(57)【要約】陰極と陽極の間に、下記式（１）で表される化合物及び式（１１）で表される化合物を含む発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。それを備える照明装置又は表示装置。下記式（１）で表される化合物及び式（１１）で表される化合物を含む混合材料。2017043652.tif 000094
2017043652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極と陽極の間に、下記式（１）で表される化合物及び式（１１）で表される化合物を含む発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化６５】
2017043652.tif 000083
（式（１）において、
Ａ１は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基である。
Ａ２は、置換もしくは無置換のフルオランテニル基、又は置換もしくは無置換のアザフルオランテニル基を表す。
Ｙ１〜Ｙ１６は互いに独立してＣ（Ｒ）を表し、Ｒはそれぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３２のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０のアリールチオ基、又は置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基を表す。但し、Ｙ５〜Ｙ８のいずれか１つにおけるＲと、Ｙ９〜Ｙ１２のいずれか１つにおけるＲとは、互いに結合する結合手である。
隣り合うＲ同士は、互いに結合して、飽和もしくは不飽和の、置換されてもよい５員環又は６員環の環状構造を形成してもよい。
Ｌ１及びＬ２は互いに独立して単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数３〜２０のヘテロアリーレン基である。）
【化６６】
2017043652.tif 000084
（式（１１）中、Ａｒ１１〜Ａｒ１３は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基である。）
【請求項２】
前記式（１）で表される化合物が、下記式（２）、（３）又は（４）で表される化合物である請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化６７】
2017043652.tif 000085
（式（２）〜（４）において、Ａ１、Ａ２、Ｙ１〜Ｙ１６、Ｌ１及びＬ２は、それぞれ上記式（１）におけるものと同様である。）
【請求項３】
Ｒが、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基又はカルバゾール骨格に結合する結合手である請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
Ｌ１及びＬ２の少なくとも一方が単結合である請求項１〜３のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
Ｌ１及びＬ２が単結合である請求項１〜３のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
Ｌ２がフェニレン基である請求項１〜３のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
Ａ１がフェニル基、又はナフチル基である請求項１〜６のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
Ｒがフェニル基、又はナフチル基である請求項１〜７のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
Ａ２が、下記式（７）で表される基である請求項１〜８のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化６８】
2017043652.tif 000086
（式（７）中、Ｙ２１〜Ｙ３０は、それぞれ独立に、Ｃ（Ｒ４）又はＮである。Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３２のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基であり、但し、Ｒ４の１つはＬ２に結合する結合手であり、Ｙ２１〜Ｙ３０のうち少なくとも１つがＮである。）
【請求項１０】
Ｙ２３がＮである請求項９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
Ｙ２２が、Ｃ（Ｒ４）であり、Ｙ２２のＲ４がＬ２に結合する結合手である請求項９又は１０記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
Ｙ２８が、Ｃ（Ｒ４）であり、Ｙ２８のＲ４がＬ２に結合する結合手である請求項９又は１０記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
前記式（７）で表される化合物が、下記式（８）で表される化合物である請求項９〜１２のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化６９】
2017043652.tif 000087
（式（８）において、Ｙ２１〜Ｙ３０は、それぞれ上記式（７）におけるものと同様である。）
【請求項１４】
Ａ２が、下記式（５）で表される基である請求項１〜８のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７０】
2017043652.tif 000088
（式（５）中、Ｒ１１〜Ｒ２０は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３２のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基であり、Ｒ１１〜Ｒ２０の１つはＬ２に結合する結合手である。）
【請求項１５】
Ｒ１４がＬ２に結合する結合手である請求項１４記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
Ｒ１８がＬ２に結合する結合手である請求項１４記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１７】
前記式（１）で表される化合物が、下記式（６）で表される化合物である請求項１４記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７１】
2017043652.tif 000089
【請求項１８】
Ａｒ１１〜Ａｒ１３が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基である請求項１〜１７のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１９】
Ａｒ１１〜Ａｒ１３のうち少なくとも１つが、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換のテルフェニル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基及び置換もしくは無置換のフルオレニル基からなる群から選択される請求項１〜１８のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２０】
Ａｒ１１〜Ａｒ１３のうち少なくとも１つが、置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基であり、残りの基のうち少なくとも１つが、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基で置換された環形成炭素数５〜５０のアリール基である請求項１〜１９のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２１】
前記式（１１）で表される化合物が、下記式（１２）又は（１３）で表される化合物である請求項１〜１８のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７２】
2017043652.tif 000090
（式（１２）及び（１３）中、Ａｒ１１〜Ａｒ１２及びＡｒ１４〜Ａｒ１７は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基である。
Ｒ1及びＲ２は、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基である。
ａ及びｃは、それぞれ独立に、０〜４の整数であり、ｂ及びｄは、それぞれ独立に、１〜３の整数である。
複数のＲ1同士及び複数のＲ２同士は、互いに結合して、飽和もしくは不飽和の、置換されてもよい５員環又は６員環の環状構造を形成してもよい。）
【請求項２２】
前記式（１１）で表される化合物が、前記式（１２）で表される化合物であり、Ａｒ１１〜Ａｒ１２及びＡｒ１４〜Ａｒ１５のうち少なくとも１つが、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換のテルフェニル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基及び置換もしくは無置換のフルオレニル基からなる群から選択される請求項２１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２３】
前記式（１１）で表される化合物が、前記式（１３）で表される化合物であり、Ａｒ１１，Ａｒ１２，Ａｒ１４，Ａｒ１６及びＡｒ１７のうち少なくとも１つが、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換のテルフェニル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基及び置換もしくは無置換のフルオレニル基からなる群から選択される請求項２１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２４】
前記式（１１）で表される化合物が、下記式（１４）で表される化合物である請求項１〜１８のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７３】
2017043652.tif 000091
（式（１４）中、Ｒ３は、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基である。
ｅは、それぞれ独立に０〜４の整数であり、ｆは、それぞれ独立に１〜３の整数である。
隣り合う複数のＲ３同士は、互いに結合して、飽和もしくは不飽和の、置換されてもよい５員環又は６員環の環状構造を形成してもよい。）
【請求項２５】
Ｒがそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１２のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリールチオ基、又は置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基であり、
Ｌ１及びＬ２は互いに独立して単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数３〜１５ のヘテロアリーレン基である請求項１〜２４のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２６】
Ｒ１１〜Ｒ２０は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１２のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基であり、Ｒ１１〜Ｒ２０の１つはＬ２に結合する結合手である請求項１４〜１６のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２７】
Ｒがそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１２のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリールチオ基、又は置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基であり、
Ｌ１及びＬ２は互いに独立して単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数３〜１５ のヘテロアリーレン基であり、
Ｒ１１〜Ｒ２０は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１２のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基であり、Ｒ１１〜Ｒ２０の１つはＬ２に結合する結合手である請求項１４〜１６のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２８】
前記式（１１）で表される化合物のイオン化ポテンシャルが、前記式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャルより小さい請求項１〜２７のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２９】
「（前記式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）−（前記式（１１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）」の値が、０ｅＶ超０．２５ｅＶ以下である請求項１〜２８のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３０】
前記発光層が、さらにＩｒ，Ｔｂ及びＥｕから選択される金属原子のオルトメタル化錯体を含む請求項１〜２９のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３１】
前記陽極と発光層の間に正孔輸送層を有し、前記正孔輸送層が前記式（１１）で表される化合物を含む請求項１〜３０のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３２】
前記正孔輸送層の式（１１）で表される化合物が、前記式（１２）又は（１３）で表される化合物である請求項３１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３３】
前記正孔輸送層の式（１１）で表される化合物が、前記式（１４）で表される化合物である請求項３１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３４】
前記陰極と発光層の間に電子輸送層を有し、前記電子輸送層がカルバゾール誘導体を含む請求項１〜３３のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３５】
請求項１〜３４のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える照明装置。
【請求項３６】
請求項１〜３４のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える表示装置。
【請求項３７】
下記式（１）で表される化合物及び式（１１）で表される化合物を含む混合材料。
【化７４】
2017043652.tif 000092
（式（１）において、
Ａ１は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基である。
Ａ２は、置換もしくは無置換のフルオランテニル基、又は置換もしくは無置換のアザフルオランテニル基を表す。
Ｙ１〜Ｙ１６は互いに独立してＣ（Ｒ）を表し、Ｒはそれぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３２のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０のアリールチオ基、又は置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基を表す。但し、Ｙ５〜Ｙ８のいずれか１つにおけるＲと、Ｙ９〜Ｙ１２のいずれか１つにおけるＲとは、互いに結合する結合手である。
隣り合うＲ同士は、互いに結合して、飽和もしくは不飽和の、置換されてもよい５員環又は６員環の環状構造を形成してもよい。
Ｌ１及びＬ２は互いに独立して単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数３〜２０のヘテロアリーレン基である。）
【化７５】
2017043652.tif 000093
（式（１１）中、Ａｒ１１〜Ａｒ１３は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基である。）
【請求項３８】
Ｒがそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１２のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜１０のアリールチオ基、又は置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基であり、
Ｌ１及びＬ２は互いに独立して単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数３〜１５ のヘテロアリーレン基である請求項３７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３９】
前記式（１１）で表される化合物のイオン化ポテンシャルが、前記式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャルより小さい請求項３７又は３８記載の混合材料。
【請求項４０】
「（前記式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）−（前記式（１１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）」の値が、０ｅＶ超０．２５ｅＶ以下である請求項３７〜３９のいずれか記載の混合材料。
【請求項４１】
有機エレクトロルミネッセンス素子用材料である請求項３７〜４０のいずれか記載の混合材料。
【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素子、照明装置、表示装置及び混合材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という。）に電圧を印加すると、陽極から正孔が、また陰極から電子が、それぞれ発光層に注入される。そして、発光層において、注入された正孔と電子とが再結合し、励起子が形成される。【０００３】
有機ＥＬ素子は、陽極と陰極の間に、発光層を含む。また、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等の有機層を含む積層構造を有する場合もある。【０００４】
特許文献１〜１０では、発光層に２種類のホスト材料を使用する技術が開示されている。また、特許文献１１には、フルオランテニル基で置換されたビスカルバゾール誘導体をホスト材料として用いた有機ＥＬ素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１６４３６０号公報
【特許文献２】特開２００２−４３０６３号公報
【特許文献３】特表２００４−５１５８９５号公報
【特許文献４】特表２００８−５２４８４８号公報
【特許文献５】特開２００４−２２１０６３号公報
【特許文献６】特表２００９−５３５８１２号公報
【特許文献７】国際公開第２００６／１１２２６５号
【特許文献８】特開２００８−２９４４０４号公報
【特許文献９】国際公開第２０１２／０１８１２０号
【特許文献１０】特開２００９−１６６９３号公報
【特許文献１１】国際公開第２０１２／１０８３８８号
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、発光効率が高く、寿命が長い有機ＥＬ素子を提供することである。
【０００７】
発光層に２種類のホスト材料を使用する技術は、性能として実用化レベルに到達しつつあるが、さらなる高性能化が求められていた。また、特許文献１１ではフルオランテニル基で置換されたビスカルバゾール誘導体を単一ホストとして用いた実験例が記載されているが、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定の２種類のホスト材料を使用することで、前記の課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明の一態様によれば、以下の有機ＥＬ素子が提供される。
陰極と陽極の間に、下記式（１）で表される化合物及び式（１１）で表される化合物を含む発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2017043652.tif 000003
（式（１）において、
Ａ１は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基である。
Ａ２は、置換もしくは無置換のフルオランテニル基、又は置換もしくは無置換のアザフルオランテニル基を表す。
Ｙ１〜Ｙ１６は互いに独立してＣ（Ｒ）を表し、Ｒはそれぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３２のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０のアリールチオ基、又は置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基を表す。但し、Ｙ５〜Ｙ８のいずれか１つにおけるＲと、Ｙ９〜Ｙ１２のいずれか１つにおけるＲとは、互いに結合する結合手である。
隣り合うＲ同士は、互いに結合して、飽和もしくは不飽和の、置換されてもよい５員環又は６員環の環状構造を形成してもよい。
Ｌ１及びＬ２は互いに独立して単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数３〜２０のヘテロアリーレン基である。）
【化２】
2017043652.tif 000004
（式（１１）中、Ａｒ１１〜Ａｒ１３は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基である。）
【０００９】
本発明の他の態様によれば、有機ＥＬ素子を備える照明装置又は表示装置が、提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、上記式（１）で表される化合物及び式（１１）で表される化合物を含む混合材料が、提供される。
【００１１】
本発明によれば、発光効率が高く、寿命が長い有機ＥＬ素子が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書において、水素原子とは、中性子数が異なる同位体、即ち、軽水素（protium）、重水素（deuterium）、三重水素（tritium）、を包含する。
【００１４】
本明細書において、環形成炭素数とは、原子が環状に結合した構造の化合物（例えば、単環化合物、縮合環化合物、架橋化合物、炭素環化合物、複素環化合物）の当該環自体を構成する原子のうちの炭素原子の数を表す。当該環が置換基によって置換される場合、置換基に含まれる炭素は環形成炭素数には含まない。以下で記される「環形成炭素数」については、特筆しない限り同様とする。例えば、ベンゼン環は環形成炭素数が６であり、ナフタレン環は環形成炭素数が１０であり、ピリジニル基は環形成炭素数５であり、フラニル基は環形成炭素数４である。また、ベンゼン環やナフタレン環に置換基として例えばアルキル基が置換している場合、当該アルキル基の炭素数は、環形成炭素数の数に含めない。また、フルオレン環に置換基として例えばフルオレン環が結合している場合（スピロフルオレン環を含む）、置換基としてのフルオレン環の炭素数は環形成炭素数の数に含めない。
【００１５】
本明細書において、環形成原子数とは、原子が環状に結合した構造（例えば単環、縮合環、環集合）の化合物（例えば単環化合物、縮合環化合物、架橋化合物、炭素環化合物、複素環化合物）の当該環自体を構成する原子の数を表す。環を構成しない原子（例えば環を構成する原子の結合手を終端する水素原子）や、当該環が置換基によって置換される場合の置換基に含まれる原子は環形成原子数には含まない。以下で記される「環形成原子数」については、特筆しない限り同様とする。例えば、ピリジン環の環形成原子数は６であり、キナゾリン環は環形成原子数が１０であり、フラン環の環形成原子数が５である。ピリジン環やキナゾリン環の炭素原子にそれぞれ結合している水素原子や置換基を構成する原子については、環形成原子数の数に含めない。また、フルオレン環に置換基として例えばフルオレン環が結合している場合（スピロフルオレン環を含む）、置換基としてのフルオレン環の原子数は環形成原子数の数に含めない。
【００１６】
本明細書において、「置換もしくは無置換の炭素数ＸＸ〜ＹＹのＺＺ基」という表現における「炭素数ＸＸ〜ＹＹ」は、ＺＺ基が無置換である場合の炭素数を表すものであり、置換されている場合の置換基の炭素数は含めない。ここで、「ＹＹ」は「ＸＸ」よりも大きく、「ＸＸ」と「ＹＹ」はそれぞれ１以上の整数を意味する。
【００１７】
本明細書において、「置換もしくは無置換の原子数ＸＸ〜ＹＹのＺＺ基」という表現における「原子数ＸＸ〜ＹＹ」は、ＺＺ基が無置換である場合の原子数を表すものであり、置換されている場合の置換基の原子数は含めない。ここで、「ＹＹ」は「ＸＸ」よりも大きく、「ＸＸ」と「ＹＹ」はそれぞれ１以上の整数を意味する。
【００１８】
「置換もしくは無置換の」という場合における「無置換」とは前記置換基で置換されておらず、水素原子が結合していることを意味する。
【００１９】
本発明の有機ＥＬ素子の一態様は、下記式（１）で表される化合物及び式（１１）で表される化合物を含む発光層を含む。
【００２０】
また、本発明の混合材料の一態様は、下記式（１）で表される化合物及び式（１１）で表される化合物を含む。本発明の混合材料の一態様は、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であることが好ましい。混合材料は、組成物、プレミックス、又はプレミックス材料等と呼ぶ場合もある。
【００２１】
混合材料１００重量％に対して、式（１１）で表される化合物は、５〜３０重量％が好ましく、５〜２０重量％がより好ましく、５〜１５重量％が特に好ましい。
【００２２】
本発明の混合材料は、本質的に、式（１）で表される化合物、式（１１）で表される化合物、及び任意に金属錯体、複素環化合物、縮合芳香族化合物、芳香族アミン化合物からなっており、本発明の効果を損なわない範囲で他に不可避不純物を含んでもよい。
【００２３】
式（１）で表される化合物は、隣接する正孔輸送材料（正孔輸送層（後述）の材料）よりイオン化ポテンシャルが大きくなる傾向があるため、正孔輸送材料からホスト材料への正孔注入のエネルギー障壁が比較的大きく、単独でホスト材料とした場合は、発光層への電子注入に対して、発光層への正孔注入が十分ではないことが考えられる。発光層への正孔注入が十分でない場合は、再結合確率の低下による低効率化を引き起こす場合がある。また、発光層への電子注入に対して、発光層への正孔注入が十分でないために電子が正孔輸送材料に侵入し、正孔輸送材料上でも再結合し、素子の劣化を引き起こし、素子寿命が短くなる可能性がある。
式（１）で表される化合物及び式（１１）で表される化合物を組み合わせることにより、正孔輸送材料から発光層へ適度に正孔が注入され、高効率化及び長寿命化を達成することができる。
【００２４】
【化３】
2017043652.tif 000005
式（１）において、
Ａ１は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基である。
Ａ２は、置換もしくは無置換のフルオランテニル基、又は置換もしくは無置換のアザフルオランテニル基を表す。
【００２５】
Ｙ１〜Ｙ１６は互いに独立してＣ（Ｒ）を表し、Ｒはそれぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３２（好ましくは７〜３２、より好ましくは６〜１２、特に好ましくは７〜１２）のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基又はカルバゾール骨格に結合する結合手を表す。
隣り合うＲ同士は、互いに結合して、飽和もしくは不飽和の、置換されてもよい５員環又は６員環の環状構造を形成してもよい。
Ｙ５〜Ｙ８のいずれかにおけるＲ及びＹ９〜Ｙ１２のいずれかにおけるＲがカルバゾール骨格に結合する結合手であることが好ましい。即ち、Ｙ５〜Ｙ８のいずれか１つにおけるＲと、Ｙ９〜Ｙ１２のいずれか１つにおけるＲとが相互に結合する結合手であることが好ましい。即ち、Ｙ５〜Ｙ８のいずれか１つにおける炭素原子と、Ｙ９〜Ｙ１２のいずれか１つにおける炭素原子が、単結合により結合することが好ましい。
【００２６】
Ｌ１及びＬ２は互いに独立して単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数３〜２０（好ましくは５〜２０、より好ましくは３〜１５、特に好ましくは５〜１５）のヘテロアリーレン基である。
【００２７】
【化４】
2017043652.tif 000006
【００２８】
式（１１）中、Ａｒ１１〜Ａｒ１３は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０）のアリール基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０（好ましくは７〜５０）のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０）のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０）のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０）のアリール基で置換されたアミノ基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基である。
式（１１）で表される化合物は、カルバゾリル基及びアザカルバゾリル基のいずれも含まないことが好ましい。
【００２９】
式（１）で表される化合物は、下記式（２）、（３）又は（４）で表される化合物であることが好ましい。
【００３０】
【化５】
2017043652.tif 000007
式（２）〜（４）において、Ａ１、Ａ２、Ｙ１〜Ｙ１６、Ｌ１及びＬ２は、それぞれ上記式（１）におけるものと同様である。ここで、式（２）は、式（１）において、Ｙ６とＹ１１におけるＲが相互に結合する単結合である場合に相当する。式（３）は、式（１）において、Ｙ７とＹ１１におけるＲが相互に結合する単結合である場合に相当する。式（４）は、式（１）において、Ｙ７とＹ１０におけるＲが相互に結合する単結合である場合に相当する。
【００３１】
Ｙ１〜Ｙ１６におけるＲは、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜１０のアルコキシカルボニル基であることが好ましく、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基であることがより好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
【００３２】
式（２）において、Ｙ１〜Ｙ５、Ｙ７〜Ｙ１０及びＹ１２〜Ｙ１６におけるＲは、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜１０のアルコキシカルボニル基であることが好ましく、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基であることがより好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
【００３３】
式（３）において、Ｙ１〜Ｙ６、Ｙ８〜Ｙ１０及びＹ１２〜Ｙ１６におけるＲは、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜１０のアルコキシカルボニル基であることが好ましく、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基であることがより好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
【００３４】
式（４）において、Ｙ１〜Ｙ６、Ｙ８〜Ｙ９及びＹ１１〜Ｙ１６におけるＲは、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜１０のアルコキシカルボニル基であることが好ましく、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基であることがより好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
【００３５】
Ｌ１及びＬ２の少なくとも一方が単結合であることが好ましく、Ｌ１が単結合でありＬ２が単結合ではないことがより好ましく、Ｌ１及びＬ２がともに単結合であることが特に好ましい。
【００３６】
Ｌ２が単結合又はフェニレン基であることが好ましく、単結合又はｍ−フェニレン基であることがより好ましい。
【００３７】
Ａ１がフェニル基、又はナフチル基であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。
【００３８】
Ａ２が、下記式（７）で表される基であることが好ましい。
【化６】
2017043652.tif 000008
式（７）中、Ｙ２１〜Ｙ３０は、それぞれ独立に、Ｃ（Ｒ４）又はＮである。Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０（好ましくは６〜１０）のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３２（好ましくは７〜１２）のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０（好ましくは６〜１０）のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０（好ましくは６〜１０）のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基であり、Ｒ４の１つはＬ２に結合する結合手である。
【００３９】
Ｙ２１〜Ｙ３０のうち少なくとも１つがＮであることが好ましい。
Ｙ２３がＮであることが好ましい。
【００４０】
Ｙ２２が、Ｃ（Ｒ４）であり、Ｙ２２のＲ４がＬ２に結合する結合手であることが好ましい。
【００４１】
Ｙ２８が、Ｃ（Ｒ４）であり、Ｙ２８のＲ４がＬ２に結合する結合手であることが好ましい。
【００４２】
式（１）で表される化合物が、下記式（８）で表される化合物であることが好ましい。式（８）において、窒素原子はＹ２１〜Ｙ３０の任意の位置に結合する。
【化７】
2017043652.tif 000009
（式（８）において、Ｙ２１〜Ｙ３０は、それぞれ上記式（７）におけるものと同様である。）
【００４３】
Ａ２は、下記式（５）で表される基であるであることが好ましい。
【化８】
2017043652.tif 000010
式（５）中、Ｒ１１〜Ｒ２０は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３２（好ましくは７〜３２、より好ましくは６〜１２、特に好ましくは７〜１２）のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基であり、Ｒ１１〜Ｒ２０の１つはＬ２に結合する結合手である。
Ｒ１１〜Ｒ２０は前述のＲと同様である。
Ｒ１４がＬ２に結合する結合手であることが好ましい。
Ｒ１８がＬ２に結合する結合手であることが好ましい。
【００４４】
式（１）で表される化合物は、下記式（６）で表される化合物であることが好ましい。式（６）において、窒素原子はフルオランテンの任意の位置に結合する。
【化９】
2017043652.tif 000011
【００４５】
Ａ１における環形成炭素数６〜１８（好ましくは６〜１２）のアリール基としては、非縮合アリール基及び縮合アリール基が挙げられ、より具体的には、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ベンゾ［ｃ］フェナントレニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、フルオランテニル基等が挙げられる。
【００４６】
Ｒにおける環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基、フェナントリル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾ［ｃ］フェナントリル基、ベンゾ［ｇ］クリセニル基、ベンゾアントリル基、トリフェニレニル基、フルオレニル基、９，９−ジメチルフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クォーターフェニル基、フルオランテニル基等が挙げられ、好ましくはフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クォーターフェニル基、ナフチル基、トリフェニレニル基、フルオレニル基である。Ｒにおける環形成炭素数５〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。Ｒにおける環形成炭素数６〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
【００４７】
Ｒにおける炭素数１〜１０のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状又は環状でもよい。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ネオペンチル基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−ブチルペンチル基、３−メチルペンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、３，５−テトラメチルシクロヘキシル基等が挙げられる。
【００４８】
Ｒにおける炭素数１〜１０のアルコキシ基としては、例えば、上記炭素数１〜１０のアルキル基に酸素が結合した基が挙げられる。
【００４９】
Ｒにおける炭素数６〜３２（好ましくは７〜３２、より好ましくは６〜１２、特に好ましくは７〜１２）のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基等が挙げられる。Ｒにおける炭素数６〜１２のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基等が挙げられる。
【００５０】
Ｒにおける環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリールオキシ基としては、例えば、上記環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリール基に酸素が結合した基が挙げられる。Ｒにおける環形成炭素数５〜１０のアリールオキシ基としては、例えば、上記環形成炭素数５〜１０のアリール基に酸素が結合した基が挙げられる。
【００５１】
Ｒにおける置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリールチオ基としては、例えば、上記環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリール基に硫黄が結合した基が挙げられる。Ｒにおける環形成炭素数５〜１０のアリールチオ基としては、例えば、上記環形成炭素数５〜１０のアリール基に酸素が結合した基が挙げられる。
【００５２】
Ｒにおける炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基としては、例えば、上記炭素数１〜１０のアルキル基にオキシカルボニルの酸素が結合した基が挙げられる。
【００５３】
Ｌ１及びＬ２における環形成炭素数６〜１８のアリーレン基としては、フェニレン基（例えばｍ−フェニレン基）、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ピレニレン基等が挙げられる。
【００５４】
Ｌ１及びＬ２における環形成原子数３〜２０（好ましくは５〜２０、より好ましくは３〜１５、特に好ましくは５〜１５）のヘテロアリーレン基としては、非縮合ヘテロアリーレン基及び縮合ヘテロアリーレン基が挙げられ、より具体的には、ピロリル基、ピラジニル基、ピリジニル基、インドリル基、イソインドリル基、フリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、及びチエニル基を２価の基にした基、並びにピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、インドール環、キノリン環、アクリジン環、ピロリジン環、ジオキサン環、ピペリジン環、モルフォリン環、ピペラジン環、カルバゾール環、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、ベンゾチアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピラン環、ジベンゾフラン環、及びベンゾ［ｃ］ジベンゾフラン環から形成される２価の基が挙げられる。Ｌ１及びＬ２における環形成原子数３〜１５のヘテロアリーレン基としては、非縮合ヘテロアリーレン基及び縮合ヘテロアリーレン基が挙げられ、より具体的には、ピロリル基、ピラジニル基、ピリジニル基、インドリル基、イソインドリル基、フリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、及びチエニル基を２価の基にした基、並びにピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、インドール環、キノリン環、アクリジン環、ピロリジン環、ジオキサン環、ピペリジン環、モルフォリン環、ピペラジン環、カルバゾール環、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、ベンゾチアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピラン環、ジベンゾフラン環、及びベンゾ［ｃ］ジベンゾフラン環から形成される２価の基が挙げられる。
【００５５】
また、本明細書中、環形成原子数３〜２０（好ましくは５〜２０、より好ましくは３〜１５、特に好ましくは５〜１５）のヘテロアリーレン基には以下の構造を２価の基にした基も含まれる。
【化１０】
2017043652.tif 000012
式中、Ｘ，Ｙはそれぞれ酸素原子、硫黄原子、窒素原子又は−ＮＨ−基である。
【００５６】
式（１）〜（５）、（７）、（８）で表される化合物において、「置換もしくは無置換の」という場合における置換基としては、例えば、Ｒについて上述した無置換の環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリール基、無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、無置換の炭素数６〜３２（好ましくは７〜３２、より好ましくは６〜１２、特に好ましくは７〜１２）のアラルキル基、無置換の環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリールオキシ基、無置換の環形成炭素数５〜３０（好ましくは６〜３０、より好ましくは５〜１０、特に好ましくは６〜１０）のアリールチオ基、及び無置換の炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基等が挙げられる。
これらの各置換基の具体例は、それぞれＲの置換基として上述したものと同様である。
【００５７】
また、式（１）〜（５）、（７）、（８）で表される化合物において、「置換もしくは無置換の」という場合における置換基としては、無置換のシリル基（−ＳｉＨ３）、炭素数１〜１０のアルキル基で置換されたシリル基、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基又はシアノ基等も挙げられる。
炭素数１〜１０のアルキル基で置換されたシリル基としては、トリメチルシリル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子等が挙げられる。
炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
【００５８】
式（１）〜（６）及び（７）〜（８）で表される化合物として、例えば、以下に示す化合物が具体例として挙げられる。尚、以下の構造式において、Ｄは重水素（ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ）を表す。
【化１１】
2017043652.tif 000013
【００５９】
【化１２】
2017043652.tif 000014
【００６０】
【化１３】
2017043652.tif 000015
【００６１】
【化１４】
2017043652.tif 000016
【００６２】
【化１５】
2017043652.tif 000017
【００６３】
【化１６】
2017043652.tif 000018
【００６４】
【化１７】
2017043652.tif 000019
【００６５】
【化１８】
2017043652.tif 000020
【００６６】
【化１９】
2017043652.tif 000021
【００６７】
【化２０】
2017043652.tif 000022
【００６８】
【化２１】
2017043652.tif 000023
【００６９】
【化２２】
2017043652.tif 000024
【００７０】
【化２３】
2017043652.tif 000025
【００７１】
【化２４】
2017043652.tif 000026
【００７２】
【化２５】
2017043652.tif 000027
【００７３】
【化２６】
2017043652.tif 000028
【００７４】
【化２７】
2017043652.tif 000029
【００７５】
【化２８】
2017043652.tif 000030
【００７６】
【化２９】
2017043652.tif 000031
【００７７】
【化３０】
2017043652.tif 000032
【００７８】
【化３１】
2017043652.tif 000033
【００７９】
【化３２】
2017043652.tif 000034
【００８０】
【化３３】
2017043652.tif 000035
【００８１】
【化３４】
2017043652.tif 000036
【００８２】
【化３５】
2017043652.tif 000037
【００８３】
【化３６】
2017043652.tif 000038
【００８４】
式（１１）におけるＡｒ１１〜Ａｒ１３は、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基であることが好ましい。式（１１）におけるＡｒ１１〜Ａｒ１３は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基であることがより好ましい。
【００８５】
式（１１）におけるＡｒ１１〜Ａｒ１３のうち少なくとも１つが、置換の環形成炭素数５〜５０のアリール基であり、残りの基のうち少なくとも１つが、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基で置換された環形成炭素数５〜５０のアリール基であることが好ましい。式（１１）におけるＡｒ１１〜Ａｒ１３のうち少なくとも１つが、置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基であり、残りの基のうち少なくとも１つが、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基で置換された環形成炭素数６〜５０のアリール基であることが、より好ましい。
【００８６】
式（１１）で表される化合物は、下記式（１２）又は（１３）で表される化合物であることが好ましい。
【化３７】
2017043652.tif 000039
【００８７】
式（１２）及び（１３）中、Ａｒ１１〜Ａｒ１２及びＡｒ１４〜Ａｒ１７は、それぞれ独立に、上記Ａｒ１１〜Ａｒ１３で挙げられた基と同様の基である。
【００８８】
Ｒ1及びＲ２は、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０）のアリール基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０（好ましくは７〜５０）のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０）のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０）のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０）のアリール基で置換されたアミノ基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基である。
【００８９】
ａ及びｃは、それぞれ独立に、０〜４の整数（好ましくは０又は１、より好ましくは０）であり、ｂ及びｄは、それぞれ独立に、１〜３の整数（好ましくは、１又は２）である。
複数のＲ1同士及び複数のＲ２同士は、互いに結合して、飽和もしくは不飽和の、置換されてもよい５員環又は６員環の環状構造を形成してもよい。
【００９０】
式（１１）で表される化合物は、下記式（１４）で表される化合物であってもよい。
【化３８】
2017043652.tif 000040
【００９１】
式（１４）中、Ｒ３は、それぞれ独立に、上記Ｒ1及びＲ２で挙げられた基と同様の基である。
【００９２】
ｅは、それぞれ独立に０〜４の整数（好ましくは０、１又は２、より好ましくは０又は１）であり、ｆは、それぞれ独立に１〜３の整数である。
隣り合う複数のＲ３同士は、互いに結合して、飽和もしくは不飽和の、置換されてもよい５員環又は６員環の環状構造を形成してもよい。
【００９３】
Ａｒ１１〜Ａｒ１７及びＲ1〜Ｒ３における、環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０、より好ましくは５〜１８、特に好ましくは６〜１８）のアリール基としては、例えば、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−テルフェニル４−イル基、ｐ−テルフェニル３−イル基、ｐ−テルフェニル２−イル基、ｍ−テルフェニル４−イル基、ｍ−テルフェニル３−イル基、ｍ−テルフェニル２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−テルフェニル４−イル基、クリセニル基、フルオランテニル基及びフルオレニル基等が挙げられる。
これらの中で、好ましくはフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、テルフェニル基、フェナントリル基及びフルオレニル基であり、より好ましくはフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、テルフェニル基及びフルオレニル基である。
【００９４】
本明細書中、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基には、以下の構造も含まれる。
【化３９】
2017043652.tif 000041
式中、Ｘ，Ｙはそれぞれ酸素原子又は硫黄原子である。
【００９５】
Ａｒ１１〜Ａｒ１７及びＲ１〜Ｒ３における、炭素数１〜５０（好ましくは１〜１８）のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。
【００９６】
Ａｒ１１〜Ａｒ１７及びＲ1〜Ｒ３における、炭素数１〜５０（好ましくは１〜１８）のアルコキシ基としては、例えば、上記炭素数１〜５０のアルキル基に酸素が結合した基が挙げられる。
【００９７】
Ａｒ１１〜Ａｒ１７及びＲ1〜Ｒ３における、炭素数６〜５０（好ましくは７〜５０、より好ましくは６〜１８、特に好ましくは７〜１８）のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、１−α−ナフチルイソプロピル基、２−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基、１−β−ナフチルイソプロピル基、２−β−ナフチルイソプロピル基、１−ピロリルメチル基、２−（１−ピロリル）エチル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｏ−メチルベンジル基、ｐ−クロロベンジル基、ｍ−クロロベンジル基、ｏ−クロロベンジル基、ｐ−ブロモベンジル基、ｍ−ブロモベンジル基、ｏ−ブロモベンジル基、ｐ−ヨードベンジル基、ｍ−ヨードベンジル基、ｏ−ヨードベンジル基、ｐ−ヒドロキシベンジル基、ｍ−ヒドロキシベンジル基、ｏ−ヒドロキシベンジル基、ｐ−アミノベンジル基、ｍ−アミノベンジル基、ｏ−アミノベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基、ｍ−シアノベンジル基、ｏ−シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基等が挙げられる。
【００９８】
Ａｒ１１〜Ａｒ１７及びＲ1〜Ｒ３における、環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０、より好ましくは５〜１８、特に好ましくは６〜１８）のアリールオキシ基としては、例えば、上記環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０、より好ましくは５〜１８、特に好ましくは６〜１８）のアリール基に酸素が結合した基が挙げられる。
【００９９】
Ａｒ１１〜Ａｒ１７及びＲ1〜Ｒ３における、環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０、より好ましくは５〜１８、特に好ましくは６〜１８）のアリールチオ基としては、例えば、上記環形成炭素数５〜５０（好ましくは６〜５０、より好ましくは５〜１８、特に好ましくは６〜１８）のアリール基に硫黄が結合した基が挙げられる。
【０１００】
Ａｒ１１〜Ａｒ１７及びＲ1〜Ｒ３における、炭素数２〜５０（好ましくは２〜１８）のアルコキシカルボニル基としては、例えば、上記炭素数１〜５０のアルキル基にオキシカルボニルの酸素が結合した基が挙げられる。
【０１０１】
Ａｒ１１〜Ａｒ１７及びＲ1〜Ｒ３における、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
【０１０２】
ａ、ｃ及びｅは、それぞれ独立に、０又は１が好ましい。
ｂ、ｄ及びｆは、それぞれ独立に、１又は２が好ましい。
【０１０３】
式（１１）〜（１４）で表される化合物として、例えば、以下に示す化合物が具体例として挙げられる。
【化４０】
2017043652.tif 000042
【０１０４】
【化４１】
2017043652.tif 000043
【０１０５】
【化４２】
2017043652.tif 000044
【０１０６】
【化４３】
2017043652.tif 000045
【０１０７】
【化４４】
2017043652.tif 000046
【０１０８】
【化４５】
2017043652.tif 000047
【０１０９】
【化４６】
2017043652.tif 000048
【０１１０】
【化４７】
2017043652.tif 000049
【０１１１】
【化４８】
2017043652.tif 000050
【０１１２】
【化４９】
2017043652.tif 000051
【０１１３】
【化５０】
2017043652.tif 000052
【０１１４】
【化５１】
2017043652.tif 000053
【０１１５】
ｉ―Ｐｒはイソプロピル基である。
【化５２】
2017043652.tif 000054
【０１１６】
【化５３】
2017043652.tif 000055
【０１１７】
式（１１）〜（１４）で表される化合物において、「置換もしくは無置換の」という場合における置換基としては、Ａｒ１１〜Ａｒ１７及びＲ１〜Ｒ３について上述したような置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアラルキル基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のアリール基で置換されたアミノ基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基又は置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基等が挙げられる。これらの各置換基の具体例は、Ａｒ１１〜Ａｒ１３及びＲ１〜Ｒ３について上述したものと同様である。
ここで挙げた置換基の中では、無置換のアリール基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、及び置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基が好ましく、さらには、各置換基の説明において好ましいとした具体的な置換基が好ましい。
これらの置換基は、上記の置換基によって更に置換されてもよい。
【０１１８】
式（１１）で表される化合物のイオン化ポテンシャルが、式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャルより小さいことが好ましい。
「（前記式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）−（前記式（１１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）」の値が、０ｅＶ超０．２５ｅＶ以下であることが好ましく、０．１０ｅＶ以上０．２５ｅＶ以下がより好ましく、０．２０ｅＶ以上０．２５ｅＶ以下が特に好ましい。
イオン化ポテンシャルは、例えば大気下で光電子分光装置ＡＣ−３（理研計器株式会社製）を用いて測定できる。具体的には、例えば、測定対象となる化合物に光を照射し、その際に電荷分離によって生じる電子量を測定することにより測定できる。
【０１１９】
上記発光層は、さらに、金属錯体を含有してもよい。
金属錯体は、Ｉｒ，Ｐｔ，Ｔｂ，Ｅｕ、Ｏｓ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｒｅ及びＲｕから選択される金属原子と、配位子と、を有することが好ましい。配位子は、オルトメタル結合を有することが好ましい。
【０１２０】
量子収率が高く、発光素子の外部量子効率をより向上させることができるという点で、Ｉｒ，Ｔｂ及びＥｕから選択される金属原子のオルトメタル化錯体がより好ましい。
【０１２１】
好ましい金属錯体の具体例を、以下に示す。
【化５４】
2017043652.tif 000056
【０１２２】
【化５５】
2017043652.tif 000057
【０１２３】
【化５６】
2017043652.tif 000058
【０１２４】
【化５７】
2017043652.tif 000059
【０１２５】
【化５８】
2017043652.tif 000060
【０１２６】
金属錯体は２以上を組み合わせてもよく、金属錯体のうち少なくとも１種は、発光波長の極大値が４５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下であることが好ましい。好適な例としては、極大値が４５０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下、４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ以下、５９０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下、である。
このような発光波長の金属錯体（ドーパント）を、式（１）で表される化合物及び式（１１）で表される化合物（ホスト材料）にドープして発光層を構成することにより、高効率な有機ＥＬ素子とできる。
【０１２７】
また、上記発光層は、光性の高い物質を分散させるため、１）アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、若しくは亜鉛錯体等の金属錯体、２）オキサジアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、若しくはフェナントロリン誘導体等の複素環化合物、３）アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、若しくはクリセン誘導体等の縮合芳香族化合物、４）トリアリールアミン誘導体、若しくは縮合多環芳香族アミン誘導体等の芳香族アミン化合物等を含んでもよい。
【０１２８】
本発明の有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／発光層／陰極
（３）陽極／発光層／電子注入・輸送層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入・輸送層／陰極
（５）陽極／有機半導体層／発光層／陰極
（６）陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極
（７）陽極／有機半導体層／発光層／付着改善層／陰極
（８）陽極／正孔注入・輸送層／発光層／電子注入・輸送層／陰極
（９）陽極／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（１０）陽極／無機半導体層／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（１１）陽極／有機半導体層／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（１２）陽極／絶縁層／正孔注入・輸送層／発光層／絶縁層／陰極
（１３）陽極／絶縁層／正孔注入・輸送層／発光層／電子注入・輸送層／陰極
等の構造を挙げることができる。
上記の中で（８）の構成が好ましく用いられるが、これらに限定されるものではない。
【０１２９】
また、発光層は、燐光発光層でも蛍光発光層でもよく、複数あってもよい。複数の発光層がある場合、各発光層の間に、燐光発光層で生成された励起子が蛍光発光層に拡散することを防ぐ目的で、スペース層を有していてもよい。
【０１３０】
図１に、本発明の実施形態における有機ＥＬ素子の一例の概略構成を示す。
有機ＥＬ素子１は、透明な基板２と、陽極３と、陰極４と、陽極３と陰極４との間に配置された有機薄膜層１０と、を有する。
有機薄膜層１０は、上述の発光層５を有するが、発光層５と陽極３との間に正孔注入・輸送層６等、発光層５と陰極４との間に電子注入・輸送層７等を備えていてもよい。
また、発光層５の陽極３側に電子障壁層を、発光層５の陰極４側に正孔障壁層を、それぞれ設けてもよい。
これにより、電子や正孔を発光層５に閉じ込めて、発光層５における励起子の生成確率を高めることができる。
【０１３１】
また、本発明の有機ＥＬ素子の一態様は、蛍光又は燐光発光型の単色発光素子であっても、蛍光／燐光ハイブリッド型の白色発光素子であってもよいし、単独の発光ユニットを有するシンプル型であっても、複数の発光ユニットを有するタンデム型であってもよい。ここで、「発光ユニット」とは、一層以上の有機層を含み、そのうちの一層が発光層であり、注入された正孔と電子が再結合することにより発光することができる最小単位をいう。発光ユニットの代表的な層構成を以下に示す。
（ａ）正孔輸送層／発光層（／電子輸送層）
（ｂ）正孔輸送層／第一燐光発光層／第二燐光発光層（／電子輸送層）
（ｃ）正孔輸送層／燐光発光層／スペース層／蛍光発光層（／電子輸送層）
（ｄ）正孔輸送層／第一燐光発光層／第二燐光発光層／スペース層／蛍光発光層（／電子輸送層）
（ｅ）正孔輸送層／第一燐光発光層／スペース層／第二燐光発光層／スペース層／蛍光発光層（／電子輸送層）
（ｆ）正孔輸送層／燐光発光層／スペース層／第一蛍光発光層／第二蛍光発光層（／電子輸送層）
【０１３２】
タンデム型有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、以下の素子構成を挙げることができる。
陽極／第一発光ユニット／中間層／第二発光ユニット／陰極
ここで、上記第一発光ユニット及び第二発光ユニットとしては、例えば、それぞれ独立に上述の発光ユニットと同様のものを選択することができる。
上記中間層は、一般的に、中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、第一発光ユニットに電子を、第二発光ユニットに正孔を供給する、公知の材料構成を用いることができる。
【０１３３】
発光層のホスト材料には、蛍光ホスト及び燐光ホストがあり、蛍光ドーパントと組み合わされたときには蛍光ホストと称し、燐光ドーパントと組み合わされたときには燐光ホストと称するものであり、分子構造のみから一義的に蛍光ホストや燐光ホストに限定的に区分されるものではない。
言い換えると、蛍光ホストとは、蛍光ドーパントを含有する蛍光発光層を構成する材料を意味し、蛍光発光材料のホストにしか利用できないものを意味しているわけではない。
同様に燐光ホストとは、燐光ドーパントを含有する燐光発光層を構成する材料を意味し、燐光材料のホストにしか利用できないものを意味しているわけではない。
【０１３４】
また、本明細書中で「正孔注入・輸送層」は「正孔注入層及び正孔輸送層のうちの少なくともいずれか一方」を意味し、「電子注入・輸送層」は「電子注入層及び電子輸送層のうちの少なくともいずれか一方」を意味する。
【０１３５】
基板は、発光素子の支持体として用いられる。基板としては、例えば、ガラス、石英、プラスチック等を用いることができる。また、可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルからなるプラスチック基板等が挙げられる。
【０１３６】
基板上に形成される陽極には、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物等を用いることが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン、及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、グラフェン等が挙げられる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。
【０１３７】
正孔注入層は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、芳香族アミン化合物、フルオレン誘導体等のラダー系化合物又は高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）等も使用できる。
【０１３８】
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層には、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体等を使用する事ができる。ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。尚、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
正孔輸送層は、上述の式（１１）で表される化合物と同様の化合物を使用することが好ましい。
【０１３９】
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層には、１）リチウム錯体、アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、亜鉛錯体等の金属錯体、２）イミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、アジン誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントロリン誘導体等の複素芳香族化合物、３）高分子化合物を使用することができる。
【０１４０】
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層には、リチウム（Ｌｉ）、リチウム錯体、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。
【０１４１】
陰極には、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物等を用いることが好ましい。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第１族又は第２族に属する元素、即ちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、及びマグネシウム（Ｍｇ）等のアルカリ土類金属、及びこれらを含む合金（例えば、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）等の希土類金属及びこれらを含む合金等が挙げられる。
【０１４２】
本発明の有機ＥＬ素子の一態様において、各層の形成方法は特に限定されない。従来公知の真空蒸着法、スピンコーティング法等による形成方法を用いることができる。発光層等の各層は、真空蒸着法、分子線蒸着法（ＭＢＥ法）あるいは溶媒に解かした溶液のディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法による公知の方法で形成することができる。
【０１４３】
発光層の形成において、式（１）で表される化合物及び式（１１）で表される化合物を共蒸着してもよい。
また、式（１）で表される化合物及び式（１１）で表される化合物をプレミックスし、有機ＥＬ素子用材料とし、有機ＥＬ素子用材料を蒸着してもよい。
プレミックスは、式（１）で表される化合物の粉末及び式（１１）で表される化合物の粉末を混合することが好ましい。
【０１４４】
本発明の有機ＥＬ素子の一態様において、各層の膜厚は特に制限されないが、一般にピンホール等の欠陥を抑制し、印加電圧を低く抑え、効率をよくするため、通常は数ｎｍから１μｍの範囲が好ましい。
【０１４５】
本発明の有機ＥＬ素子は、照明装置、表示装置等に使用できる。
【実施例】
【０１４６】
合成例
後述のＨｏｓｔ１、Ｈｏｓｔ１Ｄは、国際公開第２０１２／１０８３８８号に記載の方法により、合成した。【０１４７】
後述のＨｏｓｔ１Ａは、国際公開第２０１２／１０８３８８号の段落０１７４〜０１７５において、３−ブロモフルオランテンに代えて、８−ブロモフルオランテンを用いた以外同様に合成した。【０１４８】
後述のＨｏｓｔ１Ｂは、国際公開第２０１２／１０８３８８号の段落０１７４〜０１７５において、３−ブロモフルオランテンに代えて、２−ブロモ−３−アザフルオランテンを用いた以外同様に合成した。【０１４９】
後述のＨｏｓｔ１Ｃは、国際公開第２０１２／１０８３８８号の段落０１７４〜０１７５において、中間体１−１に代えて、３−（９−ナフチルカルバゾール−３−イル）カルバゾールを用いた以外同様に合成した。【０１５０】
実施例１
２５ｍｍ×７５ｍｍ×厚さ１．１ｍｍのＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック株式会社製、ＩＴＯ膜厚１３０ｎｍ）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶ（紫外線）オゾン洗浄を３０分間行った。
洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして下記化合物ＨＡを蒸着し、膜厚５ｎｍのＨＡ膜（正孔注入層）を成膜した。このＨＡ膜上に、正孔輸送材料として下記化合物ＨＴを蒸着し、膜厚２１０ｎｍの正孔輸送層を成膜した。【０１５１】
この正孔輸送層上に、下記化合物Ｈｏｓｔ１、Ｈｏｓｔ２及びＤｏｐａｎｔを、Ｈｏｓｔ１：Ｈｏｓｔ２：Ｄｏｐａｎｔの重量比が７８：２０：２となるように共蒸着し、膜厚４０ｎｍの発光層を成膜した。
そして、この発光層成膜に続けて、電子輸送層として、下記化合物ＥＴ及びＬｉｑを、ＥＴ：Ｌｉｑの重量比が５０：５０になるように共蒸着し、膜厚３０ｎｍで成膜した。【０１５２】
次に、Ｌｉｑを電子注入性電極（陰極）として成膜速度０．１オングストローム／ｍｉｎで膜厚を１ｎｍとした。このＬｉｑ膜上に金属Ａｌを蒸着させ、金属陰極を膜厚８０ｎｍで形成し有機ＥＬ素子を作製した。【０１５３】
得られた有機ＥＬ素子の初期特性を、室温下、ＤＣ（直流）定電流１０ｍＡ／ｃｍ２駆動で測定した。電圧、発光色度及びＬ／Ｊ発光効率の測定結果を表１に示す。さらに電流密度が５０ｍＡ／ｃｍ２となるように有機ＥＬ素子に電圧を印加し、初期輝度に対して輝度が９０％となるまでの時間を測定した寿命ＬＴ９０の結果を表１に示す。
発光色度ｘ，ｙは、分光放射輝度計（ＣＳ−１０００、ミノルタ製）により測定した。
下記化合物ＨＴ、Ｈｏｓｔ１及びＨｏｓｔ２のイオン化ポテンシャルを、大気下で光電子分光装置ＡＣ−３（理研計器株式会社製）を用いて測定した。具体的には、測定対象となる化合物に光を照射し、その際に電荷分離によって生じる電子量を測定することにより測定した。結果を表２に示す。【０１５４】
実施例２，３及び比較例１〜６
実施例１の発光層蒸着の化合物を、表１に記載の化合物に変更した以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評価した。結果を表１に示す。
下記化合物Ｈｏｓｔ３〜７のイオン化ポテンシャルを、実施例１と同様に測定した。結果を表２に示す。【０１５５】
【化５９】
2017043652.tif 000061
【０１５６】
【化６０】
2017043652.tif 000062
【０１５７】
【表１】
2017043652.tif 000063
【０１５８】
尚、比較例１において、Ｈｏｓｔ１：Ｄｏｐａｎｔの重量比は９８：２であり、比較例２において、Ｈｏｓｔ２：Ｄｏｐａｎｔの重量比は９８：２であり、比較例３において、Ｈｏｓｔ３：Ｄｏｐａｎｔの重量比は９８：２であり、比較例４において、Ｈｏｓｔ４：Ｄｏｐａｎｔの重量比は９８：２である。【０１５９】
実施例１〜４は、比較例１〜６に対して、大きなＬＴ９０を示した。特に、実施例２及び４は、高いＬＴ９０を示した。
実施例１〜４は、比較例１〜６に対して、高い発光効率を示した。
実施例１〜４は、比較例１、２、５及び６と比較して、電圧に低下がみられた。
比較例３、４においては、電圧は実施例と比較して低いものの、発光効率とＬＴ９０は実施例と比べて大きく劣っていた。【０１６０】
【表２】
2017043652.tif 000064
【０１６１】
また、実施例１〜４の発光層で用いた化合物について、「（前記式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）−（前記式（１１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）」の値の計算結果を、表３に示す。【０１６２】
【表３】
2017043652.tif 000065
【０１６３】
実施例５及び比較例７
実施例５及び比較例７の有機ＥＬ素子は、発光層で用いる化合物をそれぞれ表４に記載の化合物及び重量比に変更した以外は実施例１と同様にして作製し、実施例１と同様にして評価した。結果を表４に示す。化合物Ｈｏｓｔ１Ｄの構造を以下に示す。
化合物Ｈｏｓｔ１Ｄのイオン化ポテンシャルを、実施例１と同様に測定した。結果を表５に示す。【０１６４】
【化６１】
2017043652.tif 000066
【０１６５】
【表４】
2017043652.tif 000067
【０１６６】
実施例５は、比較例７に対して、大きなＬＴ９０を示した。
実施例５は、比較例７に対して、高い発光効率を示した。
実施例５は、比較例７と比較して、電圧に低下がみられた。【０１６７】
【表５】
2017043652.tif 000068
【０１６８】
また、実施例５の発光層で用いた化合物について、「（前記式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）−（前記式（１１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）」の値の計算結果を、表６に示す。【０１６９】
【表６】
2017043652.tif 000069
【０１７０】
実施例６及び比較例８
実施例６及び比較例８の有機ＥＬ素子は、実施例１の正孔輸送材料の化合物ＨＴを、下記化合物ＨＴ１に変更し、実施例１の発光層蒸着の化合物を、それぞれ表７に記載の化合物及び重量比に変更し、実施例１の電子輸送層に代えて、第１の電子輸送層（正孔障壁層）として、下記化合物ＥＴ１を蒸着し、成膜（１０ｎｍ）し、続けて、第２の電子輸送層として、下記化合物ＥＴ２を蒸着し、成膜（１５ｎｍ）し、実施例１のＬｉｑに代えて、ＬｉＦを用いて電子注入性電極（陰極）を成膜速度０．１オングストローム／ｓで成膜（１ｎｍ）した以外は実施例１と同様にして作製した。
得られた素子について、電圧、発光色度及びＬ／Ｊ発光効率を実施例１と同様にして評価した。また、電流密度が５０ｍＡ／ｃｍ２となるように有機ＥＬ素子に電圧を印加し、初期輝度に対して輝度が９５％となるまでの時間を測定した寿命ＬＴ９５の測定を行った。結果を表７に示す。化合物Ｈｏｓｔ１Ａの構造を以下に示す。
下記化合物Ｈｏｓｔ１Ａのイオン化ポテンシャルを、実施例１と同様に測定した。結果を表８に示す。【０１７１】
【化６２】
2017043652.tif 000070
【０１７２】
【表７】
2017043652.tif 000071
【０１７３】
実施例６は、比較例８に対して、大きなＬＴ９５を示した。
実施例６は、比較例８に対して、高い発光効率を示した。【０１７４】
【表８】
2017043652.tif 000072
【０１７５】
また、実施例６の発光層で用いた化合物について、「（前記式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）−（前記式（１１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）」の値の計算結果を、表９に示す。【０１７６】
【表９】
2017043652.tif 000073
【０１７７】
実施例７及び比較例９
実施例７及び比較例９の有機ＥＬ素子は、実施例１の正孔輸送材料の化合物ＨＴを、下記化合物ＨＴ２に変更し、実施例１の発光層蒸着の化合物を、それぞれ表１０に記載の化合物及び重量比に変更し、実施例１の電子輸送層に代えて、第１の電子輸送層（正孔障壁層）として、下記化合物ＥＴ１を蒸着し、成膜（１０ｎｍ）し、続けて、第２の電子輸送層として、下記化合物ＥＴ２を蒸着し、成膜（１５ｎｍ）し、実施例１のＬｉｑに代えて、ＬｉＦを用いて電子注入性電極（陰極）を成膜速度０．１オングストローム／ｓで成膜（１ｎｍ）した以外は実施例１と同様にして作製した。
得られた素子について、電圧、発光色度及びＬ／Ｊ発光効率を実施例１と同様にして評価した。また、電流密度が５０ｍＡ／ｃｍ２となるように有機ＥＬ素子に電圧を印加し、初期輝度に対して輝度が９５％となるまでの時間を測定した寿命ＬＴ９５の測定を行った。結果を表１０に示す。化合物Ｈｏｓｔ１Ｂの構造を以下に示す。
化合物Ｈｏｓｔ１Ｂのイオン化ポテンシャルを、実施例１と同様に測定した。結果を表１１に示す。【０１７８】
【化６３】
2017043652.tif 000074
【０１７９】
【表１０】
2017043652.tif 000075
【０１８０】
実施例７は、比較例９に対して、大きなＬＴ９５を示した。
実施例７は、比較例９に対して、高い発光効率を示した。【０１８１】
【表１１】
2017043652.tif 000076
【０１８２】
また、実施例７の発光層で用いた化合物について、「（前記式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）−（前記式（１１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）」の値の計算結果を、表１２に示す。【０１８３】
【表１２】
2017043652.tif 000077
【０１８４】
実施例８及び比較例１０
実施例８及び比較例１０の有機ＥＬ素子は、実施例１の正孔輸送材料の化合物ＨＴを、上記化合物ＨＴ１に変更し、実施例１の発光層蒸着の化合物を、それぞれ表１３に記載の化合物及び重量比に変更し、実施例１の電子輸送層に代えて、電子輸送層として、上記化合物ＥＴ２を蒸着し、成膜（２５ｎｍ）し、実施例１のＬｉｑに代えて、ＬｉＦを用いて電子注入性電極（陰極）を成膜速度０．１オングストローム／ｓで成膜（１ｎｍ）した以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、実施例１と同様にして評価した。結果を表１３に示す。化合物Ｈｏｓｔ１Ｃの構造を以下に示す。
下記化合物Ｈｏｓｔ１Ｃのイオン化ポテンシャルを、実施例１と同様に測定した。結果を表１４に示す。【０１８５】
【化６４】
2017043652.tif 000078
【０１８６】
【表１３】
2017043652.tif 000079
【０１８７】
実施例８は、比較例１０に対して、大きなＬＴ９０を示した。
実施例８は、比較例１０に対して、高い発光効率を示した。【０１８８】
【表１４】
2017043652.tif 000080
【０１８９】
また、実施例８の発光層で用いた化合物について、「（前記式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）−（前記式（１１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル）」の値の計算結果を、表１５に示す。【０１９０】
【表１５】
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【０１９１】
実施例９及び比較例１１
実施例９及び比較例１１の有機ＥＬ素子は、実施例１の正孔輸送材料の化合物ＨＴを、上記化合物ＨＴ２に変更し、実施例１の発光層蒸着の化合物を、それぞれ表１６に記載の化合物及び重量比に変更し、実施例１の電子輸送層に代えて、電子輸送層として、上記化合物ＥＴ２を蒸着し、成膜（２５ｎｍ）し、実施例１のＬｉｑに代えて、ＬｉＦを用いて電子注入性電極（陰極）を成膜速度０．１オングストローム／ｓで成膜（１ｎｍ）した以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、実施例１と同様にして評価した。結果を表１６に示す。【０１９２】
【表１６】
2017043652.tif 000082
【０１９３】
実施例９は、比較例１１に対して、大きなＬＴ９０を示した。
実施例９は、比較例１１に対して、高い発光効率を示した。【０１９４】
上記に本発明の実施形態及び／又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び／又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
本願のパリ優先の基礎となる日本出願明細書の内容を全てここに援用する。
【図１】
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【国際調査報告】
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