(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｓ１エネルギーが低くＨＯＭＯ準位の浅い新規化合物、及び発光効率が高く、低電圧駆動が可能な有機発光素子、および、これを用いた、表示装置、画像情報処理装置、照明装置、画像形成装置の提供。【解決手段】式［１］で示されるベンゾインドロカルバゾール化合物。2014073965.tif 000045（式［１］において、Ｒ１〜Ｒ４は、水素原子、アルキル基、および下記式［２］で示される基から選ばれる。）2014073965.tif 000046【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式［１］で示されることを特徴とするベンゾインドロカルバゾール化合物。
【化１】
2014073965.tif 000043
〔式［１］において、Ｒ１乃至Ｒ４は、各々独立して、水素原子、アルキル基、および下記式［２］で示される基から選ばれる。但し、Ｒ１乃至Ｒ４のうち、少なくとも１つは下記式［２］で示される基である。〕
【化２】
2014073965.tif 000044
〔式［２］において、Ａｒ１は、置換基を有する２価の炭化水素芳香族基、無置換の２価の炭化水素芳香族基、置換基を有する２価の複素芳香族基、および無置換の２価の複素芳香族基から選ばれ、Ａｒ２は、置換基を有する１価の炭化水素芳香族基、無置換の１価の炭化水素芳香族基、置換基を有する１価の複素芳香族基、および無置換の１価の複素芳香族基から選ばれる。ａは０乃至２の整数である。ａが２である場合、２つのＡｒ１は同一であっても異なっていてもよい。〕
【請求項２】
前記Ｒ１が前記式［２］で示される基であることを特徴とする請求項１に記載のベンゾインドロカルバゾール化合物。
【請求項３】
前記式［２］における、前記２価の炭化水素芳香族基および前記１価の炭化水素芳香族基の各々に含まれる炭素原子数が６以上２２以下であり、且つ前記２価の複素芳香族基および前記１価の複素芳香族基の各々に含まれる炭素原子数が４以上２２以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のベンゾインドロカルバゾール化合物。
【請求項４】
前記Ｒ２乃至Ｒ４が、各々独立に、前記水素原子および前記アルキル基から選ばれることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のベンゾインドロカルバゾール化合物。
【請求項５】
前記Ｒ２乃至Ｒ４が、いずれも、前記水素原子であることを特徴とする請求項４に記載のベンゾインドロカルバゾール化合物。
【請求項６】
前記ａが０または１であり、前記Ａｒ１が前記置換基を有する２価の炭化水素芳香族基もしくは前記無置換の２価の炭化水素芳香族基であり、前記式Ａｒ２が前記置換基を有する１価の炭化水素芳香族基もしくは前記無置換の１価の炭化水素芳香族基であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のベンゾインドロカルバゾール化合物。
【請求項７】
前記Ａｒ１が、置換基を有するもしくは無置換のフェニレン基、置換基を有するもしくは無置換のナフタレンジイル基、置換基を有するもしくは無置換のフルオレンジイル基、置換基を有するもしくは無置換のフェナンスレンジイル基、置換基を有するもしくは無置換のクリセンジイル基、置換基を有するもしくは無置換のトリフェニレンジイル基、置換基を有するもしくは無置換のビフェニレン基、置換基を有するもしくは無置換のターフェニレン基から選ばれ、前記Ａｒ２が、置換基を有するもしくは無置換のフェニル基、置換基を有するもしくは無置換のナフチル基、置換基を有するもしくは無置換のフルオレニル基、置換基を有するもしくは無置換のフェナンスリル基、置換基を有するもしくは無置換のクリセニル基、置換基を有するもしくは無置換のトリフェニレニル基、置換基を有するもしくは無置換のビフェニレニル基、置換基を有するもしくは無置換のビフェニル基、置換基を有するもしくは無置換のターフェニル基から選ばれることを特徴とする、請求項６に記載のベンゾインドロカルバゾール化合物。
【請求項８】
前記Ａｒ２が、置換基を有するもしくは無置換のピレニル基、置換基を有するもしくは無置換のアントラセニル基、置換基を有するもしくは無置換のペリレニル基、置換基を有するもしくは無置換のフルオランテニル基、置換基を有するもしくは無置換のベンゾフルオランテニル基から選ばれることを特徴とする請求項６に記載のベンゾインドロカルバゾール化合物。
【請求項９】
前記ａが０または１であり、前記Ａｒ２が前記置換基を有するもしくは無置換の１価の複素芳香族基であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のベンゾインドロカルバゾール化合物。
【請求項１０】
前記Ａｒ２が、置換基を有するもしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換基を有するもしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換基を有するもしくは無置換のキノリル基、置換基を有するもしくは無置換のイソキノリル基、置換基を有するもしくは無置換のフェナントロリニル基、置換基を有するもしくは無置換のビピリジル基、置換基を有するもしくは無置換のカルバゾリル基、置換基を有するもしくは無置換のインドロ［３，２，１−ｋｌ］フェノキサジニル基、置換基を有するもしくは無置換のアントラキノリル基、置換基を有するもしくは無置換のキサントン−イル基、置換基を有するもしくは無置換のアントロニル基から選ばれることを特徴とする請求項９に記載のベンゾインドロカルバゾール化合物。
【請求項１１】
前記Ａｒ２が置換基としてアリールアミノ基を有することを特徴とする請求項１乃至１０に記載のベンゾインドロカルバゾール化合物。
【請求項１２】
一対の電極と、前記一対の電極間に存在する有機化合物層とを有する有機発光素子において、前記有機化合物層が、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のベンゾインドロカルバゾール化合物を有することを特徴とする有機発光素子。
【請求項１３】
前記有機化合物層が、ホスト材料とゲスト材料とを有する発光層であり、前記ホスト材料が前記請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のベンゾインドロカルバゾール化合物であることを特徴とする請求項１２に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記ゲスト材料が、燐光発光材料であることを特徴とする請求項１３に記載の有機発光素子。
【請求項１５】
前記燐光発光材料が、イリジウム錯体であることを特徴とする請求項１４に記載の有機発光素子。
【請求項１６】
赤色発光することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１７】
白色発光することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１８】
複数の画素を有し、前記複数の画素のうちの少なくとも一つが、請求項１２乃至１７のいずれか一項に記載の有機発光素子と前記有機発光素子とに接続されている能動素子とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項１９】
画像情報を入力するための入力部と、画像を表示するための表示部と、を有し、
前記表示部が請求項１８に記載の表示装置であることを特徴とする画像情報処理装置。
【請求項２０】
請求項１２乃至１７のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に駆動電圧を供給するためのＡＤコンバーター回路と、を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２１】
感光体と前記感光体の表面を帯電させる帯電部と、前記感光体を露光する露光部と、前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像器と、を有する画像形成装置であって、前記露光部が、請求項１２乃至１７のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規ベンゾインドロカルバゾール化合物、これを有する有機発光素子、表示装置、画像情報処理装置、照明装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、一対の電極（陽極および陰極）と、それらの電極間に配置される有機化合物層と、を有する素子である。各電極から注入される正孔（ホール）及び電子が有機化合物層内で再結合することで励起子が生成し、励起子が基底状態に戻る際に光が放出される。
【０００３】
このような有機発光素子の発光効率を向上させる手法として、燐光発光を用いた有機発光素子の開発が行われている。
【０００４】
特許文献１には、このような燐光発光を用いた有機発光素子の発光層に使用される材料として、下記の化合物Ａ１及びＡ２が記載されている。
【０００５】
【化１】
2014073965.tif 000002
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０８７４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されている化合物Ａ１及びＡ２は、いずれもインドロカルバゾールを主骨格とする化合物であるため、ＨＯＭＯ準位が深く（イオン化ポテンシャルが大きく）、Ｓ１エネルギーが大きい。したがって、化合物Ａ１及びＡ２を発光層に有する有機発光素子は、駆動電圧が高い有機発光素子になるという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明は、下記式［１］で示されることを特徴とするベンゾインドロカルバゾール化合物を提供する。
【０００９】
【化２】
2014073965.tif 000003
【００１０】
〔式［１］において、Ｒ１乃至Ｒ４は、各々独立して、水素原子、アルキル基、および下記式［２］で示される基から選ばれる。但し、Ｒ１乃至Ｒ４のうち、少なくとも１つは下記式［２］で示される基である。〕
【００１１】
【化３】
2014073965.tif 000004
【００１２】
〔式［２］において、Ａｒ１は、置換基を有する２価の炭化水素芳香族基、無置換の２価の炭化水素芳香族基、置換基を有する２価の複素芳香族基、および無置換の２価の複素芳香族基から選ばれ、Ａｒ２は、置換基を有する１価の炭化水素芳香族基、無置換の１価の炭化水素芳香族基、置換基を有する１価の複素芳香族基、および無置換の１価の複素芳香族基から選ばれる。ａは０乃至２の整数である。ａが２である場合、２つのＡｒ１は同一であっても異なっていてもよい。〕
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＨＯＭＯ準位が浅く、Ｓ１エネルギーが低い新規なベンゾインドロカルバゾール化合物を提供することができる。また、発光効率が高く、低電圧駆動が可能な有機発光素子、およびこれを用いた表示装置、画像情報処理装置、照明装置、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る白色有機発光素子を表す断面模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る表示装置を表す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物は、下記式［１］に示される。
【００１６】
【化４】
2014073965.tif 000005
【００１７】
〔式［１］において、Ｒ１乃至Ｒ４は、各々独立して、水素原子、アルキル基、および下記式［２］で示される基から選ばれる。但し、Ｒ１乃至Ｒ４のうち、少なくとも１つは下記式［２］で示される基である。〕
【００１８】
【化５】
2014073965.tif 000006
【００１９】
〔式［２］において、Ａｒ１は、置換基を有する２価の炭化水素芳香族基、無置換の２価の炭化水素芳香族基、置換基を有する２価の複素芳香族基、および無置換の２価の複素芳香族基から選ばれ、Ａｒ２は、置換基を有する１価の炭化水素芳香族基、無置換の１価の炭化水素芳香族基、置換基を有する１価の複素芳香族基、および無置換の１価の複素芳香族基から選ばれる。ａは０乃至２の整数である。ａが２である場合、２つのＡｒ１は同一であっても異なっていてもよい。〕
【００２０】
なお、本明細書の以降の記載において、式［２］で示される基をＡと表記する場合がある。
【００２１】
式［１］に示されるベンゾインドロカルバゾール化合物は、主骨格にベンゾ［ｂ］インドロ［３，２，１−ｊｋ］カルバゾール環を有する。なお、本発明および本実施形態において、化合物の主骨格とは、化合物が有する構造のうち、化合物の物性値に大きく影響を及ぼす部分構造であって、具体的にはＳ１エネルギー、Ｔ１エネルギー、ＨＯＭＯ準位、及びＬＵＭＯ準位などの物性値を主として決めている部分構造である。これに対して、副骨格とは、化合物の物性値に大きな影響を与えない部分構造であり、副骨格の選択によって、化合物の、膜性、Ｓ１エネルギー、電荷輸送性等の物性を微調整することができる。
【００２２】
ベンゾ［ｂ］インドロカルバゾール環は、表１のＳ１エネルギーとＨＯＭＯ準位の計算値が示すように、インドロカルバゾールやベンゾインドロカルバゾールの他の異性体と比較してＳ１エネルギーが小さく、ＨＯＭＯ準位が浅い。ここで、ＨＯＭＯ準位が浅いとは、真空準位を０とした時にＨＯＭＯ準位（負の値）の絶対値が小さいこと、またはイオン化ポテンシャルが小さいことをいう。
【００２３】
なお、式［１］に示されるベンゾインドロカルバゾール化合物のイオン化ポテンシャルの実測値は、例えば、以下の方法により測定することができる。
【００２４】
式［１］に示される化合物をＡｌＮｄ基板上に加熱蒸着し、膜厚３０ｎｍの蒸着薄膜を得る。この蒸着薄膜について、光電子分光装置ＡＣ−３（理研計器株式会社製）により下記の測定条件にてイオン化ポテンシャルを測定する。
測定環境：室温、窒素下
測定光量：０．５ｎＷ
測定エネルギー範囲：５．０〜７．０ｅＶ
ステップ：０．０５ｅＶ
計測時間：１０ｓｅｃ／１  ｅｎｅｒｇｙ  ｐｏｉｎｔ
【００２５】
【表１】
2014073965.tif 000007
【００２６】
有機発光素子が有する発光層のホスト材料としては、Ｓ１エネルギーが低く、ＨＯＭＯ準位が浅い化合物を用いることが好ましい。理由を以下に述べる。
【００２７】
一般的に、有機発光素子において、正孔輸送層と発光層とのＨＯＭＯの準位差が小さい方が正孔注入障壁は小さくなり、有機発光素子の駆動電圧が低くなる。正孔輸送層はアリールアミン化合物等のＨＯＭＯ準位の浅い化合物からなることが多いため、発光層の主成分であるホスト材料にＨＯＭＯ準位の浅い化合物を用いることで正孔注入障壁を小さくすることができる。
【００２８】
同様に、電子輸送層と発光層とのＬＵＭＯの準位差が小さい方が電子注入障壁は小さくなり、有機発光素子の駆動電圧はさらに低下する。
【００２９】
一般的に、電子輸送層はＬＵＭＯ準位が深い（電子親和力が大きい）化合物からなることが多いため、発光層のホスト材料のＬＵＭＯ準位が深い方が、電子注入障壁が小さくなり、低電圧下での良好な電子注入を期待することができる。
【００３０】
ＨＯＭＯとＬＵＭＯの準位差はＳ１エネルギーにほぼ等しいため、発光層のホスト材料として用いるのに好ましい、ＨＯＭＯ準位が浅くＬＵＭＯ準位が深い化合物は、Ｓ１エネルギーが低い化合物であると言える。
【００３１】
なお、燐光発光材料を発光層のゲスト材料に用いる燐光発光素子においては、キャリアバランスを向上して発光領域（キャリア再結合領域）を拡大する意味でもホスト材料のＨＯＭＯ準位を浅くすることが好ましい。Ｉｒ（ｐｐｙ）３等のイリジウム錯体をはじめとする燐光発光性ゲスト材料は、ＨＯＭＯ準位が浅いものが多い。ゲスト材料のＨＯＭＯ準位が浅くホスト材料のＨＯＭＯ準位が深いと、発光層内でゲスト材料のＨＯＭＯ準位が正孔トラップ準位となって正孔輸送性が大きく低下してしまうことがある。このような場合、正孔輸送層より注入された正孔は、発光層の内部まで十分に輸送されずに正孔輸送層側に偏在することで、正孔と電子のキャリアバランスが悪化し、発光領域が局所化して有機発光素子の発光効率の低下や耐久寿命の悪化を招いてしまうことがある。
【００３２】
したがって、燐光発光素子においては、ホスト材料のＨＯＭＯ準位を浅くすることで、ゲスト材料とのＨＯＭＯ準位差を小さくし、発光層内の発光領域を拡大することができる。そして、これにより、発光素子の高発光効率化かつ長寿命化を実現することが可能となる。
【００３３】
また、ベンゾ［ｂ］インドロカルバゾール環は、化学安定性が高い。
【００３４】
ベンゾ［ｂ］インドロカルバゾール環は、ナフタレン環とカルバゾール環が、炭素−窒素結合（以下、カルバゾール型Ｃ−Ｎ結合という）と、アリール−アリール結合としての炭素−炭素結合（以下、アリール型Ｃ−Ｃ結合という）の２つの結合で架橋された化合物とみなすことができる。
【００３５】
【化６】
2014073965.tif 000008
【００３６】
一般に、カルバゾール型Ｃ−Ｎ結合はアリール型Ｃ−Ｃ結合よりも結合エネルギーが小さく化学安定性が低いとされている。ベンゾ［ｂ］インドロカルバゾール環においては、下記式［３−１］に示すように、たとえ励起エネルギーによりカルバゾール型Ｃ−Ｎ結合がラジカル結合開裂したとしても、アリール型Ｃ−Ｃ結合によりナフタレン環とカルバゾール環との結合は保持される。
【００３７】
【化７】
2014073965.tif 000009
【００３８】
したがって、ラジカル結合開裂が生じても、２つのラジカルは、同一分子内で互いに近接して存在するため、カルバゾール型Ｃ−Ｎ結合が再生される確率が高い。
【００３９】
すなわち、ベンゾ［ｂ］インドロカルバゾール環は劣化が起こりにくく、式［１］に示されるベンゾインドロ化合物は化学安定性が高いと言える。
【００４０】
なお、カルバゾール型Ｃ−Ｎ結合のみ有する９−ナフチルカルバゾールの場合、下記式［３−２］に示すように、一度結合開裂が起こると系中でナフタレン環とカルバゾール環が解離して二分子化し、９−ナフチルカルバゾール構造を保つことが困難になる。
【００４１】
【化８】
2014073965.tif 000010
【００４２】
さらに、解離したラジカル同士が再結合し、カルバゾール型Ｃ−Ｎ結合が再生される確率は低いので、このようなラジカル状態を経由した化合物の劣化を助長することになる。すなわち、このような弱い結合を有する化合物は、有機発光素子中において素子駆動時に化合物の構造的劣化が起こりやすく、発光素子の耐久寿命に悪影響を及ぼしてしまう。
【００４３】
式［１］において、Ｒ１乃至Ｒ４は、各々独立して、水素原子、アルキル基、および式［２］で示される基（すなわちＡ）から選ばれ、Ｒ１乃至Ｒ４の少なくとも１つはＡである。なお、Ｒ１乃至Ｒ４が結合しているベンゾ［ｂ］インドロカルバゾール環の炭素の位置は、ベンゾ［ｂ］インドロカルバゾール環上の置換位置のうち位置選択的な合成が容易な置換位置である。
【００４４】
式［１］におけるＲ１乃至Ｒ４のうちの少なくとも１つがＡであることにより、ベンゾ［ｂ］インドロカルバゾール環のπ共役系が拡大され、水素原子もしくはアルキル基である場合と比較して、より小さいＳ１エネルギーを有し、より浅いＨＯＭＯ準位を有する化合物となる。
【００４５】
Ｒ１乃至Ｒ４のうち、少なくとも一つはＡであれば良いが、Ｒ１はＡであることが好ましく、より好ましくは、Ｒ１がＡであり、Ｒ２乃至Ｒ４が各々独立に水素原子もしくはアルキル基から選ばれる場合である。さらに好ましくは、Ｒ１がＡであり、Ｒ２乃至Ｒ４が水素である。
【００４６】
なお、Ａが一つである場合に、Ｒ１乃至Ｒ４のうちＲ１であることが好ましい理由は、以下である。
【００４７】
ベンゾインドロカルバゾール環には１３箇所の置換位置があり、その置換位置番号を以下に示す。
【００４８】
【化９】
2014073965.tif 000011
【００４９】
前述したように、ベンゾインドロカルバゾール環の置換位置に関して、位置選択的な合成が容易に可能なのは２位、５位、１１位、及び１２位の４箇所であり、これらの位置にフェニル基を置換させた化合物について分子軌道計算を行うと、ＨＯＭＯ準位の計算値は表２のようなる。
【００５０】
【表２】
2014073965.tif 000012
【００５１】
表２より、置換位置がベンゾインドロカルバゾール環の１２位のときに、化合物のＨＯＭＯ準位が最も浅くなることがわかる。
【００５２】
したがって、式［１］に示される化合物が有するＡが一つである場合には、Ｒ１乃至Ｒ４のうちＲ１がＡであることが好ましい。
【００５３】
アルキル基は、好ましくは炭素原子数１以上６以下のアルキル基であり、炭素原子数１以上６以下のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
【００５４】
Ａにおける、Ａｒ１は、置換基を有する２価の炭化水素芳香族基、無置換の２価の炭化水素芳香族基、置換基を有する２価の複素芳香族基、および無置換の２価の炭化水素芳香族基から選ばれる。また、Ａｒ２は、置換基を有する１価の炭化水素芳香族基、無置換の１価の炭化水素芳香族基、置換基を有する１価の複素芳香族基、および無置換の１価の複素芳香族基である。Ａｒ１およびＡｒ２における、炭化水素芳香族基および複素芳香族基は、それらの中でも、炭素原子数６以上２２以下の炭化水素芳香族基および炭素原子数４以上２２以下の複素芳香族基であることが好ましい。なぜなら、主骨格であるベンゾインドロカルバゾール環の炭素原子数は２２であり、Ａｒ１およびＡｒ２における、炭化水素芳香族基もしくは複素芳香族基は、ベンゾインドロカルバゾール環と同程度以下の大きさの芳香環のみからなることが好ましいからである。
【００５５】
炭素原子数６以上２２以下の無置換の１価の炭化水素芳香族基の例としては、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、ベンゾ［ａ］アントリル基、フルオレニル基、ベンゾ［ａ］フルオレニル基、ベンゾ［ｂ］フルオレニル基、ベンゾ［ｃ］フルオレニル基、ジベンゾ［ａ，ｃ］フルオレニル基、ジベンゾ［ｂ，ｈ］フルオレニル基、ジベンゾ［ｃ，ｇ］フルオレニル基、ビフェニレニル基、アセナフチレニル基、クリセニル基、ベンゾ［ｂ］クリセニル基、ピレニル基、ベンゾ［ｅ］ピレニル基、トリフェニレニル基、ベンゾ［ａ］トリフェニレニル基、ベンゾ［ｂ］トリフェニレニル基、ピセニル基、フルオランテニル基、ベンゾ［ａ］フルオランテニル基、ベンゾ［ｂ］フルオランテニル基、ベンゾ［ｊ］フルオランテニル基、ベンゾ［ｋ］フルオランテニル基、ペリレニル基、ナフタセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基が挙げられる。
【００５６】
これら１価の炭化水素芳香族基の中でも、ナフチル基もしくはフルオレニル基であることが好ましい。
【００５７】
炭素原子数６以上２２以下の無置換の２価の炭化水素芳香族基の例としては、上記の炭素原子数６以上２２以下の１価の炭化水素芳香族基の例に対応する２価基（言い換えれば、上記の炭素原子数６以上２２以下の１価の炭化水素芳香族基の例に挙げられた炭化水素芳香族基を２価としたもの）である。これら２価の炭化水素芳香族基の中でも、１価の場合と同様に、ナフタレンジイル基もしくはフルオレンジイル基であることが好ましい。
【００５８】
また、炭素原子数４以上２２以下の無置換の１価の複素芳香族基の例としては、チエニル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリジル基、ビピリジル基、インドリル基、キノリル基、イソキノリル基、ナフチリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル等、カルバゾリル基、ベンゾ［ａ］カルバゾリル基、ベンゾ［ｂ］カルバゾリル基、ベンゾ［ｃ］カルバゾリル基、フェナジニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、インドロ［３，２，１−ｋｌ］フェノキサジニル基、インドロ［３，２，１−ｊｋ］カルバゾリル基が挙げられる。
【００５９】
炭素原子数４以上２２以下の無置換の２価の複素芳香族基の例としては、上記の炭素原子数４以上２２以下の１価の複素芳香族基の例に対応する２価基（言い換えれば、上記の炭素原子数４以上２２以下の１価の複素芳香族基の例に挙げられた複素芳香族基を２価としたもの）である。
【００６０】
Ａｒ１およびＡｒ２における、炭化水素芳香族基もしくはおよび複素芳香族基が置換基を有する場合の置換基に制限はないが、アルキル基、アリールアミノ基、アルコキシ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、１価の炭化水素芳香族基、および１価の複素芳香族基から選ばれる基であることが好ましい。
【００６１】
置換基がアルキル基である場合、炭素原子数１以上６以下のアルキル基であることが好ましい。その具体例としては、式［１］におけるＲ１乃至Ｒ４の炭素原子数１以上６以下のアルキル基の例で挙げた基と同様であり、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基が挙げられる。これらのアルキル基の中でも、メチル基もしくはｔｅｒｔ−ブチル基であることがより好ましい。
【００６２】
置換基がアリールアミノ基である場合のアリールアミノ基の例としては、下記に示す基が挙げられる。
【００６３】
【化１０】
2014073965.tif 000013
【００６４】
置換基がアルコキシ基である場合のアルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基が挙げられる。これらのアルコキシ基の中でも、メトキシ基であることが好ましい。
【００６５】
置換基が１価の炭化水素芳香族基である場合、炭素原子数６以上２２以下の無置換の１価の炭化水素芳香族基であることが好ましい。その具体例としては、ＡにおけるＡｒ１およびＡｒ２の、炭素原子数６以上２２以下の無置換の１価の炭化水素芳香族基の例で挙げた基と同様である。
【００６６】
置換基が１価の複素芳香族基である場合、炭素原子数４以上２２以下の無置換の１価の複素芳香族基であることが好ましい。その具体例としては、ＡにおけるＡｒ１およびＡｒ２の、炭素原子数４以上２２以下の無置換の１価の複素芳香族基の例で挙げた基と同様である。
【００６７】
置換基が１価の炭化水素芳香族基あるいは１価の複素芳香族基である場合、アルキル基、アリールアミノ基、アルコキシ基、シアノ基、トリフルオロメチル基の何れかの場合と比較して、ベンゾ［ｂ］インドロカルバゾール環のπ共役系が拡大され、より小さいＳ１エネルギーを有し、より浅いＨＯＭＯ準位を有する。
【００６８】
また、本発明に係る式［１］に示される化合物は、赤色燐光発光材料をゲスト材料とするホスト材料として用いることが好ましい。これは、ベンゾインドロカルバゾール単環でのＴ１エネルギーが波長換算値で５２７ｎｍであるからである。なお、本発明および本実施形態においては、赤色燐光発光材料とは、希薄溶液中での燐光発光スペクトルの最大発光ピーク波長が５８０ｎｍ乃至６３０ｎｍの範囲にあるものと定義する。
【００６９】
赤色燐光発光材料をゲスト材料とするホスト材料として、本発明に係る式［１］に示される化合物を用いる場合には、ＡのＴ１エネルギーの波長換算値が５２７ｎｍ未満であることが好ましい。すなわち、少なくとも、Ａｒ１およびＡｒ２における炭化水素芳香族基あるいは複素芳香族基を構成する芳香環のＴ１エネルギーが、波長換算値で５２７ｎｍ未満であることが好ましい。これは、発光層内でＴ１励起子がクエンチされないように、Ｔ１エネルギーの大小関係はホスト材料＞ゲスト材料であることが好ましいからである。
【００７０】
表３に代表的な芳香環のＴ１エネルギー（波長換算値）を示す。表３に示される芳香環のうち、Ｔ１エネルギーの波長換算値が５２７ｎｍ未満である芳香環は、ベンゼン乃至クリセンである。すなわち、赤色燐光発光材料をゲスト材料とするホスト材料として、本発明に係る式［１］に示される化合物を用いる場合、Ａｒ１およびＡｒ２における炭化水素芳香族基の芳香環および複素芳香族基の複素芳香環は、表３に示される芳香環のうち、ベンゼン、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、フルオレン、トリフェニレン、ビフェニル、フェナントロリン、フェノキサジン、アントラキノン、フェナンスレン、インドロフェノキサジン、キノリン、ナフタレン、ピセン、クリセンから選ばれることが好ましい。
【００７１】
また、置換基が、１価の炭化水素芳香族基あるいは１価の複素芳香族基である場合には、それらの１価の炭化水素芳香族基の芳香環および１価の複素芳香族基の複素芳香環も、ベンゼン、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、フルオレン、トリフェニレン、ビフェニル、フェナントロリン、フェノキサジン、アントラキノン、フェナンスレン、インドロフェノキサジン、キノリン、ナフタレン、ピセン、クリセンから選ばれることが好ましい。
【００７２】
【表３】
2014073965.tif 000014
【００７３】
本発明に係る式［１］に示される化合物は、蛍光発光材料をゲスト材料とする発光層のホスト材料としても使用することができる。このような場合は、ゲスト材料である蛍光発光材料の発光波長に適したＳ１エネルギーを有するベンゾインドロカルバゾール化合物を適宜選択することが好ましいが、Ｔ１エネルギーについての制限は特にない。そのため、ベンゾインドロカルバゾール単環よりもＴ１エネルギーの低い芳香環を含むベンゾインドロカルバゾール化合物についても、蛍光発光材料をゲスト材料とする発光層のホスト材料として使用することができる。
【００７４】
（本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物の例示）
以下に、本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物の具体的な構造式を例示する。
【００７５】
【化１１】
2014073965.tif 000015
【００７６】
【化１２】
2014073965.tif 000016
【００７７】
【化１３】
2014073965.tif 000017
【００７８】
【化１４】
2014073965.tif 000018
【００７９】
【化１５】
2014073965.tif 000019
【００８０】
【化１６】
2014073965.tif 000020
【００８１】
例示化合物のうち１０１乃至１５７に示す化合物は、式［１］に示される化合物のうち、ベンゾインドロカルバゾール環の１２位のみにＡを有し、且つＡを構成するＡｒ１およびＡｒ２が何れも置換基を有していてもよい炭化水素芳香族基であり、なお且つ主骨格であるベンゾインドロカルバゾール環よりもＴ１エネルギーの低い芳香環を有さない化合物である。これら第１群の化合物は、Ｓ１エネルギーが低くＨＯＭＯ準位が浅い。また、Ｔ１エネルギー値が赤色燐光発光材料をゲスト材料とする発光層のホスト材料に適している。
【００８２】
例示化合物のうち２０１乃至２２６に示す化合物は、式［１］に示される化合物のうち、ベンゾインドロカルバゾール環の１２位のみにＡを有し、且つＡを構成するＡｒ１およびＡｒ２のうち少なくとも一つが置換基を有していてもよい複素芳香族基である化合物である。これら第２群の化合物は分子中に少なくとも１つの複素芳香環を有するので、キャリア移動度やＨＯＭＯ準位の微調整を容易に行うことができ、第１群同様、赤色燐光発光材料をゲスト材料とする発光層のホスト材料に適している。
【００８３】
例示化合物のうち３０１乃至３２０に示す化合物は、式［１］に示されるベンゾインドロカルバゾール化合物のうち、ベンゾインドロカルバゾール環の、２位、５位、１１位のうちの少なくとも一つにＡを有する化合物である。これら第３群の化合物も、第１群の化合物と同様に、Ｓ１エネルギーが低くＨＯＭＯ準位が浅く、かつＴ１エネルギー値が赤色燐光発光材料をゲスト材料とする発光層のホスト材料に適している。
【００８４】
例示化合物のうち４０１乃至４１１に示す化合物は、式［１］に示される化合物のうち、ベンゾインドロカルバゾール環の１２位にＡを有する化合物であり、且つ主骨格であるベンゾインドロカルバゾール環よりもＴ１エネルギーの低い芳香環を含む化合物である。これら第４群の化合物も、第１群の化合物と同様にＳ１エネルギーが低くＨＯＭＯ準位が浅いものの、Ｔ１エネルギー値が低いので蛍光発光材料をゲスト材料とする発光層のホスト材料として適している。
【００８５】
例示化合物のうち５０１乃至５０７に示す化合物は、式［１］に示されるベンゾインドロカルバゾール化合物のうち、Ａを構成するＡｒ１およびＡｒ２のうちの少なくとも一つが置換基としてアリールアミノ基を有している化合物である。これら第５群の化合物は、第１群乃至第４群の化合物に比べてさらにＨＯＭＯ準位が浅いので、正孔注入輸送層の材料に適している。
【００８６】
（本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物の合成方法）
次に、本発明に係る式［１］に示されるベンゾインドロカルバゾール化合物の合成方法について説明する。
【００８７】
本発明に係る式［１］に示されるベンゾインドロカルバゾール化合物は、下記式［４］のように、９−ナフチルカルバゾールのクロロ誘導体をＨｅｃｋ反応にて分子内環化してベンゾインドロカルバゾール環を構築し合成される。
【００８８】
【化１７】
2014073965.tif 000021
【００８９】
〔式［４］において、Ｒ１乃至Ｒ４は式［１］中のＲ１乃至Ｒ４に等しく、Ｚ１乃至Ｚ４はそれぞれ、Ｒ１乃至Ｒ４に等しいか、Ｒ１乃至Ｒ４を導入するために必要な反応基を示す。〕
【００９０】
環化後にベンゾインドロカルバゾール環にＲ１乃至Ｒ４が導入される部位、すなわち式［４］におけるＺ１乃至Ｚ４には、所望のＲ１乃至Ｒ４、または環化反応後にＲ１乃至Ｒ４を導入するための反応基を環化反応前にあらかじめ導入させておけばよい。前記Ｚ１乃至Ｚ４を適宜選択することで、所望の本発明のベンゾインドロカルバゾール化合物を合成することができる。
【００９１】
環化反応後にＡを導入するための反応基としてはメトキシ基が好ましい。反応基としてメトキシ基を用いた場合、例えば、以下の式［５］のようにして、本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物の一種を合成することができる。
【００９２】
【化１８】
2014073965.tif 000022
【００９３】
〔式［５］において、Ａは式［２］に示される基と等しい。〕
【００９４】
また本発明に係る化合物が、有機発光素子に用いられる場合には直前の精製として昇華精製が好ましい。これは、有機化合物の高純度化において昇華精製は精製効果が大きいからである。このような昇華精製においては、一般に有機化合物の分子量が大きいほど昇華温度が高くなり、高温による熱分解などを起こしやすい。したがって、本発明に係る式［１］に示される化合物を有機発光素子に用いる場合は、過大な加熱なく昇華精製を行うことができるように、式［１］に示される化合物の分子量を１０００以下とすることが好ましい。
【００９５】
（本発明に係る有機発光素子について）
次に本発明に係る有機発光素子について説明する。
【００９６】
本発明に係る有機発光素子は、対向する一対の電極（陽極と陰極）と、一対の電極間に配置される有機化合物層とを有する有機発光素子であり、前記有機化合物層が式［１］に示されるベンゾインドロカルバゾール化合物を有する。
【００９７】
有機化合物層は、単層でも複数の層でもよい。
【００９８】
本発明に係る有機発光素子の素子構成としては、基板上に以下に示す層を順次積層した多層型の素子構成が挙げられる。
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（３）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（５）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
（６）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
ただしこれらの素子構成例はあくまでごく基本的な素子構成であり、本発明に係る化合物を用いた有機発光素子の構成はこれらに限定されるものではない。
【００９９】
例えば、電極と有機化合物層界面に絶縁性層を設ける、接着層あるいは干渉層を設ける、電子輸送層もしくは正孔輸送層がイオン化ポテンシャルの異なる二層から構成される、発光層が発光材料の異なる二層から構成されるなど多様な層構成をとることができる。
【０１００】
その場合の素子形態としては、基板側の電極から光を取り出すいわゆるボトムエミッション方式でも、基板と逆側から光を取り出すいわゆるトップエミッション方式でも良く、両面取り出しの構成でも使用することができる。
【０１０１】
また上記素子構成の中では、電子阻止層及び正孔阻止層を共に有している構成（６）が好ましく用いられる。構成（６）では正孔と電子の両キャリアを発光層内に閉じ込めることができるので、キャリア漏れがなく発光効率が高い発光素子を得ることができる。
【０１０２】
前記有機化合物層のうち発光材料を有する層が発光層である。発光層は、一種類の化合物で構成されていても良く、複数種類の化合物で構成されていても良い。発光層が、複数種類の化合物で構成されている場合、発光層を構成する全ての化合物の中で重量比が最大の化合物を主成分と呼ぶことができ、主成分以外の成分を副成分と呼ぶことができる。主成分は、ホスト材料と呼んでもよい。副成分としては、ゲスト（ドーパント）材料、発光アシスト材料、電荷注入材料などと呼ばれるものがある。
【０１０３】
ここでホスト材料とは、発光層内でゲスト材料の周囲にマトリックスとして存在する化合物であって、ゲスト材料へキャリアを輸送したり、ゲスト材料へ励起エネルギーの供与する役目を担う化合物である。ゲスト材料とは、発光層内で素子としての主たる発光を担う化合物である。発光アシスト材料とは発光層の中で重量比がホスト材料よりも小さく、ゲスト材料の発光を助けるもので化合物であり、第２ホスト材料とも呼ばれる。
【０１０４】
ホスト材料に対するゲスト材料の濃度は、発光層を構成する全ての材料の合計の重量に対して、０．０１ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であり、好ましくは０．１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下である。さらに好ましくは、濃度消光を防ぐために、０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下である。
【０１０５】
式［１］に示されるベンゾインドロカルバゾール化合物は、有機発光素子の、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、正孔阻止層、電子輸送層、あるいは電子注入層の何れの層に用いてもよいが、発光層に用いることが好ましい。なお、式［１］に示されるベンゾインドロカルバゾール化合物のうち、正孔注入層あるいは正孔輸送層として使用することが好ましいものは、前述した本発明の例示化合物の第５群で示されるような、アリールアミノ置換基を有しＨＯＭＯ準位が浅い化合物である。
【０１０６】
また、式［１］に示されるベンゾインドロカルバゾール化合物は、発光層のホスト材料として用いることが好ましく、さらに好ましくは、燐光発光材料をゲスト材料として用いる発光層のホスト材料として用いることが好ましい。このような場合、ゲスト材料としては、イリジウム錯体、白金錯体、レニウム錯体、銅錯体、ユーロピウム錯体、ルテニウム錯体等の金属錯体から選ばれることが好ましく、これらの中でも、燐光発光の強度が強いイリジウム錯体が特に好ましい。これらの中でも、５８０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する赤色燐光発光材料であることが好ましい。また、励起子やキャリアの伝達を補助することを目的として、発光層が複数の燐光発光材料を有していてもよい。
【０１０７】
以下に、本発明に係る有機発光素子の燐光発光材料として用いることができるイリジウム錯体の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０８】
【化１９】
2014073965.tif 000023
【０１０９】
また、上記の金属錯体以外のゲスト材料の例としては、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、テトラセン誘導体、アントラセン誘導体、ルブレン等）、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、スチルベン誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体、及びポリ（フェニレンビニレン）誘導体、ポリ（フルオレン）誘導体、ポリ（フェニレン）誘導体等の高分子誘導体が挙げられる。
【０１１０】
本実施形態に係る有機発光素子が有する発光層は、ゲスト材料およびホスト材料が発光層全体に均一に存在していても、あるいはゲスト材料およびホスト材料がそれぞれ独立に濃度勾配を有して発光層内に存在していてもよい。
【０１１１】
正孔注入層は、陽極に隣接し、陽極から正孔が注入される層であり、正孔輸送層は正孔を発光層へと輸送するための層である。これら層が有する化合物としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体などの低分子量の化合物や、ポリ（ビニルカルバゾール）やポリ（チオフェン）などの導電性高分子などが挙げられる。
【０１１２】
電子注入層は、陰極に隣接し、陰極から電子が注入される層であり、電子輸送層は電子を発光層へと輸送するための層である。これらの層が有する化合物としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機アルミニウム錯体等が挙げられる。
【０１１３】
陽極は、仕事関数が大きな材料であることが好ましい。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン等の金属単体あるいはこれらを組み合わせた合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウムなどの金属酸化物や、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーなどが挙げられる。陽極は、一種類の材料からなっていても良く、二種類以上の材料を混合したものからなっていても良い。また、陽極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。
【０１１４】
陰極は、仕事関数の小さな材料であることが好ましい。例えば、リチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体、これら金属単体を組み合わせた合金などが挙げられる。合金の例としては、マグネシウム−銀、アルミニウム−リチウム、アルミニウム−マグネシウムなどが挙げられる。また、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物を、陰極を構成する材料として使用しても良い。陰極は、一種類の材料からなっていても良く、二種類以上の材料を混合した材料からなっていても良い。また、陰極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。
【０１１５】
本実施形態に係る有機発光素子は、赤燐光を発するものであることが好ましいが、本発明に係る有機発光素子は他の色（緑、青など）を発するものでもよく、白色を発するものでもよい。
【０１１６】
本実施形態に係る有機発光素子が白色発光素子である場合、発光層は以下に示すような例の構成とすることができるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
（１）単層：青、緑および赤色の発光材料を含む素子
（２）単層：水色および黄色の発光材料を含む素子
（３）２層：青色発光層と緑および赤色の発光材料を含む発光層、または
赤色発光層と青および緑色の発光材料を含む発光層との積層素子
（４）２層：水色発光層と黄色発光層との積層素子
（５）３層：青色発光層と緑色発光層と赤色発光層の積層素子
【０１１７】
なお、本実施形態に係る白色には、純白色（色温度が４２００Ｋ）、昼白色（色温度が５０００Ｋ）などが含まれる。また、本実施形態に係る白色の色温度は、３０００Ｋ以上９５００Ｋ以下である。また、本実施形態に係る白色有機発光素子の発光色は、Ｃ．Ｉ．Ｅ．色度座標において、ｘが０．２５以上０．５０以下、ｙが０．３０以上０．４２以下の範囲にある。
【０１１８】
本発明に係る有機発光素子において、本発明に係る有機化合物を含有する層及びその他の有機化合物からなる層は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマあるいは、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により形成することができる。
【０１１９】
真空蒸着法や溶液塗布法等によって層を形成すると、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で成膜する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。
【０１２０】
上記バインダー樹脂としては、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１２１】
また、これらバインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として一種単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。
【０１２２】
図１は、本実施形態に係る白色有機発光素子の一例であり、発光層同士が積層している構成の有機発光素子の断面模式図である。本図では、３つの発光層がそれぞれ異なる色を発する有機発光素子が図示されている。
【０１２３】
ガラス等の基板に、陽極１、正孔注入層２、正孔輸送層３、青色発光層４、緑色発光層５、赤色発光層６、電子輸送層７、電子注入層８、陰極９がこの順で配置されている。
【０１２４】
本実施形態に係る白色発光する有機発光素子は、発光層が陽極側から順に青色発光層、緑色発光層、赤色発光層の順で配置されているが、本発明に係る有機発光素子は発光層の積層順を問わない。
【０１２５】
本実施形態に係る白色発光する有機発光素子は複数の発光層を積層して配置される構成に限られず、横並びに配置される構成でもよい。複数の発光層を横並びに配置する場合いずれの発光層が共通した正孔輸送層および／又は電子輸送層と接して配置されてもよい。
【０１２６】
（有機発光素子の用途）
本実施形態に係る有機発光素子は、表示装置の表示部や画像情報処理装置、照明装置の光源、電子写真方式の画像形成装置の露光光源、液晶表示装置のバックライト、カラーフィルターを用いた白色光源の発光部などとして用いることができる。
【０１２７】
本実施形態に係る表示装置は、複数の画素を表示部に有し、複数の画素のうちの少なくとも一つが、本実施形態に係る有機発光素子と、この有機発光素子とに接続されている能動素子と、を有する。
【０１２８】
能動素子は、表示部の発光輝度を制御するものであり、例としてはＴＦＴ素子やＭＩＭ素子などのトランジスタなどが挙げられる。能動素子がトランジスタである場合は、有機発光素子の陽極又は陰極と、トランジスタのドレイン電極又はソース電極とが接続されている。
【０１２９】
このような表示装置の例としては、ＰＣ、ヘッドマウントディスプレイ、携帯電話等の画像表示装置などが挙げられる。表示される画像は、二次元画像、三次元画像を問わない。
【０１３０】
図２は、本実施形態に係る表示装置の断面模式図である。本図の表示装置は、二つの有機発光素子と、二つのＴＦＴ素子（薄膜トランジスタ素子）とを有し、一方の有機発光素子が一方のＴＦＴ素子と接続しており、他方の有機発光素子が他方のＴＦＴ素子と接続している。
【０１３１】
図２のうち、３０は表示装置、３１は基板、３２は防湿層、３３はゲート電極、３４はゲート絶縁層、３５は半導体層、３６はドレイン電極、３７はソース電極、３８はスイッチング素子であるＴＦＴ素子、３９は絶縁層、４０は有機発光素子を示す。また、３１０はコンタクトホール、３１１は陽極、３１２は有機化合物層、３１３は陰極、３１４は第一の保護層、３１５は第二の保護層である。
【０１３２】
表示装置３０は、基板３１と、基板３１の表面に存在する防湿層３２と、防湿層３２に接触して存在するＴＦＴ素子３８と、ＴＦＴ素子３８と接続する有機発光素子４０と、ＴＦＴ素子３８および有機発光素子４０を保護する機能を有する第一の保護層３１４および第二の保護層３１５を有している。
【０１３３】
基板３１は、表示装置３０を支持する部材である。
【０１３４】
防湿層３２は、ＴＦＴ素子３８および有機発光素子４０を保護する。防湿層３２は、例えば、酸化ケイ素、酸化ケイ素と窒化ケイ素との複合体などが挙げられる。なお、基板３１を構成する材料と防湿層３２を構成する材料が同じである場合など、基板３１が防湿層３２としての機能を兼ねる場合には、防湿層３２は存在しなくても良い。
【０１３５】
ＴＦＴ素子３８は、ゲート電極３３と、ゲート絶縁層３４と、半導体層３５と、ドレイン電極３６と、ソース電極３７とを有する。
【０１３６】
ゲート電極３３は、防湿層３２の表面に存在する。ゲート電極を構成する材料としては、例えば、Ｃｒなどの金属などが挙げられる。ゲート電極３３は、スパッタリング法などの方法により形成することができる。
【０１３７】
ゲート絶縁層３４は、ゲート電極３３を覆うように存在する。ゲート絶縁層３４を構成する材料としては、酸化シリコンなどが挙げられる。ゲート絶縁層３４は、プラズマＣＶＤ法又は触媒化学気相成長法（ｃａｔ−ＣＶＤ法）等により形成することができる。
【０１３８】
半導体層３５は、ゲート絶縁膜３４の表面に存在する。半導体層３５は、無機半導体材料、有機半導体材料、無機半導体材料と有機半導体材料とのハイブリッド材料のいずれの材料で構成されていても良い。半導体層３５が、無機半導体材料であるシリコンで構成される場合には、プラズマＣＶＤ法等により（場合によっては例えば２９０℃以上の温度でアニールして）シリコンを製膜し、回路形状に従ってパターニングすることで得ることもできる。
【０１３９】
ドレイン電極３６とソース電極３７は、半導体層３５に接触して存在する。ドレイン電極３６およびソース電極３７を構成する材料としては、例えば、Ｃｒ、白金、金等である。有機発光素子４０は、陽極３１１と、有機化合物層３１２と、陰極３１３とを有する。
【０１４０】
絶縁層３９は、ＴＦＴ素子３８と有機発光素子４０との間に存在する。絶縁層３９を構成する材料としては酸化シリコンなどが挙げられる。コンタクトホール（スルーホール）３１０は絶縁層３９に設けられ、コンタクトホール３１０が存在することにより、有機発光素子４０の陽極３１１とソース電極３７とが接続されている。
【０１４１】
第一の保護層３１４および第二の保護層３１５は、有機発光素子４０の劣化を防ぐために存在していても良い。第一の保護層３１４および第二の保護層３１５の材料は無機材料、有機材料からそれぞれ独立に選ぶことができる。無機材料は例えば酸化シリコン、酸化アルミニウムである。有機材料は例えば高分子材料である。第一の保護層３１４および第二の保護層３１５は同じであっても異なってもよい。
【０１４２】
なお、本実施形態に係る表示装置が有する本実施形態に係る有機発光素子は、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子、白色発光素子のうちのいずれかである。これらの中でも、赤色発光素子であることが好ましく、赤燐光発光材料をゲスト材料として有する赤色発光素子であることがより好ましい。また、本実施形態に係る表示装置が有する本実施形態に係る有機発光素子が白色発光素子である場合、白色を構成する赤色成分が、ゲスト材料である赤燐光発光材料に起因するものであることが好ましい。
【０１４３】
本実施形態に係る画像情報処理装置は、入力された画像を表示する表示部として先述した表示装置と、この表示装置にエリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカード等からの画像情報を入力するための入力部とを有する画像情報処理装置である。このような画像情報処理装置としては、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどが挙げられる。これらの場合、撮像するための撮像光学系を有する撮像部を入力部と呼ぶことができる。なお、画像情報処理装置が有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。画像情報処理装置がタッチパネル機能を有する場合、タッチパネル機能の駆動方式は特に限定されない。また、画像情報処理装置は、表示部を有するマルチファンクションプリンタであっても良い。
【０１４４】
本実施形態に係る照明装置は、有機発光素子と、有機発光素子に駆動電圧を供給するためのＡＤコンバーター回路と、を有する。照明装置は、室内を照明するものであっても屋外を照明するものであっても良い。照明装置は、白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。照明装置は、カラーフィルターを有してもよい。ここで、ＡＤコンバーター回路とは、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。照明装置が白色を発する場合は、有機発光素子の発光層が複数の層を有し、本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物が存在する層が赤色を発し、その他の層が赤色以外を発することで、素子として白色を発する。
【０１４５】
本実施形態に係る画像形成装置は、感光体と感光体の表面を帯電させる帯電部と、感光体を露光する露光部と、感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像器と、を有する画像形成装置であって、露光部が、本実施形態に係る有機発光素子を有する。露光部は、複数の本実施形態に係る有機発光素子が列状に並べられているものであり、各々の有機発光素子は、制御手段により独立に制御されるものである。
【０１４６】
本実施形態に係る有機発光素子はスイッチング素子の一例であるＴＦＴ素子により発光輝度が制御される。有機発光素子を面内に複数設けることで、それぞれの有機発光素子の発光輝度により画像を表示することができる。
【０１４７】
本実施形態に係る有機発光素子が有するスイッチング素子は、ＴＦＴ素子に限られず、トランジスタやＭＩＭ素子、Ｓｉ基板等の基板上にアクティブマトリクスドライバーを形成し、その上に有機発光素子を設けて制御する形態であってもよい。
【０１４８】
これは精細度によって選択され、たとえば、１インチでＱＶＧＡ程度の精細度の場合はＳｉ基板上に有機発光素子を設けることが好ましい。
【０１４９】
本実施形態に係る有機発光素子を用いた表示装置を駆動することにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。
【実施例】
【０１５０】
＜実施例１＞（例示化合物Ｎｏ．１１７の合成）
（１）中間体ＢＩＣｚ−ＯＴｆの合成
【０１５１】
【化２０】
2014073965.tif 000024
【０１５２】
以下に示す試薬、溶媒を３００ｍＬナスフラスコに投入した。
１−クロロカルバゾール：６．００ｇ（２９．８ｍｍｏｌ）
２−ブロモ−６−メトキシナフタレン：７．７６ｇ（３２．７ｍｍｏｌ）
トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム：１．３７ｇ（１．４９ｍｍｏｌ）
トリｔｅｒｔ−ブチルホスフィン：０．６０２ｇ（２．９８ｍｍｏｌ）
ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム：４．２９ｇ（４４．６ｍｍｏｌ）
トルエン：１８０ｍＬ
この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら１００℃で５時間加熱した。反応終了後、反応溶液を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させた後に濃縮し粗生成物を得た。次にこの粗生成物をトルエン溶媒に加熱溶解させ、少量のシリカゲルを用いてゲルろ過してＰｄ触媒を除去した後、トルエン／ヘプタン＝１／１の混合溶媒で再結晶により精製し、１−クロロ−９（６−メトキシナフタレン−２−イル）カルバゾールを８．２２ｇ得た（収率７７％）。
【０１５３】
続いて、以下に示す試薬３００ｍＬナスフラスコに投入し、窒素でナスフラスコ内を置換した。
１−クロロ−９（６−メトキシナフタレン−２−イル）カルバゾール：７．７０ｇ（２１．５ｍｍｏｌ）
酢酸パラジウム：１９４ｍｇ（０．８６３ｍｍｏｌ）
トリシクロヘキシルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩：６３６ｍｇ（１．７３ｍｍｏｌ）
炭酸カリウム：５．９７ｇ（４３．２ｍｍｏｌ）
【０１５４】
次に、窒素でバブリング済のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１２０ｍＬを加えて、この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら１３０℃で５時間加熱した。反応液を冷却後、水を加えて撹拌し、析出した結晶をろ取して粗生成物を得た。次にこの粗生成物をトルエン溶媒に加熱溶解させ、少量のシリカゲルを用いてゲルろ過してＰｄ触媒を除去した後、トルエン／ヘプタン混合溶媒にて再結晶を行って精製し、中間体ＢＩＣｚ−ＯＭｅを５．７２ｇ得た（収率８２％）。
【０１５５】
続いて以下に示す試薬、溶媒を５００ｍＬナスフラスコに投入した。
ＢＩＣｚ−ＯＭｅ：５．０８ｇ（１５．８ｍｍｏｌ）
脱水ジクロロメタン：３００ｍＬ
この反応溶液に、窒素下で撹拌しながら、ＢＢｒ３（１Ｍジクロロメタン溶液）１９．０ｍＬ（１９．０ｍｍｏｌ）を滴下ロートから２分間かけて滴下して加え、室温にて一晩攪拌を続けた後、メタノールを加えて反応を停止させた。次に反応溶液からジクロロメタンを溜去して濃縮した後、生じた析出物をろ取し、ろ過器上でメタノール洗浄を行い中間体ＢＩＣｚ−ＯＨを３．７３ｇ得た（収率７７％）。
【０１５６】
続いて、以下に示す試薬、溶媒を５００ｍＬナスフラスコに投入した。
ＢＩＣｚ−ＯＨ：３．４７ｇ（１１．３ｍｍｏｌ）
ピリジン：１．７９ｇ（２２．６ｍｍｏｌ）
脱水ジクロロメタン：２１０ｍＬ
この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら０℃に冷却し、トリフルオロメタンスルホン酸無水物２．４７ｍＬ（１４．７ｍｍｏｌ）を３０ｍＬのジクロロメタンで希釈した溶液を、滴下ロートから１０分間かけて滴下して反応溶液に加えた。滴下終了後、さらに０℃にて１時間攪拌を続けた後、水を加えて反応を停止させた。続いて反応溶液を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させた後に濃縮して粗生成物を得た。次にこの粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘプタン／トルエン＝１／１）で精製し、中間体ＢＩＣｚ−ＯＴｆを４．６７ｇ得た（収率９４％）。
【０１５７】
また、ＢＩＣｚ−ＯＴｆの同定を１Ｈ−ＮＭＲ測定により行った。
［１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）］
δ  ８．９７（ｓ，１Ｈ），８．９０（ｓ，１Ｈ），８．４１（ｄ，１Ｈ），８．３７−８．２３（ｍ，５Ｈ），７．７２（ｄ，１Ｈ），７．７１−７．６５（ｍ，２Ｈ），７．４６（ｔ，１Ｈ）．
【０１５８】
（２）例示化合物Ｎｏ．１１７の合成
【０１５９】
【化２１】
2014073965.tif 000025
【０１６０】
以下に示す試薬、溶媒を１００ｍＬナスフラスコに投入した。
ＢＩＣｚ−ＯＴｆ：５００ｍｇ（１．１４ｍｍｏｌ）
Ｂｐｉｎ−１：４３３ｍｇ（１．１４ｍｍｏｌ）
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）：３９ｍｇ（３４μｍｏｌ）
トルエン：１６ｍＬ
エタノール：８ｍＬ
１０ｗｔ％炭酸ナトリウム水溶液：８ｍＬ
この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら３時間加熱還流させた。反応終了後、反応溶液に水を加えて撹拌し、析出した結晶をろ別し、水、メタノール、アセトンで洗浄して粗生成物を得た。次にこの粗生成物をキシレンに加熱溶解後、少量のシリカゲルを用いて熱時ゲルろ過し、ろ液を濃縮後にキシレン溶媒で再結晶を行い、得られた結晶を１５０℃で真空乾燥して３８３ｍｇの例示化合物Ｎｏ．１１７を得た（合成収率６２％）。続いて１０−４Ｐａ、３８０℃の条件下で昇華精製を行い、高純度の例示化合物Ｎｏ．１１７を３３８ｍｇ得た。
【０１６１】
得られた化合物の同定は質量分析により行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ（マトリックス支援イオン化−飛行時間型質量分析）］
実測値：ｍ／ｚ＝５４３．１９  計算値：Ｃ４２Ｈ２５Ｎ＝５４３．２０
【０１６２】
次に例示化合物Ｎｏ．１１７について、以下の方法でＳ１エネルギーの測定を行った。
例示化合物Ｎｏ．１１７をガラス基板上に加熱蒸着し、膜厚３０ｎｍの蒸着薄膜を得た。この蒸着薄膜について、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製Ｖ−５６０）を用いて吸光スペクトルを測定した。得られた吸光スペクトルの吸収端を求めると４４３ｎｍであり、例示化合物Ｎｏ．１１７のＳ１エネルギーは２．８０ｅＶであった。
【０１６３】
さらに例示化合物Ｎｏ．１１７について、以下の方法でイオン化ポテンシャルの測定を行った。
【０１６４】
次に例示化合物Ｎｏ．１１７について、以下の方法でイオン化ポテンシャルを測定した。例示化合物Ｎｏ．１１７をＡｌＮｄ基板上に加熱蒸着し、膜厚３０ｎｍの蒸着薄膜を得た。この蒸着薄膜について、光電子分光装置ＡＣ−３（理研計器株式会社製）により下記の測定条件にてイオン化ポテンシャルを測定した。
測定環境：室温、窒素下
測定光量：０．５ｎＷ
測定エネルギー範囲：５．０〜７．０ｅＶ
ステップ：０．０５ｅＶ
計測時間：１０ｓｅｃ／１  ｅｎｅｒｇｙ  ｐｏｉｎｔ
測定の結果、例示化合物Ｎｏ．１１７のイオン化ポテンシャルは５．８０ｅＶであった。
【０１６５】
＜実施例２＞（例示化合物Ｎｏ．１３１の合成）
【０１６６】
【化２２】
2014073965.tif 000026
【０１６７】
以下に示す試薬、溶媒を１００ｍＬナスフラスコに投入した。
ＢＩＣｚ−ＯＴｆ：７００ｍｇ（１．５９ｍｍｏｌ）
Ｂｐｉｎ−２：８４１ｍｇ（１．６４ｍｍｏｌ）
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）：５５ｍｇ（４８μｍｏｌ）
トルエン：２０ｍＬ
エタノール：１０ｍＬ
１０ｗｔ％炭酸ナトリウム水溶液：１０ｍＬ
この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら２時間半加熱還流させた。反応終了後、反応溶液に水を加えて撹拌し、析出した結晶をろ別し、水、エタノール、ヘキサンで洗浄して粗生成物を得た。次にこの粗生成物を２００ｍＬのトルエンに加熱溶解後、少量のシリカゲルを用いて熱時ゲルろ過し、ろ液を濃縮後にキシレン溶媒で再結晶を行い、得られた結晶を１５０℃で真空乾燥して８２６ｍｇの例示化合物Ｎｏ．１３１を得た（合成収率７７％）。そのうちの一部を１０−４Ｐａ、３８０℃の条件下で昇華精製を行い、高純度の例示化合物Ｎｏ．１３１を２９０ｍｇ得た。
【０１６８】
得られた化合物の同定は質量分析により行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝６７５．３６  計算値：Ｃ５２Ｈ３７Ｎ＝６７５．２９
【０１６９】
また例示化合物Ｎｏ．１３１について、実施例１と同様の方法でＳ１エネルギーの測定を行ったところ、吸光スペクトルの吸収端は４３２ｎｍであり、例示化合物Ｎｏ．１３１のエネルギーギャップは２．８７ｅＶであった。
【０１７０】
さらに例示化合物Ｎｏ．１３１について実施例１と同様の方法でイオン化ポテンシャルの測定を行ったところ、例示化合物Ｎｏ．１３１のイオン化ポテンシャルは５．７４ｅＶであった。
【０１７１】
＜実施例３＞（例示化合物Ｎｏ．２０２の合成）
【０１７２】
【化２３】
2014073965.tif 000027
【０１７３】
以下に示す試薬、溶媒を５０ｍＬナスフラスコに投入した。
ＢＩＣｚ−ＯＴｆ：３００ｍｇ（０．６８３ｍｍｏｌ）
４−ジベンゾチオフェンボロン酸：１６３ｍｇ（０．７１７ｍｍｏｌ）
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）：２４ｍｇ（２０μｍｏｌ）
トルエン：１０ｍＬ
エタノール：５ｍＬ
１０ｗｔ％炭酸ナトリウム水溶液：５ｍＬ
この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら４時間加熱還流させた。反応終了後、反応溶液に水およびエタノールを加えて撹拌し、析出した結晶をろ別し、水、エタノール、ヘキサンで洗浄して粗生成物を得た。次にこの粗生成物をトルエンに加熱溶解後、少量のシリカゲルを用いて熱時ゲルろ過し、ろ液を濃縮後にトルエン溶媒で再結晶を行い、得られた結晶を１２０℃で真空乾燥して２３３ｍｇの例示化合物Ｎｏ．２０２を得た（合成収率７２％）。続いて１０−４Ｐａ、３３０℃の条件下で昇華精製を行い、高純度の例示化合物Ｎｏ．２０２を１５０ｍｇ得た。
【０１７４】
得られた化合物の同定は質量分析により行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝４７５．３０  計算値：Ｃ３４Ｈ２１ＮＳ＝４７５．１４
【０１７５】
また例示化合物Ｎｏ．２０２について、実施例１と同様の方法でＳ１エネルギーの測定を行ったところ、吸光スペクトルの吸収端は４２７ｎｍであり、例示化合物Ｎｏ．２０２のエネルギーギャップは２．９０ｅＶであった。
さらに例示化合物Ｎｏ．２０２について実施例１と同様の方法でイオン化ポテンシャルの測定を行ったところ、例示化合物Ｎｏ．２０２のイオン化ポテンシャルは５．８８ｅＶであった。
【０１７６】
＜実施例４＞（例示化合物Ｎｏ．２２０の合成）
【０１７７】
【化２４】
2014073965.tif 000028
【０１７８】
以下に示す試薬、溶媒を１００ｍＬナスフラスコに投入した。
ＢＩＣｚ−ＯＴｆ：６１３ｍｇ（１．３９ｍｍｏｌ）
Ｂｐｉｎ−３：６６０ｍｇ（１．４４ｍｍｏｌ）
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）：４８ｍｇ（４２μｍｏｌ）
トルエン：２０ｍＬ
エタノール：１０ｍＬ
１０ｗｔ％炭酸ナトリウム水溶液：１０ｍＬ
この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら４時間加熱還流させた。反応終了後、反応溶液に水を加えて撹拌し、析出した結晶をろ別し、水、メタノール、アセトンで洗浄して粗生成物を得た。次にこの粗生成物を５００ｍＬのＤＭＡに加熱溶解させて熱時ろ過を行い、ろ液を冷却後に析出した結晶をろ取し、得られた結晶をクロロベンゼン溶媒による再結晶で精製した。得られた結晶を１５０℃で真空乾燥して３５４ｍｇの例示化合物Ｎｏ．２２０を得た（合成収率４１％）。続いて１０−４Ｐａ、４００℃の条件下で昇華精製を行い、高純度の例示化合物Ｎｏ．２２０を１５８ｍｇ得た。
【０１７９】
得られた化合物の同定は質量分析により行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝６２２．３６  計算値：Ｃ４６Ｈ２６Ｎ２Ｏ＝６２２．２０
【０１８０】
また例示化合物Ｎｏ．２２０について、実施例１と同様の方法でＳ１エネルギーの測定を行ったところ、吸光スペクトルの吸収端は４４４ｎｍであり、例示化合物Ｎｏ．２２０のエネルギーギャップは２．７９ｅＶであった。
【０１８１】
さらに例示化合物Ｎｏ．２２０について実施例１と同様の方法でイオン化ポテンシャルの測定を行ったところ、例示化合物Ｎｏ．２２０のイオン化ポテンシャルは５．７３ｅＶであった。
【０１８２】
＜実施例５＞（例示化合物Ｎｏ．４０５の合成）
【０１８３】
【化２５】
2014073965.tif 000029
【０１８４】
以下に示す試薬、溶媒を５０ｍＬナスフラスコに投入した。
ＢＩＣｚ−ＯＴｆ：３００ｍｇ（０．６８３ｍｍｏｌ）
Ｂｐｉｎ−４：２７１ｍｇ（０．７１７ｍｍｏｌ）
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）：２４ｍｇ（２０μｍｏｌ）
トルエン：１０ｍＬ
エタノール：５ｍＬ
１０ｗｔ％炭酸ナトリウム水溶液：５ｍＬ
この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら３時間加熱還流させた。反応終了後、実施例３の例示化合物Ｎｏ．２０２の合成と同様の後処理及び精製を行い、２４５ｍｇの例示化合物Ｎｏ．４０５の結晶を得た（合成収率６６％）。続いて１０−４Ｐａ、３５０℃の条件下で昇華精製を行い、高純度の例示化合物Ｎｏ．４０５を１６１ｍｇ得た。
【０１８５】
得られた化合物の同定は質量分析により行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝５４３．３４  計算値：Ｃ４２Ｈ２５Ｎ＝５４３．２０
【０１８６】
また例示化合物Ｎｏ．４０５について、実施例１と同様の方法でＳ１エネルギーの測定を行ったところ、吸光スペクトルの吸収端は５２４ｎｍであり、例示化合物Ｎｏ．４０５のエネルギーギャップは２．３６ｅＶであった。
【０１８７】
さらに例示化合物Ｎｏ．４０５について実施例１と同様の方法でイオン化ポテンシャルの測定を行ったところ、例示化合物Ｎｏ．４０５のイオン化ポテンシャルは５．５９ｅＶであった。
【０１８８】
＜実施例６＞（例示化合物Ｎｏ．５０２の合成）
（１）中間体ＢＩＣｚ−Ｂｐｉｎの合成
【０１８９】
【化２６】
2014073965.tif 000030
【０１９０】
以下に示す試薬、溶媒を１００ｍＬナスフラスコに投入した。
ＢＩＣｚ−ＯＴｆ：１．００ｇ（２．２８ｍｍｏｌ）
ビス（ピナコラト）ジボロン：８６８ｍｇ（３．４２ｍｍｏｌ）
ビス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）：６６ｍｇ（０．１１４ｍｍｏｌ）
トリシクロヘキシルホスフィン：９６ｍｇ（０．３４２ｍｍｏｌ）
酢酸カリウム：０．６７ｇ（６．８４ｍｍｏｌ）
１，４−ジオキサン：４０ｍＬ
この反応溶液を、窒素下、９２℃で５時間撹拌を行った。反応終了後、反応液にトルエンを加え、ろ過により塩を除去してからろ液を水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させた後に濃縮し粗生成物を得た。次にこの粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン／ヘプタン＝２／１）で精製し、中間体ＢＩＣｚ−Ｂｐｉｎを８１０ｍｇ得た（収率８５％）。
【０１９１】
（２）例示化合物Ｎｏ．５０２の合成
【０１９２】
【化２７】
2014073965.tif 000031
【０１９３】
以下に示す試薬、溶媒を５０ｍＬナスフラスコに投入した。
ＢＩＣｚ−Ｂｐｉｎ：４００ｍｇ（０．９５９ｍｍｏｌ）
ＤＰＦＬＡｍ−Ｂｒ：４０２ｍｇ（０．９１３ｍｍｏｌ）
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）：３２ｍｇ（２７μｍｏｌ）
トルエン：１２ｍＬ
エタノール：６ｍＬ
１０ｗｔ％炭酸ナトリウム水溶液：６ｍＬ
この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら５時間加熱還流させた。反応終了後、実施例３の例示化合物Ｎｏ．２０２の合成と同様の後処理及び精製を行い、４３０ｍｇの例示化合物Ｎｏ．５０２の結晶を得た（合成収率６９％）。続いて１０−４Ｐａ、３６０℃の条件下で昇華精製を行い、高純度の例示化合物Ｎｏ．５０２を３１１ｍｇ得た。
【０１９４】
得られた化合物の同定は質量分析により行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝６５０．３８  計算値：Ｃ４９Ｈ３４Ｎ２＝６５０．２７
また例示化合物Ｎｏ．５０２について、実施例１と同様の方法でＳ１エネルギーの測定を行ったところ、吸光スペクトルの吸収端は４４４ｎｍであり、例示化合物Ｎｏ．５０２のエネルギーギャップは２．７９ｅＶであった。
さらに例示化合物Ｎｏ．５０２について実施例１と同様の方法でイオン化ポテンシャルの測定を行ったところ、例示化合物Ｎｏ．５０２のイオン化ポテンシャルは５．５９ｅＶであった。
【０１９５】
＜実施例７＞（例示化合物Ｎｏ．１４８の合成）
【０１９６】
【化２８】
2014073965.tif 000032
【０１９７】
（１）ＤｔＢｕＢＩＣｚ−ＯＴｆの合成
実施例１（１）において、１−クロロカルバゾールの代わりに３，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１−クロロカルバゾールを用い、これ以外は実施例１（１）と同様の方法によって、中間体ＤｔＢｕＢＩＣｚ−ＯＴｆを合成した。
【０１９８】
（２）例示化合物Ｎｏ．１４８の合成
以下に示す試薬、溶媒を１００ｍＬナスフラスコに投入した。
ＤｔＢｕＢＩＣｚ−ＯＴｆ：３００ｍｇ（０．５４４ｍｍｏｌ）
Ｂｐｉｎ−２：２９３ｍｇ（０．５７１ｍｍｏｌ）
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）：１９ｍｇ（１６μｍｏｌ）
トルエン：１０ｍＬ
エタノール：５ｍＬ
１０ｗｔ％炭酸ナトリウム水溶液：５ｍＬ
この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら３時間加熱還流させた。反応終了後、実施例２の例示化合物Ｎｏ．１３１の合成と同様の後処理及び精製を行い、３４７ｍｇの例示化合物Ｎｏ．１４８の結晶を得た（合成収率８１％）。続いて１０−４Ｐａ、３６５℃の条件下で昇華精製を行い、高純度の例示化合物Ｎｏ．１４８を２７０ｍｇ得た。
【０１９９】
得られた化合物の同定は質量分析により行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝７８７．５２  計算値：Ｃ６０Ｈ５３Ｎ＝７８７．４２
また例示化合物Ｎｏ．１４８について、実施例１と同様の方法でＳ１エネルギーの測定を行ったところ、吸光スペクトルの吸収端は４３６ｎｍであり、例示化合物Ｎｏ．１４８のエネルギーギャップは２．８４ｅＶであった。
さらに例示化合物Ｎｏ．１４８について実施例１と同様の方法でイオン化ポテンシャルの測定を行ったところ、例示化合物Ｎｏ．１４８のイオン化ポテンシャルは５．６４ｅＶであった。
【０２００】
＜実施例８＞（例示化合物Ｎｏ．３０５の合成）
【０２０１】
【化２９】
2014073965.tif 000033
【０２０２】
（１）中間体ＩＭ−３０５−１の合成
以下に示す試薬、溶媒を１００ｍＬナスフラスコに投入した。
３，６−ジブロモカルバゾール：５００ｍｇ（１．５４ｍｍｏｌ）
Ｂｐｉｎ−５：１．０３ｇ（３．２３ｍｍｏｌ）
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）：８９ｍｇ（７７μｍｏｌ）
トルエン：３０ｍＬ
エタノール：１５ｍＬ
１０ｗｔ％炭酸ナトリウム水溶液：１５ｍＬ
この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら４時間加熱還流させた。反応終了後、反応溶液に水およびエタノールを加えて撹拌し、析出した結晶をろ別し、水、エタノール、ヘキサンで洗浄して粗生成物を得た。次にこの粗生成物をトルエンに加熱溶解後、少量のシリカゲルを用いて熱時ゲルろ過し、ろ液を濃縮後にトルエン溶媒で再結晶を行い、７２１ｍｇのＩＭ−３０５−１を得た（合成収率８５％）。
【０２０３】
（２）中間体ＩＭ−３０５−２の合成
以下に示す試薬、溶媒を１００ｍＬナスフラスコに投入した。
ＩＭ−３０５−１：５００ｍｇ（０．９０６ｍｍｏｌ）
２，３−ジブロモナフタレン：２８５ｍｇ（０．９９７ｍｍｏｌ）
トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム：４１ｍｇ（４５μｍｏｌ）
トリｔｅｒｔ−ブチルホスフィン：１８ｍｇ（９１μｍｏｌ）
ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム：１３１ｍｇ（１．３６ｍｍｏｌ）
トルエン：２０ｍＬ
この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら１００℃で３時間加熱した。反応終了後、反応溶液を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させた後に濃縮し粗生成物を得た。次にこの粗生成物をトルエン溶媒に加熱溶解させ、少量のシリカゲルを用いてゲルろ過してＰｄ触媒を除去した後、トルエンでの再結晶により精製し、ＩＭ−３０５−２を４２４ｍｇ得た（収率６２％）。
【０２０４】
（３）例示化合物Ｎｏ．３０５の合成
以下に示す試薬５０ｍＬナスフラスコに投入し、窒素でナスフラスコ内を置換した。
ＩＭ−３０５−２：４２４ｍｇ（０．５６０ｍｍｏｌ）
酢酸パラジウム：３．８ｍｇ（１７μｍｏｌ）
トリシクロヘキシルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩：１２．４ｍｇ（３４μｍｏｌ）
炭酸カリウム：１５５ｍｇ（１．１２ｍｍｏｌ）
【０２０５】
次に、窒素でバブリング済のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド８ｍＬを加えて、この反応溶液を、窒素下、撹拌しながら１３０℃で４時間加熱した。反応液を冷却後、水を加えて撹拌し、析出した結晶をろ取して粗生成物を得た。次にこの粗生成物をトルエン溶媒に加熱溶解させ、少量のシリカゲルを用いてゲルろ過してＰｄ触媒を除去した後、トルエン溶媒にて再結晶を行って精製し、２９９ｍｇの例示化合物Ｎｏ．３０５の結晶を得た（合成収率８０％）。続いて１０−４Ｐａ、３８０℃の条件下で昇華精製を行い、高純度の例示化合物Ｎｏ．３０５を２１０ｍｇ得た。
【０２０６】
得られた化合物の同定は質量分析により行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝６７５．４４  計算値：Ｃ５２Ｈ３７Ｎ＝６７５．２９
【０２０７】
また例示化合物Ｎｏ．３０５について、実施例１と同様の方法でＳ１エネルギーの測定を行ったところ、吸光スペクトルの吸収端は４４０ｎｍであり、例示化合物Ｎｏ．３０５のエネルギーギャップは２．８２ｅＶであった。
【０２０８】
さらに例示化合物Ｎｏ．３０５について実施例１と同様の方法でイオン化ポテンシャルの測定を行ったところ、例示化合物Ｎｏ．３０５のイオン化ポテンシャルは５．７２ｅＶであった。
【０２０９】
＜比較例１＞（Ｔ１エネルギー、イオン化ポテンシャルの比較）
下記に示す比較化合物ＣＢＰ及びＡ２について、実施例１と同様の方法でＳ１エネルギーおよびイオン化ポテンシャルの測定を行った。実施例１乃至８の結果と合わせて、結果を表４に示す。
【０２１０】
【化３０】
2014073965.tif 000034
【０２１１】
【表４】
2014073965.tif 000035
【０２１２】
表４より本発明の例示化合物はＳ１エネルギーが低く、且つイオン化ポテンシャルが小さい（ＨＯＭＯ準位が浅い）。そして本発明の例示化合物は、比較化合物ＣＢＰ及びＡ２よりもＳ１エネルギーが小さく、且つイオン化ポテンシャルも小さい。この差は分子の主骨格の差であり、本発明化合物の主骨格であるベンゾインドロカルバゾールが、カルバゾール主骨格（ＣＢＰ）やインドロカルバゾール（Ａ２）よりもＳ１エネルギーが低く、且つＨＯＭＯ準位が浅い主骨格であることに起因している。
【０２１３】
＜実施例９＞
本実施例では、基板上に順次陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極が設けられた構成の有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
【０２１４】
ガラス基板上に、陽極としてＩＺＯをスパッタ法にて膜厚１００ｎｍで製膜したものを透明導電性支持基板（ＩＺＯ基板）として使用した。このＩＺＯ基板上に、以下に示す有機化合物層及び電極層を、１０−５Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着によって連続的に製膜した。このとき対向する電極面積は３ｍｍ２になるように作製した。
正孔輸送層（５０ｎｍ）  ＨＴＬ−１
電子阻止層（１０ｎｍ）  ＥＢＬ−１
発光層（３０ｎｍ）  ホスト材料：例示化合物Ｎｏ．１１７、ゲスト材料：Ｉｒ−１（４ｖｏｌ％）
正孔阻止層（１０ｎｍ）  ＨＢＬ−１
電子輸送層（５０ｎｍ）  ＥＴＬ−１
金属電極層１（０．５ｎｍ）  ＬｉＦ
金属電極層２（１００ｎｍ）  Ａｌ
【０２１５】
【化３１】
2014073965.tif 000036
【０２１６】
次に、有機発光素子が水分の吸着によって素子劣化が起こらないように、乾燥空気雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせアクリル樹脂系接着材で封止した。以上のようにして有機発光素子を得た。
【０２１７】
得られた有機発光素子について、ＩＺＯ電極を正極、Ａｌ電極を負極にして、５．６Ｖの印加電圧をかけたところ、発光効率が１０．４ｃｄ／Ａの輝度２０００ｃｄ／ｍ２の赤色発光が観測された。またこの素子においてＣＩＥ色度座標は、（ｘ，ｙ）＝（０．６８，０．３２）であった。さらにこの発光素子において、１００ｍＡ／ｃｍ２の定電流密度における輝度半減寿命は３２０時間であった。
【０２１８】
＜実施例１０乃至１４、比較例２、３＞
正孔輸送層、電子阻止層、および発光層に用いた化合物を、表５に記載の化合物に変更した以外は実施例９と同様に素子を作製し、同様の評価を行った。得られた結果を表５に示す。
【０２１９】
【表５】
2014073965.tif 000037
【０２２０】
以上のように本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物は、化学的安定性が高く、Ｓ１エネルギーが低くてＨＯＭＯ準位が浅いので、有機燐光発光素子の発光層ホストに用いると低駆動電圧で高発光効率の発光素子が得られる。さらに実施例９乃至１１では、本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物はカルバゾール型Ｃ−Ｎ結合がなくて化学安定性が高いので、比較例２のＣＢＰを発光層ホストとする場合に比べて長寿命な発光素子が得られる。
【０２２１】
＜実施例１５＞
本実施例では、基板上に順次陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極が設けられた構成の有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
【０２２２】
実施例９と同様の方法で作製したＩＺＯ基板上に、以下に示す有機化合物層及び電極層を、１０−５Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着によって連続的に製膜した。このとき対向する電極面積は３ｍｍ２になるように作製した。
正孔輸送層（５０ｎｍ）  ＨＴＬ−２
発光層（３０ｎｍ）      ホスト材料：例示化合物Ｎｏ．１１７、
ゲスト材料：Ｉｒ−８（４ｖｏｌ％）、
アシスト材料：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（１６ｖｏｌ％）
正孔阻止層（１０ｎｍ）  ＨＢＬ−２
電子輸送層（５０ｎｍ）  ＥＴＬ−１
金属電極層１（０．５ｎｍ）  ＬｉＦ
金属電極層２（１００ｎｍ）  Ａｌ
【０２２３】
【化３２】
2014073965.tif 000038
【０２２４】
次に、有機発光素子が水分の吸着によって素子劣化が起こらないように、乾燥空気雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせアクリル樹脂系接着材で封止した。以上のようにして有機発光素子を得た。
【０２２５】
得られた有機発光素子について、ＩＺＯ電極を正極、Ａｌ電極を負極にして、４．８Ｖの印加電圧をかけたところ、発光効率が１２．８ｃｄ／Ａで、輝度１０００ｃｄ／ｍ２の赤色発光が観測された。またこの素子においてＣＩＥ色度座標は、（ｘ，ｙ）＝（０．６８，０．３１）であった。さらにこの発光素子において、１００ｍＡ／ｃｍ２の定電流密度における輝度半減寿命は４７０時間であった。
【０２２６】
＜実施例１６、１７、比較例４、５＞
発光層に用いた化合物を、表６に記載の化合物に変更した以外は実施例１５と同様に素子を作製し、同様の評価を行った。得られた結果を表６に示す。
【０２２７】
【表６】
2014073965.tif 000039
【０２２８】
以上のように本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物は、化学的安定性が高く、Ｓ１エネルギーが低くてＨＯＭＯ準位が浅いので、発光層に発光アシスト材料を有する燐光発光素子においても同様に、駆動電圧が低く、発光効率が高く、長寿命な素子が得られる。
【０２２９】
＜実施例１８＞
本実施例では、基板上に順次陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極が設けられた構成の有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
【０２３０】
実施例９と同様の方法で作製したＩＺＯ基板上に、以下に示す有機化合物層及び電極層を、１０−５Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着によって連続的に製膜した。このとき対向する電極面積は３ｍｍ２になるように作製した。
正孔輸送層（４０ｎｍ）  ＨＴＬ−２
電子阻止層（１０ｎｍ）  ＥＢＬ−１
発光層（３０ｎｍ）    ホスト材料：例示化合物Ｎｏ．１３１、
ゲスト材料：ＧＤ−１（１ｖｏｌ％）、
アシスト材料：ＧＡ−１（４０ｖｏｌ％）
正孔阻止層（１０ｎｍ）  ＨＢＬ−３
電子輸送層（３０ｎｍ）  ＥＴＬ−１
金属電極層１（０．５ｎｍ）  ＬｉＦ
金属電極層２（１００ｎｍ）  Ａｌ
【０２３１】
【化３３】
2014073965.tif 000040
【０２３２】
次に、有機発光素子が水分の吸着によって素子劣化が起こらないように、乾燥空気雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせアクリル樹脂系接着材で封止した。以上のようにして有機発光素子を得た。
【０２３３】
得られた有機発光素子について、ＩＺＯ電極を正極、Ａｌ電極を負極にして、４．１Ｖの印加電圧をかけたところ、発光効率が２２．４ｃｄ／Ａで、輝度２０００ｃｄ／ｍ２の緑色発光が観測された。またこの素子においてＣＩＥ色度座標は、（ｘ，ｙ）＝（０．２０，０．６９）であった。さらにこの発光素子において、１００ｍＡ／ｃｍ２の定電流密度における輝度半減寿命は２４５０時間であった。
【０２３４】
＜実施例１９、比較例６、７＞
発光層に用いた化合物を、表７に記載の化合物に変更した以外は実施例１８と同様に素子を作製し、同様の評価を行った。得られた結果を表７に示す。
【０２３５】
【表７】
2014073965.tif 000041
【０２３６】
以上のように本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物は、発光層ゲストに蛍光発光材料を用いる場合の発光層ホストとして使用しても、駆動電圧が低く、発光効率が高く、長寿命な素子が得られることがわかる。
【０２３７】
＜実施例２０、比較例８＞
正孔輸送層、電子阻止層、および発光層に用いた化合物を、表８に記載の化合物に変更した以外は実施例９と同様に素子を作製し、同様の評価を行った。得られた結果を表８に示す。
【０２３８】
【表８】
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【０２３９】
以上のように本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物は、正孔輸送層として使用しても、駆動電圧が低く、発光効率が高く、長寿命な有機発光素子が得られることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０２４０】
以上説明したように、本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物は、Ｓ１エネルギーが低く、ＨＯＭＯ準位が浅く、化学的安定性が高いという特徴を有する化合物である。そのため、発光層のホスト材料、特に赤燐光発光素子の発光層のホスト材料に、本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物を有する有機発光素子は、駆動電圧が低く、発光効率が高く、長寿命である。さらに、本発明に係るベンゾインドロカルバゾール化合物のうち、アリールアミノ置換基を有するＨＯＭＯ準位が特に浅い化合物は、有機発光素子の正孔輸送層にも好適に使用することができる。
【符号の説明】
【０２４１】
１  陽極
２  正孔注入層
３  正孔輸送層
４  青色発光層
５  緑色発光層
６  赤色発光層
７  電子輸送層
８  電子注入層
９  陰極
３０  表示装置
３１  基板
３８  ＴＦＴ素子
４０  有機発光素子
【図１】
2014073965.tif 000047
【図２】
2014073965.tif 000048