(57)【要約】      （修正有）【課題】キャリアバランスに優れた有機電界発光素子を提供する。【解決手段】発光層が、下記一般式（１）で表される多環芳香族化合物または下記一般式（１）で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体ならびに下記一般式（３）で表されるアントラセン系化合物を含み、当該発光層において、当該発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に前記多環芳香族化合物またはその多量体の濃度が変化する、有機電界発光素子。2020004947.tif 000130【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極層および陰極層からなる一対の電極層と、該一対の電極層間に配置される発光層とを有する有機電界発光素子であって、
当該発光層が、下記一般式（１）で表される多環芳香族化合物または下記一般式（１）で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体ならびに下記一般式（３）で表されるアントラセン系化合物を含み、
当該発光層において、当該発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に前記多環芳香族化合物またはその多量体の濃度が変化する、有機電界発光素子。
【化１】
2020004947.tif 000123
（上記式（１）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、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞Ｃ（−Ｒ）２、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−Ｒ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アルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、水素、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび／または前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環および／またはＣ環と結合していてもよく、そして、
式（１）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、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよく、
上記式（３）中、
ＸおよびＡｒ４は、それぞれ独立して、水素、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ジアリールアミノ、置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ、置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、置換されていてもよいアルケニル、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアリールチオまたは置換されていてもよいシリルであり、全てのＸおよびＡｒ４は同時に水素になることはなく、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、重水素、シアノ、ハロゲンまたは置換されていてもよいヘテロアリールで置換されていてもよい。）
【請求項２】
上記式（１）において、
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、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、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ジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のジアリールボリル（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）、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、または、置換もしくは無置換のアリールオキシで置換されていてもよく、また、これらの環はＹ１、Ｘ１およびＸ２から構成される上記式中央の縮合２環構造と結合を共有する５員環または６員環を有し、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞Ｃ（−Ｒ）２、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲは、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルであり、前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、水素、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルまたはシクロアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび／または前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（−Ｒ）２−または単結合により前記Ａ環、Ｂ環および／またはＣ環と結合していてもよく、前記−Ｃ（−Ｒ）２−のＲは、水素、アルキルまたはシクロアルキルであり、
式（１）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、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよく、そして、
多量体の場合には、一般式（１）で表される構造を２または３個有する２または３量体である、
請求項１に記載する有機電界発光素子。
【請求項３】
前記多環芳香族化合物またはその多量体が、下記一般式（２）で表される多環芳香族化合物または下記一般式（２）で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である、請求項１に記載する有機電界発光素子。
【化２】
2020004947.tif 000124
（上記式（２）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、アルコキシまたはアリールオキシであり、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、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよく、また、Ｒ１〜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、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、アルコキシまたはアリールオキシ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、アルキルまたはシクロアルキル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、＞Ｃ（−Ｒ）２、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲは、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数２〜１５のヘテロアリール、炭素数１〜６のアルキルまたは炭素数３〜１４のシクロアルキルであり、前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、水素、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール、炭素数１〜６のアルキルまたは炭素数３〜１４のシクロアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび／または前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（−Ｒ）２−または単結合により前記ａ環、ｂ環および／またはｃ環と結合していてもよく、前記−Ｃ（−Ｒ）２−のＲは炭素数１〜６のアルキルまたは炭素数３〜１４のシクロアルキルであり、
式（２）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、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよく、そして、
多量体の場合には、一般式（２）で表される構造を２または３個有する２または３量体である。）
【請求項４】
上記式（２）において、
Ｒ１〜Ｒ１１は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜３０のアリール、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数２〜３０のヘテロアリール、ジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール）、ジアリールボリル（ただしアリールは炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール）、炭素数１〜２４のアルキルまたは炭素数３〜２４のシクロアルキルであり、また、Ｒ１〜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環と共に炭素数９〜１６のアリール環または炭素数６〜１５の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、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜３０のアリール、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数２〜３０のヘテロアリール、ジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール）、ジアリールボリル（ただしアリールは炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール）、炭素数１〜２４のアルキルまたは炭素数３〜２４のシクロアルキル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、＞Ｃ（−Ｒ）２または＞Ｓであり、前記＞Ｎ−ＲのＲは、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、水素、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、
式（２）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、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよく、そして、
多量体の場合には、一般式（２）で表される構造を２個有する２量体である、
請求項３に記載する有機電界発光素子。
【請求項５】
上記式（２）において、
Ｒ１〜Ｒ１１は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１６のアリール、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数２〜２０のヘテロアリール、ジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール）、ジアリールボリル（ただしアリールは炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール）、炭素数１〜１２のアルキルまたは炭素数３〜１６のシクロアルキルであり、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞Ｃ（−Ｒ）２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲは、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、水素、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、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、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよい、
請求項３に記載する有機電界発光素子。
【請求項６】
上記式（２）において、
Ｒ１〜Ｒ１１は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１６のアリール、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数２〜２０のヘテロアリール、ジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール）、ジアリールボリル（ただしアリールは炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール）、炭素数１〜１２のアルキルまたは炭素数３〜１６のシクロアルキルであり、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、＞Ｏまたは＞Ｎ−Ｒであり、前記＞Ｎ−ＲのＲは、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、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、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよい、
請求項３に記載する有機電界発光素子。
【請求項７】
前記多環芳香族化合物が下記いずれかの構造式で表される、請求項１〜６のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【化３】
2020004947.tif 000125
上記構造式中、Ｍｅはメチル基であり、ｔＢｕはターシャリーブチル基である。
【請求項８】
上記式（３）中、
【化４】
2020004947.tif 000126
Ｘが、それぞれ独立して、上記式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基であり、式（３−Ｘ１）および式（３−Ｘ２）におけるナフチレン部位は１つのベンゼン環で縮合されていてもよく、式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基は＊において式（３）のアントラセン環と結合し、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、それぞれ独立して、水素（Ａｒ３を除く）、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、クアテルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、ベンゾフルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニル、または、上記式（Ａ）で表される基であり、Ａｒ３における少なくとも１つの水素は、さらにフェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニル、または、上記式（Ａ）で表される基で置換されていてもよく、
Ａｒ４が、それぞれ独立して、水素、フェニル、ビフェニリル、ターフェニリル、ナフチル、または、炭素数１〜４のアルキルおよび／もしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されているシリルであり、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、ハロゲン、シアノ、重水素または上記式（Ａ）で表される基で置換されていてもよく、
上記式（Ａ）中、Ｙは、−Ｏ−、−Ｓ−または＞Ｎ−Ｒ２９であり、Ｒ２１〜Ｒ２８は、それぞれ独立して、水素、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、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アルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアリールチオ、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、置換されていてもよいアミノ、ハロゲン、ヒドロキシまたはシアノであり、Ｒ２１〜Ｒ２８のうち隣接する基は互いに結合して炭化水素環、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、Ｒ２９は水素または置換されていてもよいアリールであり、式（Ａ）で表される基は、＊において、式（３−Ｘ１）もしくは式（３−Ｘ２）のナフタレン環、式（３−Ｘ３）の単結合、または、式（３−Ｘ３）のＡｒ３と結合し、または、式（３）で表される化合物における少なくとも１つの水素と置換し、式（Ａ）の構造においてはいずれかの位置でこれらと結合する、
請求項１〜７のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【請求項９】
上記式（３）中、
【化５】
2020004947.tif 000127
【化６】
2020004947.tif 000128
Ｘが、それぞれ独立して、上記式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基であり、式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基は＊において式（３）のアントラセン環と結合し、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、それぞれ独立して、水素（Ａｒ３を除く）、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニル、または、上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−１１）のいずれかで表される基であり、Ａｒ３における少なくとも１つの水素は、さらにフェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニル、または、上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−１１）のいずれかで表される基で置換されていてもよく、
Ａｒ４が、それぞれ独立して、水素、フェニル、または、ナフチルであり、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、ハロゲン、シアノ、重水素で置換されていてもよく、
上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−１１）中、Ｙは、−Ｏ−、−Ｓ−または＞Ｎ−Ｒ２９であり、Ｒ２９は水素またはアリールであり、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１１）で表される基における少なくとも１つの水素は、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、アリールチオ、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、ジアリール置換アミノ、ジヘテロアリール置換アミノ、アリールヘテロアリール置換アミノ、ハロゲン、ヒドロキシまたはシアノで置換されていてもよく、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１１）で表される基は、＊において、式（３−Ｘ１）もしくは式（３−Ｘ２）のナフタレン環、式（３−Ｘ３）の単結合、または、式（３−Ｘ３）のＡｒ３と結合し、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１１）の構造においてはいずれかの位置でこれらと結合する、
請求項１〜７のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【請求項１０】
上記式（３）中、
Ｘが、それぞれ独立して、上記式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基であり、式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基は＊において式（３）のアントラセン環と結合し、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、それぞれ独立して、水素（Ａｒ３を除く）、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、または、上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−４）のいずれかで表される基であり、Ａｒ３における少なくとも１つの水素は、さらにフェニル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、または、上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−４）のいずれかで表される基で置換されていてもよく、
Ａｒ４が、それぞれ独立して、水素、フェニル、または、ナフチルであり、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、ハロゲン、シアノ、重水素で置換されていてもよい、
請求項９に記載する有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記アントラセン系化合物が下記いずれかの構造式で表される、請求項１〜７のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【化７】
2020004947.tif 000129
【請求項１２】
前記発光層において、前記発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に前記多環芳香族化合物またはその多量体の濃度が減少する、請求項１〜１１のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【請求項１３】
前記発光層が複数の層からなり、前記発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かってそれぞれの層に含まれる前記多環芳香族化合物またはその多量体の濃度が減少する、請求項１〜１１のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【請求項１４】
前記発光層が第１発光層と第２発光層とからなり、前記発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かって前記第１発光層および前記第２発光層の順で配置され、前記第１発光層に含まれる前記多環芳香族化合物またはその多量体の濃度よりも前記第２発光層に含まれる前記多環芳香族化合物またはその多量体の濃度の方が低い、請求項１〜１１のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【請求項１５】
さらに、前記陰極層と該発光層との間に配置される電子輸送層および／または電子注入層を有し、該電子輸送層および電子注入層の少なくとも１つは、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、カルバゾール誘導体、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からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、請求項１〜１４のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【請求項１６】
前記電子輸送層および／または電子注入層が、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、請求項１５に記載の有機電界発光素子。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた表示装置または照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光層に多環芳香族化合物および／またはその多量体（以下、単に多環芳香族化合物ともいう）ならびにアントラセン系化合物を濃度が変化するように含む有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）、これを用いた表示装置および照明装置に関する。
【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、有機材料から成る有機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、光の三原色の一つである青色などの発光特性を有する有機材料の開発、および最適な発光特性となる複数材料の組み合わせについては、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】
発光層は、電界を与えられた電極間において、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子とを再結合させることにより発光する層である。一般的な青色素子の発光層としては、ピレン系ドーパントとアントラセン系ホストからなる単一発光層の構成が広く採用されている。一般的にアントラセン系化合物はホスト材料として知られ（国際公開第2014/141725号公報、国際公開第2016/152544号公報）、ホスト材料としては他にはジベンゾクリセン系化合物も知られている（特開2011-6397号公報）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第2014/141725号公報
【特許文献２】国際公開第2016/152544号公報
【特許文献３】特開2011-006397号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような単一発光層の構成では、ドーパントとホストでキャリアバランスを整え、発光層中心で発光させることは困難であり、正孔輸送側または電子輸送側に再結合領域が偏ることが多い。その結果、正孔輸送層や電子輸送層へのキャリアの流れ込みが起こり、素子効率および素子寿命の低下につながる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これに対して、本発明者らは、２種類のホスト材料を使用して発光層を２層構成とすることで、キャリアバランスを最適化する技術を見出し、特許出願した（特願2017-227031、特願2018-042049）。本技術では、発光層を２層構成にすることでキャリアバランスを向上させ、再結合領域を隣接層との界面から遠ざけることができるため、隣接層へのキャリアの流れ込みが抑制できた。その結果、キャリア輸送層への負担を抑制でき、素子効率や素子寿命を向上させることができた。
【０００８】
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、さらに開発を進め、発光層を特定のホスト材料とドーパント材料で構成し、発光層内でドーパントのドープ濃度を変化させる、例えばドープ濃度が異なる２層構成の発光層にすることによっても、再結合領域を発光層と隣接層との界面から遠ざけて、隣接層へのキャリアの流れ込みを抑制し、キャリアバランスを向上させることができると考えた。そして、本願の実施例において、このような素子構成が素子効率や素子寿命の向上につながることを実証し、これは、キャリアバランスが向上し、キャリア輸送層への負担を抑制できるようになったためと考えている。
【０００９】
なお、本明細書において化学構造や置換基を炭素数で表すことがあるが、化学構造に置換基が置換した場合や、置換基にさらに置換基が置換した場合などにおける炭素数は、化学構造や置換基それぞれの炭素数を意味し、化学構造と置換基の合計の炭素数や、置換基と置換基の合計の炭素数を意味するものではない。例えば、「炭素数Ｘの置換基Ａで置換された炭素数Ｙの置換基Ｂ」とは、「炭素数Ｙの置換基Ｂ」に「炭素数Ｘの置換基Ａ」が置換することを意味し、炭素数Ｙは置換基Ａおよび置換基Ｂの合計の炭素数ではない。また例えば、「置換基Ａで置換された炭素数Ｙの置換基Ｂ」とは、「炭素数Ｙの置換基Ｂ」に「（炭素数限定がない）置換基Ａ」が置換することを意味し、炭素数Ｙは置換基Ａおよび置換基Ｂの合計の炭素数ではない。
【００１０】
項１．
陽極層および陰極層からなる一対の電極層と、該一対の電極層間に配置される発光層とを有する有機電界発光素子であって、
当該発光層が、下記一般式（１）で表される多環芳香族化合物または下記一般式（１）で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体ならびに下記一般式（３）で表されるアントラセン系化合物を含み、
当該発光層において、当該発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に前記多環芳香族化合物またはその多量体の濃度が変化する、有機電界発光素子。
【化８】
2020004947.tif 000002
（上記式（１）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、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞Ｃ（−Ｒ）２、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−Ｒ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アルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、水素、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび／または前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環および／またはＣ環と結合していてもよく、そして、
式（１）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、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよく、
上記式（３）中、
ＸおよびＡｒ４は、それぞれ独立して、水素、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ジアリールアミノ、置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ、置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、置換されていてもよいアルケニル、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアリールチオまたは置換されていてもよいシリルであり、全てのＸおよびＡｒ４は同時に水素になることはなく、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、重水素、シアノ、ハロゲンまたは置換されていてもよいヘテロアリールで置換されていてもよい。）
【００１１】
項２．
上記式（１）において、
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、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、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ジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のジアリールボリル（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）、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、または、置換もしくは無置換のアリールオキシで置換されていてもよく、また、これらの環はＹ１、Ｘ１およびＸ２から構成される上記式中央の縮合２環構造と結合を共有する５員環または６員環を有し、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞Ｃ（−Ｒ）２、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲは、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルであり、前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、水素、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルまたはシクロアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび／または前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（−Ｒ）２−または単結合により前記Ａ環、Ｂ環および／またはＣ環と結合していてもよく、前記−Ｃ（−Ｒ）２−のＲは、水素、アルキルまたはシクロアルキルであり、
式（１）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、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよく、そして、
多量体の場合には、一般式（１）で表される構造を２または３個有する２または３量体である、
項１に記載する有機電界発光素子。
【００１２】
項３．
前記多環芳香族化合物またはその多量体が、下記一般式（２）で表される多環芳香族化合物または下記一般式（２）で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である、項１に記載する有機電界発光素子。
【化９】
2020004947.tif 000003
（上記式（２）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、アルコキシまたはアリールオキシであり、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、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよく、また、Ｒ１〜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、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、アルコキシまたはアリールオキシ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、アルキルまたはシクロアルキル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、＞Ｃ（−Ｒ）２、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲは、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数２〜１５のヘテロアリール、炭素数１〜６のアルキルまたは炭素数３〜１４のシクロアルキルであり、前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、水素、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール、炭素数１〜６のアルキルまたは炭素数３〜１４のシクロアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび／または前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（−Ｒ）２−または単結合により前記ａ環、ｂ環および／またはｃ環と結合していてもよく、前記−Ｃ（−Ｒ）２−のＲは炭素数１〜６のアルキルまたは炭素数３〜１４のシクロアルキルであり、
式（２）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、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよく、そして、
多量体の場合には、一般式（２）で表される構造を２または３個有する２または３量体である。）
【００１３】
項４．
上記式（２）において、
Ｒ１〜Ｒ１１は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜３０のアリール、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数２〜３０のヘテロアリール、ジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール）、ジアリールボリル（ただしアリールは炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール）、炭素数１〜２４のアルキルまたは炭素数３〜２４のシクロアルキルであり、また、Ｒ１〜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環と共に炭素数９〜１６のアリール環または炭素数６〜１５の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、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜３０のアリール、炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数２〜３０のヘテロアリール、ジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール）、ジアリールボリル（ただしアリールは炭素数１〜６のアルキルもしくは炭素数３〜１４のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール）、炭素数１〜２４のアルキルまたは炭素数３〜２４のシクロアルキル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、＞Ｃ（−Ｒ）２または＞Ｓであり、前記＞Ｎ−ＲのＲは、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、水素、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、
式（２）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、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよく、そして、
多量体の場合には、一般式（２）で表される構造を２個有する２量体である、
項３に記載する有機電界発光素子。
【００１４】
項５．
上記式（２）において、
Ｒ１〜Ｒ１１は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１６のアリール、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数２〜２０のヘテロアリール、ジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール）、ジアリールボリル（ただしアリールは炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール）、炭素数１〜１２のアルキルまたは炭素数３〜１６のシクロアルキルであり、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞Ｃ（−Ｒ）２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲは、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、水素、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、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、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよい、
項３に記載する有機電界発光素子。
【００１５】
項６．
上記式（２）において、
Ｒ１〜Ｒ１１は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１６のアリール、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数２〜２０のヘテロアリール、ジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール）、ジアリールボリル（ただしアリールは炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール）、炭素数１〜１２のアルキルまたは炭素数３〜１６のシクロアルキルであり、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、＞Ｏまたは＞Ｎ−Ｒであり、前記＞Ｎ−ＲのＲは、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、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、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよい、
項３に記載する有機電界発光素子。
【００１６】
項７．
前記多環芳香族化合物が下記いずれかの構造式で表される、項１〜６のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【化１０】
2020004947.tif 000004
上記構造式中、Ｍｅはメチル基であり、ｔＢｕはターシャリーブチル基である。
【００１７】
項８．
上記式（３）中、
【化１１】
2020004947.tif 000005
Ｘが、それぞれ独立して、上記式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基であり、式（３−Ｘ１）および式（３−Ｘ２）におけるナフチレン部位は１つのベンゼン環で縮合されていてもよく、式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基は＊において式（３）のアントラセン環と結合し、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、それぞれ独立して、水素（Ａｒ３を除く）、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、クアテルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、ベンゾフルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニル、または、上記式（Ａ）で表される基であり、Ａｒ３における少なくとも１つの水素は、さらにフェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニル、または、上記式（Ａ）で表される基で置換されていてもよく、
Ａｒ４が、それぞれ独立して、水素、フェニル、ビフェニリル、ターフェニリル、ナフチル、または、炭素数１〜４のアルキルおよび／もしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されているシリルであり、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、ハロゲン、シアノ、重水素または上記式（Ａ）で表される基で置換されていてもよく、
上記式（Ａ）中、Ｙは、−Ｏ−、−Ｓ−または＞Ｎ−Ｒ２９であり、Ｒ２１〜Ｒ２８は、それぞれ独立して、水素、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、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アルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアリールチオ、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、置換されていてもよいアミノ、ハロゲン、ヒドロキシまたはシアノであり、Ｒ２１〜Ｒ２８のうち隣接する基は互いに結合して炭化水素環、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、Ｒ２９は水素または置換されていてもよいアリールであり、式（Ａ）で表される基は、＊において、式（３−Ｘ１）もしくは式（３−Ｘ２）のナフタレン環、式（３−Ｘ３）の単結合、または、式（３−Ｘ３）のＡｒ３と結合し、または、式（３）で表される化合物における少なくとも１つの水素と置換し、式（Ａ）の構造においてはいずれかの位置でこれらと結合する、
項１〜７のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【００１８】
項９．
上記式（３）中、
【化１２】
2020004947.tif 000006
【化１３】
2020004947.tif 000007
Ｘが、それぞれ独立して、上記式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基であり、式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基は＊において式（３）のアントラセン環と結合し、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、それぞれ独立して、水素（Ａｒ３を除く）、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニル、または、上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−１１）のいずれかで表される基であり、Ａｒ３における少なくとも１つの水素は、さらにフェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニル、または、上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−１１）のいずれかで表される基で置換されていてもよく、
Ａｒ４が、それぞれ独立して、水素、フェニル、または、ナフチルであり、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、ハロゲン、シアノ、重水素で置換されていてもよく、
上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−１１）中、Ｙは、−Ｏ−、−Ｓ−または＞Ｎ−Ｒ２９であり、Ｒ２９は水素またはアリールであり、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１１）で表される基における少なくとも１つの水素は、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、アリールチオ、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、ジアリール置換アミノ、ジヘテロアリール置換アミノ、アリールヘテロアリール置換アミノ、ハロゲン、ヒドロキシまたはシアノで置換されていてもよく、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１１）で表される基は、＊において、式（３−Ｘ１）もしくは式（３−Ｘ２）のナフタレン環、式（３−Ｘ３）の単結合、または、式（３−Ｘ３）のＡｒ３と結合し、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１１）の構造においてはいずれかの位置でこれらと結合する、
項１〜７のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【００１９】
項１０．
上記式（３）中、
Ｘが、それぞれ独立して、上記式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基であり、式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基は＊において式（３）のアントラセン環と結合し、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、それぞれ独立して、水素（Ａｒ３を除く）、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、または、上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−４）のいずれかで表される基であり、Ａｒ３における少なくとも１つの水素は、さらにフェニル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、または、上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−４）のいずれかで表される基で置換されていてもよく、
Ａｒ４が、それぞれ独立して、水素、フェニル、または、ナフチルであり、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、ハロゲン、シアノ、重水素で置換されていてもよい、
項９に記載する有機電界発光素子。
【００２０】
項１１．
前記アントラセン系化合物が下記いずれかの構造式で表される、項１〜７のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【化１４】
2020004947.tif 000008
【００２１】
項１２．
前記発光層において、前記発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に前記多環芳香族化合物またはその多量体の濃度が減少する、項１〜１１のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【００２２】
項１３．
前記発光層が複数の層からなり、前記発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かってそれぞれの層に含まれる前記多環芳香族化合物またはその多量体の濃度が減少する、項１〜１１のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【００２３】
項１４．
前記発光層が第１発光層と第２発光層とからなり、前記発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かって前記第１発光層および前記第２発光層の順で配置され、前記第１発光層に含まれる前記多環芳香族化合物またはその多量体の濃度よりも前記第２発光層に含まれる前記多環芳香族化合物またはその多量体の濃度の方が低い、項１〜１１のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【００２４】
項１５．
さらに、前記陰極層と該発光層との間に配置される電子輸送層および／または電子注入層を有し、該電子輸送層および電子注入層の少なくとも１つは、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、カルバゾール誘導体、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からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、項１〜１４のいずれかに記載する有機電界発光素子。
【００２５】
項１６．
前記電子輸送層および／または電子注入層が、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、項１５に記載の有機電界発光素子。
【００２６】
項１７．
項１〜１６のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた表示装置または照明装置。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の好ましい態様によれば、有機ＥＬ素子において、発光層をアントラセン系化合物（ホスト材料）と多環芳香族化合物（ドーパント材料）で構成し、発光層内でドーパントのドープ濃度を変化させることで、素子効率および素子寿命のいずれか、特に好ましくは素子効率および素子寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係る有機ＥＬ素子を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
１．有機ＥＬ素子における特徴的な発光層
本発明は、陽極層および陰極層からなる一対の電極層と、該一対の電極層間に配置される発光層とを有する有機ＥＬ素子であって、当該発光層が、上記一般式（１）で表される多環芳香族化合物または上記一般式（１）で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体（ドーパント材料）ならびに上記一般式（３）で表されるアントラセン系化合物（ホスト材料）を含み、当該発光層において、当該発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に前記多環芳香族化合物またはその多量体（ドーパント材料）の濃度が変化する、有機ＥＬ素子である。
【００３０】
発光層においては、当該発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に多環芳香族化合物またはその多量体（ドーパント材料）の濃度が変化すればよく、発光層内における含有形態（濃度勾配や層形成など）としては、例えば、
（１）発光層中で多環芳香族化合物の濃度が、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かって連続的に変化する形態、
（１−１）発光層中で多環芳香族化合物の濃度が、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かって連続的に減少する形態、
（１−２）発光層中で多環芳香族化合物の濃度が、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かって連続的に増加する形態、
（１−３）発光層中で多環芳香族化合物の濃度が、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かって連続的に増加した後、連続的に減少する形態、
（１−４）発光層中で多環芳香族化合物の濃度が、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かって連続的に減少した後、連続的に増加する形態、
（２）発光層が複数の層からなり、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かってそれぞれの層に含まれる多環芳香族化合物の濃度が変化する形態、
（２−１）発光層が複数の層からなり、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かってそれぞれの層に含まれる多環芳香族化合物の濃度が減少する形態、
（２−２）発光層が複数の層からなり、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かってそれぞれの層に含まれる多環芳香族化合物の濃度が増加する形態、
（２−３）発光層が複数の層からなり、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かってそれぞれの層に含まれる多環芳香族化合物の濃度が増加した後、減少する形態、
（２−４）発光層が複数の層からなり、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かってそれぞれの層に含まれる多環芳香族化合物の濃度が減少した後、増加する形態、
（３）発光層が第１発光層と第２発光層とからなり、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かって第１発光層および第２発光層の順で配置され、第１発光層に含まれる多環芳香族化合物の濃度と、第２発光層に含まれる多環芳香族化合物の濃度が異なる形態、
（３−１）発光層が第１発光層と第２発光層とからなり、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かって第１発光層および第２発光層の順で配置され、第１発光層に含まれる多環芳香族化合物の濃度よりも第２発光層に含まれる多環芳香族化合物の濃度の方が低い形態、
（３−２）発光層が第１発光層と第２発光層とからなり、発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に向かって第１発光層および第２発光層の順で配置され、第１発光層に含まれる多環芳香族化合物の濃度よりも第２発光層に含まれる多環芳香族化合物の濃度の方が高い形態、
などが挙げられる。
連続的な濃度変化の濃度勾配は特に限定されず、連続的ではなく段階的に変化してもよい。
【００３１】
有機ＥＬ素子の最小構成は陽極層と発光層と陰極層であり、この場合は、発光層を挟持する層は陽極層および陰極層になる。また、陽極層と発光層との間や陰極層と発光層との間に他の層、例えば正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層および電子注入層などが存在する場合には、発光層を挟持する層はこれらの層が該当する。
【００３２】
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０．００１〜５０重量％であり、より好ましくは０．０５〜２０重量％であり、さらに好ましくは０．１〜１０重量％であり、特に好ましくは１〜５重量％であり、最も好ましくは１〜３重量％である。したがって、濃度変化の勾配は前記使用量の範囲内となり、例えば第１発光層では５重量％（または３重量％など）とし、第２発光層では１重量％とする。単一層内で濃度変化させる場合には、例えば発光層を挟持する一方の層から他方の層へ向かって５重量％（または３重量％など）から連続的に１重量％とする。
【００３３】
１−１．式（１）で表される多環芳香族化合物およびその多量体
本発明におけるドーパント材料としての必須成分である多環芳香族化合物およびその多量体は、下記一般式（１）で表される多環芳香族化合物および一般式（１）で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である。当該多環芳香族化合物は、好ましくは、下記一般式（２）で表される多環芳香族化合物、または下記一般式（２）で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である。なお式（１）において中心原子の「Ｂ」はホウ素原子を意味し、「Ａ」および「Ｃ」と共にリング内の「Ｂ」はそれぞれリングで示される環構造を示す符号であり、その他の符号は上述する定義と同じである。
【化１５】
2020004947.tif 000009
【００３４】
一般式（１）における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つの水素は置換基で置換されていてもよい。この置換基は、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、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ジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ（アリールとヘテロアリールを有するアミノ基）、置換もしくは無置換のジアリールボリル（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）、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、または、置換もしくは無置換のアリールオキシが好ましい。これらの基が置換基を有す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があげられる。また、上記アリール環またはヘテロアリール環は、「Ｂ」、「Ｘ１」および「Ｘ２」から構成される一般式（１）中央の縮合２環構造と結合を共有する５員環または６員環を有することが好ましい。
【００３５】
ここで、「縮合２環構造」とは、一般式（１）の中央に示した、「Ｂ」、「Ｘ１」および「Ｘ２」を含んで構成される２つの飽和炭化水素環が縮合した構造を意味する。また、「縮合２環構造と結合を共有する６員環」とは、例えば上記一般式（２）で示すように前記縮合２環構造に縮合したａ環（ベンゼン環（６員環））を意味する。また、「（Ａ環である）アリール環またはヘテロアリール環がこの６員環を有する」とは、この６員環だけでＡ環が形成されるか、または、この６員環を含むようにこの６員環にさらに他の環などが縮合してＡ環が形成されることを意味する。言い換えれば、ここで言う「６員環を有する（Ａ環である）アリール環またはヘテロアリール環」とは、Ａ環の全部または一部を構成する６員環が、前記縮合２環構造に縮合していることを意味する。「Ｂ環（ｂ環）」、「Ｃ環（ｃ環）」、また「５員環」についても同様の説明が当てはまる。
【００３６】
一般式（１）におけるＡ環（またはＢ環、Ｃ環）は、一般式（２）におけるａ環とその置換基Ｒ１〜Ｒ３（またはｂ環とその置換基Ｒ８〜Ｒ１１、ｃ環とその置換基Ｒ４〜Ｒ７）に対応する。すなわち、一般式（２）は、一般式（１）のＡ〜Ｃ環として「６員環を有するＡ〜Ｃ環」が選択された構造に対応する。その意味で、一般式（２）の各環を小文字のａ〜ｃで表した。
【００３７】
一般式（２）では、ａ環、ｂ環およびｃ環の置換基Ｒ１〜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、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、アルコキシまたはアリールオキシ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、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。したがって、一般式（２）で表される化合物は、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、下記式（２−１）および式（２−２）に示すように、化合物を構成する環構造が変化する。各式中のＡ’環、Ｂ’環およびＣ’環は、一般式（１）におけるそれぞれＡ環、Ｂ環およびＣ環に対応する。また、各式中のＲ１〜Ｒ１１、ａ、ｂ、ｃ、Ｘ１およびＸ２の定義は一般式（２）における定義と同じである。
【００３８】
【化１６】
2020004947.tif 000010
【００３９】
上記式（２−１）および式（２−２）中のＡ’環、Ｂ’環およびＣ’環は、一般式（２）で説明すれば、置換基Ｒ１〜Ｒ１１のうちの隣接する基同士が結合して、それぞれａ環、ｂ環およびｃ環と共に形成したアリール環またはヘテロアリール環を示す（ａ環、ｂ環またはｃ環に他の環構造が縮合してできた縮合環ともいえる）。なお、式では示してはいないが、ａ環、ｂ環およびｃ環の全てがＡ’環、Ｂ’環およびＣ’環に変化した化合物もある。また、上記式（２−１）および式（２−２）から分かるように、例えば、ｂ環のＲ８とｃ環のＲ７、ｂ環のＲ１１とａ環のＲ１、ｃ環のＲ４とａ環のＲ３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。
【００４０】
上記式（２−１）や式（２−２）で表される化合物は、例えば後述する具体的化合物として列挙した式（１−６７）〜式（１−７４）や式（１−７６）〜式（１−８３）で表されるような化合物などに対応する。すなわち、例えばａ環（またはｂ環またはｃ環）であるベンゼン環に対してベンゼン環、インドール環、ピロール環、ベンゾフラン環またはベンゾチオフェン環などが縮合して形成されるＡ’環（またはＢ’環またはＣ’環）を有する化合物であり、形成されてできた縮合環Ａ’（または縮合環Ｂ’または縮合環Ｃ’）はそれぞれナフタレン環、カルバゾール環、インドール環、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環などである。
【００４１】
一般式（１）におけるＸ１およびＸ２は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞Ｃ（−Ｒ）２、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−Ｒ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アルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、水素、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび／または前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは連結基または単結合により前記Ｂ環および／またはＣ環と結合していてもよく、連結基としては、−Ｏ−、−Ｓ−または−Ｃ（−Ｒ）２−が好ましい。なお、前記「−Ｃ（−Ｒ）２−」のＲは、水素、アルキルまたはシクロアルキルである。この説明は一般式（２）におけるＸ１およびＸ２でも同じである。
【００４２】
ここで、一般式（１）における「前記＞Ｎ−ＲのＲおよび／または前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環および／またはＣ環と結合している」との規定は、一般式（２）では「前記＞Ｎ−ＲのＲおよび／または前記＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（−Ｒ）２−または単結合により前記ａ環、ｂ環および／またはｃ環と結合している」との規定に対応する。
【００４３】
この規定は、下記式（２−３−１）で表される、Ｘ１やＸ２が縮合環Ｂ’および縮合環Ｃ’に取り込まれた環構造を有する化合物で表現できる。すなわち、例えば一般式（２）におけるｂ環（またはｃ環）であるベンゼン環に対してＸ１（またはＸ２）を取り込むようにして他の環が縮合して形成されるＢ’環（またはＣ’環）を有する化合物である。形成されてできた縮合環Ｂ’（または縮合環Ｃ’）は例えばフェノキサジン環、フェノチアジン環またはアクリジン環である。
【００４４】
また、上記規定は、下記式（２−３−２）や式（２−３−３）で表される、Ｘ１および／またはＸ２が縮合環Ａ’に取り込まれた環構造を有する化合物でも表現できる。すなわち、例えば一般式（２）におけるａ環であるベンゼン環に対してＸ１（および／またはＸ２）を取り込むようにして他の環が縮合して形成されるＡ’環を有する化合物である。形成されてできた縮合環Ａ’は例えばフェノキサジン環、フェノチアジン環またはアクリジン環である。
【００４５】
【化１７】
2020004947.tif 000011
【００４６】
一般式（１）のＡ環、Ｂ環およびＣ環である「アリール環」としては、例えば、炭素数６〜３０のアリール環があげられ、炭素数６〜１６のアリール環が好ましく、炭素数６〜１２のアリール環がより好ましく、炭素数６〜１０のアリール環が特に好ましい。なお、この「アリール環」は、一般式（２）で規定された「Ｒ１〜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環と共に形成されたアリール環」に対応し、また、ａ環（またはｂ環、ｃ環）がすでに炭素数６のベンゼン環で構成されているため、これに５員環が縮合した縮合環の合計炭素数９が下限の炭素数となる。
【００４７】
具体的な「アリール環」としては、単環系であるベンゼン環、二環系であるビフェニル環、縮合二環系であるナフタレン環、三環系であるテルフェニル環（ｍ−テルフェニル、ｏ−テルフェニル、ｐ−テルフェニル）、縮合三環系である、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環などがあげられる。
【００４８】
一般式（１）のＡ環、Ｂ環およびＣ環である「ヘテロアリール環」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリール環があげられ、炭素数２〜２５のヘテロアリール環が好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリール環がより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリール環がさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリール環が特に好ましい。また、「ヘテロアリール環」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あげられる。なお、この「ヘテロアリール環」は、一般式（２）で規定された「Ｒ１〜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環と共に形成されたヘテロアリール環」に対応し、また、ａ環（またはｂ環、ｃ環）がすでに炭素数６のベンゼン環で構成されているため、これに５員環が縮合した縮合環の合計炭素数６が下限の炭素数となる。
【００４９】
具体的な「ヘテロアリール環」としては、例えば、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、チアントレン環などがあげられる。
【００５０】
上記「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つの水素は、第１の置換基である、置換もしくは無置換の「アリール」、置換もしくは無置換の「ヘテロアリール」、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「ジヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「アリールヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「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）」、置換もしくは無置換の「アルキル」、置換もしくは無置換の「シクロアルキル」、置換もしくは無置換の「アルコキシ」、または、置換もしくは無置換の「アリールオキシ」で置換されていてもよいが、この第１の置換基としての「アリール」や「ヘテロアリール」、「ジアリールアミノ」のアリール、「ジヘテロアリールアミノ」のヘテロアリール、「アリールヘテロアリールアミノ」のアリールとヘテロアリール、「ジアリールボリル」のアリール、また「アリールオキシ」のアリールとしては上述した「アリール環」または「ヘテロアリール環」の一価の基があげられる。
【００５１】
また第１の置換基としての「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あげられる。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。
【００５２】
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−エイコシルなどがあげられる。
【００５３】
また第１の置換基としての「シクロアルキル」としては、炭素数３〜２４のシクロアルキル、炭素数３〜２０のシクロアルキル、炭素数３〜１６のシクロアルキル、炭素数３〜１４のシクロアルキル、炭素数５〜１０のシクロアルキル、炭素数５〜８のシクロアルキル、炭素数５〜６のシクロアルキル、炭素数５のシクロアルキルなどが挙げられる。
【００５４】
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１〜４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。
【００５５】
また第１の置換基としての「アルコキシ」としては、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があげられる。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。
【００５６】
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あげられる。
【００５７】
また第１の置換基としての「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。また、この２つのアリールは単結合または連結基（例えば＞Ｃ（−Ｒ）２、＞Ｏ、＞Ｓまたは＞Ｎ−Ｒ）を介して結合していてもよい。ここで、＞Ｃ（−Ｒ）２および＞Ｎ−ＲのＲ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、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）であり、当該第１置換基にはさらにアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキル（以上、第２置換基）が置換していてもよく、これらの基の具体例としては、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、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシの説明を引用できる。
【００５８】
具体的には、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、好ましくは以下の構造式で表される基であり、より好ましくは、メチル、ｔ−ブチル、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、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、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。
【００５９】
下記構造式において、「Ｍｅ」はメチル、「ｔＢｕ」はｔ−ブチルを表す。
【化１８】
2020004947.tif 000012
【化１９】
2020004947.tif 000013
【化２０】
2020004947.tif 000014
【化２１】
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【化２２】
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【００６０】
第１の置換基である、置換もしくは無置換の「アリール」、置換もしくは無置換の「ヘテロアリール」、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「ジヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「アリールヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「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）」、置換もしくは無置換の「アルキル」、置換もしくは無置換の「シクロアルキル」、置換もしくは無置換の「アルコキシ」、または、置換もしくは無置換の「アリールオキシ」は、置換または無置換と説明されているとおり、それらにおける少なくとも１つの水素が第２の置換基で置換されていてもよい。この第２の置換基としては、例えば、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があげられ、それらの具体例は、上述した「アリール環」または「ヘテロアリール環」の一価の基、また第１の置換基としての「アルキル」または「シクロアルキル」の説明を参照することができる。また、第２の置換基としてのアリールやヘテロアリールには、それらにおける少なくとも１つの水素が、フェニルなどのアリール（具体例は上述した基）や、メチルなどのアルキル（具体例は上述した基）またはシクロヘキシルなどのシクロアルキル（具体例は上述した基）で置換された構造も第２の置換基としてのアリールやヘテロアリールに含まれる。その一例としては、第２の置換基がカルバゾリル基の場合には、９位における少なくとも１つの水素が、フェニルなどのアリール、メチルなどのアルキルまたはシクロヘキシルなどのシクロアルキルで置換されたカルバゾリル基も第２の置換基としてのヘテロアリールに含まれる。
【００６１】
一般式（２）のＲ１〜Ｒ１１におけるアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノのアリール、ジヘテロアリールアミノのヘテロアリール、アリールヘテロアリールアミノのアリールとヘテロアリール、ジアリールボリルのアリール、またはアリールオキシのアリールとしては、一般式（１）で説明した「アリール環」または「ヘテロアリール環」の一価の基があげられる。また、Ｒ１〜Ｒ１１におけるアルキル、シクロアルキルまたはアルコキシとしては、上述した一般式（１）の説明における第１の置換基としての「アルキル」、「シクロアルキル」または「アルコキシ」の説明を参照することができる。さらに、これらの基への置換基としてのアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルも同様である。また、Ｒ１〜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た場合の、これらの環への置換基であるヘテロアリール、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、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、および、さらなる置換基であるアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルについても同様である。
【００６２】
一般式（１）のＸ１およびＸ２における＞Ｎ−ＲのＲは、上述した第２の置換基で置換されていてもよい、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であり、アリールやヘテロアリールにおける少なくとも１つの水素は例えばアルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。このアリール、ヘテロアリール、アルキルおよびシクロアルキルとしては上述する基があげられる。特に炭素数６〜１０のアリール（例えばフェニル、ナフチルなど）、炭素数２〜１５のヘテロアリール（例えばカルバゾリルなど）、炭素数１〜４のアルキル（例えばメチル、エチルなど）または炭素数５〜１０のシクロアルキル（好ましくはシクロヘキシルやアダマンチル）が好ましい。この説明は一般式（２）におけるＸ１およびＸ２でも同じである。
【００６３】
一般式（１）のＸ１およびＸ２における＞Ｃ（−Ｒ）２のＲは、水素、上述した第２の置換基で置換されていてもよい、アリール、アルキルまたはシクロアルキルであり、アリールにおける少なくとも１つの水素は例えばアルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。このアリール、アルキルおよびシクロアルキルとしては上述する基があげられる。特に炭素数６〜１０のアリール（例えばフェニル、ナフチルなど）、炭素数１〜４のアルキル（例えばメチル、エチルなど）または炭素数５〜１０のシクロアルキル（好ましくはシクロヘキシルやアダマンチル）が好ましい。この説明は一般式（２）におけるＸ１およびＸ２でも同じである。
【００６４】
一般式（１）における連結基である「−Ｃ（−Ｒ）２−」のＲは、水素、アルキルまたはシクロアルキルであるが、このアルキルおよびシクロアルキルとしては上述する基があげられる。特に炭素数１〜４のアルキル（例えばメチル、エチルなど）または炭素数５〜１０のシクロアルキル（好ましくはシクロヘキシルやアダマンチル）が好ましい。この説明は一般式（２）における連結基である「−Ｃ（−Ｒ）２−」でも同じである。
【００６５】
また、本願発明は、一般式（１）で表される単位構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体、好ましくは、一般式（２）で表される単位構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である。多量体は、２〜６量体が好ましく、２〜３量体がより好ましく、２量体が特に好ましい。多量体は、一つの化合物の中に上記単位構造を複数有する形態であればよく、例えば、上記単位構造が単結合、炭素数１〜３のアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基などの連結基で複数結合した形態に加えて、上記単位構造に含まれる任意の環（Ａ環、Ｂ環またはＣ環、ａ環、ｂ環またはｃ環）を複数の単位構造で共有するようにして結合した形態であってもよく、また、上記単位構造に含まれる任意の環（Ａ環、Ｂ環またはＣ環、ａ環、ｂ環またはｃ環）同士が縮合するようにして結合した形態であってもよい。
【００６６】
このような多量体としては、例えば、下記式（２−４）、式（２−４−１）、式（２−４−２）、式（２−５−１）〜式（２−５−４）または式（２−６）で表される多量体化合物が挙げられる。下記式（２−４）で表される多量体化合物は、一般式（２）で説明すれば、ａ環であるベンゼン環を共有するようにして、複数の一般式（２）で表される単位構造を一つの化合物中に有する多量体化合物である。また、下記式（２−４−１）で表される多量体化合物は、一般式（２）で説明すれば、ａ環であるベンゼン環を共有するようにして、二つの一般式（２）で表される単位構造を一つの化合物中に有する多量体化合物である。また、下記式（２−４−２）で表される多量体化合物は、一般式（２）で説明すれば、ａ環であるベンゼン環を共有するようにして、三つの一般式（２）で表される単位構造を一つの化合物中に有する多量体化合物である。また、下記式（２−５−１）〜式（２−５−４）で表される多量体化合物は、一般式（２）で説明すれば、ｂ環（またはｃ環）であるベンゼン環を共有するようにして、複数の一般式（２）で表される単位構造を一つの化合物中に有する多量体化合物である。また、下記式（２−６）で表される多量体化合物は、一般式（２）で説明すれば、例えばある単位構造のｂ環（またはａ環、ｃ環）であるベンゼン環とある単位構造のｂ環（またはａ環、ｃ環）であるベンゼン環とが縮合するようにして、複数の一般式（２）で表される単位構造を一つの化合物中に有する多量体化合物である。
【００６７】
【化２３】
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【化２４】
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【化２５】
2020004947.tif 000019
【００６８】
多量体化合物は、式（２−４）、式（２−４−１）または式（２−４−２）で表現される多量化形態と、式（２−５−１）〜式（２−５−４）のいずれかまたは式（２−６）で表現される多量化形態とが組み合わさった多量体であってもよく、式（２−５−１）〜式（２−５−４）のいずれかで表現される多量化形態と、式（２−６）で表現される多量化形態とが組み合わさった多量体であってもよく、式（２−４）、式（２−４−１）または式（２−４−２）で表現される多量化形態と式（２−５−１）〜式（２−５−４）のいずれかで表現される多量化形態と式（２−６）で表現される多量化形態とが組み合わさった多量体であってもよい。
【００６９】
また、一般式（１）または（２）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あってもよい。例えば、式（１）においては、Ａ環、Ｂ環、Ｃ環（Ａ〜Ｃ環はアリール環またはヘテロアリール環）、Ａ〜Ｃ環への置換基、ならびに、Ｘ１およびＸ２が＞Ｎ−Ｒや＞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。
【００７０】
式（１）で表される多環芳香族化合物のさらに具体的な例としては、例えば、下記構造式で表される化合物があげられる。なお、下記構造式中の「Ｍｅ」はメチル基、「ｔＢｕ」はターシャリーブチル基、「ｉＰｒ」はイソプロピル基、「Ｐｈ」はフェニル基を示す。
【００７１】
【化２６】
2020004947.tif 000020
【００７２】
【化２７】
2020004947.tif 000021
【００７３】
【化２８】
2020004947.tif 000022
【００７４】
【化２９】
2020004947.tif 000023
【００７５】
【化３０】
2020004947.tif 000024
【００７６】
【化３１】
2020004947.tif 000025
【００７７】
【化３２】
2020004947.tif 000026
【００７８】
【化３３】
2020004947.tif 000027
【００７９】
【化３４】
2020004947.tif 000028
【００８０】
【化３５】
2020004947.tif 000029
【００８１】
【化３６】
2020004947.tif 000030
【００８２】
【化３７】
2020004947.tif 000031
【００８３】
【化３８】
2020004947.tif 000032
【００８４】
【化３９】
2020004947.tif 000033
【００８５】
【化４０】
2020004947.tif 000034
【００８６】
【化４１】
2020004947.tif 000035
【００８７】
【化４２】
2020004947.tif 000036
【００８８】
【化４３】
2020004947.tif 000037
【００８９】
【化４４】
2020004947.tif 000038
【００９０】
【化４５】
2020004947.tif 000039
【００９１】
【化４６】
2020004947.tif 000040
【００９２】
【化４７】
2020004947.tif 000041
【００９３】
【化４８】
2020004947.tif 000042
【００９４】
【化４９】
2020004947.tif 000043
【００９５】
【化５０】
2020004947.tif 000044
【００９６】
【化５１】
2020004947.tif 000045
【００９７】
【化５２】
2020004947.tif 000046
【００９８】
【化５３】
2020004947.tif 000047
【００９９】
【化５４】
2020004947.tif 000048
【０１００】
【化５５】
2020004947.tif 000049
【０１０１】
１−２．式（１）で表される多環芳香族化合物およびその多量体の製造方法
一般式（１）で表される多環芳香族化合物およびその多量体は、例えば国際公開第2015/102118号公報で開示されている方法を応用することで合成することができる。すなわち、下記スキームのように、Ａ環（ａ環）とＢ環（ｂ環）およびＣ環（ｃ環）とがＸ１またはＸ２で結合した中間体を合成して、それをタンデムヘテロフリーデルクラフツ反応（連続的な芳香族求電子置換反応）で環化させることで所望の多環芳香族化合物およびその多量体を合成できる。下記スキーム中、Ｘはハロゲンまたは水素を表し、その他の符号の定義は上述した定義と同じである。
【化５６】
2020004947.tif 000050
【０１０２】
上記スキーム中の環化前の中間体も、同様に国際公開第2015/102118号公報などに示されている方法で合成することができる。すなわちＢｕｃｈｗａｌｄ−Ｈａｒｔｗｉｇ反応や鈴木カップリング反応、または求核置換反応やＵｌｌｍａｎｎ反応などによるエーテル化反応などを適宜組み合わせることで、所望の置換基を有する中間体を合成することができる。
【０１０３】
上記スキームに示す、タンデムヘテロフリーデルクラフツ反応による環化は、Ａ環（ａ環）、Ｂ環（ｂ環）およびＣ環（ｃ環）を結合するＢ（ホウ素）を導入する反応である。まず、Ｘ１およびＸ２の間の水素原子をｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウムまたはｔ−ブチルリチウム等でオルトメタル化する。次いで、三塩化ホウ素や三臭化ホウ素等を加え、リチウム−ホウ素の金属交換を行った後、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン等のブレンステッド塩基を加えることで、タンデムボラフリーデルクラフツ反応させ、目的物を得ることができる。ここでは、反応を促進させるために三塩化アルミニウム等のルイス酸を加えてもよい。
【０１０４】
また、オルトメタル化により所望の位置へリチウムを導入する方法に加えて、リチウムを導入したい位置に臭素原子等のハロゲンを導入し、ハロゲン−メタル交換によっても所望の位置へリチウムを導入することができる。
【０１０５】
１−３．式（３）で表されるアントラセン系化合物
本発明におけるホスト材料としての必須成分であるアントラセン系化合物は以下の構造を有する。
【化５７】
2020004947.tif 000051
【０１０６】
式（３）中、
ＸおよびＡｒ４は、それぞれ独立して、水素、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ジアリールアミノ、置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ、置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、置換されていてもよいアルケニル、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアリールチオまたは置換されていてもよいシリルであり、全てのＸおよびＡｒ４は同時に水素になることはなく、
式（３）で表される化合物における少なくとも１つの水素はハロゲン、シアノ、重水素または置換されていてもよいヘテロアリールで置換されていてもよい。
【０１０７】
上記アリール、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、アルケニル、アルコキシ、アリールオキシ、アリールチオまたはシリルの詳細は、以下の好ましい態様の欄で説明する。また、これらへの置換基としては、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、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルコキシ、アリールオキシ、アリールチオまたはシリルなどが挙げられ、これらの詳細も以下の好ましい態様の欄で説明する。
【０１０８】
上記アントラセン系化合物の好ましい態様を以下に説明する。下記構造における符号の定義は上述する定義と同じである。
【化５８】
2020004947.tif 000052
【０１０９】
式（３）では、Ｘは、それぞれ独立して、上記式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基であり、式（３−Ｘ１）、式（３−Ｘ２）または式（３−Ｘ３）で表される基は、＊において、式（３）のアントラセン環と結合する。好ましくは、２つのＸが同時に式（３−Ｘ３）で表される基になることはなく、さらに好ましくは２つのＸが同時に式（３−Ｘ２）で表される基になることもない。
【０１１０】
式（３−Ｘ１）および式（３−Ｘ２）におけるナフチレン部位は１つのベンゼン環で縮合されていてもよい。このようにして縮合した構造は以下のとおりである。
【化５９】
2020004947.tif 000053
【０１１１】
Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ独立して、水素、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、クアテルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、ベンゾフルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニル、または、上記式（Ａ）で表される基（カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基およびフェニル置換カルバゾリル基も含む）である。なお、Ａｒ１またはＡｒ２が式（Ａ）で表される基である場合は、式（Ａ）で表される基はその＊において式（３−Ｘ１）または式（３−Ｘ２）中のナフタレン環と結合する。
【０１１２】
Ａｒ３は、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、クアテルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、ベンゾフルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニル、または、上記式（Ａ）で表される基（カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基およびフェニル置換カルバゾリル基も含む）である。なお、Ａｒ３が式（Ａ）で表される基である場合は、式（Ａ）で表される基はその＊において式（３−Ｘ３）中の直線で表される単結合と結合する。すなわち、式（３）のアントラセン環と式（Ａ）で表される基が直接結合する。
【０１１３】
また、Ａｒ３は置換基を有していてもよく、Ａｒ３における少なくとも１つの水素はさらにフェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニル、または、上記式（Ａ）で表される基（カルバゾリル基およびフェニル置換カルバゾリル基も含む）で置換されていてもよい。なお、Ａｒ３が有する置換基が式（Ａ）で表される基である場合は、式（Ａ）で表される基はその＊において式（３−Ｘ３）中のＡｒ３と結合する。
【０１１４】
Ａｒ４は、それぞれ独立して、水素、フェニル、ビフェニリル、ターフェニリル、ナフチル、または、炭素数１〜４のアルキルおよび／もしくは炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されているシリルである。
【０１１５】
シリルに置換する炭素数１〜４のアルキルは、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、シクロブチルなどがあげられ、シリルにおける３つの水素が、それぞれ独立して、これらのアルキルで置換されている。
【０１１６】
具体的な「炭素数１〜４のアルキルで置換されているシリル」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、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、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、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、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−プロピルシリルなどがあげられる。
【０１１７】
シリルに置換する炭素数５〜１０のシクロアルキルは、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、ノルボルネニル、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あげられ、シリルにおける３つの水素が、それぞれ独立して、これらのシクロアルキルで置換されている。
【０１１８】
具体的な「炭素数５〜１０のシクロアルキルで置換されているシリル」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あげられる。
【０１１９】
置換されているシリルとしては、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もあり、置換するアルキルおよびシクロアルキルの具体例としては上述した基があげられる。
【０１２０】
また、一般式（３）で表されるアントラセン系化合物の化学構造中の水素は上記式（Ａ）で表される基で置換されていてもよい。式（Ａ）で表される基で置換される場合は、式（Ａ）で表される基はその＊において式（３）で表される化合物における少なくとも１つの水素と置換する。
【０１２１】
式（Ａ）で表される基は、式（３）で表されるアントラセン系化合物が有しうる置換基の１つである。
【化６０】
2020004947.tif 000054
【０１２２】
上記式（Ａ）中、Ｙは−Ｏ−、−Ｓ−または＞Ｎ−Ｒ２９であり、Ｒ２１〜Ｒ２８はそれぞれ独立して水素、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、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アルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアリールチオ、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、置換されていてもよいアミノ、ハロゲン、ヒドロキシまたはシアノであり、Ｒ２１〜Ｒ２８のうち隣接する基は互いに結合して炭化水素環、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、Ｒ２９は水素または置換されていてもよいアリールである。
【０１２３】
Ｒ２１〜Ｒ２８における「置換されていてもよいアルキル」の「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あげられる。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。
【０１２４】
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−エイコシルなどがあげられる。
【０１２５】
Ｒ２１〜Ｒ２８における「置換されていてもよいシクロアルキル」の「シクロアルキル」としては、炭素数３〜２４のシクロアルキル、炭素数３〜２０のシクロアルキル、炭素数３〜１６のシクロアルキル、炭素数３〜１４のシクロアルキル、炭素数５〜１０のシクロアルキル、炭素数５〜８のシクロアルキル、炭素数５〜６のシクロアルキル、炭素数５のシクロアルキルなどがあげられる。
【０１２６】
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１〜４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あげられる。
【０１２７】
Ｒ２１〜Ｒ２８における「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のアリールがあげられ、炭素数６〜１６のアリールが好ましく、炭素数６〜１２のアリールがより好ましく、炭素数６〜１０のアリールが特に好ましい。
【０１２８】
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あげられる。
【０１２９】
Ｒ２１〜Ｒ２８における「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」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールがあげられ、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１〜５個含有する複素環などがあげられる。
【０１３０】
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、フリル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、チエニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、ジベンゾチエニル、フラザニル、オキサジアゾリル、チアントレニル、ナフトベンゾフラニル、ナフトベンゾチエニルなどがあげられる。
【０１３１】
Ｒ２１〜Ｒ２８における「置換されていてもよいアルコキシ」の「アルコキシ」としては、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があげられる。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。
【０１３２】
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あげられる。
【０１３３】
Ｒ２１〜Ｒ２８における「置換されていてもよいアリールオキシ」の「アリールオキシ」としては、−ＯＨ基の水素がアリールで置換された基であり、このアリールは上述したＲ２１〜Ｒ２８における「アリール」として説明した基を引用することができる。
【０１３４】
Ｒ２１〜Ｒ２８における「置換されていてもよいアリールチオ」の「アリールチオ」としては、−ＳＨ基の水素がアリールで置換された基であり、このアリールは上述したＲ２１〜Ｒ２８における「アリール」として説明した基を引用することができる。
【０１３５】
Ｒ２１〜Ｒ２８における「トリアルキルシリル」としては、シリル基における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Ｒ２１〜Ｒ２８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１〜４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、シクロブチルなどがあげられる。
【０１３６】
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、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、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、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、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−プロピルシリルなどがあげられる。
【０１３７】
Ｒ２１〜Ｒ２８における「トリシクロアルキルシリル」としては、シリル基における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Ｒ２１〜Ｒ２８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、ノルボルネニル、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あげられる。
【０１３８】
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あげられる。
【０１３９】
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あげられる。
【０１４０】
Ｒ２１〜Ｒ２８における「置換されていてもよいアミノ」の「置換されたアミノ」としては、例えば２つの水素がアリールやヘテロアリールで置換されたアミノ基があげられる。２つの水素がアリールで置換されたアミノがジアリール置換アミノであり、２つの水素がヘテロアリールで置換されたアミノがジヘテロアリール置換アミノであり、２つの水素がアリールとヘテロアリールで置換されたアミノがアリールヘテロアリール置換アミノである。このアリールやヘテロアリールは上述したＲ２１〜Ｒ２８における「アリール」や「ヘテロアリール」として説明した基を引用することができる。
【０１４１】
具体的な「置換されたアミノ」としては、ジフェニルアミノ、ジナフチルアミノ、フェニルナフチルアミノ、ジピリジルアミノ、フェニルピリジルアミノ、ナフチルピリジルアミノなどがあげられる。
【０１４２】
Ｒ２１〜Ｒ２８における「ハロゲン」としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素があげられる。
【０１４３】
Ｒ２１〜Ｒ２８として説明した基のうち、いくつかは上述するように置換されてもよく、この場合の置換基としてはアルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールがあげられる。このアルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールは上述したＲ２１〜Ｒ２８における「アルキル」、「シクロアルキル」、「アリール」または「ヘテロアリール」として説明した基を引用することができる。
【０１４４】
Ｙとしての「＞Ｎ−Ｒ２９」におけるＲ２９は水素または置換されていてもよいアリールであり、このアリールとしては上述したＲ２１〜Ｒ２８における「アリール」として説明した基を引用することができ、またその置換基としてはＲ２１〜Ｒ２８に対する置換基として説明した基を引用することができる。
【０１４５】
Ｒ２１〜Ｒ２８のうち隣接する基は互いに結合して炭化水素環、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い。環を形成しない場合が下記式（Ａ−１）で表される基であり、環を形成した場合としては例えば下記式（Ａ−２）〜式（Ａ−１４）で表される基があげられる。なお、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１４）のいずれかで表される基における少なくとも１つの水素は、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、アリールチオ、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、ジアリール置換アミノ、ジヘテロアリール置換アミノ、アリールヘテロアリール置換アミノ、ハロゲン、ヒドロキシまたはシアノで置換されていてもよく、これらは上述したＲ２１〜Ｒ２８における各基の説明を引用することができる。
【化６１】
2020004947.tif 000055
【０１４６】
隣接する基が互いに結合してできた環としては、炭化水素環であれば例えばシクロヘキサン環があげられ、アリール環やヘテロアリール環としては上述したＲ２１〜Ｒ２８における「アリール」や「ヘテロアリール」で説明した環構造があげられ、これらの環は上記式（Ａ−１）における１つまたは２つのベンゼン環と縮合するように形成される。
【０１４７】
式（Ａ）で表される基としては、例えば上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−１４）のいずれかで表される基があげられ、上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−５）および式（Ａ−１２）〜式（Ａ−１４）のいずれかで表される基が好ましく、上記式（Ａ−１）〜式（Ａ−４）のいずれかで表される基がより好ましく、上記式（Ａ−１）、式（Ａ−３）および式（Ａ−４）のいずれかで表される基がさらに好ましく、上記式（Ａ−１）で表される基が特に好ましい。
【０１４８】
式（Ａ）で表される基は、式（Ａ）中の＊において、式（３−Ｘ１）または式（３−Ｘ２）中のナフタレン環、式（３−Ｘ３）中の単結合、式（３−Ｘ３）中のＡｒ３と結合し、また式（３）で表される化合物における少なくとも１つの水素と置換することは上述したとおりだが、これらの結合形態の中でも式（３−Ｘ１）または式（３−Ｘ２）中のナフタレン環、式（３−Ｘ３）中の単結合および／または式（３−Ｘ３）中のＡｒ３と結合した形態が好ましい。
【０１４９】
また、式（Ａ）で表される基の構造中で、式（３−Ｘ１）または式（３−Ｘ２）中のナフタレン環、式（３−Ｘ３）中の単結合、式（３−Ｘ３）中のＡｒ３が結合する位置、また、式（Ａ）で表される基の構造中で、式（３）で表される化合物における少なくとも１つの水素と置換する位置は、式（Ａ）の構造中のいずれの位置であってもよく、例えば式（Ａ）の構造中の２つのベンゼン環のいずれかや、式（Ａ）の構造中のＲ２１〜Ｒ２８のうち隣接する基が互いに結合して形成されたいずれかの環や、式（Ａ）の構造中のＹとしての「＞Ｎ−Ｒ２９」におけるＲ２９中のいずれかの位置で結合することができる。
【０１５０】
式（Ａ）で表される基としては、例えば以下の基があげられる。式中のＹおよび＊は上記と同じ定義である。
【化６２】
2020004947.tif 000056
【０１５１】
また、一般式（３）で表されるアントラセン系化合物の化学構造中の水素は、その全てまたは一部がハロゲン、シアノまたは重水素であってもよい。
【０１５２】
アントラセン系化合物の具体的な例としては、例えば、下記式（３−１０１）〜式（３−１２７）で表される化合物があげられる。
【化６３】
2020004947.tif 000057
【０１５３】
また、アントラセン系化合物の他の具体的な例としては、例えば、下記式（３−１３１−Ｙ）〜式（３−１７９−Ｙ）で表される化合物、下記式（３−１８０−Ｙ）〜式（３−１８２−Ｙ）で表される化合物、および下記式（３−１８３−Ｎ）で表される化合物があげられる。各式中のＹは−Ｏ−、−Ｓ−または＞Ｎ−Ｒ２９（Ｒ２９は上記と同じ定義）のいずれでもよく、Ｒ２９は例えばフェニル基である。式番号は、例えばＹがＯの場合は、式（３−１３１−Ｙ）は式（３−１３１−Ｏ）とし、Ｙが−Ｓ−または＞Ｎ−Ｒ２９の場合はそれぞれ式（３−１３１−Ｓ）または式（３−１３１−Ｎ）とする。
【０１５４】
【化６４】
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【０１５５】
【化６５】
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【０１５６】
【化６６】
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【０１５７】
【化６７】
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【０１５８】
【化６８】
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【０１５９】
また、アントラセン系化合物の具体的な例としては、下記式（３−１９１）〜式（３−２２２）で表される化合物があげられる。
【０１６０】
【化６９】
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【０１６１】
【化７０】
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【０１６２】
【化７１】
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【０１６３】
【化７２】
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【０１６４】
１−４．式（３）で表されるアントラセン系化合物の製造方法
式（３）で表されるアントラセン系化合物は、アントラセン骨格の所望の位置に反応性基を有する化合物と、Ｘ、Ａｒ４および式（Ａ）の構造などの部分構造に反応性基を有する化合物を出発原料として、鈴木カップリング、根岸カップリング、その他の公知のカップリング反応を応用して製造することができる。これらの反応性化合物の反応性基としては、ハロゲンやボロン酸などがあげられる。具体的な製造方法としては、例えば国際公開第2014/141725号公報の段落[0089]〜[0175]における合成法を参考にすることができる。
【０１６５】
２．有機電界発光素子
以下に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子について図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子を示す概略断面図である。
【０１６６】
＜有機ＥＬ素子の構造＞
図１に示された有機ＥＬ素子１００は、基板１０１と、基板１０１上に設けられた陽極１０２と、陽極１０２の上に設けられた正孔注入層１０３と、正孔注入層１０３の上に設けられた正孔輸送層１０４と、正孔輸送層１０４の上に設けられた発光層１０５と、発光層１０５の上に設けられた電子輸送層１０６と、電子輸送層１０６の上に設けられた電子注入層１０７と、電子注入層１０７の上に設けられた陰極１０８とを有する。
【０１６７】
なお、有機ＥＬ素子１００は、作製順序を逆にして、例えば、基板１０１と、基板１０１上に設けられた陰極１０８と、陰極１０８の上に設けられた電子注入層１０７と、電子注入層１０７の上に設けられた電子輸送層１０６と、電子輸送層１０６の上に設けられた発光層１０５と、発光層１０５の上に設けられた正孔輸送層１０４と、正孔輸送層１０４の上に設けられた正孔注入層１０３と、正孔注入層１０３の上に設けられた陽極１０２とを有する構成としてもよい。
【０１６８】
上記各層すべてがなくてはならないわけではなく、最小構成単位を陽極１０２と発光層１０５と陰極１０８とからなる構成として、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、電子輸送層１０６、電子注入層１０７は任意に設けられる層である。また、上記各層は、それぞれ単一層からなってもよいし、複数層からなってもよい。
【０１６９】
有機ＥＬ素子を構成する層の態様としては、上述する「基板／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」の構成態様の他に、「基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／発光層／電子注入層／陰極」の構成態様であってもよい。
【０１７０】
＜有機ＥＬ素子における基板＞
基板１０１は、有機ＥＬ素子１００の支持体であり、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。
【０１７１】
＜有機ＥＬ素子における陽極＞
陽極１０２は、発光層１０５へ正孔を注入する役割を果たす。なお、陽極１０２と発光層１０５との間に正孔注入層１０３および／または正孔輸送層１０４が設けられている場合には、これらを介して発光層１０５へ正孔を注入することになる。
【０１７２】
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あげられる。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あげられる。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あげられる。その他、有機ＥＬ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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
＜有機ＥＬ素子における正孔注入層、正孔輸送層＞
正孔注入層１０３は、陽極１０２から移動してくる正孔を、効率よく発光層１０５内または正孔輸送層１０４内に注入する役割を果たす。正孔輸送層１０４は、陽極１０２から注入された正孔または陽極１０２から正孔注入層１０３を介して注入された正孔を、効率よく発光層１０５に輸送する役割を果たす。正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４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ＥＬ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材料の中から任意の材料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ない。
【０１７７】
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）。
【０１７８】
＜有機ＥＬ素子における発光層＞
発光層１０５は、電界を与えられた電極間において、陽極１０２から注入された正孔と、陰極１０８から注入された電子とを再結合させることにより発光する層である。発光層１０５を形成する材料としては、正孔と電子との再結合によって励起されて発光する化合物（発光性化合物）であればよく、安定な薄膜形状を形成することができ、かつ、固体状態で強い発光（蛍光）効率を示す化合物であるのが好ましい。本発明における発光層は、上記一般式（１）で表される多環芳香族化合物またはその多量体ならびに上記一般式（３）で表されるアントラセン系化合物を含み、当該発光層において、当該発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に前記多環芳香族化合物またはその多量体の濃度が変化する。これらの詳細は上述したとおりであり、以下では発光層の一般的な説明をする。
【０１７９】
発光層は単一層でも複数層からなってもどちらでもよく、それぞれ発光層用材料（ホスト材料、ドーパント材料）により形成される。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれであってもよい。ドーピング方法としては、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。
【０１８０】
ホスト材料の使用量はホスト材料の種類によって異なり、そのホスト材料の特性に合わせて決めればよい。ホスト材料の使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の５０〜９９．９９９重量％であり、より好ましくは８０〜９９．９５重量％であり、さらに好ましくは９０〜９９．９重量％である。
【０１８１】
ドーパント材料の使用量はドーパント材料の種類によって異なり、そのドーパント材料の特性に合わせて決めればよい。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０．００１〜５０重量％であり、より好ましくは０．０５〜２０重量％であり、さらに好ましくは０．１〜１０重量％であり、特に好ましくは１〜５重量％であり、最も好ましくは１〜３重量％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。
【０１８２】
＜有機ＥＬ素子における電子注入層、電子輸送層＞
電子注入層１０７は、陰極１０８から移動してくる電子を、効率よく発光層１０５内または電子輸送層１０６内に注入する役割を果たす。電子輸送層１０６は、陰極１０８から注入された電子または陰極１０８から電子注入層１０７を介して注入された電子を、効率よく発光層１０５に輸送する役割を果たす。電子輸送層１０６および電子注入層１０７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、混合するか、電子輸送・注入材料と高分子結着剤の混合物により形成される。
【０１８３】
電子注入・輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送することをつかさどる層であり、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。
【０１８４】
電子輸送層１０６または電子注入層１０７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。
【０１８５】
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環もしくは複素芳香環からなる化合物、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、カルバゾール誘導体およびインドール誘導体などがあげられる。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あげられる。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。
【０１８６】
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、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、リンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体などがあげられる。
【０１８７】
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あげられる。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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、カルバゾール誘導体、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。
【０１９０】
＜ボラン誘導体＞
ボラン誘導体は、例えば下記一般式（ＥＴＭ−１）で表される化合物であり、詳細には特開2007-27587号公報に開示されている。
【化７３】
2020004947.tif 000067
上記式（ＥＴＭ−１）中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも一つであり、Ｒ１３〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル、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リールであり、Ｘは、置換されていてもよいアリーレンであり、Ｙは、置換されていてもよい炭素数１６以下のアリール、置換されているボリル、または置換されていてもよいカルバゾリルであり、そして、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数である。また、「置換されていてもよい」または「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あげられる。
【０１９１】
上記一般式（ＥＴＭ−１）で表される化合物の中でも、下記一般式（ＥＴＭ−１−１）で表される化合物や下記一般式（ＥＴＭ−１−２）で表される化合物が好ましい。
【化７４】
2020004947.tif 000068
式（ＥＴＭ−１−１）中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも一つであり、Ｒ１３〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル、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リールであり、Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも一つであり、Ｘ１は、置換されていてもよい炭素数２０以下のアリーレンであり、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数であり、そして、ｍはそれぞれ独立して０〜４の整数である。また、「置換されていてもよい」または「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あげられる。
【化７５】
2020004947.tif 000069
式（ＥＴＭ−１−２）中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも一つであり、Ｒ１３〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル、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リールであり、Ｘ１は、置換されていてもよい炭素数２０以下のアリーレンであり、そして、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数である。また、「置換されていてもよい」または「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あげられる。
【０１９２】
Ｘ１の具体的な例としては、下記式（Ｘ−１）〜式（Ｘ−９）で表される２価の基があげられる。
【化７６】
2020004947.tif 000070
（各式中、Ｒａは、それぞれ独立してアルキル基、シクロアルキル基または置換されていてもよいフェニル基である。）
【０１９３】
このボラン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
【化７７】
2020004947.tif 000071
【０１９４】
このボラ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。
【０１９５】
＜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７８】
2020004947.tif 000072
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロ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基やナフチレン基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。
【０２００】
【化７９】
2020004947.tif 000073
【０２０１】
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）のいずれかであることが好ましい。
【化８０】
2020004947.tif 000074
【０２０２】
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。
【０２０３】
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あげられる。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。
【０２０４】
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−エイコシルなどがあげられる。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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あげられる。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あげられる。
【０２０７】
ピリジン系置換基に置換する炭素数５〜１０のシクロアルキルとしては、上記シクロアルキルの説明を引用することができる。
【０２０８】
Ｒ１１〜Ｒ１８における「アリール」としては、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。
【０２０９】
具体的な「炭素数６〜３０のアリール」としては、単環系アリールであるフェニル、縮合二環系アリールである（１−，２−）ナフチル、縮合三環系アリールである、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、ナフタセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イル、ペンタセン−（１−，２−，５−，６−）イルなどがあげられる。
【０２１０】
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あげられ、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あげられ、特に好ましくはフェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルがあげられる。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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あげられる。
【化８１】
2020004947.tif 000075
【０２１３】
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。
【０２１４】
＜フルオランテン誘導体＞
フルオランテン誘導体は、例えば下記一般式（ＥＴＭ−３）で表される化合物であり、詳細には国際公開第２０１０／１３４３５２号公報に開示されている。
【化８２】
2020004947.tif 000076
【０２１５】
上記式（ＥＴＭ−３）中、Ｘ１２〜Ｘ２１は水素、ハロゲン、直鎖、分岐もしくは環状のアルキル、直鎖、分岐もしくは環状のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリール、または置換もしくは無置換のヘテロアリールを表す。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あげられる。
【０２１６】
このフルオランテン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
【化８３】
2020004947.tif 000077
【０２１７】
＜ＢＯ系誘導体＞
ＢＯ系誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−４）で表される多環芳香族化合物、または下記式（ＥＴＭ−４）で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である。
【化８４】
2020004947.tif 000078
【０２１８】
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、アルコキシまたはアリールオキシであり、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、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。
【０２１９】
また、Ｒ１〜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、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、アルコキシまたはアリールオキシ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、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。
【０２２０】
また、式（ＥＴＭ−４）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素がハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【０２２１】
式（ＥＴＭ−４）における置換基や環形成の形態、また式（ＥＴＭ−４）の構造が複数合わさってできる多量体の説明については、上記一般式（１）や式（２）で表される化合物やその多量体の説明を引用することができる。
【０２２２】
このＢＯ系誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
【化８５】
2020004947.tif 000079
【０２２３】
このＢＯ系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。
【０２２４】
＜アントラセン誘導体＞
アントラセン誘導体の一つは、例えば下記式（ＥＴＭ−５−１）で表される化合物である。
【化８６】
2020004947.tif 000080
【０２２５】
Ａｒは、それぞれ独立して、２価のベンゼンまたはナフタレンであり、Ｒ１〜Ｒ４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から６のシクロアルキルまたは炭素数６〜２０のアリールである。
【０２２６】
Ａｒは、それぞれ独立して、２価のベンゼンまたはナフタレンから適宜選択することができ、２つのＡｒが異なっていても同じであってもよいが、アントラセン誘導体の合成の容易さの観点からは同じであることが好ましい。Ａｒはピリジンと結合して、「Ａｒおよびピリジンからなる部位」を形成しており、この部位は例えば下記式（Ｐｙ−１）〜式（Ｐｙ−１２）のいずれかで表される基としてアントラセンに結合している。
【０２２７】
【化８７】
2020004947.tif 000081
【０２２８】
これらの基の中でも、上記式（Ｐｙ−１）〜式（Ｐｙ−９）のいずれかで表される基が好ましく、上記式（Ｐｙ−１）〜式（Ｐｙ−６）のいずれかで表される基がより好ましい。アントラセンに結合する２つの「Ａｒおよびピリジンからなる部位」は、その構造が同じであっても異なっていてもよいが、アントラセン誘導体の合成の容易さの観点からは同じ構造であることが好ましい。ただし、素子特性の観点からは、２つの「Ａｒおよびピリジンからなる部位」の構造が同じであっても異なっていても好ましい。
【０２２９】
Ｒ１〜Ｒ４における炭素数１〜６のアルキルについては直鎖および分岐鎖のいずれでもよい。すなわち、炭素数１〜６の直鎖アルキルまたは炭素数３〜６の分岐鎖アルキルである。より好ましくは、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。具体例としては、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、または２−エチルブチルなどがあげられ、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、またはｔ−ブチルが好ましく、メチル、エチル、またはｔ−ブチルがより好ましい。
【０２３０】
Ｒ１〜Ｒ４における炭素数３〜６のシクロアルキルの具体例としては、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あげられる。
【０２３１】
Ｒ１〜Ｒ４における炭素数６〜２０のアリールについては、炭素数６〜１６のアリールが好ましく、炭素数６〜１２のアリールがより好ましく、炭素数６〜１０のアリールが特に好ましい。
【０２３２】
「炭素数６〜２０のアリール」の具体例としては、単環系アリールであるフェニル、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル、（２，３−，２，４−，２，５−，２，６−，３，４−，３，５−）キシリル、メシチル（２，４，６−トリメチルフェニル）、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）クメニル、二環系アリールである（２−，３−，４−）ビフェニリル、縮合二環系アリールである（１−，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、アントラセン−（１−，２−，９−）イル、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、テトラセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イルなどがあげられる。
【０２３３】
好ましい「炭素数６〜２０のアリール」は、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリルまたはナフチルであり、より好ましくは、フェニル、ビフェニリル、１−ナフチル、２−ナフチルまたはｍ−テルフェニル−５’−イルであり、さらに好ましくは、フェニル、ビフェニリル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり、最も好ましくはフェニルである。
【０２３４】
アントラセン誘導体の一つは、例えば下記式（ＥＴＭ−５−２）で表される化合物である。
【化８８】
2020004947.tif 000082
【０２３５】
Ａｒ１は、それぞれ独立して、単結合、２価のベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、またはフェナレンである。
【０２３６】
Ａｒ２は、それぞれ独立して、炭素数６〜２０のアリールであり、上記式（ＥＴＭ−５−１）における「炭素数６〜２０のアリール」と同じ説明を引用することができる。炭素数６〜１６のアリールが好ましく、炭素数６〜１２のアリールがより好ましく、炭素数６〜１０のアリールが特に好ましい。具体例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、テルフェニリル、アントラセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニルなどがあげられる。
【０２３７】
Ｒ１〜Ｒ４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から６のシクロアルキルまたは炭素数６〜２０のアリールであり、上記式（ＥＴＭ−５−１）における説明を引用することができる。
【０２３８】
これらのアントラセン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
【化８９】
2020004947.tif 000083
【０２３９】
これらのアントラセ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。
【０２４０】
＜ベンゾフルオレン誘導体＞
ベンゾフルオレン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−６）で表される化合物である。
【化９０】
2020004947.tif 000084
【０２４１】
Ａｒ１は、それぞれ独立して、炭素数６〜２０のアリールであり、上記式（ＥＴＭ−５−１）における「炭素数６〜２０のアリール」と同じ説明を引用することができる。炭素数６〜１６のアリールが好ましく、炭素数６〜１２のアリールがより好ましく、炭素数６〜１０のアリールが特に好ましい。具体例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、テルフェニリル、アントラセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニルなどがあげられる。
【０２４２】
Ａｒ２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、２つのＡｒ２は結合して環を形成していてもよい。
【０２４３】
Ａｒ２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あげられる。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。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−メチルヘキシルなどがあげられる。
【０２４４】
Ａｒ２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あげられる。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あげられる。
【０２４５】
Ａｒ２における「アリール」としては、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。
【０２４６】
具体的な「炭素数６〜３０のアリール」としては、フェニル、ナフチル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、ペリレニル、ペンタセニルなどがあげられる。
【０２４７】
２つのＡｒ２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。
【０２４８】
このベンゾフルオレン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
【化９１】
2020004947.tif 000085
【０２４９】
このベンゾフルオレ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。
【０２５０】
＜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号公報にも記載されている。
【化９２】
2020004947.tif 000086
Ｒ５は、置換または無置換の、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数３〜２０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３〜２０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あげられる。
【０２５１】
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９３】
2020004947.tif 000087
【０２５２】
Ｒ１〜Ｒ３は、同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、複素環基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、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。
【０２５３】
Ａｒ１は、同じでも異なっていてもよく、アリーレン基またはヘテロアリーレン基であり、Ａｒ２は、同じでも異なっていてもよく、アリール基またはヘテロアリール基である。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。
【０２５４】
これらの置換基の内、アルキル基とは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基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、アルキル基、アリール基、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、アルキル基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。
【０２５５】
また、シクロアルキル基とは、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。アルキル基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。
【０２５６】
また、アラルキル基とは、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基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。
【０２５７】
また、アルケニル基とは、例えば、ビニル基、アリル基、ブタジエニル基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。アルケニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、２〜２０の範囲である。
【０２５８】
また、シクロアルケニル基とは、例えば、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセン基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。
【０２５９】
また、アルキニル基とは、例えば、アセチレニル基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。アルキニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、２〜２０の範囲である。
【０２６０】
また、アルコキシ基とは、例えば、メトキシ基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。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、通常、１〜２０の範囲である。
【０２６１】
また、アルキルチオ基とは、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。
【０２６２】
また、シクロアルキルチオ基とは、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。
【０２６３】
また、アリールエーテル基とは、例えば、フェノキシ基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。
【０２６４】
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。
【０２６５】
また、アリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、フェナントリル基、テルフェニル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基を示す。アリール基は、無置換でも置換されていてもかまわない。アリー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。
【０２６６】
また、複素環基とは、例えば、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、ピリジル基、キノリニル基、カルバゾリル基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。
【０２６７】
ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。
【０２６８】
アルデヒド基、カルボニル基、アミノ基には、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。
【０２６９】
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。
【０２７０】
シリル基とは、例えば、トリメチルシリル基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。シリル基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。
【０２７１】
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。
【０２７２】
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あげられる。
【化９４】
2020004947.tif 000088
【０２７３】
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。
【０２７４】
＜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号公報にも記載されている。
【化９５】
2020004947.tif 000089
【０２７５】
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。
【０２７６】
「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のアリールがあげられ、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。
【０２７７】
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである（２−，３−，４−）ビフェニリル、縮合二環系アリールである（１−，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、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，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−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、ナフタセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イル、ペンタセン−（１−，２−，５−，６−）イルなどがあげられる
【０２７８】
「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」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールがあげられ、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あげられる。
【０２７９】
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あげられる。
【０２８０】
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。
【０２８１】
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あげられる。
【化９６】
2020004947.tif 000090
【０２８２】
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。
【０２８３】
＜カルバゾール誘導体＞
カルバゾール誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−９）で表される化合物、またはそれが単結合などで複数結合した多量体である。詳細は米国公開公報２０１４／０１９７３８６号公報に記載されている。
【化９７】
2020004947.tif 000091
【０２８４】
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は独立して０〜４の整数であり、好ましくは０〜３の整数であり、より好ましくは０または１である。
【０２８５】
「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のアリールがあげられ、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。
【０２８６】
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである（２−，３−，４−）ビフェニリル、縮合二環系アリールである（１−，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、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，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−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、ナフタセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イル、ペンタセン−（１−，２−，５−，６−）イルなどがあげられる
【０２８７】
「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」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールがあげられ、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あげられる。
【０２８８】
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あげられる。
【０２８９】
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。
【０２９０】
カルバゾール誘導体は、上記式（ＥＴＭ−９）で表される化合物が単結合などで複数結合した多量体であってもよい。この場合、単結合以外に、アリール環（好ましくは多価のベンゼン環、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）で結合されていてもよい。
【０２９１】
このカルバゾール誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
【化９８】
2020004947.tif 000092
【０２９２】
このカルバ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。
【０２９３】
＜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。詳細は米国公開公報２０１１／０１５６０１３号公報に記載されている。
【化９９】
2020004947.tif 000093
【０２９４】
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。
【０２９５】
「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のアリールがあげられ、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。
【０２９６】
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである（２−，３−，４−）ビフェニリル、縮合二環系アリールである（１−，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、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，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−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、ナフタセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イル、ペンタセン−（１−，２−，５−，６−）イルなどがあげられる
【０２９７】
「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」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールがあげられ、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あげられる。
【０２９８】
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あげられる。
【０２９９】
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。
【０３００】
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あげられる。
【化１００】
2020004947.tif 000094
【０３０１】
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。
【０３０２】
＜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１０１】
2020004947.tif 000095
【０３０３】
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」の中のピリジル基がベンゾイミダゾール基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１０２】
2020004947.tif 000096
【０３０４】
上記ベンゾイミダゾール基における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。
【０３０５】
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）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）で説明した基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。
【０３０６】
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あげられる。
【化１０３】
2020004947.tif 000097
【０３０７】
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。
【０３０８】
＜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２００６／０２１９８２号公報に記載されている。
【化１０４】
2020004947.tif 000098
【０３０９】
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。
【０３１０】
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。
【０３１１】
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。
【０３１２】
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は上記した構造のほかに、例えば、以下の構造式があげられる。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る。
【化１０５】
2020004947.tif 000099
【０３１３】
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、１，３−ビス（２−フェニル−１，１０−フェナントロリン−９−イル）ベンゼンや下記構造式で表される化合物などがあげられる。
【化１０６】
2020004947.tif 000100
【０３１４】
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。
【０３１５】
＜キノリノール系金属錯体＞
キノリノール系金属錯体は、例えば下記一般式（ＥＴＭ−１３）で表される化合物である。
【化１０７】
2020004947.tif 000101
式中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルケニル、シアノ、アルコキシまたはアリールであり、ＭはＬｉ、Ａｌ、Ｇａ、ＢｅまたはＺｎであり、ｎは１〜３の整数である。
【０３１６】
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）ベリリウムなどがあげられる。
【０３１７】
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。
【０３１８】
＜チアゾール誘導体およびベンゾチアゾール誘導体＞
チアゾール誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１４−１）で表される化合物である。
【化１０８】
2020004947.tif 000102
ベンゾチアゾール誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１４−２）で表される化合物である。
【化１０９】
2020004947.tif 000103
【０３１９】
各式の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、「チアゾール系置換基」や「ベンゾチアゾール系置換基」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」の中のピリジル基が下記のチアゾール基やベンゾチアゾール基に置き換わった置換基であり、チアゾール誘導体およびベンゾチアゾール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。
【化１１０】
2020004947.tif 000104
【０３２０】
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）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）で説明した基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、これらをチアゾール系置換基（またはベンゾチアゾール系置換基）に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をチアゾール系置換基（またはベンゾチアゾール系置換基）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チアゾール系置換基（またはベンゾチアゾール系置換基）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つをチアゾール系置換基（またはベンゾチアゾール系置換基）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。
【０３２１】
これらのチアゾール誘導体またはベンゾチア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。
【０３２２】
電子輸送層または電子注入層には、さらに、電子輸送層または電子注入層を形成する材料を還元できる物質を含んでいてもよい。この還元性物質は、一定の還元性を有する物質であれば、様々な物質が用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを好適に使用することができる。
【０３２３】
好ましい還元性物質としては、Ｎａ（仕事関数２．３６ｅＶ）、Ｋ（同２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（同２．１６ｅＶ）またはＣｓ（同１．９５ｅＶ）などのアルカリ金属や、Ｃａ（同２．９ｅＶ）、Ｓｒ（同２．０〜２．５ｅＶ）またはＢａ（同２．５２ｅＶ）などのアルカリ土類金属があげられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下の物質が特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性物質は、Ｋ、ＲｂまたはＣｓのアルカリ金属であり、さらに好ましくはＲｂまたはＣｓであり、最も好ましいのはＣｓである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が２．９ｅＶ以下の還元性物質として、これら２種以上のアルカリ金属の組み合わせも好ましく、特に、Ｃｓを含んだ組み合わせ、例えば、ＣｓとＮａ、ＣｓとＫ、ＣｓとＲｂ、またはＣｓとＮａとＫとの組み合わせが好ましい。Ｃｓを含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。
【０３２４】
＜有機ＥＬ素子における陰極＞
陰極１０８は、電子注入層１０７および電子輸送層１０６を介して、発光層１０５に電子を注入する役割を果たす。
【０３２５】
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材料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。電子注入効率をあ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。
【０３２６】
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、好ましい例としてあげられる。これらの電極の作製法も、抵抗加熱、電子線ビーム、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。
【０３２７】
＜各層で用いてもよい結着剤＞
以上の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層に用いられる材料は単独で各層を形成することができるが、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂などに分散させて用いることも可能である。
【０３２８】
＜有機ＥＬ素子の作製方法＞
有機ＥＬ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、ボート加熱温度＋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。
【０３２９】
次に、有機ＥＬ素子を作製する方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／ホスト材料とドーパント材料からなる発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。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、この陽極上に正孔注入層および正孔輸送層の薄膜を形成させる。この上にホスト材料とドーパント材料を共蒸着し薄膜を形成させて発光層とし、この発光層の上に電子輸送層、電子注入層を形成させ、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ＥＬ素子が得られる。なお、上述の有機ＥＬ素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
【０３３０】
このようにして得られた有機ＥＬ素子に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として印加すればよく、電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、透明または半透明の電極側（陽極または陰極、および両方）より発光が観測できる。また、この有機ＥＬ素子は、パルス電流や交流電流を印加した場合にも発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０３３１】
＜有機ＥＬ素子の応用例＞
また、本発明は、有機ＥＬ素子を備えた表示装置または有機ＥＬ素子を備えた照明装置などにも応用することができる。
有機ＥＬ素子を備えた表示装置または照明装置は、本実施形態にかかる有機ＥＬ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。
【０３３２】
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あげられる（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あげられる。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。
【０３３３】
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。
【０３３４】
セグメント方式（タイプ）では、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決められた領域を発光させることになる。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などがあげられる。
【０３３５】
照明装置としては、例えば、室内照明などの照明装置、液晶表示装置のバックライトなどがあげられる（例えば、特開2003-257621号公報、特開2003-277741号公報、特開2004-119211号公報など参照）。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途のバックライトとしては、従来方式が蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であることを考えると、本実施形態に係る発光素子を用いたバックライトは薄型で軽量が特徴になる。
【実施例】
【０３３６】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されない。まず、実施例で使用する化合物の合成例について、以下に説明する。
【０３３７】
合成例（１−１）
化合物（３−１９９）の合成
【化１１１】
2020004947.tif 000105
化合物（１−１９９）は、特開2012-104806号公報の「式（１−５５）で表される化合物の合成例」に記載された方法に準じて合成した。
【０３３８】
合成例（１−２）
化合物（３−１９２）の合成
【化１１２】
2020004947.tif 000106
化合物（１−１９２）は、特開2012-104806号公報の「式（１−４６）で表される化合物の合成例」に記載された方法に準じて合成した。
【０３３９】
合成例（１−３）
化合物（３−２２２）の合成
【化１１３】
2020004947.tif 000107
化合物（３−２２２）は、特開2012-104806号公報の「式（１−２）で表される化合物の合成例」に記載された方法に準じて合成した。
【０３４０】
合成例（１−４）
化合物（３−２２１）の合成
【化１１４】
2020004947.tif 000108
化合物（３−２２１）は、特開2012-104806号公報の「式（１−１）で表される化合物の合成例」に記載された方法に準じて合成した。
【０３４１】
合成例（１−５）
化合物（３−１９５）の合成
【化１１５】
2020004947.tif 000109
化合物（３−１９５）は、特開2016-88927号公報の「合成例３０：化合物（ＣＨ−ＡＰ４１）の合成」に記載された方法に準じて合成した。
【０３４２】
合成例（１−６）
化合物（３−１３４−Ｏ）：２−（１０−フェニルアントラセン−９−イル）ナフト［２，３−ｂ］ベンゾフランの合成
【化１１６】
2020004947.tif 000110
化合物（３−１３４−Ｏ）は、国際公開第2014/141725号公報の段落[0106]に記載された方法に準じて合成した。
【０３４３】
合成例（２−１）
化合物（１−４１）：２，１２−ジ−ｔ−ブチル−５，９−ビス（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−７−メチル−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセンの合成
【化１１７】
2020004947.tif 000111
化合物（１−４１）は、国際公開第2015/102118号公報の「合成例（３２）」に記載された方法に準じて合成した。
【０３４４】
ＮＭＲ測定により得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：  δ＝１．４７（ｓ，３６Ｈ）、２．１７（ｓ，３Ｈ）、５．９７（ｓ，２Ｈ）、６．６８（ｄ，２Ｈ）、７．２８（ｄ，４Ｈ）、７．４９（ｄｄ，２Ｈ）、７．６７（ｄ，４Ｈ）、８．９７（ｄ，２Ｈ）．
【０３４５】
合成例（２−２）
化合物（１−３１）：２，１２−ジ−ｔ−ブチル−５，９−ビス（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセンの合成
【化１１８】
2020004947.tif 000112
【０３４６】
化合物（１−３１）は、国際公開第2015/102118号公報の「合成例（３２）」に記載された方法に準じて合成した。
【０３４７】
ＮＭＲ測定により得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：  δ＝１．４６（ｓ，１８Ｈ）、１．４７（ｓ，１８Ｈ）、６．１４（ｄ，２Ｈ）、６．７５（ｄ，２Ｈ）、７．２４（ｔ，１Ｈ）、７．２９（ｄ，４Ｈ）、７．５２（ｄｄ，２Ｈ）、７．６７（ｄ，４Ｈ）、８．９９（ｄ，２Ｈ）．
【０３４８】
合成例（２−３）
化合物（１−５３）：２，１２−ジ−ｔ−ブチル−５，９−ビス（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−７−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセンの合成
【化１１９】
2020004947.tif 000113
【０３４９】
化合物（１−５３）は、国際公開第2015/102118号公報の「合成例（３２）」に記載された方法に準じて合成した。
【０３５０】
ＮＭＲ測定により得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：  δ＝１．３５（ｓ，１８Ｈ）、１．５０（ｓ，１８Ｈ）、６．３４（ｓ，２Ｈ）、６．８５（ｄ，２Ｈ）、７．１６（ｔ，２Ｈ）、７．２３（ｔ，２Ｈ）、７．３２〜７．３５（ｍ，６Ｈ）、７．５６（ｄｄ，２Ｈ）、７．６３（ｄ，４Ｈ）、７．９９（ｄ，２Ｈ）、９．０５（ｄ，２Ｈ）．
【０３５１】
合成例（２−４）
化合物（１−３７）：３，１２−ジ−ｔ−ブチル−９−（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−５−（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセンの合成
【化１２０】
2020004947.tif 000114
【０３５２】
化合物（１−３７）は、国際公開第2015/102118号公報の「合成例（３２）」に記載された方法に準じて合成した。
【０３５３】
ＮＭＲ測定により得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：  δ＝１．２０（ｓ，９Ｈ）、１．３６（ｓ，１８Ｈ）、１．４６（ｓ，９Ｈ）、１．４７（ｓ，９Ｈ）、６．１４（ｄ，１Ｈ）、６．２５（ｄ，１Ｈ）、６．６８（ｄ，１Ｈ）、６．７３（ｄ，１Ｈ）、７．２１（ｄ，２Ｈ）、７．２９（ｄ，３Ｈ）、７．３４（ｄｄ，１Ｈ）、７．５１（ｄｄ，１Ｈ）、７．６１（ｔ，１Ｈ）、７．６７（ｄ，２Ｈ）、８．８６（ｄ，１Ｈ）、８．９６（ｄ，１Ｈ）．
【０３５４】
合成例（２−５）
化合物（１−４６）：３，１２−ジ−ｔ−ブチル−９−（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−５−（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−７−メチル−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセンの合成
【化１２１】
2020004947.tif 000115
【０３５５】
化合物（１−４６）は、国際公開第2015/102118号公報の「合成例（３２）」に記載された方法に準じて合成した。
【０３５６】
ＮＭＲ測定により得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：  δ＝１．２０（ｓ，９Ｈ）、１．３７（ｓ，１８Ｈ）、１．４６（ｓ，９Ｈ）、１．４７（ｓ，９Ｈ）、２．１８（ｓ，３Ｈ）、５．９７（ｓ，１Ｈ）、６．０８（ｄ，１Ｈ）、６．６３（ｄ，１Ｈ）、６．６６（ｄ，１Ｈ）、７．２０（ｄ，２Ｈ）、７．２７（ｄ，２Ｈ）、７．３２（ｄｄ，１Ｈ）、７．４８（ｄｄ，１Ｈ）、７．６１（ｔ，１Ｈ）、７．６７（ｄ，２Ｈ）、８．８４（ｄ，１Ｈ）、８．９４（ｄ，１Ｈ）．
【０３５７】
合成例（２−６）
化合物（１−５０）：２，１２−ジ−ｔ−ブチル−Ｎ，Ｎ，５，９−テトラキス（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセン−７−アミンの合成
【化１２２】
2020004947.tif 000116
【０３５８】
化合物（１−５０）は、国際公開第2015/102118号公報の「合成例（３２）」に記載された方法に準じて合成した。
【０３５９】
ＮＭＲ測定により得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ＝１．３（ｓ，１８Ｈ）、１．３（ｓ，１８Ｈ）、１．５（ｓ，１８Ｈ）、５．８（ｓ，２Ｈ）、６．６（ｄ，２Ｈ）、６．８（ｄｄ，４Ｈ）、７．１（ｄｄ，４Ｈ）、７．１（ｄｄ，４Ｈ）、７．４〜７．５（ｍ，６Ｈ）、８．９（ｄ，２Ｈ）．
【０３６０】
合成例（２−７）
化合物（１−４９）：２，１２−ジ−ｔ−ブチル−５，９−ビス（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセン−７−アミンの合成
【化１２３】
2020004947.tif 000117
【０３６１】
化合物（１−４９）は、特開2016-88927号公報の「比較合成例（１）」に記載された方法に準じて合成した。
【０３６２】
ＮＭＲ測定により得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：  δ＝１．３３（ｓ，１８Ｈ）、１．４６（ｓ，１８Ｈ）、５．５５（ｓ，２Ｈ）、６．７５（ｄ，２Ｈ）、６．８９（ｔ，２Ｈ）、６．９４（ｄ，４Ｈ）、７．０６（ｔ，４Ｈ）、７．１３（ｄ，４Ｈ）、７．４３〜７．４６（ｍ，６Ｈ）、８．９５（ｄ，２Ｈ）．
【０３６３】
合成例（３−１）
化合物（ＢＤ−１）の合成
【化１２４】
2020004947.tif 000118
化合物（ＢＤ−１）は、特開2013-080961号公報の「製造例８」に記載された方法に準じて合成した。
【０３６４】
原料の化合物を適宜変更することにより、上述した合成例に準じた方法で、本発明の他の化合物を合成することができる。
【０３６５】
以下、本発明をさらに詳細に説明するために、本発明の化合物を用いた有機ＥＬ素子の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０３６６】
実施例１〜５および比較例１〜７に係る有機ＥＬ素子を作製し、それぞれ特定の輝度発光時の電圧（Ｖ）、発光波長（ｎｍ）、ＣＩＥ色度（ｘ，ｙ）、外部量子効率（％）を測定した。また特定の輝度を保持する時間（素子寿命）も測定した。
【０３６７】
発光素子の量子効率には、内部量子効率と外部量子効率とがあるが、内部量子効率は、発光素子の発光層に電子（または正孔）として注入される外部エネルギーが純粋に光子に変換される割合を示している。一方、外部量子効率は、この光子が発光素子の外部にまで放出された量に基づいて算出され、発光層において発生した光子は、その一部が発光素子の内部で吸収されたりまたは反射され続けたりして、発光素子の外部に放出されないため、外部量子効率は内部量子効率よりも低くなる。
【０３６８】
外部量子効率の測定方法は次の通りである。アドバンテスト社製電圧／電流発生器Ｒ６１４４を用いて、素子の輝度が１０００ｃｄ／ｍ２になる電圧を印加して素子を発光させた。ＴＯＰＣＯＮ社製分光放射輝度計ＳＲ−３ＡＲを用いて、発光面に対して垂直方向から可視光領域の分光放射輝度を測定した。発光面が完全拡散面であると仮定して、測定した各波長成分の分光放射輝度の値を波長エネルギーで割ってπを掛けた数値が各波長におけるフォトン数である。次いで、観測した全波長領域でフォトン数を積算し、素子から放出された全フォトン数とした。印加電流値を素電荷で割った数値を素子へ注入したキャリア数として、素子から放出された全フォトン数を素子へ注入したキャリア数で割った数値が外部量子効率である。
【０３６９】
作製した実施例１〜５および比較例１〜７に係る有機ＥＬ素子における各層の材料構成、およびＥＬ特性データを下記表１、表２Ａおよび表２Ｂに示す。
【０３７０】
【表１】
2020004947.tif 000119
【０３７１】
【表２Ａ】
2020004947.tif 000120
【０３７２】
【表２Ｂ】
2020004947.tif 000121
【０３７３】
上記各表において、「ＨＩ」は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’−ジアミンであり、「ＨＡＴ−ＣＮ」は１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリルであり、「ＨＴ−１」はＮ−（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−Ｎ−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４−アミンであり、「ＨＴ−２」はＮ，Ｎ−ビス（４−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）フェニル）−［１，１’：４’，１”−テルフェニル］−４−アミンであり、「ＥＴ−１」は９−［４−（［１，４］ベンゾキサボリニノ［２，３，４−ｋｌ］フェノキサボリニン−７−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾールであり、「ＥＴ−２」は４，６，８，１０−テトラフェニル［１，４］ベンゾキサボリニノ［２，３，４−ｋｌ］フェノキサボリニンであり、「ＥＴ−３」は３，３’−（（２−フェニルアントラセン−９，１０−ジイル）ビス（４，１−フェニレン））ビス（４−メチルピリジン）である。「Ｌｉｑ」と共に以下に化学構造を示す。
【０３７４】
【化１２５】
2020004947.tif 000122
【０３７５】
＜実施例１＞
＜ホスト材料：化合物(３−１３４−Ｏ)、ドーパント材料：化合物(１−４１)の素子＞
スパッタリングにより１８０ｎｍの厚さに製膜したＩＴＯを１５０ｎｍまで研磨した、２６ｍｍ×２８ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板（（株）オプトサイエンス製）を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（長州産業（株）製）の基板ホルダーに固定し、ＨＩ、ＨＡＴ−ＣＮ、ＨＴ−１、ＨＴ−２、化合物（３−１３４−Ｏ）、化合物（１−４１）およびＥＴ−１をそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ボート、Ｌｉｑ、マグネシウムおよび銀をそれぞれ入れた窒化アルミニウム製蒸着用ボートを装着した。
【０３７６】
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、表１に示すように、下記各層を形成した。真空槽を５×１０−４Ｐａまで減圧し、ＨＩ、ＨＡＴ−ＣＮ、ＨＴ−１およびＨＴ−２の順に蒸着して、正孔注入層１（膜厚４０ｎｍ）、正孔注入層２（膜厚５ｎｍ）、正孔輸送層１（膜厚１５ｎｍ）および正孔輸送層２（膜厚１０ｎｍ）を形成した。次に、化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（１−４１）を同時に加熱して膜厚１２．５ｎｍになるように蒸着して発光層１を形成した。化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（１−４１）の質量比がおよそ９５対５になるように蒸着速度を調節した。次に、化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（１−４１）を同時に加熱して膜厚１２．５ｎｍになるように蒸着して発光層２を形成した。化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（１−４１）の質量比がおよそ９９対１になるように蒸着速度を調節した。次に、ＥＴ−１とＬｉｑを同時に加熱して膜厚３０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成した。ＥＴ−１とＬｉｑの質量比がおよそ５０対５０になるように蒸着速度を調節した。各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒であった。その後、Ｌｉｑを加熱して膜厚１ｎｍになるように０．０１〜０．１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、マグネシウムと銀を同時に加熱して膜厚１００ｎｍになるように蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。このとき、マグネシウムと銀の原子数比が１０対１となるように０．１〜１０ｎｍ／秒の間で蒸着速度を調節した。
【０３７７】
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウム／銀電極を陰極として直流電圧を印加し、１０００ｃｄ／ｍ２発光時の特性を測定したところ、表１に示すように、駆動電圧は３．４Ｖ、外部量子効率は７．０％であり、波長４６２ｎｍ、ＣＩＥ色度（ｘ，ｙ）＝（０．１３１，０．０８４）の青色発光が得られた。次に、作製した素子を低電流駆動試験（電流密度＝１０ｍＡ／ｃｍ２）したところ、初期輝度の９０％以上の輝度を保持する時間は８８時間であった。
【０３７８】
＜実施例２〜４＞
実施例１に準じて、表１に記載した層構成で各有機ＥＬ素子を製造し、ＥＬ特性データを測定した（表１）。
【０３７９】
＜実施例５＞
＜ホスト材料：化合物(３−１３４−Ｏ)、ドーパント材料：化合物(１−４１)の素子＞
スパッタリングにより１８０ｎｍの厚さに製膜したＩＴＯを１５０ｎｍまで研磨した、２６ｍｍ×２８ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板（（株）オプトサイエンス製）を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（長州産業（株）製）の基板ホルダーに固定し、ＨＩ、ＨＡＴ−ＣＮ、ＨＴ−１、ＨＴ−２、化合物（３−１３４−Ｏ）、化合物（１−４１）、ＥＴ−２およびＥＴ−３をそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ボート、Ｌｉｑ、マグネシウムおよび銀をそれぞれ入れた窒化アルミニウム製蒸着用ボートを装着した。
【０３８０】
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、表１に示すように、下記各層を形成した。真空槽を５×１０−４Ｐａまで減圧し、ＨＩ、ＨＡＴ−ＣＮ、ＨＴ−１およびＨＴ−２の順に蒸着して、正孔注入層１（膜厚４０ｎｍ）、正孔注入層２（膜厚５ｎｍ）、正孔輸送層１（膜厚１５ｎｍ）および正孔輸送層２（膜厚１０ｎｍ）を形成した。次に、化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（１−４１）を同時に加熱して膜厚１２．５ｎｍになるように蒸着して発光層１を形成した。化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（１−４１）の質量比がおよそ９５対５になるように蒸着速度を調節した。次に、化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（１−４１）を同時に加熱して膜厚１２．５ｎｍになるように蒸着して発光層２を形成した。化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（１−４１）の質量比がおよそ９９対１になるように蒸着速度を調節した。次に、ＥＴ−２を加熱して膜厚５ｎｍになるように蒸着して電子輸送層１を形成した。次に、ＥＴ−３とＬｉｑを同時に加熱して膜厚２５ｎｍになるように蒸着して電子輸送層２を形成した。ＥＴ−３とＬｉｑの質量比がおよそ５０対５０になるように蒸着速度を調節した。各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒であった。その後、Ｌｉｑを加熱して膜厚１ｎｍになるように０．０１〜０．１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、マグネシウムと銀を同時に加熱して膜厚１００ｎｍになるように蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。このとき、マグネシウムと銀の原子数比が１０対１となるように０．１〜１０ｎｍ／秒の間で蒸着速度を調節した。
【０３８１】
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウム／銀電極を陰極として直流電圧を印加し、１０００ｃｄ／ｍ２発光時の特性を測定したところ、表１に示すように、駆動電圧は３．６Ｖ、外部量子効率は７．１％であり、波長４６３ｎｍ、ＣＩＥ色度（ｘ，ｙ）＝（０．１３０，０．０８９）の青色発光が得られた。次に、作製した素子を低電流駆動試験（電流密度＝１０ｍＡ／ｃｍ２）したところ、初期輝度の９５％以上の輝度を保持する時間は１６２時間であった。
【０３８２】
＜比較例１＞
＜ホスト材料：化合物(３−１３４−Ｏ)、ドーパント材料：化合物(ＢＤ−１)の素子＞
スパッタリングにより１８０ｎｍの厚さに製膜したＩＴＯを１５０ｎｍまで研磨した、２６ｍｍ×２８ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板（（株）オプトサイエンス製）を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（長州産業（株）製）の基板ホルダーに固定し、ＨＩ、ＨＡＴ−ＣＮ、ＨＴ−１、ＨＴ−２、化合物（３−１３４−Ｏ）、化合物（ＢＤ−１）およびＥＴ−１をそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ボート、Ｌｉｑ、マグネシウムおよび銀をそれぞれ入れた窒化アルミニウム製蒸着用ボートを装着した。
【０３８３】
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、表２Ａに示すように、下記各層を形成した。真空槽を５×１０−４Ｐａまで減圧し、ＨＩ、ＨＡＴ−ＣＮ、ＨＴ−１およびＨＴ−２の順に蒸着して、正孔注入層１（膜厚４０ｎｍ）、正孔注入層２（膜厚５ｎｍ）、正孔輸送層１（膜厚１５ｎｍ）および正孔輸送層２（膜厚１０ｎｍ）を形成した。次に、化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（ＢＤ−１）を同時に加熱して膜厚１２．５ｎｍになるように蒸着して発光層１を形成した。化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（ＢＤ−１）の質量比がおよそ９５対５になるように蒸着速度を調節した。次に、化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（ＢＤ−１）を同時に加熱して膜厚１２．５ｎｍになるように蒸着して発光層２を形成した。化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（ＢＤ−１）の質量比がおよそ９９対１になるように蒸着速度を調節した。次に、ＥＴ−１とＬｉｑを同時に加熱して膜厚３０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成した。ＥＴ−１とＬｉｑの質量比がおよそ５０対５０になるように蒸着速度を調節した。各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒であった。その後、Ｌｉｑを加熱して膜厚１ｎｍになるように０．０１〜０．１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、マグネシウムと銀を同時に加熱して膜厚１００ｎｍになるように蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。このとき、マグネシウムと銀の原子数比が１０対１となるように０．１〜１０ｎｍ／秒の間で蒸着速度を調節した。
【０３８４】
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウム／銀電極を陰極として直流電圧を印加し、１０００ｃｄ／ｍ２発光時の特性を測定したところ、表２Ａに示すように、駆動電圧は３．３Ｖ、外部量子効率は６．３％であり、波長４５９ｎｍ、ＣＩＥ色度（ｘ，ｙ）＝（０．１３７，０．１１９）の青色発光が得られた。次に、作製した素子を低電流駆動試験（電流密度＝１０ｍＡ／ｃｍ２）したところ、初期輝度の９０％以上の輝度を保持する時間は２３時間であった。
【０３８５】
＜比較例２＞
＜ホスト材料：化合物(３−１３４−Ｏ)、ドーパント材料：化合物(１−４１)の素子＞
スパッタリングにより１８０ｎｍの厚さに製膜したＩＴＯを１５０ｎｍまで研磨した、２６ｍｍ×２８ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板（（株）オプトサイエンス製）を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（長州産業（株）製）の基板ホルダーに固定し、ＨＩ、ＨＡＴ−ＣＮ、ＨＴ−１、ＨＴ−２、化合物（３−１３４−Ｏ）、化合物（１−４１）およびＥＴ−１をそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ボート、Ｌｉｑ、マグネシウムおよび銀をそれぞれ入れた窒化アルミニウム製蒸着用ボートを装着した。
【０３８６】
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、表２Ａに示すように、下記各層を形成した。真空槽を５×１０−４Ｐａまで減圧し、ＨＩ、ＨＡＴ−ＣＮ、ＨＴ−１およびＨＴ−２の順に蒸着して、正孔注入層１（膜厚４０ｎｍ）、正孔注入層２（膜厚５ｎｍ）、正孔輸送層１（膜厚１５ｎｍ）および正孔輸送層２（膜厚１０ｎｍ）を形成した。次に、化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（１−４１）を同時に加熱して膜厚２５ｎｍになるように蒸着して発光層を形成した。化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（１−４１）の質量比がおよそ９７対３になるように蒸着速度を調節した。次に、ＥＴ−１とＬｉｑを同時に加熱して膜厚３０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成した。ＥＴ−１とＬｉｑの質量比がおよそ５０対５０になるように蒸着速度を調節した。各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒であった。その後、Ｌｉｑを加熱して膜厚１ｎｍになるように０．０１〜０．１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、マグネシウムと銀を同時に加熱して膜厚１００ｎｍになるように蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。このとき、マグネシウムと銀の原子数比が１０対１となるように０．１〜１０ｎｍ／秒の間で蒸着速度を調節した。
【０３８７】
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウム／銀電極を陰極として直流電圧を印加し、１０００ｃｄ／ｍ２発光時の特性を測定したところ、表２Ａに示すように、駆動電圧は３．４Ｖ、外部量子効率は６．８％であり、波長４６１ｎｍ、ＣＩＥ色度（ｘ，ｙ）＝（０．１３２，０．０８０）の青色発光が得られた。次に、作製した素子を低電流駆動試験（電流密度＝１０ｍＡ／ｃｍ２）したところ、初期輝度の９０％以上の輝度を保持する時間は６０時間であった。
【０３８８】
＜比較例３〜６＞
比較例２に準じて、表２Ａに記載した層構成で各有機ＥＬ素子を製造し、ＥＬ特性データを測定した（表２Ａ）。
【０３８９】
＜比較例７＞
＜ホスト材料：化合物(３−１３４−Ｏ)、ドーパント材料：化合物(１−４１)の素子＞
スパッタリングにより１８０ｎｍの厚さに製膜したＩＴＯを１５０ｎｍまで研磨した、２６ｍｍ×２８ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板（（株）オプトサイエンス製）を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（長州産業（株）製）の基板ホルダーに固定し、ＨＩ、ＨＡＴ−ＣＮ、ＨＴ−１、ＨＴ−２、化合物（３−１３４−Ｏ）、化合物（１−４１）、ＥＴ−２およびＥＴ−３をそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ボート、Ｌｉｑ、マグネシウムおよび銀をそれぞれ入れた窒化アルミニウム製蒸着用ボートを装着した。
【０３９０】
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、表２Ｂに示すように、下記各層を形成した。真空槽を５×１０−４Ｐａまで減圧し、ＨＩ、ＨＡＴ−ＣＮ、ＨＴ−１およびＨＴ−２の順に蒸着して、正孔注入層１（膜厚４０ｎｍ）、正孔注入層２（膜厚５ｎｍ）、正孔輸送層１（膜厚１５ｎｍ）および正孔輸送層２（膜厚１０ｎｍ）を形成した。次に、化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（１−４１）を同時に加熱して膜厚２５ｎｍになるように蒸着して発光層を形成した。化合物（３−１３４−Ｏ）と化合物（１−４１）の質量比がおよそ９７対３になるように蒸着速度を調節した。次に、ＥＴ−２を加熱して膜厚５ｎｍになるように蒸着して電子輸送層１を形成した。次に、ＥＴ−３とＬｉｑを同時に加熱して膜厚２５ｎｍになるように蒸着して電子輸送層２を形成した。ＥＴ−３とＬｉｑの質量比がおよそ５０対５０になるように蒸着速度を調節した。各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒であった。その後、Ｌｉｑを加熱して膜厚１ｎｍになるように０．０１〜０．１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、マグネシウムと銀を同時に加熱して膜厚１００ｎｍになるように蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。このとき、マグネシウムと銀の原子数比が１０対１となるように０．１〜１０ｎｍ／秒の間で蒸着速度を調節した。
【０３９１】
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウム／銀電極を陰極として直流電圧を印加し、１０００ｃｄ／ｍ２発光時の特性を測定したところ、表２Ｂに示すように、駆動電圧は３．５Ｖ、外部量子効率は７．０％であり、波長４６２ｎｍ、ＣＩＥ色度（ｘ，ｙ）＝（０．１３１，０．０８３）の青色発光が得られた。次に、作製した素子を低電流駆動試験（電流密度＝１０ｍＡ／ｃｍ２）したところ、初期輝度の９５％以上の輝度を保持する時間は１１７時間であった。
【０３９２】
以上、本発明に係る化合物の一部について、有機ＥＬ素子の発光層用材料としての評価を行い、その有用性を示したが、評価を行っていない他の化合物も同じ基本骨格を有し、全体としても類似の構造を有する化合物であり、当業者においては同様に優れた特性を備える発光層用材料であることを理解できる。
【産業上の利用可能性】
【０３９３】
本発明の好ましい態様によれば、有機ＥＬ素子において、発光層を多環芳香族化合物またはその多量体ならびにアントラセン系化合物を含むように構成し、当該発光層において、当該発光層を挟持する陽極層または陽極側の層から陰極層または陰極側の層の方向に多環芳香族化合物またはその多量体の濃度を変化させることで、素子効率および素子寿命のいずれか、特に好ましくは素子効率および素子寿命を向上させることができる。
【符号の説明】
【０３９４】
１００    有機電界発光素子
１０１    基板
１０２    陽極
１０３    正孔注入層
１０４    正孔輸送層
１０５    発光層
１０６    電子輸送層
１０７    電子注入層
１０８    陰極
【図１】
2020004947.tif 000131