(57)【要約】【課題】駆動安定性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】基板２上に、陰極３と発光層６と陽極９とがこの順に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子１であって、陰極３と発光層６との間に、ホウ素含有化合物（ａ）と、その他の単量体（ｂ）と、を含む単量体成分を鎖状に重合して得られるホウ素含有重合体からなる層を有し、前記ホウ素含有重合体は、下記式（３）：2020043152.tif 000037で表される繰り返し単位の構造を有することを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス素子１である。【選択図】図１
2020043152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、陰極と発光層と陽極とがこの順に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記陰極と前記発光層との間に、ホウ素含有化合物（ａ）と、その他の単量体（ｂ）と、を含む単量体成分を鎖状に重合して得られるホウ素含有重合体からなる層を有し、
前記ホウ素含有化合物（ａ）は、下記式（１）：
【化１】
2020043152.tif 000035
［式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、同一若しくは異なって、（ｉ）水素原子、（ｉｉ）ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、ビニル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、ボリルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキルチオ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、アルデヒド基、及びアセトニトリル基から選択される反応性基、（ｉｉｉ）置換基を有していてもよい、アリール基、複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アリールアルコキシ基、Ｒ1とＲ2とが結合してなる２，２’−ビフェニル基、オリゴアリール基、１価のオリゴ複素環基、及びアリールアルキル基から選択される置換基、或いは、（ｉｖ）前記（ｉｉｉ）の置換基の一部を前記（ｉｉ）の反応性基で置換した置換基を表し、但し、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の少なくとも１つは、反応性基を有する置換基である。］で表わされ、
前記その他の単量体（ｂ）は、下記式（２）：
Ｘ1−Ａ−Ｘ2      （２）
［式中、Ａは、２価の基を表し、Ｘ1及びＸ2は、同一若しくは異なって、水素原子又は１価の置換基を表し、但し、Ｘ1及びＸ2の少なくとも１つは、反応性基を有する置換基である。］で表わされ、
前記単量体成分は、当該単量体成分全体１００質量％に対して、前記式（１）で表されるホウ素含有化合物（ａ）を１０〜９０質量％含み、
前記ホウ素含有重合体は、下記式（３）：
【化２】
2020043152.tif 000036
［式中、Ｒ1'、Ｒ2'、Ｒ3'、Ｘ1'及びＸ2'は、それぞれ、式（１）のＲ1、Ｒ2及びＲ3、式（２）のＸ1及びＸ2と同様の基、２価の基、３価の基、又は、直接結合を表し、Ａは、式（２）のＡと同様の基を表す。］で表される繰り返し単位の構造を有することを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記ホウ素含有重合体からなる層が、還元剤を含む、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記ホウ素含有重合体からなる層が、酸解離定数ｐＫａが１以上である塩基性の化合物を含む、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記陰極と前記発光層との間に、金属酸化物からなる電子注入層を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記式（１）におけるＲ1及びＲ2が、同一若しくは異なって、反応性基で置換した、更に置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のアリール基であり、前記式（３）におけるＲ1'及びＲ2'が、同一若しくは異なって、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のアリーレン基である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記式（１）におけるＲ1及びＲ2が、同一若しくは異なって、反応性基で置換した、更に置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニル基であり、前記式（３）におけるＲ1'及びＲ2'が、同一若しくは異なって、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニレン基である、請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記式（１）におけるＲ3、及び前記式（３）におけるＲ3'が、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のアリール基である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記式（１）におけるＲ3、及び前記式（３）におけるＲ3'が、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニル基である、請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記式（２）及び式（３）におけるＡが、置換基を有していてもよいアリーレン基である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記式（２）及び式（３）におけるＡが、置換基を有していてもよいフルオレン−ジイル基である、請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする、表示装置。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする、照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下、エレクトロルミネッセンス（電界発光）を「ＥＬ」と記す場合がある。）素子、表示装置、及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、薄く、柔軟でフレキシブルである。また、有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、現在主流となっている液晶表示装置及びプラズマ表示装置と比べて、高輝度、高精細な表示が可能である（例えば、特許文献１、非特許文献１〜１１参照）。また、有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、液晶表示装置に比べて視野角が広い。このため、有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、今後、テレビや携帯電話のディスプレイ等としての利用の拡大が期待されている。また、有機ＥＬ素子は、照明装置としての利用も期待されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、陰極と陽極との間に、発光層を含む複数の層が積層された構造を有する。有機ＥＬ素子は、陰極と陽極との間に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層等の複数の層が積層された構造を有しており、基板上に設置された陽極上にこのような積層構造が形成された、いわゆる順構造の有機ＥＬ素子と、基板上に設置された陰極上にこのような積層構造が形成された、いわゆる逆構造の有機ＥＬ素子とに分けられる。逆構造の有機ＥＬ素子の一部においては、有機ＥＬ素子を構成する層の一部が無機物からなる有機無機ハイブリッド型のもの（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ＬＥＤ：ＨＯＩＬＥＤ）が報告されている。このハイブリッド型素子の特徴は、電子注入層として無機の酸化物を用いており、アルカリ金属を用いず電子注入が可能であり、通常の有機ＥＬ素子に比べ酸素・水分耐性が高いという優位性がある。
【０００４】
前記逆構造の有機ＥＬ素子では、基板上に発光層を形成する前に、電子注入層を形成できる。したがって、例えば、スパッタ法を用いて無機酸化物等の電子注入層を形成しても発光層が損傷を受けることがなく、逆構造の有機ＥＬ素子は、前記ハイブリッド型の素子作製に好ましい。
【０００５】
この逆構造の有機ＥＬ素子の無機の酸化物層は、電子注入層として用いられるが（例えば、非特許文献３参照）、無機の酸化物層は、有機層への電子注入性が不十分である。
そのため、無機の酸化物層の上に、さらに電子注入層を成膜することにより、有機ＥＬ素子の電子注入性を改善する技術が知られている。例えば、下記非特許文献６には、ポリエチレンイミンからなる電子注入層を有する有機ＥＬ素子が記載されている。また、下記非特許文献７には、アミンが電子の注入速度の改善に有効であることが記載されている。また、下記非特許文献８〜１１には、電極と有機層との界面において、アミノ基が電子注入に及ぼす効果について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５１２４７８５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ウ  シク  ジェオン（Ｗｏｏ  Ｓｉｋ  Ｊｅｏｎ）、外５名、「オーガニック  エレクトロニクス（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）」、第１０巻、２００９年、ｐ２４０−２４６
【非特許文献２】タエ  ジン  パク（Ｔａｅ  Ｊｉｎ  Ｐａｒｋ）、外７名、「アプライド  フィジクス  レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、第９２巻、２００８年、ｐ１１３３０８
【非特許文献３】ウ  シク  ジェオン（Ｗｏｏ  Ｓｉｋ  Ｊｅｏｎ）、外６名、「アプライド  フィジクス  レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、第９２巻、２００８年、ｐ１１３３１１
【非特許文献４】ヘンク  Ｊ．ボリンク（Ｈｅｎｋ  Ｊ．Ｂｏｌｉｎｋ）、外３名、「アドバンスト  マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１０年、第２２巻、ｐ２１９８−２２０１
【非特許文献５】ヘンク  Ｊ．ボリンク（Ｈｅｎｋ  Ｊ．Ｂｏｌｉｎｋ）、外２名、「ケミストリー  オブ  マテリアルズ（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２００９年、第２１巻、ｐ４３９−４４１
【非特許文献６】ヒョサン  チョイ（Ｈｙｏｓｕｎｇ  Ｃｈｏｉ）、外８名、「アドバンスト  マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、第２３巻、２０１１年、ｐ２７５９
【非特許文献７】ウィンファ  チョウ（Ｙｉｎｈｕａ  Ｚｈｏ）、外２１名、「サイエンス（Ｓｃｉｅｎｃｅ）」、第３３６巻、２０１２年、ｐ３２７
【非特許文献８】ヨンフーン  キム（Ｙｏｕｎｇ−Ｈｏｏｎ  Ｋｉｍ）、外５名、「アドバンスト  ファンクショナル  マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１４年、ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｆｍ．２０１３０４１６３
【非特許文献９】ステファン  フォーフル、外４名、「アドバンスト  マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１４年、ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｍａ．２０１３０４６６６
【非特許文献１０】ステファン  フォーフル、外５名、「アドバンスト  マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、第２６巻、２０１４年、ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｍａ．２０１４００３３２
【非特許文献１１】ペン  ウェイ、外３名、「ジャーナル  オブ  アメリカン  ケミカル  ソサイエティ（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ）」、第１３２巻、２０１０年、ｐ８８５２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記逆構造の有機ＥＬ素子では、陽極からの正孔の注入に比べて陰極からの電子の注入が遅く、陽極から注入される正孔により電子注入層界面で材料が劣化し、素子の駆動安定性が乏しくなるという課題があった。特に、酸化物上の電子注入層は塗布法で形成することが好ましいと提唱されながらも、溶解性や耐熱性に優れる、重合体等の分子量が大きい材料を電子注入層に用いた、駆動安定性に優れる逆構造の有機ＥＬ素子は報告されていない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、駆動安定性に優れた有機ＥＬ素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、いわゆる逆構造の有機ＥＬ素子の駆動安定性を高めることができる材料について種々検討したところ、特定のホウ素含有重合体が、逆構造の有機ＥＬ素子に好適であり、該ホウ素含有重合体を逆構造の有機ＥＬ素子の材料として用いることで、有機ＥＬ素子の駆動安定性が向上して、上記課題をみごとに解決できることに想到し、本発明に到達したものである。
上記課題を解決する本発明の要旨構成は、以下の通りである。
【００１１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、陰極と発光層と陽極とがこの順に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記陰極と前記発光層との間に、ホウ素含有化合物（ａ）と、その他の単量体（ｂ）と、を含む単量体成分を鎖状に重合して得られるホウ素含有重合体からなる層を有し、
前記ホウ素含有化合物（ａ）は、下記式（１）：
【化１】
2020043152.tif 000003
［式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、同一若しくは異なって、（ｉ）水素原子、（ｉｉ）ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、ビニル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、ボリルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキルチオ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、アルデヒド基、及びアセトニトリル基から選択される反応性基、（ｉｉｉ）置換基を有していてもよい、アリール基、複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アリールアルコキシ基、Ｒ1とＲ2とが結合してなる２，２’−ビフェニル基、オリゴアリール基、１価のオリゴ複素環基、及びアリールアルキル基から選択される置換基、或いは、（ｉｖ）前記（ｉｉｉ）の置換基の一部を前記（ｉｉ）の反応性基で置換した置換基を表し、但し、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の少なくとも１つは、反応性基を有する置換基である。］で表わされ、
前記その他の単量体（ｂ）は、下記式（２）：
Ｘ1−Ａ−Ｘ2      （２）
［式中、Ａは、２価の基を表し、Ｘ1及びＸ2は、同一若しくは異なって、水素原子又は１価の置換基を表し、但し、Ｘ1及びＸ2の少なくとも１つは、反応性基を有する置換基である。］で表わされ、
前記単量体成分は、当該単量体成分全体１００質量％に対して、前記式（１）で表されるホウ素含有化合物（ａ）を１０〜９０質量％含み、
前記ホウ素含有重合体は、下記式（３）：
【化２】
2020043152.tif 000004
［式中、Ｒ1'、Ｒ2'、Ｒ3'、Ｘ1'及びＸ2'は、それぞれ、式（１）のＲ1、Ｒ2及びＲ3、式（２）のＸ1及びＸ2と同様の基、２価の基、３価の基、又は、直接結合を表し、Ａは、式（２）のＡと同様の基を表す。］で表される繰り返し単位の構造を有することを特徴とする。
かかる本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、駆動安定性に優れる。
【００１２】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の好適例においては、前記ホウ素含有重合体からなる層が、還元剤を含む。この場合、陰極から発光層への電子の供給が充分に行われるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動安定性が更に向上する。
【００１３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の好適例においては、前記ホウ素含有重合体からなる層が、酸解離定数ｐＫａが１以上である塩基性の化合物を含む。この場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子注入性が向上するため、有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動安定性が更に向上する。
【００１４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記陰極と前記発光層との間に、金属酸化物からなる電子注入層を有することが好ましい。この場合、有機エレクトロルミネッセンス素子の保存安定性が向上し、駆動安定性が更に向上する。
【００１５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の好適例においては、前記式（１）におけるＲ1及びＲ2が、同一若しくは異なって、反応性基で置換した、更に置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のアリール基であり、前記式（３）におけるＲ1'及びＲ2'が、同一若しくは異なって、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のアリーレン基である。この場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が向上し、駆動安定性が更に向上する。
【００１６】
ここで、前記式（１）におけるＲ1及びＲ2が、同一若しくは異なって、反応性基で置換した、更に置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニル基であり、前記式（３）におけるＲ1'及びＲ2'が、同一若しくは異なって、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニレン基である。この場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が更に向上し、駆動安定性がより一層向上する。
【００１７】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の好適例においては、前記式（１）におけるＲ3、及び前記式（３）におけるＲ3'が、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のアリール基である。この場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が向上し、駆動安定性が更に向上する。
【００１８】
ここで、前記式（１）におけるＲ3、及び前記式（３）におけるＲ3'が、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニル基である。この場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が更に向上し、駆動安定性がより一層向上する。
【００１９】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の好適例においては、前記式（２）及び式（３）におけるＡが、置換基を有していてもよいアリーレン基である。この場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が向上し、駆動安定性が更に向上する。
【００２０】
ここで、前記式（２）及び式（３）におけるＡが、置換基を有していてもよいフルオレン−ジイル基である。この場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が更に向上し、駆動安定性がより一層向上する。
【００２１】
また、本発明の表示装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする。かかる本発明の表示装置は、駆動安定性に優れる。
【００２２】
また、本発明の照明装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする。かかる本発明の照明装置は、駆動安定性に優れる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、基板上に陰極を有する、いわゆる逆構造の有機ＥＬ素子であって、駆動安定性に優れた有機ＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の構造の一例を示した概略図である。
【図２】式（２０−６）で表わされる繰り返し単位の構造を有するホウ素含有重合体のＮＭＲスペクトルである。
【図３】実施例１及び比較例１−２で製造した、各種有機ＥＬ素子の（ａ）輝度−電圧特性、（ｂ）外部量子効率−輝度特性を測定した結果を示すグラフである。
【図４】実施例１及び比較例２で製造した、各種有機ＥＬ素子を連続駆動した際の輝度の時間変化を測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、及び照明装置を、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を２つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
【００２６】
＜有機エレクトロルミネッセンス素子＞
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、陰極と発光層と陽極とがこの順に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記陰極と前記発光層との間に、ホウ素含有化合物（ａ）と、その他の単量体（ｂ）と、を含む単量体成分を鎖状に重合して得られるホウ素含有重合体からなる層を有し、
前記ホウ素含有化合物（ａ）は、下記式（１）：
【化３】
2020043152.tif 000005
［式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、同一若しくは異なって、（ｉ）水素原子、（ｉｉ）ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、ビニル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、ボリルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキルチオ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、アルデヒド基、及びアセトニトリル基から選択される反応性基、（ｉｉｉ）置換基を有していてもよい、アリール基、複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アリールアルコキシ基、Ｒ1とＲ2とが結合してなる２，２’−ビフェニル基、オリゴアリール基、１価のオリゴ複素環基、及びアリールアルキル基から選択される置換基、或いは、（ｉｖ）前記（ｉｉｉ）の置換基の一部を前記（ｉｉ）の反応性基で置換した置換基を表し、但し、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の少なくとも１つは、反応性基を有する置換基である。］で表わされ、
前記その他の単量体（ｂ）は、下記式（２）：
Ｘ1−Ａ−Ｘ2      （２）
［式中、Ａは、２価の基を表し、Ｘ1及びＸ2は、同一若しくは異なって、水素原子又は１価の置換基を表し、但し、Ｘ1及びＸ2の少なくとも１つは、反応性基を有する置換基である。］で表わされ、
前記単量体成分は、当該単量体成分全体１００質量％に対して、前記式（１）で表されるホウ素含有化合物（ａ）を１０〜９０質量％含み、
前記ホウ素含有重合体は、下記式（３）：
【化４】
2020043152.tif 000006
［式中、Ｒ1'、Ｒ2'、Ｒ3'、Ｘ1'及びＸ2'は、それぞれ、式（１）のＲ1、Ｒ2及びＲ3、式（２）のＸ1及びＸ2と同様の基、２価の基、３価の基、又は、直接結合を表し、Ａは、式（２）のＡと同様の基を表す。］で表される繰り返し単位の構造を有することを特徴とする。
【００２７】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記ホウ素含有重合体の単量体として用いる式（１）のホウ素含有化合物（ａ）が電子輸送性を有するため、前記ホウ素含有重合体からなる層は、電子輸送性に優れる。そのため、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、陽極からの正孔の注入と、陰極からの電子の注入とがバランスされており、陽極から注入される正孔によって、ホウ素含有重合体からなる層の界面における、材料の劣化が抑制されており、駆動安定性が向上している。
また、前記ホウ素含有重合体は、式（１）のホウ素含有化合物（ａ）と、式（２）のその他の単量体（ｂ）と、を含む単量体成分を鎖状に重合して得られるため、分子量が大きく、溶解性及び耐熱性に優れる。そのため、金属酸化物層上に前記ホウ素含有重合体からなる層を形成する場合においても、該ホウ素含有重合体は、印刷（塗布）工程での成膜に好適であるので、金属酸化物層上にホウ素含有重合体からなる層を塗布法で形成し易いという利点もある。
【００２８】
前記ホウ素含有重合体は、ホウ素含有化合物（ａ）と、その他の単量体（ｂ）と、を含む単量体成分を鎖状に重合（共重合）して得られる。ここで、鎖状に重合して得られる重合体とは、重合体の主鎖の方向に、単量体単位が主として連なっている重合体を指し、一部分岐を有していてもよい。
【００２９】
前記ホウ素含有化合物（ａ）は、下記式（１）：
【化５】
2020043152.tif 000007
で表わされる。
式（１）中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、同一若しくは異なって、（ｉ）水素原子、（ｉｉ）ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、ビニル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、ボリルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキルチオ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、アルデヒド基、及びアセトニトリル基から選択される反応性基、（ｉｉｉ）置換基を有していてもよい、アリール基、複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アリールアルコキシ基、Ｒ1とＲ2とが結合してなる２，２’−ビフェニル基、オリゴアリール基、１価のオリゴ複素環基、及びアリールアルキル基から選択される置換基、或いは、（ｉｖ）前記（ｉｉｉ）の置換基の一部を前記（ｉｉ）の反応性基で置換した置換基を表し、但し、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の少なくとも１つは、反応性基を有する置換基である。ここで、「反応性基を有する置換基」は、反応性基を有していればよく、置換基中に反応性基を有する基であってもよいし、前記反応性基自体であってもよく、具体的には、前記（ｉｉ）の反応性基、又は前記（ｉｖ）の前記（ｉｉｉ）の置換基の一部を前記（ｉｉ）の反応性基で置換した置換基である。
【００３０】
前記反応性基は、反応性を有して、重合反応に関与できる基である。該反応性基は、ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、ビニル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、ボリルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキルチオ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、アルデヒド基、及びアセトニトリル基から選択される。
【００３１】
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、これらの中でも臭素原子、ヨウ素原子が好ましい。
【００３２】
前記ボリル基としては、下記式（４−１）〜（４−４）：
【化６】
2020043152.tif 000008
で表わされる基等が挙げられる。ここで、式中、Ｍｅはメチル基を表わし、Ｅｔはエチル基を表わす。
【００３３】
前記スルホニウムメチル基としては、−ＣＨ2ＳＭｅ2Ｘ（ここで、Ｍｅはメチル基であり、Ｘはハロゲン原子である）で表わされる基や、−ＣＨ2ＳＰｈ2Ｘ（ここで、Ｐｈはフェニル基であり、Ｘはハロゲン原子である）で表わされる基等が挙げられる。
【００３４】
前記ホスホニウムメチル基としては、−ＣＨ2ＰＰｈ3Ｘ（ここで、Ｐｈはフェニル基であり、Ｘはハロゲン原子である）で表わされる基等が挙げられる。
【００３５】
前記ホスホネートメチル基としては、−ＣＨ2ＰＯ（ＯＲ’）2（ここで、Ｒ’はアルキル基、アリール基、又はアリールアルキル基である）で表わされる基等が挙げられる。
【００３６】
前記アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、テトラヒドロナフチル基、インデニル基、インダニル基等が挙げられる。これらの中でも、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基が好ましい。
【００３７】
前記複素環基としては、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、ピペリジニル基、ピペリジノ基、フリル基、チエニル基等が挙げられる。これらの中でも、ピリジル基、チエニル基が好ましい。
【００３８】
前記アルキル基としては、炭素数１〜３０の直鎖状又は分岐状炭化水素基、炭素数３〜３０の脂環式炭化水素基が挙げられる。ここで、炭素数１〜３０の直鎖状炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基等が挙げられる。また、炭素数１〜３０の分岐状炭化水素基としては、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、イソペンチル基等が挙げられる。また、炭素数３〜３０の脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロへプチル基等が挙げられる。前記アルキル基としては、これらの中でも、メチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、オクチル基が好ましく、メチル基、エチル基、イソブチル基、オクチル基が更に好ましい。
【００３９】
前記Ｒ1、Ｒ2及びＲ3としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のハロゲン原子；塩化メチル基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数５〜７の環状アルキル基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数１〜８の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基；ヒドロキシル基；チオール基；ニトロ基；シアノ基；アミノ基；メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数１〜４のアルキル基を有するモノ又はジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基等のアミノ基；アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基；アリル基；フェノキシ基、ナフトキシ基、ビフェニルオキシ基、ピレニルオキシ基等のアリールオキシ基；トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基等のパーフルオロ基及び更に長鎖のパーフルオロ基；ジフェニルボリル基、ジメシチルボリル基、ビス（パーフルオロフェニル）ボリル基等のボリル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチル−ｔｅｒｔ−ブチルシリル基、トリメトキシシリル基、トリフェニルシリル基等のシリル基；ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基等で置換されていてもよいフェニル基、２，６−キシリル基、メシチル基、デュリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、トルイル基、アニシル基、フルオロフェニル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、ジエチルアミノフェニル基、ピリジルフェニル基、フェナンスレニル基等のアリール基；チエニル基、フリル基、シラシクロペンタジエニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、アクリジニル基、キノリル基、キノキサロイル基、フェナンスロリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ピロリル基、ベンゾオキサゾリル基、ピリミジル基、イミダゾリル基等の複素環基；カルボキシル基；エポキシ基；イソシアネート基；ホルミル基；等が挙げられる。なお、これらの基は、ハロゲン原子や芳香族等で置換されていてもよく、更に、これらの基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
また、前記（ｉｉｉ）に関して、置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素数１〜８の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、ハロアルキル基、複素環基が好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、オクチル基、フッ素原子、臭素原子、ビニル基、エチニル基、ジフェニルアミノ基、ジフェニルアミノフェニル基、トリフルオロメチル基、ピリジル基がより好ましい。
【００４０】
前記Ｒ1、Ｒ2及びＲ3としては、上述したものの中でも、水素原子、臭素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｎ−オクチル基、フェニル基、４−メトキシフェニル基、４−トリフルオロメチルフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、４−ブロモフェニル基、４−ブロモ−２，６−ジメチルフェニル基、４−（４−ピリジル）フェニル基、４−（４−ピリジル）−２，６−ジメチルフェニル基、２，２’−ビフェニル基、スチリル基、ジフェニルアミノフェニル基が好ましく、臭素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｎ−オクチル基、フェニル基、４−メトキシフェニル基、４−トリフルオロメチルフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、４−ブロモフェニル基、４−ブロモ−２，６−ジメチルフェニル基、４−（４−ピリジル）フェニル基、４−（４−ピリジル）−２，６−ジメチルフェニル基、２，２’−ビフェニル基、スチリル基、ジフェニルアミノフェニル基が更に好ましく、臭素原子、イソプロピル基、イソブチル基、ｎ−オクチル基、フェニル基、４−トリフルオロメチルフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、４−ブロモフェニル基、４−ブロモ−２，６−ジメチルフェニル基、４−（４−ピリジル）フェニル基、４−（４−ピリジル）−２，６−ジメチルフェニル基、２，２’−ビフェニル基、スチリル基、ジフェニルアミノフェニル基が特に好ましい。
【００４１】
前記Ｒ1、Ｒ2及びＲ3としては、その内の２つ（例えば、Ｒ1及びＲ2）が、同一若しくは異なって、反応性基で置換した、更に置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のアリール基であり、他の１つ（例えば、Ｒ3）が、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のアリール基であることが好ましい。この場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が向上し、駆動安定性が向上する。
また、前記Ｒ1、Ｒ2及びＲ3としては、その内の２つ（例えば、Ｒ1及びＲ2）が、同一若しくは異なって、反応性基で置換した、更に置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニル基であり、他の１つ（例えば、Ｒ3）が、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニル基であることが更に好ましい。この場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が更に向上し、駆動安定性が更に向上する。
ここで、反応性基で置換した、更に置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニル基としては、４−ブロモフェニル基、４−ブロモ−２，６−ジメチルフェニル基が好ましく、４−ブロモ−２，６−ジメチルフェニル基が特に好ましい。
また、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニル基としては、４−（４−ピリジル）フェニル基、４−（４−ピリジル）−２，６−ジメチルフェニル基が好ましく、４−（４−ピリジル）−２，６−ジメチルフェニル基が特に好ましい。
【００４２】
前記その他の単量体（ｂ）は、下記式（２）：
Ｘ1−Ａ−Ｘ2      （２）
で表わされる。
式（２）中、Ａは、２価の基を表し、Ｘ1及びＸ2は、同一若しくは異なって、水素原子又は１価の置換基を表し、但し、Ｘ1及びＸ2の少なくとも１つは、反応性基を有する置換基である。
【００４３】
前記式（２）におけるＡは、２価の基であれば、特に制限されないが、その構造を相当する化合物名として挙げると、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、クリセン、ルブレン、ピレン、ペリレン、インデン、アズレン、アダマンタン、フルオレン、フルオレノン、ジベンゾフラン、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、フラン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、チオフェン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、ジオキサン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペラジン、トリアジン、トリチアン、ノルボルネン、ベンゾフラン、インドール、ベンゾチオフェン、ベンズイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾチアジアゾール、ベンゾオキサジアゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、クマリン、シノリン、キノキサリン、アクリジン、フェナントロリン、フェノチアジン、フラボン、トリフェニルアミン、アセチルアセトン、ジベンゾイルメタン、ピコリン酸、シロール、ポルフィリン、イリジウム等の金属配位化合物、又は、それらが置換基を有している誘導体、それら誘導体の構造を含むポリマー若しくはオリゴマー等が挙げられる。
なお、前記置換基としては、前記Ｒ1、Ｒ2及びＲ3における置換基と同様のものを用いることができる。
【００４４】
前記Ａとしては、上述したものに加えて、例えば、下記式（５−１）〜（５−５）の構造が挙げられる。
−Ａｒ1−      （５−１）
−Ａｒ1−Ｚ1−（Ａｒ2−Ｚ2）a−Ａｒ3−      （５−２）
−Ａｒ1−Ｚ2−      （５−３）
−Ｚ2−      （５−４）
【化７】
2020043152.tif 000009
【００４５】
式中、Ａｒ1、Ａｒ2及びＡｒ3は、同一若しくは異なって、アリーレン基、２価の複素環基又は金属錯体構造を有する２価の基を表す。
Ａｒ4、Ａｒ5、Ａｒ6及びＡｒ7は、同一又は異なって、アリーレン基又は２価の複素環基を表す。
Ａｒ8、Ａｒ9及びＡｒ10は、同一又は異なって、アリール基又は１価の複素環基を表す。
Ｚ1は、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ（Ｑ3）−、−（ＳｉＱ4Ｑ5）b−、又は、直接結合を示す。
Ｚ2は、−ＣＱ1＝ＣＱ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ（Ｑ3）−、−（ＳｉＱ4Ｑ5）b−、又は、直接結合を表す。
Ｑ1及びＱ2は、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基、アリール基、１価の複素環基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基、又は、シアノ基を表す。
Ｑ3、Ｑ4及びＱ5は、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基、アリール基、１価の複素環基、又は、アリールアルキル基を示す。
ａは０〜１の整数を表す。
ｂは１〜１２の整数を表す。
ｏ及びｐは、同一又は異なって、０又は１を表し、０≦ｏ＋ｐ≦１である。
【００４６】
前記アリーレン基とは、芳香族炭化水素から、水素原子２個を除いた原子団であり、環を構成する炭素数は、通常６〜６０程度であり、好ましくは６〜２０である。該芳香族炭化水素としては、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環または縮合環２個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合したものも含まれる。
前記アリーレン基としては、例えば、下記式（６−１）で表されるフェニレン基、
下記式（６−２）〜（６−３）で表されるナフタレンジイル基、
下記式（６−４）〜（６−７）で表されるアントラセンジイル基、
下記式（６−８）で表されるビフェニル−ジイル基、
下記式（６−９）で表されるフルオレン−ジイル基、
下記式（６−１０）で表されるターフェニル−ジイル基、
下記式（６−１１）〜（６−１２）で表されるスチルベン−ジイル基、
下記式（６−１３）〜（６−１４）で表されるジスチルベン−ジイル基、
下記式（６−１５）〜（６−２０）で表される縮合環化合物基、
下記式（６−２１）〜（６−２３）で表される基等が挙げられる。
これらの中でもフェニレン基、ビフェニレン基、フルオレン−ジイル基、スチルベン−ジイル基が好ましい。
【化８】
2020043152.tif 000010
【化９】
2020043152.tif 000011
【００４７】
なお、式（６−１）〜（６−２３）において、Ｒは、同一若しくは異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、１価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。
また、式（６−１）中においてｘ−ｙで示した線のように、環構造に交差して付された線は、環構造が被結合部分における原子と直接結合していることを意味する。すなわち、式（６−１）においては、ｘ−ｙで示される線が付された環を構成する炭素原子のいずれかと直接結合することを意味し、その環構造における結合位置は限定されない。
また、式（６−１０）中においてｚ−で示した線のように、環構造の頂点に付された線は、その位置において環構造が被結合部分における原子と直接結合していることを意味する。
また、環構造に交差して付されたＲの付いた線は、Ｒが、その環構造に対して１つ結合していてもよく、複数結合していてもよいことを意味し、その結合位置も限定されない。
また、式（６−１）〜（６−１０）及び（６−１５）〜（６−２０）において、炭素原子は、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子と置き換えられていてもよく、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
【００４８】
前記２価の複素環基とは、複素環化合物から水素原子２個を除いた残りの原子団をいい、環を構成する炭素数は通常３〜６０程度である。該複素環化合物としては、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素、ヒ素等のヘテロ原子を環内に含むものも含まれる。
【００４９】
前記２価の複素環基としては、例えば、下記式（７−１）で表されるピリジン−ジイル基、
下記式（７−２）〜（７−３）で表されるジアザフェニレン基、
下記式（７−４）〜（７−６）で表されるキノリンジイル基、
下記式（７−７）〜（７−９）で表されるキノキサリンジイル基、
下記式（７−１０）〜（７−１２）で表されるアクリジンジイル基、
下記式（７−１３）で表されるビピリジルジイル基、
下記式（７−１４）で表されるフェナントロリンジイル基等のヘテロ原子として、窒素を含む２価の複素環基、
下記式（７−１５）〜（７−１７）で表されるヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレン等を含みフルオレン構造を有する基、
下記式（７−１８）〜（７−２０）で表されるヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレン等を含む５員環複素環基、
下記式（７−２１）〜（７−２７）で表されるヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレン等を含む５員環縮合複素基、
下記式（７−２８）〜（７−２９）で表される、ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレン等を含む５員環複素環基でそのヘテロ原子のα位で結合し２量体やオリゴマーになっている基、
下記式（７−３０）〜（７−３５）で表される、ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレン等を含む５員環複素環基でそのヘテロ原子のα位でフェニル基に結合している基、
下記式（７−３６）〜（７−３８）で表される、ヘテロ原子として酸素、窒素、硫黄等を含む５員環縮合複素環基にフェニル基やフリル基、チエニル基が置換した基、
等が挙げられる。
【化１０】
2020043152.tif 000012
【化１１】
2020043152.tif 000013
【００５０】
なお、式（７−１）〜（７−３８）において、Ｒは、上記アリーレン基の有するＲと同様である。
Ｙは、Ｏ、Ｓ、ＳＯ、ＳＯ2、Ｓｅ、又は、Ｔｅを表す。
環構造に交差して付された線、環構造の頂点に付された線、環構造に交差して付されたＲの付いた線については、式（６−１）〜（６−２３）と同様である。
また、式（７−１）〜（７−３８）において、炭素原子は、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子と置き換えられていてもよく、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
【００５１】
前記金属錯体構造を有する２価の基とは、有機配位子を有する金属錯体の有機配位子から水素原子を２個除いた残りの２価の基である。該有機配位子の炭素数は、通常４〜６０程度であり、例えば、８−キノリノール及びその誘導体、ベンゾキノリノール及びその誘導体、２−フェニル−ピリジン及びその誘導体、２−フェニル−ベンゾチアゾール及びその誘導体、２−フェニル−ベンゾキサゾール及びその誘導体、ポルフィリン及びその誘導体等が挙げられる。
【００５２】
前記金属錯体の中心金属としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、ベリリウム、イリジウム、白金、金、ユーロピウム、テルビウム等が挙げられ、前記有機配位子を有する金属錯体としては、低分子の蛍光材料、燐光材料として公知の金属錯体、三重項発光錯体等が挙げられる。
【００５３】
前記金属錯体構造を有する２価の基としては、例えば、下記式（８−１）〜（８−７）で表される基が挙げられる。
【化１２】
2020043152.tif 000014
【化１３】
2020043152.tif 000015
【００５４】
なお、式（８−１）〜（８−７）において、Ｒは、上記アリーレン基の有するＲと同様である。環構造の頂点に付された線については、式（６−１）〜（６−２３）と同様、直接結合を意味する。
また、式（８−１）〜（８−７）において、炭素原子は、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子と置き換えられていてもよく、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
【００５５】
また、前記式（５−５）で表される構造の具体例としては、下記式（９−１）〜（９−８）で表される構造が挙げられる。
【化１４】
2020043152.tif 000016
【００５６】
なお、式（９−１）〜（９−８）において、Ｒは、上記アリーレン基の有するＲと同様である。環構造の頂点に付された線については、式（６−１）〜（６−２３）と同様、直接結合を意味する。上記式（９−１）〜（９−８）において、１つの構造式中に複数のＲを有しているが、それらは同一であってもよいし、異なる基であってもよい。溶媒への溶解性を高めるためには、水素原子以外を１つ以上有していることが好ましく、また置換基を含めた構造の形状の対称性が少ないことが好ましい。更に、上記式（９−１）〜（９−８）において、Ｒがアリール基や複素環基をその一部に含む場合は、それらが更に１つ以上の置換基を有していてもよい。また、Ｒがアルキル鎖を含む置換基においては、それらは直鎖、分岐若しくは環状のいずれか又はそれらの組み合わせであってもよく、直鎖でない場合としては、例えば、イソアミル基、２−エチルヘキシル基、３，７−ジメチルオクチル基、シクロヘキシル基、４−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシクロヘキシル基等が挙げられる。前記ホウ素含有重合体の溶媒への溶解性を高めるためには、１つ以上に環状または分岐のあるアルキル鎖が含まれることが好ましい。
また、複数のＲが連結して環を形成していてもよい。更に、Ｒがアルキル鎖を含む基の場合は、該アルキル鎖は、ヘテロ原子を含む基で中断されていてもよい。該ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
【００５７】
前記Ａの構造としては、上述したものの中でも、アリーレン基（置換基を有していてもよい）が好ましく、式（５−５）、式（６−９）、式（７−１６）、式（７−２８）であることが更に好ましく、フルオレン−ジイル基（置換基を有していてもよい）が特に好ましい。Ａが、置換基を有していてもよいアリーレン基である場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が向上し、駆動安定性が向上する。また、Ａが、置換基を有していてもよいフルオレン−ジイル基である場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が更に向上し、駆動安定性が更に向上する。
【００５８】
前記式（２）で表される、その他の単量体（ｂ）において、Ｘ1及びＸ2は、同一若しくは異なって、水素原子又は１価の置換基を表し、但し、Ｘ1及びＸ2の少なくとも１つは、反応性基を有する置換基である。
【００５９】
前記式（２）のＸ1及びＸ2において、１価の置換基としては特に制限されないが、前記Ｒ1、Ｒ2及びＲ3と同様のものが挙げられる。
Ｘ1及びＸ2としては、より具体的には、水素原子；ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基；炭素数１〜４の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基又は該反応性基で置換された炭素数１〜４の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基又は該反応性基で置換された炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基；アリール基又は該反応性基で置換されたアリール基；オリゴアリール基又は該反応性基で置換されたオリゴアリール基；１価の複素環基又は該反応性基で置換された１価の複素環基；１価のオリゴ複素環基又は該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基；アルキルチオ基；アリールオキシ基；アリールチオ基；アリールアルキル基；アリールアルコキシ基；アリールアルキルチオ基；アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基；アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基が好ましい。より好ましくは、水素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ボリル基、アルキニル基、アルケニル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基、アリール基又は該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、ジフェニルアミノ基等のアミノ基、Ｎ−カルバゾリル基等の１価の複素環基又は該反応性基で置換された１価の複素環基、該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。
【００６０】
また、前記式（２）におけるＸ1及びＸ2は、反応性基を有する置換基であることが好ましい。Ｘ1及びＸ2が反応性基を有する置換基である場合、該置換基としては、ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基；該反応性基で置換された炭素数１〜４の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；該反応性基で置換された炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基；該反応性基で置換されたアリール基；該反応性基で置換されたオリゴアリール基；該反応性基で置換された１価の複素環基；該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基；アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基；アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基が好ましい。より好ましくは、臭素原子、ヨウ素原子、ボリル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、該反応性基で置換された１価の複素環基、該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。更に好ましくは、臭素原子、ボリル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、該反応性基で置換された１価の複素環基、該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。
【００６１】
上述のホウ素含有化合物（ａ）と、その他の単量体（ｂ）と、を含む単量体成分を鎖状に重合して得られる、ホウ素含有重合体は、下記式（３）：
【化１５】
2020043152.tif 000017
で表される繰り返し単位の構造を有する。
式（３）中、Ｒ1'、Ｒ2'、Ｒ3'、Ｘ1'及びＸ2'は、それぞれ、式（１）のＲ1、Ｒ2及びＲ3、式（２）のＸ1及びＸ2と同様の基、２価の基、３価の基、又は、直接結合を表し、Ａは、式（２）のＡと同様の基を表す。
前記ホウ素含有重合体は、式（１）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3の少なくとも１つの基と、式（２）中のＸ1及びＸ2の少なくとも１つの基と、が重合して形成される繰り返し単位を有するものである。
【００６２】
上記式（３）は、Ｒ1'、Ｒ2'及びＲ3'のうち、いずれか１つ以上、かつ、Ｘ1'及びＸ2'のうち、いずれか１つ以上が、重合体の主鎖の一部として結合を形成することを意味する。
上記式（３）で表される繰り返し単位を有するホウ素含有重合体において、上記式（１）由来の繰り返し単位、上記式（２）由来の繰り返し単位は、ランダム重合体であっても、ブロック重合体でも、グラフト重合体あってもよい。また、高分子主鎖に枝分かれがあり末端部が３つ以上ある場合やデンドリマーでもよい。
また、上記式（３）で表される繰り返し単位を有するホウ素含有重合体は、上記式（１）由来の繰り返し単位、上記式（２）由来の繰り返し単位をそれぞれ１種含むものであってもよく、２種以上含むものであってもよい。繰り返し単位を２種以上含むものである場合、当該２種以上の構造は、ランダム重合体であっても、ブロック重合体でも、グラフト重合体あってもよい。また、高分子主鎖に枝分かれがあり末端部が３つ以上ある場合やデンドリマーでもよい。
【００６３】
上記式（３）で表されるホウ素含有重合体としては、
（ｉ）上記式（１）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうち、いずれか２つと、上記式（２）中のＸ1及びＸ2とが、重合体の主鎖の一部として結合を形成する場合、
（ｉｉ）上記式（１）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうち、いずれか２つと、上記式（２）中のＸ1及びＸ2のいずれか１つの基とが、重合体の主鎖の一部として結合を形成する場合、
（ｉｉｉ）上記式（１）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうち、いずれか１つと、上記式（２）中のＸ1及びＸ2とが、重合体の主鎖の一部として結合を形成する場合、
（ｉｖ）上記式（１）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうち、いずれか１つと、上記式（２）中のＸ1及びＸ2のいずれか１つの基とが、重合体の主鎖の一部として結合を形成する場合がある。
これらの場合の繰り返し単位の構造の具体例として、例えば、下記式（１０−１）〜（１０−４）のような構造があり、これらの中でも、式（１０−１）の構造が好ましい。
【化１６】
2020043152.tif 000018
【００６４】
前記Ｒ1'、Ｒ2'及びＲ3'としては、その内の２つ（例えば、Ｒ1'及びＲ2'）が、同一若しくは異なって、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のアリーレン基であり、他の１つ（例えば、Ｒ3'）が、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のアリール基であることが好ましい。この場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が向上し、駆動安定性が向上する。
また、前記Ｒ1'、Ｒ2'及びＲ3'としては、その内の２つ（例えば、Ｒ1'及びＲ2'）が、同一若しくは異なって、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニレン基であり、他の１つ（例えば、Ｒ3'）が、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニル基であることが更に好ましい。この場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が更に向上し、駆動安定性が更に向上する。
ここで、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニレン基としては、フェニレン基、２，６−ジメチルフェニレン基が好ましく、２，６−ジメチルフェニレン基が特に好ましい。
また、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０のフェニル基としては、４−（４−ピリジル）フェニル基、４−（４−ピリジル）−２，６−ジメチルフェニル基が好ましく、４−（４−ピリジル）−２，６−ジメチルフェニル基が特に好ましい。
【００６５】
上記式（３）中のＡの構造としては、式（２）中のＡと同様に、アリーレン基（置換基を有していてもよい）が好ましく、上記式（５−５）、式（６−９）、式（７−１６）、式（７−２８）であることが更に好ましく、フルオレン−ジイル基（置換基を有していてもよい）が特に好ましい。
式（３）中のＡが、置換基を有していてもよいアリーレン基である場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が向上し、駆動安定性が向上する。また、式（３）中のＡが、置換基を有していてもよいフルオレン−ジイル基である場合、ホウ素含有重合体からなる層の電子輸送性が更に向上し、駆動安定性が更に向上する。
【００６６】
前記ホウ素含有重合体の両末端に結合している基は、特に制限されず、また、同一であっても、異なっていてもよい。前記両末端に結合している基としては、例えば、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアリール基、オリゴアリール基、１価の複素環基、１価のオリゴ複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アリル基、アミノ基、アゾ基、カルボキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、ニトロ基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等が挙げられる。
【００６７】
前記ホウ素含有重合体は、数平均分子量が１，５００〜１００，０００，０００であることが好ましい。数平均分子量がこのような範囲であると、良好に薄膜化できる。該数平均分子量は、１，５００〜１０，０００，０００であることが更に好ましく、１０，０００〜１，０００，０００であることが特に好ましい。
ここで、前記数平均分子量は、ポリスチレン換算によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ装置、展開溶媒；ＴＨＦ）によって、実施例に記載の装置、及び測定条件で測定することができる。
【００６８】
前記ホウ素含有重合体は、前記式（１）で表わされるホウ素含有化合物（ａ）と、前記式（２）で表わされるその他の単量体（ｂ）と、を含む単量体成分を鎖状に重合して得られる。
前記単量体成分は、当該単量体成分全体１００質量％に対して、前記式（１）で表されるホウ素含有化合物（ａ）を１０〜９０質量％含み、３０〜７０質量％含むことが好ましい。
また、前記単量体成分は、当該単量体成分全体１００質量％に対して、前記式（２）で表わされるその他の単量体（ｂ）を１０〜９０質量％含むことが好ましく、３０〜７０質量％含むことが更に好ましい。
なお、前記単量体成分は、式（１）で表されるホウ素含有化合物（ａ）、式（２）で表されるその他の単量体（ｂ）とも、１種含んでいてもよく、２種以上含んでいてもよい。
また、重合反応の際には、単量体成分の固形分濃度は、０．０１質量％〜溶解する最大濃度の範囲で適宜設定することができるが、希薄すぎると反応の効率が悪く、濃すぎると反応の制御が難しくなる恐れがあることから、好ましくは、０．１〜２０質量％である。
【００６９】
前記ホウ素含有重合体が重縮合反応により形成される場合、上記反応性基の組み合わせが、アルデヒド基とホスホニウムメチル基との組み合わせである場合にはＷｉｔｔｉｇ反応により、ビニル基とハロゲン原子との組み合わせである場合にはＨｅｃｋ反応により、アルデヒド基とホスホネートメチル基との組み合わせである場合にはＨｏｒｎｅｒ反応により、ハロアルキル基とハロアルキル基との組み合わせである場合には脱ハロゲン化水素法により、スルホニウムメチル基とスルホニウムメチル基との組み合わせである場合にはスルホニウム塩分解法により重合を行うことができる。また、上記反応性基の組み合わせが、アルデヒド基とアセトニトリル基との組み合わせである場合にはＫｎｏｅｖｅｎａｇｅｌ反応により、アルデヒド基とアルデヒド基との組み合わせである場合にはＭｃＭｕｒｒｙ反応により、ハロゲン原子とボリル基との組み合わせである場合にはＳｕｚｕｋｉカップリング反応により、ハロゲン原子とハロゲン原子との組み合わせである場合には０価のニッケル触媒を用いた山本重合反応により重合することができる。その他、重合方法としては、塩化鉄（ＩＩＩ）等の酸化剤により重合する方法、電気化学的に酸化重合する方法等が挙げられる。
これらの重合方法のうちでも、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応、山本重合反応により重合を行うことが好ましく、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応により重合を行うことが特に好ましい。
【００７０】
前記重合工程において用いる溶媒としては、当該反応が進行するものである限り特に制限されないが、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル等のエステル類；ジエチルエーテル、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチルフェニルエーテル（アニソール）等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（セロソルブ）、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（セロソルブアセテート）等のグリコールエーテル（セロソルブ）類；ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、１，２−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類；シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類；ｎ−ヘキサン等の脂肪族炭化水素類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類；クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類；水、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメトキシエタン等を用いることができる。これらの中でも、トルエン、テトラヒドロフラン、キシレンが好ましい。溶媒は、１種又は２種以上を用いることができる。
これらの中でも、上記Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎａｇｅｌ反応の場合には、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエンが好適に用いられる。また、上記Ｈｅｃｋ反応の場合には、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の比較的沸点の高い溶媒が好適に用いられる。上記Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランが好適に用いられる。
また、前記溶媒を用いる際には、副反応を抑制するために、充分に脱酸素処理を行い、不活性雰囲気下で反応が進行するようにすることが好ましい。また、同様の理由から、脱水処理を行うことが好ましい場合もある。ただし、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応のように、水との二相系で反応を行う場合にはその限りではない。
【００７１】
前記重合工程においては、触媒を用いてもよく、特に、上記Ｈｅｃｋ反応、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応、上記重縮合し得る反応性基の組み合わせがスタニル基とハロゲン原子のようなＳｔｉｌｌｅ重合反応、山本重合反応により重合を行う場合には、触媒が用いられる。
Ｈｅｃｋ反応、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応、Ｓｔｉｌｌｅ重合する際の触媒としては、０価のパラジウム触媒、２価のパラジウム塩触媒等が挙げられ、具体的には、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム、ビス（トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン）パラジウム、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、ジクロロビス（トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン）パラジウム、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）クロライド、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）、ビス（トリ−ｏ−トリルホスフィン）パラジウム、ビス（１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン）パラジウム、ビス（１，１’−（ジフェニルホスフィノ）フェロセン）パラジウム、テトラキス（トリエチルホスファイト）パラジウム、パラジウム（ＩＩ）アセテート類等を挙げることができる。これらの触媒は１種を用いてもよく、２種以上を用いてもよい。これらの中でも、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム，トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）が好ましい。
また、前記触媒を用いる際には、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフリルホスフィン等の配位子を添加剤として加えてもよい。
なお、触媒を反応液に混合する方法としては、反応液をアルゴンや窒素等の不活性雰囲気下で攪拌しながら、ゆっくりと触媒を含む溶液を添加する方法、触媒を含む溶液に反応液をゆっくりと添加する方法等が挙げられる。
【００７２】
前記触媒を用いる場合、触媒の使用量としては、上記式（１）で表されるホウ素含有化合物（ａ）１モルに対して、０．００１〜０．２モルであることが好ましい。触媒の使用量が０．００１モルより少ないと、触媒の機能が充分に発揮されず、０．２モルより多くしても、それ以上の効果の向上は期待できないため、製造コストの点から好ましくない。より好ましくは、０．００５〜０．１５モルであり、更に好ましくは、０．０１〜０．１モルである。
【００７３】
前記重合工程においては、重合開始剤を用いてもよい。重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩；過酸化水素；アゾビス−２メチルプロピオンアミジン塩酸塩、アゾイソブチロニトリル等のアゾ化合物；ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等のパーオキシド等を用いることができる。
また、促進剤として、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、モール塩、ピロ重亜硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシレート、アスコルビン酸等の還元剤；エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、グリシン等のアミン化合物を併用することもできる。
これらの重合開始剤や促進剤は、それぞれ１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７４】
前記重合開始剤を用いる場合、重合開始剤の使用量としては、単量体成分１００質量％に対して、０．０５質量％以上であることが好ましく、５質量％以下であることが好ましい。０．１質量％以上であることがより好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。
前記促進剤を使用する場合の使用量としては、単量体成分１００質量％に対して、例えば０．０５質量％以上であることが好ましく、５質量％以下であることが好ましい。０．１質量％以上であることがより好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。
【００７５】
重合に際し、安定した分子量の制御には連鎖移動剤の使用が好ましく、単量体との相溶性、溶媒への溶解性から、必要に応じて１種又は２種以上の連鎖移動剤を使用することができる。このような連鎖移動剤としては、炭素数３以上の炭化水素基をもつチオール化合物又は２５℃の水に対する溶解度が１０％以下の化合物が好適であり、上述した連鎖移動剤や、ブタンチオール、オクタンチオール、デカンチオール、ドデカンチオール、チオフェノール、チオグリコール酸オクチル、２−メルカプトプロピオン酸オクチル、３−メルカプトプロピオン酸オクチル、ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、メルカプトプロピオン酸、２−メルカプトプロピオン酸、３−メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、２−メルカプトエタンスルホン酸等のチオール系連鎖移動剤；イソプロパノール等の２級アルコール；亜リン酸、次亜リン酸及びその塩（次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等）や亜硫酸が好適である。
【００７６】
前記連鎖移動剤の使用量は、単量体成分１００質量％に対して、０．１質量％以上であることが好ましく、１０質量％以下であることが好ましい。また、連鎖移動剤の使用量は、単量体成分１００質量％に対して、０．５質量％以上であることがより好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。
【００７７】
前記重合工程においては、アルカリ成分を添加し、アルカリ存在下に反応を行ってもよい。特に、上記Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｅｃｋ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、脱ハロゲン化水素法、Ｋｎｏｅｖｅｎａｇｅｌ反応、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、アルカリ存在下に反応を行うことが好ましい。
前記アルカリ成分としては、特に制限されないが、例えば、Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎａｇｅｌ反応の場合には、カリウム−ｔ−ブトキシド、ナトリウム−ｔ−ブトキシド、ナトリウムエチラート、リチウムメチラート等の金属アルコラート；水素化ナトリウム等のハイドライド試薬；ナトリウムアミド等のアミド類等を用いることができる。Ｈｅｃｋ反応の場合には、トリエチルアミン等を用いることができる。Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、水酸化バリウム等の無機塩基；炭酸テトラエチルアンモニウム等の炭酸アンモニウム塩、トリエチルアミン、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の有機塩基；フッ化セシウム等の無機塩等を用いることができ、無機塩を用いる場合には、無機塩を水溶液として、二相系で反応させてもよい。
なお、アルカリ成分を反応液に混合する方法としては、反応液をアルゴンや窒素等の不活性雰囲気下で攪拌しながら、ゆっくりとアルカリ成分を含む溶液を添加する方法、アルカリ成分を含む溶液に反応液をゆっくりと添加する方法等が挙げられる。
【００７８】
前記アルカリ成分の使用量としては、単量体成分の有する官能基に対して当量以上であることが好ましい。特に、Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎａｇｅｌ反応の場合には、１〜３当量であることがより好ましく、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、１〜１０当量であることがより好ましい。
【００７９】
前記重合工程は、不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。不活性ガスとしては、特に制限されず、窒素、アルゴン、ヘリウム等のいずれを用いてもよいが、窒素、アルゴンが好ましい。不活性ガスは、１種又は２種以上を用いることができる。
【００８０】
前記重合工程の反応温度は、５０℃〜２００℃であることが好ましい。特に、Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎａｇｅｌ反応の場合には、通常室温から１５０℃程度で反応を進行させることができる。Ｈｅｃｋ反応の場合には、８０℃から１６０℃程度で反応を進行させることができる。また、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、溶媒に応じて設定することができるが、５０〜１６０℃で反応を行うことが好適である。
反応圧力は、加圧、常圧、減圧のいずれであってもよいが、常圧であることが好ましい。
また、反応時間は、５時間以上であることが好ましい。
特に、Ｗｉｔｔｉｇ反応、Ｈｏｒｎｅｒ反応、Ｋｎｏｅｖｅｎａｇｅｌ反応の場合には、通常５分〜４０時間であればよいが、好ましくは、１０分〜２４時間である。Ｈｅｃｋ反応の場合には、１〜１００時間程度であればよい。また、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応の場合には、１〜２００時間程度であればよい。
前記重合反応は、回分式でも連続式でも行うことができる。
【００８１】
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一態様を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の有機ＥＬ素子の構造の一例を示した概略図である。
【００８２】
図１に示す有機ＥＬ素子１は、基板２上に、陰極３と、発光層６と、陽極９と、がこの順に設けられており、陰極３と発光層６の間に、電子注入・輸送層５を有する。
ここで、図１に示す有機ＥＬ素子においては、電子注入・輸送層５が、上述のホウ素含有重合体を含み、即ち、上述のホウ素含有重合体からなる層である。上述したように、陰極３と発光層６の間に、前記ホウ素含有重合体からなる電子注入・輸送層５設けることで、逆構造の有機ＥＬ素子の駆動安定性を向上させることができる。
【００８３】
前記有機ＥＬ素子１を構成する層には、陽極９、陰極３の他、発光層６、電子注入・輸送層５、正孔輸送層７、正孔注入層８等があり、これらの層が適宜選択されて積層され、有機ＥＬ素子１が構成される。
なお、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極９と、基板２上に形成された陰極３との間に複数の層が積層された構造を有するものである限り、積層される層の構成は特に制限されないが、陰極３、電子注入・輸送層５、発光層６、必要に応じて正孔輸送層７、正孔注入層８、陽極９の各層がこの順に隣接して積層された素子であることが好ましい。
【００８４】
前記基板２の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等が挙げられる。基板２に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等が挙げられる。基板２の材料として、樹脂材料を用いた場合、柔軟性に優れた有機ＥＬ素子１が得られるため好ましい。一方、基板２に用いられるガラス材料としては、石英ガラス、ソーダガラス等が挙げられる。
【００８５】
前記有機ＥＬ素子１がボトムエミッション型のものである場合には、基板２の材料として、透明基板を用いる。一方、前記有機ＥＬ素子１がトップエミッション型のものである場合には、基板２の材料として、透明基板だけでなく、不透明基板を用いてもよい。不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料からなる基板、ステンレス鋼のような金属板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成した基板、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
【００８６】
前記基板２の平均厚さは、基板２の材料等に応じて決定でき、０．１〜３０ｍｍであることが好ましく、０．１〜１０ｍｍであることがより好ましい。なお、基板２の平均厚さは、デジタルマルチメーター、ノギスにより測定できる。
【００８７】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、陰極３及び陽極９としては、公知の導電性材料を適宜用いることができるが、光取り出しのために少なくともいずれか一方は透明であることが好ましい。公知の透明導電性材料の例としては、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（インジウムドープ酸化亜鉛）、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛）、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化インジウム）等が挙げられる。一方、不透明な導電性材料の例としては、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、錫、インジウム、銅、銀、金、白金やこれらの合金等が挙げられる。
陰極３としては、これらの中でも、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＦＴＯが好ましい。
陽極９としては、これらの中でも、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌが好ましい。
【００８８】
上記のように、一般に陽極９に用いられる金属を陰極３及び陽極９に用いる事ができる事から、上部電極からの光の取り出しを想定する場合（トップエミッション構造の場合）も容易に実現でき、上記電極を種々選んでそれぞれの電極に用いる事ができる。例えば、下部電極としてＡｌ、上部電極にＩＴＯ等である。
【００８９】
前記陰極３の平均厚さは、特に制限されないが、１０〜５００ｎｍであることが好ましく、１００〜２００ｎｍであることが更に好ましい。なお、陰極３の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
【００９０】
前記陽極９の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１０００ｎｍであることが好ましく、３０〜１５０ｎｍであることが更に好ましい。また、不透過な材料を用いる場合でも、例えば、平均厚さを１０〜３０ｎｍ程度にすることで、トップエミッション型及び透明型の陽極９として使用することができる。なお、陽極９の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
【００９１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極９と陰極３との間に金属酸化物層４を有することが好ましい。陽極９と陰極３との間の積層構造の材料として金属酸化物を用いると、金属酸化物からなる層を有さない有機ＥＬ素子に比べて連続駆動寿命や保存安定性に優れたものとなる。
【００９２】
金属酸化物層４は、陰極３の一部又は電子注入層として機能する層である。
金属酸化物層４は、単体の金属酸化物膜の一層からなる層、もしくは、単体又は二種類以上の金属酸化物を積層及び／又は混合した層である半導体もしくは絶縁体積層薄膜の層である。金属酸化物を構成する金属元素としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、インジウム、ガリウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、ケイ素からなる群から選ばれる。これらのうち、積層又は混合金属酸化物層を構成する金属元素の少なくとも一つが、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ジルコニウム、ハフニウム、ケイ素、チタン、亜鉛からなる層であることが好ましく、その中でも単体の金属酸化物ならば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛からなる群から選ばれる金属酸化物を含むことが好ましい。
【００９３】
前記単体又は二種類以上の金属酸化物を積層及び／又は混合した層の例としては、酸化チタン／酸化亜鉛、酸化チタン／酸化マグネシウム、酸化チタン／酸化ジルコニウム、酸化チタン／酸化アルミニウム、酸化チタン／酸化ハフニウム、酸化チタン／酸化ケイ素、酸化亜鉛／酸化マグネシウム、酸化亜鉛／酸化ジルコニウム、酸化亜鉛／酸化ハフニウム、酸化亜鉛／酸化ケイ素、酸化カルシウム／酸化アルミニウム等の金属酸化物の組合せを積層及び／又は混合したものや、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化マグネシウム、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化ジルコニウム、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化アルミニウム、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化ハフニウム、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化ケイ素、酸化インジウム／酸化ガリウム／酸化亜鉛等の三種の金属酸化物の組合せを積層及び／又は混合したもの等が挙げられる。これらの中には、特殊な組成として良好な特性を示す酸化物半導体であるＩＧＺＯやエレクトライドである１２ＣａＯ７Ａｌ2Ｏ3も含まれる。
なお、本発明においては、シート抵抗が１００Ω／□より低い物は導電体、シート抵抗が１００Ω／□より高い物は半導体または絶縁体として分類される。従って、透明電極として知られているＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（インジウムドープ酸化亜鉛）、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛）、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化インジウム）等の薄膜は、導電性が高く半導体または絶縁体の範疇に含まれないことから、本発明の金属酸化物層４を構成する一層に該当しない。
【００９４】
前記金属酸化物層４の平均厚さは、１ｎｍから数μｍ程度まで許容できるが、低電圧で駆動できる有機ＥＬ素子とする点から、１〜１０００ｎｍであることが好ましく、２〜１００ｎｍであることが更に好ましい。金属酸化物層４の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
【００９５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記陰極３と前記発光層６との間に、金属酸化物からなる電子注入層（金属酸化物層４）を有することが更に好ましい。電子注入層は、陰極３から発光層６への電子の注入の速度・電子輸送性を改善するものであり、陰極３と発光層６との間に、電子注入層として、金属酸化物層４を有することで、有機ＥＬ素子の保存安定性が向上し、駆動安定性が更に向上する。
【００９６】
図１に示す有機ＥＬ素子は、陰極３と発光層６の間に形成する電子注入・輸送層５に上述のホウ素含有重合体を含むものである。該電子注入・輸送層５は、ホウ素含有重合体を含む溶液を塗布して形成されることが好ましい。電子注入・輸送層５が、上述のホウ素含有重合体からなる層であることで、電子注入・輸送層５の電子注入性及び電子輸送性が向上し、陽極からの正孔の注入と、陰極からの電子の注入とがバランスされ、有機ＥＬ素子１の駆動安定性が向上する。
なお、図１においては、陰極３の上に金属酸化物層４が積層されており、更に、金属酸化物層４の上に電子注入・輸送層５が積層されているが、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、金属酸化物層４と電子注入・輸送層５との積層順序は逆でもよい。
【００９７】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記電子注入・輸送層５（ホウ素含有重合体からなる層）は、還元剤を含むことが好ましい。
ここで、還元剤は、ｎ−ドーパントとして働くため、電子注入・輸送層５が還元剤を含むことで陰極３から発光層６への電子の供給が充分に行われるため、有機ＥＬ素子の駆動安定性が更に向上する。
【００９８】
前記還元剤としては、電子供与性の化合物が好ましく、例えば、１，３−ジメチル−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１，３−ジメチル−２−フェニル−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、（４−（１，３−ジメチル−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フェニル）ジメチルアミン（Ｎ−ＤＭＢＩ）、１，３，５−トリメチル−２−フェニル−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール等の２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］イミダゾール化合物；３−メチル−２−フェニル−２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］チアゾール等の２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］チアゾール化合物；３−メチル−２−フェニル−２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］オキサゾール等の２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］オキサゾール化合物；ロイコクリスタルバイオレット（＝トリス（４−ジメチルアミノフェニル）メタン）、ロイコマラカイトグリーン（＝ビス（４−ジメチルアミノフェニル）フェニルメタン）、トリフェニルメタン等のトリフェニルメタン化合物；２，６−ジメチル−１，４−ジヒドロピリジン−３，５−ジカルボン酸ジエチル（ハンチュエステル）等のジヒドロピリジン化合物等の１種又は２種以上を用いることができる。これらの中でも、２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］イミダゾール化合物や、ジヒドロピリジン化合物が好ましく、（４−（１，３−ジメチル−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フェニル）ジメチルアミン（Ｎ−ＤＭＢＩ）、または２，６−ジメチル−１，４−ジヒドロピリジン−３，５−ジカルボン酸ジエチル（ハンチュエステル）が特に好ましい。
【００９９】
前記還元剤の量は、電子注入・輸送層５を形成するホウ素含有重合体１００質量％に対して、０．１〜１５質量％であることが好ましい。還元剤をこのような割合で含むと、有機ＥＬ素子の発光効率を充分に高いものとすることができる。還元剤の量は、より好ましくは、ホウ素含有重合体１００質量％に対して、０．５〜１０質量％であり、更に好ましくは、０．５〜５質量％である。
【０１００】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記電子注入・輸送層５（ホウ素含有重合体からなる層）は、酸解離定数ｐＫａが１以上である塩基性の化合物を含むことが好ましい。該酸解離定数ｐＫａが１以上である塩基性の化合物としては、三級アミン、フォスファゼン化合物、グアニジン化合物、アミジン構造を含む複素環式化合物、環構造を有する炭化水素化合物、及びケトン化合物が好ましい。これら化合物は、１種でも、２種以上の組み合わせでもよい。
【０１０１】
前記酸解離定数ｐＫａが１以上である塩基性の化合物は、ホウ素含有重合体からプロトン（Ｈ+）を引き抜く能力を有する。該塩基性の化合物は、ｐＫａが５以上であることが好ましく、１１以上であることが更に好ましく、ｐＫａが高い程、ホウ素含有重合体からプロトンを引き抜く能力がより高いものとなる。その結果、電子注入・輸送層５の電子注入性がより向上する。また、前記塩基性の化合物は、無機化合物の欠損箇所に好適に配位することから、外部から侵入する酸素や水との界面での反応を妨げ、素子の大気安定性を高める効果もある。
なお、本発明において、「ｐＫａ」は通常は「水中における酸解離定数」を意味するが、水中で測定できないものは「ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中における酸解離定数」を意味し、ＤＭＳＯ中でも測定できないものは、「アセトニトリル中の酸解離定数」を意味する。好ましくは「水中における酸解離定数」を意味する。
【０１０２】
前記三級アミン（三級アミン誘導体）としては、鎖状や環状等のアミン化合物であっても良く、環状である場合には複素環式のアミン化合物であってもよく、脂肪族アミンや芳香族アミン等の複素環式のアミン化合物であってもよい。三級アミンは、アミノ基を１〜４個有していることが好ましく、１または２個有していることがより好ましい。また、アミン化合物としては、アルキル基、アルキルアミノ基、アルコキシ基を有する化合物であってもよい。具体的には、（モノ、ジ、トリ）アルキルアミン；アルキルアミノ基を１〜３つ有する芳香族アミン；アルコキシ基を１〜３つ有する芳香族アミン等が挙げられる。
【０１０３】
前記三級アミンとしては、１級アミンおよび２級アミンを含まないものが好ましい。具体的には、該三級アミンとして、下記一般式（１１−１）または（１１−２）で示されるジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）等のジアルキルアミノピリジン、下記一般式（１１−３）で示されるトリエチルアミン等のＮＲ4Ｒ5Ｒ6で表される構造を有するアミン（ただし、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6は、同一又は異なって、置換基を有してもよい炭化水素基を表す。）、下記一般式（１１−４）で示されるアクリジンオレンジ（ＡＯＢ）等が挙げられる。
【化１７】
2020043152.tif 000019
【０１０４】
前記炭化水素基としては、炭素数１〜３０のものが好ましく、炭素数１〜８のものがより好ましく、炭素数１〜４のものが更に好ましく、炭素数１または２のものがより一層好ましい。炭化水素基が置換基を有する場合には、置換基も含めた全体として前記炭素数であることが好ましい。炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基が例示されるが、アルキル基が好ましい。置換基を有する炭化水素基における置換基としては、ハロゲン原子、複素環基、シアノ基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基等が例示される。ジメチルアミノピリジンとしては、電子供与基であるジメチルアミノ基のピリジン環に結合している位置が、２位（２−ＤＭＡＰ）または４位（４−ＤＭＡＰ）であることが好ましい。特に、ピリジン環の４位にジメチルアミノ基が結合している４−ジメチルアミノピリジンは、ｐＫａが高く、しかも、これを含む有機薄膜を有機ＥＬ素子の電子注入・輸送層５として用いた場合に長い寿命が得られるため好ましい。
【０１０５】
前記三級アミンとしては、メトキシピリジン誘導体等のアルコキシピリジン誘導体も用いることができる。アルコキシ基としては、炭素数１〜３０のアルコキシ基が好ましく、炭素数１〜８のアルコキシ基がより好ましく、炭素数１〜４のアルコキシ基がさらに好ましく、１または２のアルコキシ基がより一層好ましい。アルコキシピリジン誘導体には、アルコキシピリジンの水素原子の１または２以上が、置換基で置換された構造の化合物も含まれる。置換基としては、上記の三級アミンの炭化水素基の置換基と同様のものが例示される。
メトキシピリジン誘導体としては、メトキシ基のピリジン環に結合している位置が４位である下記一般式（１２−１）で示される４−メトキシピリジン（４−ＭｅＯＰ）または３位である下記一般式（１２−２）で示される３−メトキシピリジン（３−ＭｅＯＰ）であることが好ましい。特に、ピリジン環の４位にメトキシ基が結合している４−メトキシピリジンは、ｐＫａが高いため好ましい。
【化１８】
2020043152.tif 000020
【０１０６】
前記三級アミンとしては、ジアルキルアミノ基および／またはアルコキシ基を有する複素環式芳香族アミン、トリアルキルアミンから選択される１種又は２種以上を用いることが好ましく、ジアルキルアミノピリジン、トリアルキルアミン、アルコキシピリジン誘導体から選択される１種又は２種以上を用いることが、電子注入性、寿命の向上の観点から特に好ましい。
【０１０７】
前記アミジン構造を含む複素環式化合物において、アミジン構造とは、Ｒ7−Ｃ（＝ＮＲ8）−ＮＲ9Ｒ10で表される構造（ただし、Ｒ7〜Ｒ10は、同一又は異なって、水素原子又は炭化水素基を表す。）である。アミジン構造を含む複素環式化合物としては、ジアザビシクロノネン誘導体やジアザビシクロウンデセン誘導体等が挙げられる。
【０１０８】
前記ジアザビシクロノネン誘導体としては、下記一般式（１３−１）で示される１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン−５（ＤＢＮ）等が挙げられる。ＤＢＮは、これを含む有機薄膜を有機ＥＬ素子の電子注入・輸送層５として用いた場合に、長い寿命が得られるため好ましい。
前記ジアザビシクロウンデセン誘導体としては、下記一般式（１３−２）で示される１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）等が挙げられる。
【化１９】
2020043152.tif 000021
【０１０９】
前記ジアザビシクロノネン誘導体には、ジアザビシクロノネンの水素原子の１または２以上が、置換基で置換された構造の化合物も含まれ、ジアザビシクロウンデセン誘導体には、ジアザビシクロウンデセン水素原子の１または２以上が、置換基で置換された構造の化合物も含まれる。置換基としては、上記の三級アミンの炭化水素基の置換基と同様のものが例示される。
【０１１０】
前記フォスファゼン化合物（フォスファゼン塩基誘導体）とは、例えば、下記一般式（１４）で表される構造を含む化合物である。
【化２０】
2020043152.tif 000022
【０１１１】
上記式（１４）において、Ｒ11は、水素原子又は炭化水素基を表し、Ｒ12〜Ｒ14は、水素原子、炭化水素基、−ＮＲ’Ｒ”ただし、Ｒ’、Ｒ”は、それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基を表す。）、又は下記式（１５）で表される基を表し、ｎは１〜５の数を表す。
【化２１】
2020043152.tif 000023
【０１１２】
上記式（１５）において、Ｒ15〜Ｒ17は、水素原子、炭化水素基、又は−ＮＲ’Ｒ”（ただし、Ｒ’、Ｒ”は、それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基を表す。）を表し、ｍは１〜５の数を表す。
【０１１３】
上記式（１４）、（１５）における炭化水素基としては、炭素数１〜８の基が好ましく、炭素数１〜４の基が好ましい。また、炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。上記Ｒ11としては、ターシャリーブチル基が特に好ましい。
【０１１４】
前記フォスファゼン塩基誘導体としては、下記一般式（１６）で示される化合物等が挙げられる。
【化２２】
2020043152.tif 000024
【０１１５】
前記グアニジン化合物とは、下記一般式（１７）で表される構造を含む化合物である。
【化２３】
2020043152.tif 000025
【０１１６】
上記式（１７）中、Ｒ18〜Ｒ22は、同一又は異なって、水素原子又は炭化水素基を表し、Ｒ18〜Ｒ22のうち２つ以上が結合して環状構造を形成していてもよい。
【０１１７】
前記グアニジン化合物としては、グアニジン環状誘導体等を用いることができる。グアニジン環状誘導体としては、下記式（１８−１）で示される７−メチル−１，５，７−トリアザビシクロ［４．４．０］デカ−５−エン（ＭＴＢＤ）、下記式（１８−２）で示される１，５，７−トリアザビシクロ［４．４．０］デカ−５−エン（ＴＢＤ）等が挙げられる。
【化２４】
2020043152.tif 000026
【０１１８】
前記環構造を有する炭化水素化合物としては、環構造として５員環又は６員環を有する化合物が好ましく、５員環と６員環とが縮環した環構造や、複数の６員環が縮環した環構造を有する化合物も好ましい。５員環としては、シクロペンタン環やシクロペンタジエン環等が挙げられ、６員環としては、ベンゼン環等が挙げられる。
環構造を有する炭化水素化合物としては、環構造のみの化合物、環構造に炭素数１〜２０、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜５のアルキル基が結合した構造の化合物や、複数の環構造が直接又は炭素数１〜２０、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜５の炭化水素の連結基を介して結合した構造の化合物が好ましい。環構造を有する炭化水素化合物の具体例としては、下記式（１９−１）〜（１９−１４）の化合物が挙げられる。なお、式中のＰｈはフェニル基を表す。
【化２５】
2020043152.tif 000027
【０１１９】
前記ケトン化合物としては、炭素数が２〜３０のケトンが好ましく、環状構造を有していても良い。具体的には、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、ジイソブチルケトン（ＤＩＢＫ）、３，５，５−トリメチルシクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
【０１２０】
前記ホウ素含有重合体と、前記ｐＫａが１以上の塩基性の化合物と、の質量比（ホウ素含有重合体：ｐＫａが１以上の塩基性の化合物）は、１：０．０１〜１：１０の範囲が好ましく、１：０．５〜１：５の範囲が更に好ましい。質量比がこの範囲であれば、ホウ素含有重合体と、ｐＫａが１以上の塩基性の化合物との効果が十分に発揮されて、電子輸送性及び電子注入性の向上効果が顕著となる。
【０１２１】
前記電子注入・輸送層５は、前記ホウ素含有重合体と複数の材料を積層させてもよい。用いることができるその他の材料としては、上述した、還元剤、酸解離定数ｐＫａが１以上である塩基性の化合物の他に、トリス−１，３，５−（３’−（ピリジン−３”−イル）フェニル）ベンゼン（ＴｍＰｙＰｈＢ）等のピリジン誘導体、２−（３−（９−カルバゾリル）フェニル）キノリン（ｍＣＱ）等のキノリン誘導体、２−フェニル−４，６−ビス（３，５−ジピリジルフェニル）ピリミジン（ＢＰｙＰＰＭ）等のピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）等のフェナントロリン誘導体、２，４−ビス（４−ビフェニル）−６−（４’−（２−ピリジニル）−４−ビフェニル）−［１，３，５］トリアジン（ＭＰＴ）等のトリアジン誘導体、３−フェニル−４−（１’−ナフチル）−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾール）（ＰＢＤ）等のオキサジアゾール誘導体、２，２’，２”−（１，３，５−ベントリイル）−トリス（１−フェニル−１−Ｈ−ベンズイミダゾール）（ＴＰＢＩ）等のイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（Ｚｎ（ＢＴＺ）2）、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ3）等に代表される各種金属錯体、２，５−ビス（６’−（２’，２”−ビピリジル））−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロール（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ）等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体等が挙げられる。
【０１２２】
前記電子注入・輸送層５の平均厚さは、５〜１００ｎｍであることが好ましい。電子注入・輸送層５の平均厚さが５ｎｍ以上の場合、正孔をブロックする効果が大きく、有機ＥＬ素子の駆動安定性が更に向上する。電子注入・輸送層５の平均厚さが１００ｎｍ以下の場合、駆動電圧が低く、実用上好ましい。前記電子注入・輸送層５の平均厚さは、より好ましくは１０〜６０ｎｍである。また、本発明の有機ＥＬ素子の連続駆動寿命の点も考えると、前記電子注入・輸送層５の平均厚さは、１０〜３０ｎｍであることが更に好ましい。なお、電子注入・輸送層５の平均厚さは触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
【０１２３】
本発明の有機ＥＬ素子において、発光層６を形成する材料としては、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよく、これらを混合して用いてもよい。
なお、本発明において低分子材料とは、高分子材料（重合体）ではない材料を意味し、分子量が低い有機化合物を必ずしも意味するものではない。
【０１２４】
前記発光層６を形成する高分子材料としては、例えば、トランス型ポリアセチレン、シス型ポリアセチレン、ポリ（ジ−フェニルアセチレン）（ＰＤＰＡ）、ポリ（アルキル，フェニルアセチレン）（ＰＡＰＡ）等のポリアセチレン系化合物；ポリ（パラ−フェンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−パラ−フェニレンビニレン）（ＲＯ−ＰＰＶ）、シアノ−置換−ポリ（パラ−フェンビニレン）（ＣＮ−ＰＰＶ）、ポリ（２−ジメチルオクチルシリル−パラ−フェニレンビニレン）（ＤＭＯＳ−ＰＰＶ）、ポリ（２−メトキシ，５−（２’−エチルヘキソキシ）−パラ−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）等のポリパラフェニレンビニレン系化合物；ポリ（３−アルキルチオフェン）（ＰＡＴ）、ポリ（オキシプロピレン）トリオール（ＰＯＰＴ）等のポリチオフェン系化合物；ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）（ＰＤＡＦ）、ポリ（ジオクチルフルオレン−アルト−ベンゾチアジアゾール）（Ｆ８ＢＴ）、α，ω−ビス［Ｎ，Ｎ’−ジ（メチルフェニル）アミノフェニル］−ポリ［９，９−ビス（２−エチルヘキシル）フルオレン−２，７−ジル］（ＰＦ２／６ａｍ４）、ポリ（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニル−オルト−コ（アントラセン−９，１０−ジイル）等のポリフルオレン系化合物；ポリ（パラ−フェニレン）（ＰＰＰ）、ポリ（１，５−ジアルコキシ−パラ−フェニレン）（ＲＯ−ＰＰＰ）等のポリパラフェニレン系化合物；ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）等のポリカルバゾール系化合物；ポリ（メチルフェニルシラン）（ＰＭＰＳ）、ポリ（ナフチルフェニルシラン）（ＰＮＰＳ）、ポリ（ビフェニリルフェニルシラン）（ＰＢＰＳ）等のポリシラン系化合物；更には特開２０１１−１８４４３０号、特開２０１２−１５１１４８号に記載のホウ素化合物系高分子材料等が挙げられる。
【０１２５】
前記発光層６を形成する低分子材料としては、後述するホストとして機能する金属錯体、及び、リン光発光材料、熱活性化遅延蛍光材料の他、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ3）、トリス（４−メチル−８キノリノレート）アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｍｑ3）、８−ヒドロキシキノリン亜鉛（Ｚｎｑ2）、（１，１０−フェナントロリン）−トリス−（４，４，４−トリフルオロ−１−（２−チエニル）−ブタン−１，３−ジオネート）ユーロピウム（ＩＩＩ）（Ｅｕ（ＴＴＡ）3（ｐｈｅｎ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィンプラチナム（ＩＩ）等の各種金属錯体；ジスチリルベンゼン（ＤＳＢ）、ジアミノジスチリルベンゼン（ＤＡＤＳＢ）等のベンゼン系化合物、ナフタレン、ナイルレッド等のナフタレン系化合物、フェナントレン等のフェナントレン系化合物、クリセン、６−ニトロクリセン等のクリセン系化合物、ペリレン、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−３，４，９，１０−ペリレン−ジ−カルボキシイミド（ＢＰＰＣ）等のペリレン系化合物、コロネン等のコロネン系化合物、アントラセン、ビススチリルアントラセン等のアントラセン系化合物、ピレン等のピレン系化合物、４−（ジ−シアノメチレン）−２−メチル−６−（パラ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等のピラン系化合物、アクリジン等のアクリジン系化合物、スチルベン等のスチルベン系化合物、４，４’−ビス［９−ジカルバゾリル］−２，２’−ビフェニル（ＣＢＰ）、４、４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）等のカルバゾール系化合物、２，５−ジベンゾオキサゾールチオフェン等のチオフェン系化合物、ベンゾオキサゾール等のベンゾオキサゾール系化合物、ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系化合物、２，２’−（パラ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系化合物、ビスチリル（１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン）、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物、ナフタルイミド等のナフタルイミド系化合物、クマリン等のクマリン系化合物、ペリノン等のペリノン系化合物、オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、アルダジン系化合物、１，２，３，４，５−ペンタフェニル−１，３−シクロペンタジエン（ＰＰＣＰ）等のシクロペンタジエン系化合物、キナクリドン、キナクリドンレッド等のキナクリドン系化合物、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン等のピリジン系化合物、２，２’，７，７’−テトラフェニル−９，９’−スピロビフルオレン等のスピロ化合物、フタロシアニン（Ｈ2Ｐｃ）、銅フタロシアニン等の金属または無金属のフタロシアニン系化合物、さらには特開２００９−１５５３２５号公報および特許第５６６０３７１号に記載のホウ素化合物材料等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
また、量子ドットやペロブスカイト材料も発光層６として用いることができる。
【０１２６】
前記発光層６の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍであることが好ましく、２０〜１００ｎｍであることがより好ましい。なお、発光層６の平均厚さは、触針式段差計により測定してもよいし、水晶振動子膜厚計により発光層６の成膜時に測定してもよい。
【０１２７】
前記正孔輸送層７の材料としては、正孔輸送層の材料として通常用いることができるいずれの化合物も用いることができ、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
ｐ型の高分子材料（有機ポリマー）としては、例えば、ポリアリールアミン、フルオレン−アリールアミン共重合体、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。
また、これらの化合物は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、ポリチオフェンを含有する混合物としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。
【０１２８】
前記ｐ型の低分子材料としては、１，１−ビス（４−ジ−パラ−トリアミノフェニル）シクロへキサン、１，１’−ビス（４−ジ−パラ−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン等のアリールシクロアルカン系化合物、４，４’，４”−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ１）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ３）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）、ＴＰＴＥ等のアリールアミン系化合物、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（パラ−トリル）−パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（メタ−トリル）−メタ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）等のフェニレンジアミン系化合物、カルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−フェニルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、スチルベン、４−ジ−パラ−トリルアミノスチルベン等のスチルベン系化合物、ＯｘＺ等のオキサゾール系化合物、トリフェニルメタン、４，４’，４”−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）等のトリフェニルメタン系化合物、１−フェニル−３−（パラ−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリン等のピラゾリン系化合物、ベンジン（シクロヘキサジエン）系化合物、トリアゾール等のトリアゾール系化合物、イミダゾール等のイミダゾール系化合物、１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ジ（４−ジメチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、アントラセン、９−（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセン等のアントラセン系化合物、フルオレノン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，７−ビス（２−ヒドロキシ−３−（２−クロロフェニルカルバモイル）−１−ナフチルアゾ）フルオレノン等のフルオレノン系化合物、ポリアニリンのようなアニリン系化合物、シラン系化合物、１，４−ジチオケト−３，６−ジフェニル−ピロロ−（３，４−ｃ）ピロロピロール等のピロール系化合物、フルオレン等のフルオレン系化合物、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン等のポルフィリン系化合物、キナクリドン等のキナクリドン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン、鉄フタロシアニン等の金属または無金属のフタロシアニン系化合物、銅ナフタロシアニン、バナジルナフタロシアニン、モノクロロガリウムナフタロシアニン等の金属または無金属のナフタロシアニン系化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジン等のベンジジン系化合物等が挙げられ、これら���１種又は２種以上を用いることができる。
これらの中でも、α−ＮＰＤ、ＴＰＴＥ等のアリールアミン系化合物が好ましい。
【０１２９】
本発明の有機ＥＬ素子が独立した層として正孔輸送層７を有する場合、正孔輸送層７の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍであることが好ましく、４０〜１００ｎｍであることが更に好ましい。正孔輸送層７の平均厚さは、低分子化合物の場合は、水晶振動子膜厚計により、高分子化合物の場合は、接触式段差計により測定することができる。
【０１３０】
前記正孔注入層８としては、特に制限されないが、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、酸化モリブテン（ＭｏＯ3）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）等金属酸化物の１種又は２種以上を用いることができる。これらの中でも、酸化バナジウム又は酸化モリブテンを主成分とすることが好ましい。正孔注入層８が酸化バナジウム又は酸化モリブテンを主成分とする場合、正孔注入層８が陽極９から正孔を注入して発光層６又は正孔輸送層７へ輸送する正孔注入層８としての機能がより優れたものとなる。また、酸化バナジウム又は酸化モリブテンは、それ自体の正孔輸送性が高いため、陽極９から発光層６又は正孔輸送層７への正孔の注入効率が低下するのを好適に防止できる。正孔注入層８は、酸化バナジウム及び／又は酸化モリブテンからなるものであることがより好ましい。
【０１３１】
また、前記正孔注入層８として、正孔注入が促進可能なアクセプター材料である、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（ＨＡＴ−ＣＮ）、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノ−キノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、ヘキサフルオロテトラシアノナフトキノジメタン（Ｆ６−ＴＮＡＰ）等も用いることができる。
【０１３２】
前記正孔注入層８の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１０００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは５〜５０ｎｍである。なお、正孔注入層８の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
【０１３３】
本発明の有機ＥＬ素子において、全ての層を形成する方法は、特に制限されず、気相成膜法であるプラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤ等の化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射法、そして液相成膜法である電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、スプレー熱分解法、微粒子分散液を用いたドクターブレード法、スピンコート法、インクジェット法、スクリーンプリンティング法等の印刷技術等を用いることができ、材料に応じた適切な方法を選択して用いることができる。
これらの方法は各層の材料の特性に応じて選択するのが好ましく、層ごとに作製方法が異なっていてもよい。
【０１３４】
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層６の材料を適宜選択することによって発光色を変化させることができるし、カラーフィルター等を併用して所望の発光色を得ることもできる。このため、本発明の有機ＥＬ素子は、表示装置や照明装置に好適に用いることができるものである。
【０１３５】
＜表示装置＞
本発明の表示装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする。本発明の表示装置は、上述した駆動安定性に優れた有機ＥＬ素子を具えるため、駆動安定性に優れる。本発明の表示装置は、上述した有機エレクトロルミネッセンス素子の他に、表示装置に一般に用いられる他の部品を具えることができる。
【０１３６】
＜照明装置＞
本発明の照明装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする。本発明の照明装置は、上述した駆動安定性に優れた有機ＥＬ素子を具えるため、駆動安定性に優れる。本発明の照明装置は、上述した有機エレクトロルミネッセンス素子の他に、照明装置に一般に用いられる他の部品を具えることができる。
【実施例】
【０１３７】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。
【０１３８】
＜数平均分子量の測定方法＞
重合体の数平均分子量は、ポリスチレン換算によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ装置、展開溶媒；ＴＨＦ）によって、測定した。測定装置及び測定条件は、以下の通りである。
ＧＰＣ装置本体：  東ソー社製、カラムオーブンはＣＯ−８０２０、カラムポンプはＤＰ−８０２０、検出器はＳｈｏｄｅｘ  Ｒ１−１０１である。
カラム：  Ｓｈｏｄｅｘ  ＫＦ８０３Ｌ×２
溶媒：  ＴＨＦ
流量：  １ｍｌ／ｍｉｎ
温度：  ４０℃
ＳＤ（スタンダート）：  ポリスチレン、Ｓｈｏｄｅｘ製、６６０００、２８５００、１１３００、６９００、４７５０、２９６０、１７００、１３００の８点
【０１３９】
＜ＮＭＲの測定方法＞
ＪＥＯＬ社のＡＬ４００を用いた。なお、分光計はＡＬ−Ｓｅｒｉｅｓ分光計であり、プローブはＴＨ５ＡＴＦＧ２プローブである。また、溶媒は、ＣＤＣｌ3である。
【０１４０】
＜ホウ素含有化合物の合成＞
５００ｍＬ反応器に蒸留水（２５ｍＬ）、濃硫酸（２５ｍＬ）、４−ブロモ−２，６−ジメチルアニリン（下記式（２０−１）、２５ｇ、０．１２５ｍｏｌ、１．０ｅｑ．）を順次加え、氷冷下５℃に冷却した。この懸濁液に、蒸留水（２５ｍＬ）で溶解させた亜硝酸ナトリウム（８．６２ｇ、０．１２５ｍｏｌ、１．０ｅｑ．）を内温が１０℃を超えないようにゆっくり滴下し、同温で１．５時間撹拌した。この懸濁液に、蒸留水（６３ｍＬ）で溶解させたヨウ化カリウム（６２．３ｇ、０．３７５ｍｏｌ、３．０ｅｑ．）を滴下し、これを発泡に注意しながらゆっくり８０℃に昇温し、同温で２時間加熱撹拌した。放冷後、この懸濁液を、ヘキサン（１００ｍＬ×２）で抽出し、有機層を合わせ、市水、飽和食塩水で順次洗浄、乾燥、濃縮し、無色の液体（３２．１ｇ）を得た。これを、カラム精製（ＳｉＯ2＝３００ｇ、ヘプタンのみ）し、無色の粘稠な液体（２７．８ｇ）を得た。これを、ヘキサン（約１５０ｍＬ）に加え、−３０℃に冷却し、析出した固体をトリチュレートし、−３０℃に冷却したヘキサンで洗浄、高真空下乾燥を行い、無色の固体である下記式（２０−２）で表わされる化合物（２４．７ｇ、７９．４ｍｍｏｌ、６３％）を得た。反応スキームを以下に示す。
【化２６】
2020043152.tif 000028
【０１４１】
５００ｍＬの反応器に、上記式（２０−２）で表わされる化合物（２４．７ｇ、７９．４ｍｍｏｌ、３．０ｅｑ．）、ジエチルエーテル（Ｅｔ2Ｏ、２５０ｍＬ）を加え、−７８℃に冷却した。この懸濁液に、ｎ−ＢｕＬｉ（１．６４ｍｏｌ／Ｌのヘキサン溶液）（４８．４ｍＬ、７９．４ｍｍｏｌ、３．０ｅｑ．）を約３０分かけて滴下し、滴下後、同温で２．５時間撹拌し、得られた白色懸濁液に、ＢＦ3・ＯＥｔ2（３．３２ｍＬ、１１．１ｍｍｏｌ、１．０ｅｑ．）をゆっくり滴下し、冷却バスを付けたまま室温まで昇温しながら１８時間撹拌した。この懸濁液に、市水（１００ｍＬ）を加えた後、ジエチルエーテルを濃縮除去し、残渣を酢酸エチル（１００ｍＬ×３）で抽出し、有機層を合わせて市水、飽和食塩水で順次洗浄、乾燥、濃縮し、無色の粉末（１０．９ｇ）を得た。これを、加熱エタノールにて再結晶を行い、無色の結晶である下記式（２０−３）で表わされる化合物（３．９６ｇ、７．０３ｍｍｏｌ、２６％）を得た。反応スキームを以下に示す。
【化２７】
2020043152.tif 000029
【０１４２】
３００ｍＬの反応器に上記式（２０−３）で表わされる化合物（３．９６ｇ、７．０３ｍｍｏｌ、１．０ｅｑ．）、４−ピリジンボロン酸（１．０３ｇ、８．４４ｍｍｏｌ、１．２ｅｑ．）、Ｐｄ（Ｐｈ3Ｐ）4（０．２４ｇ、０．２１１ｍｍｏｌ、０．０３ｅｑ．）、炭酸ナトリウム（２．２４ｇ、２１．１ｍｍｏｌ、３．０ｅｑ．）、トルエン（４０ｍＬ）、蒸留水（４０ｍＬ）、エタノール（２０ｍＬ）を加えた。得られた懸濁液を、アルゴンバブリングしながら１０分間撹拌後、バス温９５℃に昇温し、同温で１８時間加熱撹拌した。得られた黄色溶液に、市水（１００ｍＬ）、トルエン（１００ｍＬ）を加え２層に分けた。水層を市水、飽和食塩水で順次洗浄、乾燥、濃縮し、無色の固体（４．６７ｇ）を得た。これをカラム精製（ＳｉＯ2＝１２０ｇ、ヘプタン／トルエン＝３／１→２／１）し、無色の固体（１．８１ｇ）を得た。これを、さらに分取ＧＰＣにて精製を行い、無色の固体（１．２６ｇ）を得た。これを、エタノール／ヘキサンによって再結晶を行い、無色の固体である下記式（２０−４）で表わされる化合物（０．６９ｇ、１．２３ｍｍｏｌ、１７％、ＨＰＬＣ純度９５．７％）を得た。反応スキームを以下に示す。
【化２８】
2020043152.tif 000030
【０１４３】
＜ホウ素含有重合体の合成＞
アルゴン雰囲気下、５０ｍＬの耐圧試験管に、上記式（２０−４）で表わされる化合物（０．５ｇ、０．８９ｍｍｏｌ、１．０ｅｑ．）、下記式（２０−５）で表わされる化合物（０．５７ｇ、０．８９ｍｍｏｌ、１．０ｅｑ．）、Ｐｄ（Ｐｈ3Ｐ）4（１００ｍｇ、０．０８９ｍｍｏｌ、０．０５ｅｑ．）、炭酸ナトリウム（０．４７２ｇ、４．４５ｍｍｏｌ、５．０ｅｑ．）、Ａｌｉｑｕａｔ（登録商標）３３６（０．２ｇ）、脱気トルエン（１０ｍＬ）、脱気蒸留水（１０ｍＬ）を加えた。この懸濁液を約１５分間アルゴンバブリングした後、バス温１００℃に昇温して、２４時間加熱還流した。得られた黒色懸濁液に、ヨードベンゼン（０．１８１ｇ、０．８９ｍｍｏｌ、１．０ｅｑ．）を加え、同温で８時間撹拌後、フェニルボロン酸（０．２１７ｇ、１．７８ｍｍｏｌ、２．０ｅｑ．）を加え、同温で１８時間撹拌した。得られた黒褐色懸濁液の有機層をセライト濾過し、濾液を濃縮し、褐色の粘稠な液体（２．５ｇ）を得た。これをカラム精製（上層：ＳｉＯ2＝４０ｇ、中層：ＮＨ−ＳｉＯ2＝４０ｇ、下層：中性アルミナ＝１５ｇ、クロロホルム／メタノール＝５０／１→３０／１）し、薄い茶色の粉末（０．９８ｇ）を得た。これにヘプタン（１０ｍＬ）、エタノール（１０ｍＬ）を加え、加熱分散洗浄、放冷後、固体を濾過し、エタノールにてかけ洗い、高真空下乾燥を行い、薄黄色の固体（０．６１ｇ）を得た。生成物を1Ｈ−ＮＭＲで分析したところ、下記式（２０−６）で表わされる繰り返し単位の構造を有することが分かった。ＮＭＲのスペクトルを図２に示す。また、生成物をＧＰＣ（ＴＨＦ）にて分析したところ、数平均分子量が１３０００であることが分かった。反応スキームを以下に示す。
【化２９】
2020043152.tif 000031
【０１４４】
＜有機ＥＬ素子１の製造＞
以下に示す方法により、有機ＥＬ素子１を製造した。
【０１４５】
［工程１］
基板２として、ＩＴＯからなる厚み１５０ｎｍのパターニングされた電極（陰極３）が形成されている平均厚さ０．７ｍｍの市販されている透明ガラス基板を用意した。そして、陰極３を有する基板２を、アセトン中、イソプロパノール中で超音波洗浄し、その後、ＵＶオゾン洗浄を２０分間行った。
【０１４６】
［工程２］
前記［工程１］で作製したＩＴＯ電極（陰極３）上に、亜鉛金属をターゲットとし、反応ガスとして酸素をキャリアガスとしてアルゴンを用いたスパッタ法により、平均厚さ１０ｎｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）層を形成した。その後、イソプロパノール、アセトンで洗浄を行った。さらに、本基板をスピンコーターにセットし、１質量％の酢酸マグネシウム溶液（水／エタノール＝１／３）を毎分１６００回転で６０秒スピンコートし、大気下でホットプレートにより、４００℃で、１時間アニールを行った。続いて本基板を水で洗浄した後、大気下でホットプレートにより、２５０℃で、３０分間乾燥させ、金属酸化物層４を形成した。
【０１４７】
［工程３］
次に、以下に示す方法により、電子注入・輸送層５を形成した。
なお、実施例１、比較例１、比較例２は、電子注入・輸送層５が異なるのみで、その他の層は、同様である。以下に、実施例１、比較例１、比較例２における、電子注入・輸送層５の形成方法を示す。
【０１４８】
（実施例１）
上記のようにして合成した、式（２０−６）で表わされる繰り返し単位の構造を有するホウ素含有重合体（１質量％）と、上記式（１３−１）で表わされる１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン−５（ＤＢＮ、２質量％）をシクロペンタノンに溶解し、混合溶液を得た。次に、前記［工程２］で作製した陰極３および金属酸化物層４の形成されている基板２をスピンコーターに設置した。そして、混合溶液を金属酸化物層４上に滴下しながら、基板２を毎分３０００回転で３０秒間回転させて塗膜を形成した。その後、ホットプレートを用いて窒素雰囲気下で１２０℃、２時間のアニール処理を施し、電子注入・輸送層５を形成した。得られた電子注入・輸送層５の平均厚さは３０ｎｍであった。
【０１４９】
（比較例１）
下記式（２１）：
【化３０】
2020043152.tif 000032
で表わされる繰り返し単位の構造を有する重合体（ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ａｌｔ−（６，６’−｛２，２’−ビピリジン｝）］、Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｒｐ．製、ＬＴ−Ａ１０２３  ＰＦＯ−ＢＰｙ、重量平均分子量＞１００００）（１質量％）と、上記式（１３−１）で表わされる１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン−５（ＤＢＮ、２質量％）をシクロペンタノンに溶解し、混合溶液を得た。次に、前記［工程２］で作製した陰極３および金属酸化物層４の形成されている基板２をスピンコーターに設置した。そして、混合溶液を金属酸化物層４上に滴下しながら、基板２を毎分３０００回転で３０秒間回転させて塗膜を形成した。その後、ホットプレートを用いて窒素雰囲気下で１２０℃、２時間のアニール処理を施し、電子注入・輸送層５を形成した。得られた電子注入・輸送層５の平均厚さは３０ｎｍであった。
【０１５０】
（比較例２）
電子注入層として広く用いられている、下記式（２２）：
【化３１】
2020043152.tif 000033
で表わされるポリエチレンイミン（ＰＥＩ、株式会社日本触媒製、重量平均分子量＝約７００００）をエタノールに溶解した。次に、前記［工程２］で作製した陰極３および金属酸化物層４の形成されている基板２をスピンコーターに設置した。そして、溶液を金属酸化物層４上に滴下しながら、基板２を毎分３０００回転で３０秒間回転させて塗膜を形成した。その後、ホットプレートを用いて窒素雰囲気下で１２０℃、２時間のアニール処理を施し、電子注入・輸送層５を形成した。得られた電子注入・輸送層５の平均厚さは１０ｎｍであった。
【０１５１】
［工程４］
次に、電子注入・輸送層５までの各層が形成された基板２を、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
また、下記式（２３）で示されるビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（Ｚｎ（ＢＴＺ）2）と、
下記式（２４）で示されるトリス［１−フェニルイソキノリン］イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）3）と、
下記式（２５）で示されるＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）と、
下記式（２６）で示されるＮ４，Ｎ４’−ビス（ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−４−イル）−Ｎ４，Ｎ４’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミン（ＤＢＴＰＢ）と、
Ａｌとを、それぞれアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。
【化３２】
2020043152.tif 000034
【０１５２】
そして、真空蒸着装置内を約１×１０-5Ｐａの圧力となるまで減圧して、Ｚｎ（ＢＴＺ）2をホスト、Ｉｒ（ｐｉｑ）3をドーパントとして２０ｎｍ共蒸着し、発光層６を成膜した。この時、ドープ濃度は、Ｉｒ（ｐｉｑ）3が発光層６全体に対して６質量％となるようにした。
次に、発光層６まで形成した基板２上に、ＤＢＴＰＢとα−ＮＰＤをそれぞれ１０ｎｍと３０ｎｍをそれぞれ蒸着することにより、正孔輸送層７を成膜した。
さらに、三酸化モリブデンＭｏＯ3を真空一貫で蒸着することにより成膜し、膜厚が１０ｎｍの正孔注入層８を形成した。
【０１５３】
［工程５］
次に、正孔注入層８まで形成した基板２上に、アルミニウム（陽極９）を膜厚が１００ｎｍとなるように蒸着して、有機ＥＬ素子を得た。
【０１５４】
（有機ＥＬ素子の発光特性測定）
全ての素子に対して、ケースレー社製の「２４００型ソースメーター」を用いて電圧を印加し、コニカミノルタ社製の「ＬＳ−１００」を用いて輝度を測定した。その後、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ2として連続駆動し、経過時間に対する輝度の変化を調べた。
【０１５５】
（逆構造有機ＥＬ素子におけるホウ素含有重合体からなる層の重要性）
図３（ａ）に実施例１、比較例１及び比較例２の輝度−電圧特性を示す。
式（２０−６）で表わされる繰り返し単位の構造を有するホウ素含有重合体の分子構造と、式（２１）で表わされる繰り返し単位の構造を有する重合体の分子構造と、の主な違いは、電子輸送部として、それぞれホウ素又はビピリジンを持つことであるが、この違いがデバイス特性に現れている。即ち、電子注入・輸送層５がホウ素含有重合体から形成された実施例１は、低い電圧で駆動できているのに対し、比較例１の駆動電圧は高い。実施例１の駆動電圧は、電子注入性に優れたポリエチレンイミンを電子注入・輸送層５に用いた比較例２と同程度である。
さらに、図３（ｂ）に示す外部量子効率にも、実施例１と比較例１との間で大きな差が観測された。実施例１では、１５％程度の最大外部量子効率が得られているのに対し、比較例１では発光効率が極めて低い。このことから、ホウ素含有重合体が電子注入・輸送に極めて有効であるといえる。
【０１５６】
図４に各素子を初期輝度１０００ｃｄ／ｍ2として連続駆動し、経過時間に対する輝度の変化をプロットした結果を示す。なお、比較例１は駆動すると瞬時に輝度が減衰したため、図４にデータを記載していない。この原因は発光効率が極めて低いためであると考えられる。
図４に示す通り、ポリエチレンイミンを電子注入・輸送層５に用いた比較例２に比べ、実施例１の駆動安定性は大幅に高い。
これらの結果から、図１に示す逆構造有機ＥＬ素子における電子注入・輸送層５に用いる材料として、ホウ素含有重合体が好適であることが分かる。
【符号の説明】
【０１５７】
１：有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子
２：基板
３：陰極
４：金属酸化物層
５：電子注入・輸送層
６：発光層
７：正孔輸送層
８：正孔注入層
９：陽極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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