(57)【要約】  陽極と、発光層と、陰極と、を含み、前記発光層は、下記一般式（１）で表される遅延蛍光性の第一の化合物、及び蛍光発光性の第二の化合物を含み、下記一般式（１）において、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基等であり、ＡｒＥＷＧは、環内に窒素原子を１個以上含む置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、または１個以上のシアノ基で置換されている環形成炭素数６〜３０のアリール基であり、Ａｒ１およびＡｒＸの少なくともいずれかは、下記一般式（１ａ）等で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である、有機エレクトロルミネッセンス素子。2016158540.tif 000122
2016158540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、
発光層と、
陰極と、を含み、
前記発光層は、下記一般式（１）で表される遅延蛍光性の第一の化合物、及び蛍光発光性の第二の化合物を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2016158540.tif 000093
［前記一般式（１）中、
Ａｒ１は、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
ＡｒＥＷＧは、環内に窒素原子を１個以上含む置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、または１個以上のシアノ基で置換されている環形成炭素数６〜３０のアリール基であり、
ＡｒＸは、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＡｒＸは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
ｎは、０以上５以下の整数を表し、
ｎが２以上である場合は、複数のＡｒＸは、互いに同一であるか、または異なり、
環（Ａ）は、５員環、６員環、または７員環であり、
Ａｒ１およびＡｒＸの少なくともいずれかは、下記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。］
【化２】
2016158540.tif 000094
【化３】
2016158540.tif 000095
【化４】
2016158540.tif 000096
【化５】
2016158540.tif 000097
【化６】
2016158540.tif 000098
【化７】
2016158540.tif 000099
【化８】
2016158540.tif 000100
［前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）中、
Ｘ１〜Ｘ２０は、それぞれ独立に、ＮまたはＣ−Ｒｘであり、
ただし、
前記一般式（１ｂ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかと結合する炭素原子であり、
前記一般式（１ｃ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ａ２を含む環における窒素原子と結合する炭素原子であり、
前記一般式（１ｅ）において、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかと結合する炭素原子であり、
前記一般式（１ｆ）において、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかと結合する炭素原子であり、
前記一般式（１ｇ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかと結合する炭素原子であり、
前記一般式（１ｈ）において、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかは、Ａ２を含む環における窒素原子と結合する炭素原子であり、
前記一般式（１ｉ）において、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９を含む環とＸ１３〜Ｘ１６およびＸ２０を含む環とを連結する窒素原子と結合する炭素原子であり、
前記一般式（１ｊ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９を含む環とＸ１３〜Ｘ１６およびＸ２０を含む環とを連結する窒素原子と結合する炭素原子であり、
Ｒｘは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｘは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
置換基としての複数のＲｘは、互いに同一であるか、又は異なり、
置換基としての複数のＲｘは、互いに直接結合して環を形成するか、ヘテロ原子を介して環を形成するか、又は環を形成せず、
Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）、Ｓｉ（Ｒ３）（Ｒ４）、Ｃ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）、ＳＯ２、またはＮ（Ｒ５）であり、
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＲ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、置換基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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
Ａｒａは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、および置換シリル基からなる群から選択されるいずれかの基である。］
【請求項２】
前記第一の化合物は、下記一般式（１０）で表される、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化９】
2016158540.tif 000101
［前記一般式（１０）中、
Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立に、Ｎ、Ｃ−ＣＮまたはＣ−Ｒｙであり、
Ｙ１〜Ｙ５のうち、少なくとも１つは、ＮまたはＣ−ＣＮであり、
Ｒｙは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｙは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択される基であり、
複数のＲｙは、互いに同一であるか、または異なり、
Ａｒ１は、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
ＡｒＸは、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＡｒＸは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
ｎは、０以上５以下の整数を表し、
ｎが２以上である場合は、複数のＡｒＸは、互いに同一であるか、または異なり、
環（Ａ）は、５員環、６員環、または７員環であり、
Ａｒ１およびＡｒＸの少なくともいずれかは、下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。］
【化１０】
2016158540.tif 000102
【化１１】
2016158540.tif 000103
［前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）中、
Ｘ１〜Ｘ１６は、それぞれ独立に、ＮまたはＣ−Ｒｘであり、
ただし、
前記一般式（１ｂ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかと結合する炭素原子であり、
前記一般式（１ｃ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ａ２を含む環における窒素原子と結合する炭素原子であり、
Ｒｘは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｘは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
置換基としての複数のＲｘは、互いに同一であるか、異なり、
置換基としての複数のＲｘは、互いに直接結合して環を形成するか、ヘテロ原子を介して環を形成するか、又は環を形成せず、
Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）、Ｓｉ（Ｒ３）（Ｒ４）、Ｃ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）、ＳＯ２、またはＮ（Ｒ５）であり、
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＲ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、置換基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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
Ａｒａは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、および置換シリル基からなる群から選択されるいずれかの基である。］
【請求項３】
前記第一の化合物は、下記一般式（１１）で表される、
請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１２】
2016158540.tif 000104
［前記一般式（１１）中、
Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立に、Ｎ、Ｃ−ＣＮまたはＣ−Ｒｙであり、
Ｙ１〜Ｙ５のうち、少なくとも１つは、ＮまたはＣ−ＣＮであり、
Ｒｙは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｙは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択される基であり、
複数のＲｙは、互いに同一であるか、または異なり、
Ａｒ１は、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
Ａｒ２〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＡｒ２〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
Ａｒ１〜Ａｒ５のうち少なくとも一つは、下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。］
【化１３】
2016158540.tif 000105
【化１４】
2016158540.tif 000106
［前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）中、
Ｘ１〜Ｘ１６は、それぞれ独立に、ＮまたはＣ−Ｒｘであり、
ただし、
前記一般式（１ｂ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかと結合する炭素原子であり、
前記一般式（１ｃ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ａ２を含む環における窒素原子と結合する炭素原子であり、
Ｒｘは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｘは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
置換基としての複数のＲｘは、互いに同一であるか、または異なり、
置換基としての複数のＲｘは、互いに直接結合して環を形成するか、ヘテロ原子を介して環を形成するか、又は環を形成せず、
Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）、Ｓｉ（Ｒ３）（Ｒ４）、Ｃ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）、ＳＯ２、またはＮ（Ｒ５）であり、
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＲ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、置換基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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
Ａｒａは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、および置換シリル基からなる群から選択されるいずれかの基である。］
【請求項４】
前記第一の化合物は、下記一般式（１１ａ）、下記一般式（１１ｂ）、または下記一般式（１１ｃ）で表される化合物である、
請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１５】
2016158540.tif 000107
【化１６】
2016158540.tif 000108
［前記一般式（１１ａ）、（１１ｂ）および（１１ｃ）中、Ｙ１〜Ｙ５、Ｒｙ、Ａｒ２〜Ａｒ５、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｒｘ、Ａ１、Ａ２、Ｒ１〜Ｒ５、およびＡｒａは、それぞれ前述したＹ１〜Ｙ５、Ｒｙ、Ａｒ２〜Ａｒ５、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｒｘ、Ａ１、Ａ２、Ｒ１〜Ｒ５、およびＡｒａと同じ意味を表す。］
【請求項５】
前記第一の化合物は、下記一般式（１１ａａ）、下記一般式（１１ｂｂ）、または下記一般式（１１ｃｃ）で表される化合物である、
請求項３または請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１７】
2016158540.tif 000109
【化１８】
2016158540.tif 000110
［前記一般式（１１ａａ）〜（１１ｃｃ）中、Ｙ１〜Ｙ５、Ｒｙ、Ａｒ２〜Ａｒ５、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｒｘ、およびＡｒａは、それぞれ前述したＹ１〜Ｙ５、Ｒｙ、Ａｒ２〜Ａｒ５、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｒｘ、およびＡｒａと同じ意味を表す。］
【請求項６】
Ａｒ１およびＡｒ２が、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であるか、または
Ａｒ２およびＡｒ３が、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である、
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３が、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である、
請求項３から請求項６のいずれか一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】
前記一般式（１ａ）又は前記一般式（１ａａ）において、Ｘ１〜Ｘ８がＲｘが結合する炭素原子（Ｃ−Ｒｘ）である場合、置換基としての複数のＲｘは、環を形成しない、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
Ｙ１、Ｙ３、およびＹ５のうち、少なくともいずれかは、Ｎである、
請求項２から請求項８のいずれか一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】
Ｙ１、およびＹ３は、Ｎであり、
Ｙ２、Ｙ４、およびＹ５は、Ｃ−Ｒｙである、
請求項２から請求項９のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
Ｙ１、およびＹ５は、Ｎであり、
Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は、Ｃ−Ｒｙである、
請求項２から請求項９のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
Ｙ１、Ｙ３、およびＹ５は、Ｎであり、
Ｙ２、およびＹ４は、Ｃ−Ｒｙである、
請求項２から請求項９のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
前記発光層は、第三の化合物をさらに含み、
前記第三の化合物の一重項エネルギーは、前記第一の化合物の一重項エネルギーよりも大きい、
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
前記第三の化合物は、一つの分子中に下記一般式（３１）で表される部分構造および下記一般式（３２）で表される部分構造のうち少なくともいずれかを含む化合物である
請求項１３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１９】
2016158540.tif 000111
（前記一般式（３１）において、
Ｙ３１〜Ｙ３６は、それぞれ独立に、窒素原子、または第三の化合物の分子中における他の原子と結合する炭素原子であり、
ただし、Ｙ３１〜Ｙ３６のうち少なくともいずれかは、第三の化合物の分子中における他の原子と結合する炭素原子であり、
前記一般式（３２）において、
Ｙ４１〜Ｙ４８は、それぞれ独立に、窒素原子、または第三の化合物の分子中における他の原子と結合する炭素原子であり、
ただし、Ｙ４１〜Ｙ４８のうち少なくともいずれかは、第三の化合物の分子中における他の原子と結合する炭素原子であり、
Ｘ３０は、窒素原子、酸素原子、または硫黄原子である。）
【請求項１５】
前記陽極と前記発光層との間に正孔輸送層を含む、
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
前記陰極と前記発光層との間に電子輸送層を含む、
請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える電子機器。
【請求項１８】
下記一般式（１０）で表される化合物。
【化２０】
2016158540.tif 000112
［前記一般式（１０）中、
Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立に、Ｎ、Ｃ−ＣＮまたはＣ−Ｒｙであり、
Ｙ１〜Ｙ５のうち、少なくとも１つは、ＮまたはＣ−ＣＮであり、
Ｒｙは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｙは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択される基であり、
複数のＲｙは、互いに同一であるか、または異なり、
Ａｒ１は、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
ＡｒＸは、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＡｒＸは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
ｎは、０以上５以下の整数を表し、
ｎが２以上である場合は、複数のＡｒＸは、互いに同一であるか、または異なり、
環（Ａ）は、５員環、６員環、または７員環であり、
Ａｒ１およびＡｒＸの少なくともいずれかは、下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。］
【化２１】
2016158540.tif 000113
【化２２】
2016158540.tif 000114
［前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）中、
Ｘ１〜Ｘ１６は、それぞれ独立に、ＮまたはＣ−Ｒｘであり、
ただし、
前記一般式（１ｂ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかと結合する炭素原子であり、
前記一般式（１ｃ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ａ２を含む環における窒素原子と結合する炭素原子であり、
Ｒｘは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｘは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
置換基としての複数のＲｘは、互いに同一であるか、または異なり、
置換基としての複数のＲｘは、互いに直接結合して環を形成するか、ヘテロ原子を介して環を形成するか、又は環を形成せず、
Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）、Ｓｉ（Ｒ３）（Ｒ４）、Ｃ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）、ＳＯ２、またはＮ（Ｒ５）であり、
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＲ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、置換基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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
Ａｒａは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、および置換シリル基からなる群から選択されるいずれかの基である。］
【請求項１９】
下記一般式（１１）で表される、請求項１８に記載の化合物。
【化２３】
2016158540.tif 000115
［前記一般式（１１）中、
Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立に、Ｎ、Ｃ−ＣＮまたはＣ−Ｒｙであり、
Ｙ１〜Ｙ５のうち、少なくとも１つは、ＮまたはＣ−ＣＮであり、
Ｒｙは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｙは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択される基であり、
複数のＲｙは、互いに同一であるか、または異なり、
Ａｒ１は、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
Ａｒ２〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＡｒ２〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
Ａｒ１〜Ａｒ５のうち少なくとも一つは、下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。］
【化２４】
2016158540.tif 000116
【化２５】
2016158540.tif 000117
［前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）中、
Ｘ１〜Ｘ１６は、それぞれ独立に、ＮまたはＣ−Ｒｘであり、
ただし、
前記一般式（１ｂ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかと結合する炭素原子であり、
前記一般式（１ｃ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ａ２を含む環における窒素原子と結合する炭素原子であり、
Ｒｘは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｘは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
置換基としての複数のＲｘは、互いに同一であるか、または異なり、
置換基としての複数のＲｘは、互いに直接結合して環を形成するか、ヘテロ原子を介して環を形成するか、又は環を形成せず、
Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）、Ｓｉ（Ｒ３）（Ｒ４）、Ｃ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）、ＳＯ２、またはＮ（Ｒ５）であり、
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＲ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、置換基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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
Ａｒａは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、および置換シリル基からなる群から選択されるいずれかの基である。］
【請求項２０】
下記一般式（１１ａ）、下記一般式（１１ｂ）、または下記一般式（１１ｃ）で表される、請求項１９に記載の化合物。
【化２６】
2016158540.tif 000118
【化２７】
2016158540.tif 000119
［前記一般式（１１ａ）、（１１ｂ）および（１１ｃ）中、Ｙ１〜Ｙ５、Ｒｙ、Ａｒ２〜Ａｒ５、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｒｘ、Ａ１、Ａ２、Ｒ１〜Ｒ５、およびＡｒａは、それぞれ前述したＹ１〜Ｙ５、Ｒｙ、Ａｒ２〜Ａｒ５、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｒｘ、Ａ１、Ａ２、Ｒ１〜Ｒ５、およびＡｒａと同じ意味を表す。］
【請求項２１】
下記一般式（１１ａａ）、下記一般式（１１ｂｂ）、または下記一般式（１１ｃｃ）で表される、請求項１９または請求項２０に記載の化合物。
【化２８】
2016158540.tif 000120
【化２９】
2016158540.tif 000121
［前記一般式（１１ａａ）、（１１ｂｂ）および（１１ｃｃ）中、Ｙ１〜Ｙ５、Ｒｙ、Ａｒ２〜Ａｒ５、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｒｘ、およびＡｒａは、それぞれ前述したＹ１〜Ｙ５、Ｒｙ、Ａｒ２〜Ａｒ５、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｒｘ、およびＡｒａと同じ意味を表す。］
【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、電子機器、および化合物に関する。
【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」という場合がある。）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。このとき、電子スピンの統計則により、一重項励起子が２５％の割合で生成し、及び三重項励起子が７５％の割合で生成する。
一重項励起子からの発光を用いる蛍光型の有機ＥＬ素子は、携帯電話やテレビ等のフルカラーディスプレイへ応用されている。蛍光型の有機ＥＬ素子について、素子性能をさらに向上させるための検討が行われている。例えば、発光効率をさらに向上させるため、一重項励起子および三重項励起子を利用する有機ＥＬ素子が検討されている。【０００３】
遅延蛍光を利用した有機ＥＬ素子が提案され、研究がなされている。例えば、ＴＡＤＦ（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ａｃｔｉｖａｔｅｄ  Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ、熱活性化遅延蛍光）機構が研究されている。このＴＡＤＦ機構は、一重項準位と三重項準位とのエネルギー差（ΔＳＴ）の小さな材料を用いた場合に、三重項励起子から一重項励起子への逆項間交差が熱的に生じる現象を利用する機構である。熱活性化遅延蛍光については、例えば、『安達千波矢編、「有機半導体のデバイス物性」、講談社、２０１２年３月２２日、２６１−２６２ページ』に記載されている。
ＴＡＤＦ機構を利用した有機ＥＬ素子は、例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３にも開示されている。特許文献１〜３は、発光層において主に遅延蛍光発光性材料を発光させる方式の有機ＥＬ素子に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０９２０８３号
【特許文献２】国際公開第２０１４／１０６５２４号
【特許文献３】国際公開第２０１５／０２２８３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、発光効率を向上させることができる有機エレクトロルミネッセンス素子、および当該有機エレクトロルミネッセンス素子を備える電子機器を提供することである。また、本発明の目的は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を向上させることができる化合物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、陽極と、発光層と、陰極と、を含み、前記発光層は、下記一般式（１）で表される遅延蛍光性の第一の化合物、及び蛍光発光性の第二の化合物を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。【０００７】
【化１】
2016158540.tif 000003
【０００８】
［前記一般式（１）中、Ａｒ１は、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
ＡｒＥＷＧは、環内に窒素原子を１個以上含む置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、または１個以上のシアノ基で置換されている環形成炭素数６〜３０のアリール基であり、
ＡｒＸは、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＡｒＸは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
ｎは、０以上５以下の整数を表し、
ｎが２以上である場合は、複数のＡｒＸは、互いに同一であるか、または異なり、
環（Ａ）は、５員環、６員環、または７員環であり、
Ａｒ１およびＡｒＸの少なくともいずれかは、下記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。］【０００９】
【化２】
2016158540.tif 000004
【００１０】
【化３】
2016158540.tif 000005
【００１１】
【化４】
2016158540.tif 000006
【００１２】
【化５】
2016158540.tif 000007
【００１３】
【化６】
2016158540.tif 000008
【００１４】
【化７】
2016158540.tif 000009
【００１５】
【化８】
2016158540.tif 000010
【００１６】
［前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）中、
Ｘ１〜Ｘ２０は、それぞれ独立に、ＮまたはＣ−Ｒｘであり、ただし、前記一般式（１ｂ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかと結合する炭素原子であり、前記一般式（１ｃ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ａ２を含む環における窒素原子と結合する炭素原子であり、前記一般式（１ｅ）において、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかと結合する炭素原子であり、前記一般式（１ｆ）において、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかと結合する炭素原子であり、前記一般式（１ｇ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかと結合する炭素原子であり、前記一般式（１ｈ）において、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかは、Ａ２を含む環における窒素原子と結合する炭素原子であり、前記一般式（１ｉ）において、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９を含む環とＸ１３〜Ｘ１６およびＸ２０を含む環とを連結する窒素原子と結合する炭素原子であり、前記一般式（１ｊ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９を含む環とＸ１３〜Ｘ１６およびＸ２０を含む環とを連結する窒素原子と結合する炭素原子であり、
Ｒｘは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｘは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、置換基としての複数のＲｘは、互いに同一であるか、または異なり、置換基としての複数のＲｘは、互いに直接結合して環を形成するか、ヘテロ原子を介して環を形成するか、又は環を形成せず、
Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）、Ｓｉ（Ｒ３）（Ｒ４）、Ｃ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）、ＳＯ２、またはＮ（Ｒ５）であり、
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＲ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、置換基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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
Ａｒａは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、および置換シリル基からなる群から選択されるいずれかの基である。］【００１７】
本発明の一態様に係る電子機器は、前述の本発明の一態様に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を備える。【００１８】
本発明の一態様に係る化合物は、下記一般式（１０）または下記一般式（１１）で表される。【００１９】
【化９】
2016158540.tif 000011
【００２０】
［前記一般式（１０）および（１１）中、
Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立に、Ｎ、Ｃ−ＣＮまたはＣ−Ｒｙであり、
Ｙ１〜Ｙ５のうち、少なくとも１つは、ＮまたはＣ−ＣＮであり、
Ｒｙは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｙは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択される基であり、
複数のＲｙは、互いに同一であるか、または異なり、
Ａｒ１は、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
ＡｒＸ、Ａｒ２〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＡｒＸ、Ａｒ２〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
ｎは、０以上５以下の整数を表し、
ｎが２以上である場合は、複数のＡｒＸは、互いに同一であるか、または異なり、
環（Ａ）は、５員環、６員環、または７員環であり、
前記一般式（１０）において、Ａｒ１およびＡｒＸの少なくともいずれかは、下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
前記一般式（１１）において、Ａｒ１〜Ａｒ５のうち少なくとも一つは、下記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。］【００２１】
【化１０】
2016158540.tif 000012
【００２２】
【化１１】
2016158540.tif 000013
【００２３】
［前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）中、
Ｘ１〜Ｘ１６は、それぞれ独立に、ＮまたはＣ−Ｒｘであり、
ただし、
前記一般式（１ｂ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかと結合する炭素原子であり、
前記一般式（１ｃ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ａ２を含む環における窒素原子と結合する炭素原子であり、
Ｒｘは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｘは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
置換基としての複数のＲｘは、互いに同一であるか、または異なり、
置換基としての複数のＲｘは、互いに直接結合して環を形成するか、ヘテロ原子を介して環を形成するか、又は環を形成せず、
Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）、Ｓｉ（Ｒ３）（Ｒ４）、Ｃ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）、ＳＯ２、またはＮ（Ｒ５）であり、
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＲ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、置換基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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、
Ａｒａは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、および置換シリル基からなる群から選択されるいずれかの基である。］【００２４】
本発明の一態様によれば、発光効率を向上させることができる有機エレクトロルミネッセンス素子、および当該有機エレクトロルミネッセンス素子を備える電子機器を提供することができる。また、本発明の一態様によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を向上させることができる化合物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の一例の概略構成を示す図である。
【図２】過渡ＰＬを測定する装置の概略図である。
【図３】過渡ＰＬの減衰曲線の一例を示す図である。
【図４】第一実施形態の発光層に含まれる化合物同士のエネルギー準位およびエネルギー移動の関係を示す図である。
【図５】第二実施形態の発光層に含まれる化合物同士のエネルギー準位およびエネルギー移動の関係を示す図である。
【図６】実施例で用いた化合物の蛍光寿命の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔第一実施形態〕
［化合物］
本発明の第一実施形態に係る化合物について説明する。
本実施形態に係る化合物は、下記一般式（１）で表される。本実施形態に係る化合物は、遅延蛍光性の化合物である。
【００２７】
【化１２】
2016158540.tif 000014
【００２８】
前記一般式（１）中、Ａｒ１は、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。
【００２９】
前記一般式（１）中、ＡｒＥＷＧは、環内に窒素原子を１個以上含む置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、または１個以上のシアノ基で置換されている環形成炭素数６〜３０のアリール基である。
【００３０】
前記一般式（１）中、ＡｒＸは、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＡｒＸは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および下記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。
【００３１】
前記一般式（１）中、ｎは、０以上５以下の整数を表す。ｎが２以上である場合は、複数のＡｒＸは、互いに同一であるか、または異なる。
【００３２】
前記一般式（１）中、環（Ａ）は、５員環、６員環、または７員環である。環（Ａ）は、芳香族炭化水素環であっても、複素環であってもよい。
【００３３】
前記一般式（１）中、Ａｒ１およびＡｒＸの少なくともいずれかは、下記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。
【００３４】
【化１３】
2016158540.tif 000015
【００３５】
【化１４】
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【００３６】
【化１５】
2016158540.tif 000017
【００３７】
【化１６】
2016158540.tif 000018
【００３８】
【化１７】
2016158540.tif 000019
【００３９】
【化１８】
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【００４０】
【化１９】
2016158540.tif 000021
【００４１】
前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）中、Ｘ１〜Ｘ２０は、それぞれ独立に、窒素原子（Ｎ）またはＲｘが結合する炭素原子（Ｃ−Ｒｘ）である。
前記一般式（１ｂ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかと結合する炭素原子である。
前記一般式（１ｃ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ａ２を含む環における窒素原子と結合する炭素原子である。
前記一般式（１ｅ）において、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかと結合する炭素原子である。
前記一般式（１ｆ）において、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかと結合する炭素原子である。
前記一般式（１ｇ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９のいずれかと結合する炭素原子であり、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９のいずれかは、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかと結合する炭素原子である。
前記一般式（１ｈ）において、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかは、Ａ２を含む環における窒素原子と結合する炭素原子である。
前記一般式（１ｉ）において、Ｘ５〜Ｘ８およびＸ１８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９を含む環とＸ１３〜Ｘ１６およびＸ２０を含む環とを連結する窒素原子と結合する炭素原子である。
前記一般式（１ｊ）において、Ｘ５〜Ｘ８のいずれかは、Ｘ９〜Ｘ１２およびＸ１９を含む環とＸ１３〜Ｘ１６およびＸ２０を含む環とを連結する窒素原子と結合する炭素原子である。
Ｒｘは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｘは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基である。
置換基としての複数のＲｘは、互いに同一であるか、または異なる。
置換基としての複数のＲｘは、互いに直接結合して環を形成するか、ヘテロ原子を介して環を形成するか、又は環を形成しない。
前記一般式（１ａ）において、Ｘ１〜Ｘ８が、Ｒｘが結合する炭素原子（Ｃ−Ｒｘ）である場合、置換基としての複数のＲｘは、環を形成しない方が好ましい。
【００４２】
＊は、環（Ａ）との結合部位を表す。
【００４３】
前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）中、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、単結合、酸素原子（Ｏ）、硫黄原子（Ｓ）、Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）、Ｓｉ（Ｒ３）（Ｒ４）、Ｃ（＝Ｏ）、Ｓ（＝Ｏ）、ＳＯ２、またはＮ（Ｒ５）である。Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＲ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、置換基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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基である。
【００４４】
前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）中、Ａｒａは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、および置換シリル基からなる群から選択されるいずれかの基である。Ａｒａとして好ましくは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、または置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基である。
【００４５】
前記一般式（１ａ）は、Ｘ１〜Ｘ８がＣ−Ｒｘである場合、下記一般式（１ａｘ）で表される。下記一般式（１ａｘ）において、Ｒｘ１〜Ｒｘ８は、Ｒｘと同義であり、Ｒｘ１〜Ｒｘ８は、互いに同一であるか、または異なる。下記一般式（１ａｘ）において、置換基としてのＲｘ１〜Ｒｘ８は、環を形成しない方が好ましい。
【００４６】
【化２０】
2016158540.tif 000022
【００４７】
前記一般式（１ａ）は、Ａ１が単結合である場合に下記一般式（１ａａ）で表され、Ａ１がＯである場合に下記一般式（１ａｂ）で表され、Ａ１がＳである場合に下記一般式（１ａｃ）で表され、Ａ１がＣ（Ｒ１）（Ｒ２）である場合に下記一般式（１ａｄ）で表され、Ａ１がＳｉ（Ｒ３）（Ｒ４）である場合に下記一般式（１ａｅ）で表され、Ａ１がＣ（＝Ｏ）である場合に下記一般式（１ａｆ）で表され、Ａ１がＳ（＝Ｏ）である場合に下記一般式（１ａｇ）で表され、Ａ１がＳＯ２である場合に下記一般式（１ａｈ）で表され、Ａ１がＮ（Ｒ５）である場合に下記一般式（１ａｉ）で表さる。これら下記一般式（１ａａ）〜（１ａｉ）において、Ｘ１〜Ｘ８、およびＲ１〜Ｒ５は、前述と同義である。前記一般式（１ｂ）、（１ｃ）、（１ｅ）、（１ｇ）〜（１ｊ）についても、Ａ１およびＡ２による環同士の連結態様は、下記一般式（１ａａ）〜（１ａｉ）と同様である。下記一般式（１ａａ）において、Ｘ１〜Ｘ８が、Ｒｘが結合する炭素原子（Ｃ−Ｒｘ）である場合、置換基としての複数のＲｘは、環を形成しない方が好ましい。
【００４８】
【化２１】
2016158540.tif 000023
【００４９】
【化２２】
2016158540.tif 000024
【００５０】
【化２３】
2016158540.tif 000025
【００５１】
本実施形態に係る化合物は、下記一般式（１０）で表されることが好ましい。
【００５２】
【化２４】
2016158540.tif 000026
【００５３】
前記一般式（１０）中、Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立に、Ｎ、Ｃ−ＣＮまたはＣ−Ｒｙであり、Ｙ１〜Ｙ５のうち、少なくとも１つは、ＮまたはＣ−ＣＮである。
Ｒｙは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲｙは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択される基である。Ｒｙとして好ましくは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、または置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基である。複数のＲｙは、互いに同一であるか、または異なる。
【００５４】
前記一般式（１０）中、Ａｒ１は、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。
【００５５】
前記一般式（１０）中、ＡｒＸは、それぞれ独立に、水素原子、または置換基であり、置換基としてのＡｒＸは、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。
【００５６】
前記一般式（１０）中、ｎは、０以上５以下の整数を表し、ｎが２以上である場合は、複数のＡｒＸは、互いに同一であるか、または異なる。
【００５７】
前記一般式（１０）中、環（Ａ）は、５員環、６員環、または７員環である。環（Ａ）は、芳香族炭化水素環であっても、複素環であってもよい。
【００５８】
前記一般式（１０）中、Ａｒ１およびＡｒＸの少なくともいずれかは、前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。
【００５９】
本実施形態において、環（Ａ）は、６員環であることが好ましく、芳香族の６員環であることがより好ましい。
【００６０】
本実施形態に係る化合物は、下記一般式（１０ｘ）で表されることも好ましい。下記一般式（１０ｘ）中、Ａｒ１、ＡｒＥＷＧ、Ａｒ２〜Ａｒ５は、それぞれ、前述と同義である。
【００６１】
【化２５】
2016158540.tif 000027
【００６２】
本実施形態に係る化合物は、下記一般式（１１）で表されることも好ましい。
【００６３】
【化２６】
2016158540.tif 000028
【００６４】
前記一般式（１１）中、Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立に、窒素原子（Ｎ）、シアノ基が結合する炭素原子（Ｃ−ＣＮ）またはＲｙが結合する炭素原子（Ｃ−Ｒｙ）であり、Ｙ１〜Ｙ５のうち、少なくとも１つは、ＮまたはＣ−ＣＮである。複数のＲｙは、互いに同一であるか、または異なる。
【００６５】
前記一般式（１１）中、ＲｙおよびＡｒ１は、前述と同義である。
【００６６】
前記一般式（１１）中、Ａｒ２〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＡｒ２〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、および前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。
【００６７】
前記一般式（１１）中、Ａｒ１〜Ａｒ５のうち少なくとも一つは、前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である。
【００６８】
本実施形態に係る化合物は、下記一般式（１１ａ）、下記一般式（１１ｂ）、または下記一般式（１１ｃ）で表される化合物であることも好ましい。
【００６９】
【化２７】
2016158540.tif 000029
【００７０】
【化２８】
2016158540.tif 000030
【００７１】
前記一般式（１１ａ）、（１１ｂ）および（１１ｃ）中、Ｙ１〜Ｙ５、Ｒｙ、Ａｒ２〜Ａｒ５、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｒｘ、Ａ１、Ａ２、Ｒ１〜Ｒ５、およびＡｒａは、それぞれ前述したＹ１〜Ｙ５、Ｒｙ、Ａｒ２〜Ａｒ５、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｒｘ、Ａ１、Ａ２、Ｒ１〜Ｒ５、およびＡｒａと同じ意味を表す。
【００７２】
本実施形態に係る化合物は、下記一般式（１１ａａ）、下記一般式（１１ｂｂ）、または下記一般式（１１ｃｃ）で表される化合物であることも好ましい。
【００７３】
【化２９】
2016158540.tif 000031
【００７４】
【化３０】
2016158540.tif 000032
【００７５】
前記一般式（１１ａａ）、（１１ｂｂ）および（１１ｃｃ）中、Ｙ１〜Ｙ５、Ｒｙ、Ａｒ２〜Ａｒ５、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｒｘ、およびＡｒａは、それぞれ前述したＹ１〜Ｙ５、Ｒｙ、Ａｒ２〜Ａｒ５、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｒｘ、およびＡｒａと同じ意味を表す。
【００７６】
本実施形態において、Ａｒ１およびＡｒ２が、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であることも好ましい。この場合、Ａｒ３〜Ａｒ５が、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＡｒ３〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であることも好ましい。
本実施形態において、Ａｒ２およびＡｒ３が、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であることも好ましい。この場合、Ａｒ１およびＡｒ４〜Ａｒ５が、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＡｒ１およびＡｒ４〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であることも好ましい。
【００７７】
本実施形態において、Ａｒ１およびＡｒ２が、前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であることが好ましい。
本実施形態において、Ａｒ１およびＡｒ２が、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であるか、前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である場合、Ａｒ３〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＡｒ３〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であることが好ましい。
【００７８】
本実施形態において、Ａｒ１およびＡｒ２が、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であるか、前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であるとき、Ａｒ１とＡｒ２とは互いに異なることも好ましい。
【００７９】
本実施形態において、Ａｒ１およびＡｒ２が、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であるか、前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であるとき、Ａｒ１およびＡｒ２のうち少なくとも一方は、前記一般式（１ｂ）または（１ｃ）で表される基であることも好ましい。
【００８０】
本実施形態において、Ａｒ２およびＡｒ３が、前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であることが好ましい。
本実施形態において、Ａｒ２およびＡｒ３が、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であるか、前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である場合、Ａｒ１は、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、Ａｒ４〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＡｒ４〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であることが好ましい。
【００８１】
本実施形態に係る化合物の分子中、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基が、１つ又は２つであるとき、本実施形態に係る化合物は、環内に窒素原子を１個以上含む置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、または１個以上のシアノ基で置換されている環形成炭素数６〜３０のアリール基を、１つ有することが好ましい。
【００８２】
本実施形態において、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３が、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であることが好ましく、前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であることがより好ましく、この場合、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、互いに同一であるかまたは異なる。
本実施形態において、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３が、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基であるか、前記一般式（１ａ）〜（１ｃ）で表される基からなる群から選択されるいずれかの基である場合、Ａｒ４〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＡｒ４〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であることが好ましい。
【００８３】
本実施形態において、Ｙ１、Ｙ３、およびＹ５のうち、少なくともいずれかは、窒素原子（Ｎ）であることが好ましい。
【００８４】
本実施形態において、Ｙ１、およびＹ３は、Ｎであり、Ｙ２、Ｙ４、およびＹ５は、Ｃ−Ｒｙであることが好ましい。
例えば、前記一般式（１１ａａ）において、Ｙ１、およびＹ３は、Ｎであり、Ｙ２、Ｙ４、およびＹ５は、Ｃ−Ｒｙである場合、下記一般式（１１１ａａ）で表され、Ｒｙ１〜Ｒｙ３は、それぞれ独立に、前述のＲｙと同義である。
【００８５】
【化３１】
2016158540.tif 000033
【００８６】
本実施形態において、Ｙ１、およびＹ５は、Ｎであり、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は、Ｃ−Ｒｙであることが好ましい。
例えば、前記一般式（１１ａａ）において、Ｙ１、およびＹ５は、Ｎであり、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は、Ｃ−Ｒｙである場合、下記一般式（１１２ａａ）で表され、Ｒｙ１〜Ｒｙ３は、それぞれ独立に、前述のＲｙと同義である。
【００８７】
【化３２】
2016158540.tif 000034
【００８８】
本実施形態において、Ｙ１、Ｙ３、およびＹ５は、Ｎであり、Ｙ２、およびＹ４は、Ｃ−Ｒｙであることが好ましい。
例えば、前記一般式（１１ａａ）において、Ｙ１、Ｙ３、およびＹ５は、Ｎであり、Ｙ２、およびＹ４は、Ｃ−Ｒｙである場合、下記一般式（１１３ａａ）で表され、Ｒｙ１およびＲｙ３は、それぞれ独立に、前述のＲｙと同義である。
【００８９】
【化３３】
2016158540.tif 000035
【００９０】
本実施形態において、Ｘ１〜Ｘ２０は、それぞれ独立に、Ｒｘが結合する炭素原子（Ｃ−Ｒｘ）であることが好ましく、ＲｘがＨであることがより好ましい。
【００９１】
本実施形態において、Ａｒ１が、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基ではない場合、置換基としてのＡｒ１は、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、および置換シリル基からなる群から選択される基であることが好ましく、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基であることがより好ましく、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基であることがさらに好ましく、よりさらに好ましくは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１０のアリール基である。
本実施形態において、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４およびＡｒ５の少なくともいずれかが、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基ではない場合、置換基としてのＡｒ２〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、および置換シリル基からなる群から選択される基であることが好ましく、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１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、および置換シリル基からなる群から選択される基であることがより好ましく、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基であることがさらに好ましく、よりさらに好ましくは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１０のアリール基である。本実施形態において、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４およびＡｒ５の少なくともいずれかが、前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基ではない場合、Ａｒ２〜Ａｒ５は、水素原子であることも好ましい。
【００９２】
・本実施形態に係る化合物の製造方法
本実施形態に係る化合物は、例えば、下記実施例に記載した方法により製造することができる。また、下記実施例に記載した方法に倣い、目的物に合わせた既知の代替反応や原料を用いることで、本実施形態に係る化合物を製造することができる。
【００９３】
・遅延蛍光発光性
遅延蛍光（熱活性化遅延蛍光）については、「有機半導体のデバイス物性」（安達千波矢編、講談社発行）の２６１〜２６８ページで解説されている。その文献の中で、蛍光発光材料の励起一重項状態と励起三重項状態のエネルギー差ΔＥ１３を小さくすることができれば、通常は遷移確率が低い励起三重項状態から励起一重項状態への逆エネルギー移動が高確率で生じ、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｄｅｌａｙｅｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ，  ＴＡＤＦ）が発現すると説明されている。さらに、当該文献中の図１０．３８で、遅延蛍光の発生メカニズムが説明されている。本実施形態における第一の化合物は、このようなメカニズムで発生する熱活性化遅延蛍光を示す化合物である。遅延蛍光の発光は過渡ＰＬ（Ｐｈｏｔｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）測定により確認できる。
【００９４】
過渡ＰＬ測定から得た減衰曲線に基づいて遅延蛍光の挙動を解析することもできる。過渡ＰＬ測定とは、試料にパルスレーザーを照射して励起させ、照射を止めた後のＰＬ発光の減衰挙動（過渡特性）を測定する手法である。ＴＡＤＦ材料におけるＰＬ発光は、最初のＰＬ励起で生成する一重項励起子からの発光成分と、三重項励起子を経由して生成する一重項励起子からの発光成分に分類される。最初のＰＬ励起で生成する一重項励起子の寿命は、ナノ秒オーダーであり、非常に短い。そのため、当該一重項励起子からの発光は、パルスレーザーを照射後、速やかに減衰する。
一方、遅延蛍光は、寿命の長い三重項励起子を経由して生成する一重項励起子からの発光のため、ゆるやかに減衰する。このように最初のＰＬ励起で生成する一重項励起子からの発光と、三重項励起子を経由して生成する一重項励起子からの発光とでは、時間的に大きな差がある。そのため、遅延蛍光由来の発光強度を求めることができる。
【００９５】
図２には、過渡ＰＬを測定するための例示的装置の概略図が示されている。
本実施形態の過渡ＰＬ測定装置１００は、所定波長の光を照射可能なパルスレーザー部１０１と、測定試料を収容する試料室１０２と、測定試料から放射された光を分光する分光器１０３と、２次元像を結像するためのストリークカメラ１０４と、２次元像を取り込んで解析するパーソナルコンピュータ１０５と、を備える。なお、過渡ＰＬの測定は、本実施形態で説明する装置に限定されない。
試料室１０２に収容される試料は、マトリックス材料に対し、ドーピング材料が１２質量％の濃度でドープされた薄膜を石英基板に成膜することで得られる。
試料室１０２に収容された薄膜試料に対し、パルスレーザー部１０１からパルスレーザーを照射して、ドーピング材料を励起させる。励起光の照射方向に対して９０度の方向へ発光を取り出し、取り出した光を分光器１０３で分光し、ストリークカメラ１０４内で２次元像を結像する。その結果、縦軸が時間に対応し、横軸が波長に対応し、輝点が発光強度に対応する２次元画像を得ることができる。この２次元画像を所定の時間軸で切り出すと、縦軸が発光強度であり、横軸が波長である発光スペクトルを得ることができる。また、当該２次元画像を波長軸で切り出すと、縦軸が発光強度の対数であり、横軸が時間である減衰曲線（過渡ＰＬ）を得ることができる。
【００９６】
例えば、マトリックス材料として、下記参考化合物Ｈ１を用い、ドーピング材料として下記参考化合物Ｄ１を用いて上述のようにして薄膜試料Ａを作製し、過渡ＰＬ測定を行った。
【００９７】
【化３４】
2016158540.tif 000036
【００９８】
ここでは、前述の薄膜試料Ａ、および薄膜試料Ｂを用いて減衰曲線を解析した。薄膜試料Ｂは、マトリックス材料として下記参考化合物Ｈ２を用い、ドーピング材料として前記参考化合物Ｄ１を用いて、上述のようにして薄膜試料を作製した。
図３には、薄膜試料Ａおよび薄膜試料Ｂについて測定した過渡ＰＬから得た減衰曲線が示されている。
【００９９】
【化３５】
2016158540.tif 000037
【０１００】
上記したように過渡ＰＬ測定によって、縦軸を発光強度とし、横軸を時間とする発光減衰曲線を得ることができる。この発光減衰曲線に基づいて、光励起により生成した一重項励起状態から発光する蛍光と、三重項励起状態を経由し、逆エネルギー移動により生成する一重項励起状態から発光する遅延蛍光との、蛍光強度比を見積もることができる。遅延蛍光発光性の材料では、素早く減衰する蛍光の強度に対し、緩やかに減衰する遅延蛍光の強度の割合が、ある程度大きい。
本実施形態における遅延蛍光発光量は、図２の装置を用いて求めることができる。本実施形態に係る化合物に関しては、当該化合物が吸収する波長のパルス光（パルスレーザーから照射される光）で励起された後、当該励起状態から即座に観察されるＰｒｏｍｐｔ発光（即時発光）と、当該励起後、即座には観察されず、その後観察されるＤｅｌａｙ発光（遅延発光）とが存在する。本実施形態においては、Ｄｅｌａｙ発光（遅延発光）の量がＰｒｏｍｐｔ発光（即時発光）の量に対して５％以上であることが好ましい。
Ｐｒｏｍｐｔ発光とＤｅｌａｙ発光の量は、“Ｎａｔｕｒｅ  ４９２，  ２３４−２３８，  ２０１２”に記載された方法と同様の方法により求めることができる。なお、Ｐｒｏｍｐｔ発光およびＤｅｌａｙ発光の量の算出に使用される装置は、前記文献に記載の装置に限定されない。
また、遅延蛍光発光性の測定に用いられる試料は、例えば、本実施形態に係る化合物と下記化合物ＴＨ−２とを、本実施形態に係る化合物の割合が１２質量％となるように石英基板の上に共蒸着し、膜厚１００ｎｍの薄膜を形成した試料を使用することができる。
【０１０１】
【化３６】
2016158540.tif 000038
【０１０２】
本実施形態に係る化合物は、前記一般式（１）等で表される構造を有しているため、Ｄｅｌａｙ発光（遅延発光）成分が増大する。その理由は、以下のように推測される。本実施形態に係る化合物は、電子供与性基（前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基）と、電子受容性基ＡｒＥＷＧとを分子内に有し、さらに、電子受容性基と置換基（電子供与性基でもよい。）とが前記一般式（１）等で表される結合位置の関係を満たすことにより、分子構造中にねじれが生じ、ＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital、最高被占軌道）とＬＵＭＯ（Lowest Unoccupied Molecular Orbital、最低空起動）とが分離すると考えられる。ＨＯＭＯとＬＵＭＯとの分離により、ΔＳＴが小さくなり、ΔＳＴが小さくなった結果、逆項間交差が生じ易くなり、遅延蛍光発光量が増大すると推測される。
本実施形態に係る化合物としては、Ａｒ１が電子供与性基（前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基）であり、電子受容性基ＡｒＥＷＧとの結合位置が前記一般式（１）等で表される構造であることが好ましく、Ａｒ１が前記一般式（１ａ）で表される基であることがより好ましく、前記一般式（１ａａ）で表される基であることがさらに好ましい。
また、本実施形態に係る化合物は、分子中において、環（Ａ）を構成する第一の原子および第一の原子の隣の第二の原子に電子供与性基（前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基）が結合することが好ましく、第一の原子の隣の第三の原子（第二の原子とは異なる）にもさらに電子供与性基が結合することがより好ましい。このように環（Ａ）において隣接する原子に電子供与性基が結合することで、電子供与性基同士の相互作用による電子供与性が向上し、分子中の電子受容性と電子供与性とのバランスが好適な状態になり、遅延蛍光発光量がさらに増大すると推測される。例えば、下記一般式（１００ｘ）で表されるように、環（Ａ）が、第一の原子Ｃ１と、第二の原子Ｃ２と、第三の原子Ｃ３とを有し、これらが隣り合っており、第一の原子Ｃ１に結合するＡｒＥＤＧ１および第二の原子Ｃ２に結合するＡｒＥＤＧ２が電子供与性基（前記一般式（１ａ）〜（１ｊ）で表される基）であることが好ましく、さらにＡｒＥＤＧ３が電子供与性基であることがより好ましい。
【０１０３】
【化３７】
2016158540.tif 000039
【０１０４】
本実施形態に係る化合物を用いることで、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を向上させることができる。
【０１０５】
本実施形態に係る化合物の具体的な例を以下に示す。なお、本発明に係る化合物は、これらの例に限定されない。
【０１０６】
【化３８】
2016158540.tif 000040
【０１０７】
【化３９】
2016158540.tif 000041
【０１０８】
【化４０】
2016158540.tif 000042
【０１０９】
【化４１】
2016158540.tif 000043
【０１１０】
【化４２】
2016158540.tif 000044
【０１１１】
【化４３】
2016158540.tif 000045
【０１１２】
【化４４】
2016158540.tif 000046
【０１１３】
【化４５】
2016158540.tif 000047
【０１１４】
【化４６】
2016158540.tif 000048
【０１１５】
【化４７】
2016158540.tif 000049
【０１１６】
【化４８】
2016158540.tif 000050
【０１１７】
【化４９】
2016158540.tif 000051
【０１１８】
【化５０】
2016158540.tif 000052
【０１１９】
【化５１】
2016158540.tif 000053
【０１２０】
【化５２】
2016158540.tif 000054
【０１２１】
【化５３】
2016158540.tif 000055
【０１２２】
【化５４】
2016158540.tif 000056
【０１２３】
【化５５】
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【０１２４】
【化５６】
2016158540.tif 000058
【０１２５】
【化５７】
2016158540.tif 000059
【０１２６】
［有機ＥＬ素子用材料］
本実施形態の化合物は、有機ＥＬ素子用材料として用いることができる。この場合、本実施形態の化合物を単独で有機ＥＬ素子用材料として用いてもよいし、本実施形態の化合物と他の材料との混合物を有機ＥＬ素子用材料として用いてもよい。
【０１２７】
［有機ＥＬ素子］
本発明実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成について説明する。
有機ＥＬ素子は、陽極および陰極の両電極間に有機層を備える。この有機層は、有機化合物で構成される層を一つ以上有する。有機層は、無機化合物をさらに含んでいてもよい。本実施形態の有機ＥＬ素子は、有機層として少なくとも一つの発光層を含む。有機層は、例えば、発光層だけで構成されていてもよいし、有機ＥＬ素子で採用される層、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔障壁層、および電子障壁層等のいずれかの層を有していてもよい。
【０１２８】
図１に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の一例の概略構成を示す。
有機ＥＬ素子１は、透光性の基板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層１０と、を含む。有機層１０は、陽極３側から順に、正孔注入層６、正孔輸送層７、発光層５、電子輸送層８、および電子注入層９が、この順番で積層されて構成される。
【０１２９】
＜発光層＞
有機ＥＬ素子１の発光層５は、前述の本実施形態に係る遅延蛍光性の化合物と、蛍光発光性の第二の化合物とを含む。本実施形態に係る化合物を、以下、第一の化合物と称する。
発光層５は、金属錯体を含んでもよい。本実施形態では、発光層５は、燐光発光性の金属錯体を含まないことが好ましい。
【０１３０】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子によれば、発光層に前述の本実施形態に係る化合物（第一の化合物）と、蛍光発光性の第二の化合物とを含むので、発光効率を向上させることができる。前述のとおり、発光層に含まれる第一の化合物において逆項間交差が生じ易く、その結果、第一の化合物から第二の化合物への一重項励起エネルギー移動が増大し、蛍光発光性の第二の化合物が効率良く発光するため、発光効率が向上すると推測される。
【０１３１】
・第二の化合物
本実施形態の第二の化合物は、蛍光発光性の化合物であれば、特に限定されない。
第二の化合物は、主ピーク波長が５５０ｎｍ以下の蛍光発光を示すことが好ましい。また、第二の化合物は、主ピーク波長が４３０ｎｍ以上の蛍光発光を示すことが好ましい。主ピーク波長とは、第二の化合物が１０−６モル／リットル以上１０−５モル／リットル以下の濃度で溶解しているトルエン溶液について、測定した発光スペクトラムにおける発光強度が最大となる発光スペクトルのピーク波長をいう。
第二の化合物は、緑色または青色の蛍光発光を示すことが好ましい。また、第二の化合物は、発光量子収率の高い材料であることが好ましい。
【０１３２】
本実施形態に係る第二の化合物としては、蛍光発光性材料を用いることができる。青色の発光を呈する蛍光発光性化合物としては、例えば、ピレン誘導体、スチリルアミン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、フルオレン誘導体、ジアミン誘導体、およびトリアリールアミン誘導体等が挙げられる。緑色の発光を呈する蛍光発光性化合物としては、例えば、クマリン誘導体、ピロメテンホウ素錯体、および芳香族アミン誘導体等が挙げられる。赤色の発光を呈する蛍光発光性化合物としては、例えば、テトラセン誘導体、ペリフランテン誘導体、ピロメテンホウ素錯体およびジアミン誘導体等が挙げられる。
【０１３３】
本実施形態に係る第二の化合物は、下記一般式（２０）で表される化合物であることも好ましい。
【０１３４】
【化５８】
2016158540.tif 000060
【０１３５】
前記一般式（２０）において、Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲ２１およびＲ２２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、置換基としてのＲ２１およびＲ２２は、互いに直接結合して環を形成するか、又は環を形成せず、Ｘ２１〜Ｘ２８は、それぞれ独立に、Ｒ２３と結合する炭素原子（Ｃ−Ｒ２３）または窒素原子であり、Ｒ２３は、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲ２３は、ハロゲン原子、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、置換基としての複数のＲ２３は、互いに同一であるか、または異なり、置換基としての複数のＲ２３は、互いに直接結合して環を形成するか、ヘテロ原子を介して環を形成するか、又は環を形成しない。置換基としてのＲ２１およびＲ２２が結合して形成される環、及び置換基としての複数のＲ２３が結合して形成される環は、５員環、６員環、または７員環であることが好ましく、脂肪族環であっても、芳香族炭化水素環であっても、複素環であってもよく、さらに置換基を有していてもよく、複数の環は、互いに同一であるか、または異なる。
【０１３６】
本実施形態において、Ｘ２１〜Ｘ２８は、それぞれ独立に、Ｒ２３と結合する炭素原子であることも好ましい。この場合、第二の化合物は、下記一般式（２１）で表される。下記一般式（２１）において、Ｒ２３１〜Ｒ２３８は、それぞれ独立に、前述のＲ２３と同義であり、Ｒ２１およびＲ２２は、前述のＲ２１およびＲ２２と同義である。
【０１３７】
【化５９】
2016158540.tif 000061
【０１３８】
本実施形態において、Ｒ２３１〜Ｒ２３４のうちいずれかは、置換基であり、置換基同士が結合して環を形成しているか、またはＲ２３５〜Ｒ２３８のうちいずれかは、置換基であり、置換基同士が結合して環を形成していることが好ましい。
【０１３９】
本実施形態において、Ｒ２３１〜Ｒ２３４のうちのいずれかの置換基同士が結合して環を形成し、さらに、Ｒ２３５〜Ｒ２３８のうちのいずれかの置換基同士が結合して環を形成していることも好ましい。この置換基同士が結合して形成する環は、芳香族炭化水素６員環であることが好ましい。この芳香族炭化水素６員環は、さらに置換基を有していてもよい。
【０１４０】
本実施形態において、第二の化合物は、下記一般式（２２）で表される化合物であることも好ましい。
【０１４１】
【化６０】
2016158540.tif 000062
【０１４２】
前記一般式（２２）において、Ｒ２３３〜Ｒ２３６、およびＲ２４１〜Ｒ２４８は、それぞれ独立に、前述のＲ２３と同義であり、Ｒ２１およびＲ２２は、前述のＲ２１およびＲ２２と同義である。
前記一般式（２２）において、Ｒ２４１、Ｒ２４２、Ｒ２４４、Ｒ２４５、Ｒ２４７およびＲ２４８は、水素原子であり、Ｒ２４３およびＲ２４６は、置換基であることが好ましい。置換基としてのＲ２４３およびＲ２４６は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、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環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択されるいずれかの基であり、置換基としてのＲ２４３およびＲ２４６は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、および置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基からなる群から選択されるいずれかの基であることが好ましく、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基であることがより好ましい。
【０１４３】
本実施形態において、Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、および置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基からなる群から選択される置換基であることが好ましく、ハロゲン原子であることがより好ましく、フッ素原子であることが更に好ましい。
【０１４４】
本実施形態に係る第二の化合物の具体的な例を以下に示す。なお、本発明に係る第二の化合物は、これらの例に限定されない。
【０１４５】
【化６１】
2016158540.tif 000063
【０１４６】
・ＴＡＤＦ機構
本実施形態の有機ＥＬ素子では、第一の化合物としてΔＳＴ（Ｍ１）が小さい化合物を用いることが好ましく、外部から与えられる熱エネルギーによって、第一の化合物の三重項準位から第一の化合物の一重項準位への逆項間交差が起こり易くなる。有機ＥＬ素子内部の電気励起された励起子の励起三重項状態が、逆項間交差によって、励起一重項状態へスピン交換がされるエネルギー状態変換機構をＴＡＤＦ機構と呼ぶ。
図４は、発光層における第一の化合物および第二の化合物のエネルギー準位の関係の一例を示す図である。図４において、Ｓ０は、基底状態を表し、Ｓ１（Ｍ１）は、第一の化合物の最低励起一重項状態を表し、Ｔ１（Ｍ１）は、第一の化合物の最低励起三重項状態を表し、Ｓ１（Ｍ２）は、第二の化合物の最低励起一重項状態を表し、Ｔ１（Ｍ２）は、第二の化合物の最低励起三重項状態を表す。図４中のＳ１（Ｍ１）からＳ１（Ｍ２）へ向かう破線の矢印は、第一の化合物の最低励起一重項状態から第二の化合物の最低励起一重項状態へのフェルスター型エネルギー移動を表す。最低励起一重項状態Ｓ１と最低励起三重項状態Ｔ１との差を、ΔＳＴとして定義する。
図４に示すように、第一の化合物としてΔＳＴ（Ｍ１）の小さな化合物を用いると、最低励起三重項状態Ｔ１（Ｍ１）は、熱エネルギーにより、最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ１）に逆項間交差が可能である。そして、第一の化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ１）から第二の化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ２）へのフェルスター型エネルギー移動が生じる。この結果、第二の化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ２）からの蛍光発光を観測することができる。このＴＡＤＦ機構による遅延蛍光を利用することによっても、理論的に内部効率を１００％まで高めることができると考えられている。
【０１４７】
本実施形態において、第一の化合物の一重項エネルギーＳ（Ｍ１）は、第二の化合物の一重項エネルギーＳ（Ｍ２）よりも大きいことが好ましい。
また、本実施形態において、第一の化合物の７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップＴ７７Ｋ（Ｍ１）は、第二の化合物の７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップＴ７７Ｋ（Ｍ２）よりも大きいことが好ましい。Ｔ７７Ｋ（Ｍ１）は、２．０ｅＶ以上であることが好ましく、２．２ｅＶ以上であることがより好ましい。
【０１４８】
・三重項エネルギーと７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップとの関係
ここで、三重項エネルギーと７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップとの関係について説明する。本実施形態では、７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップは、通常定義される三重項エネルギーとは異なる点がある。
三重項エネルギーの測定は、次のようにして行われる。まず、測定対象となる化合物を石英基板上に蒸着した試料、または適切な溶媒中に溶解した溶液を石英ガラス管内に封入した試料を作製する。この試料について、低温（７７［Ｋ］）で燐光スペクトル（縦軸：燐光発光強度、横軸：波長とする。）を測定し、この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値に基づいて、所定の換算式から三重項エネルギーを算出する。
ここで、本実施形態に用いる第一の化合物としては、ΔＳＴが小さい化合物であることが好ましい。ΔＳＴが小さいと、低温（７７［Ｋ］）状態でも、項間交差、及び逆項間交差が起こりやすく、励起一重項状態と励起三重項状態とが混在する。その結果、上記と同様にして測定されるスペクトルは、励起一重項状態および励起三重項状態の両者からの発光を含んでおり、いずれの状態から発光したのかについて峻別することは困難であるが、基本的には三重項エネルギーの値が支配的と考えられる。
そのため、本実施形態では、通常の三重項エネルギーＴと測定手法は同じであるが、その厳密な意味において異なることを区別するため、次のようにして測定される値をエネルギーギャップＴ７７Ｋと称する。薄膜を用いて測定する場合には、測定対象となる化合物を石英基板上に膜厚１００ｎｍで蒸着して試料を作製する。この試料について、低温（７７［Ｋ］）で燐光スペクトル（縦軸：燐光発光強度、横軸：波長とする。）を測定し、この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λｅｄｇｅ［ｎｍ］に基づいて、次の換算式１から算出されるエネルギー量をエネルギーギャップＴ７７Ｋとする。
換算式１：Ｔ７７Ｋ［ｅＶ］＝１２３９．８５／λｅｄｇｅ
燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線は以下のように引く。燐光スペクトルの短波長側から、スペクトルの極大値のうち、最も短波長側の極大値までスペクトル曲線上を移動する際に、長波長側に向けて曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち上がるにつれ（つまり縦軸が増加するにつれ）、傾きが増加する。この傾きの値が極大値をとる点において引いた接線（すなわち変曲点における接線）が、当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
なお、スペクトルの最大ピーク強度の１５％以下のピーク強度をもつ極大点は、上述の最も短波長側の極大値には含めず、最も短波長側の極大値に最も近い、傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
燐光の測定には、（株）日立ハイテクノロジー製のＦ−４５００形分光蛍光光度計本体を用いることができる。なお、測定装置はこの限りではなく、冷却装置及び低温用容器と、励起光源と、受光装置とを組み合わせることにより、測定してもよい。
【０１４９】
・一重項エネルギーＳ
一重項エネルギーＳは、次のようにして測定される。
測定対象となる化合物の１０μｍｏｌ／Ｌトルエン溶液を調製して石英セルに入れ、常温（３００Ｋ）でこの試料の吸収スペクトル（縦軸：発光強度、横軸：波長とする。）を測定した。この吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λｅｄｇｅ［ｎｍ］を次に示す換算式２に代入して一重項エネルギーを算出した。
換算式２：Ｓ［ｅＶ］＝１２３９．８５／λｅｄｇｅ
本実施例では、吸収スペクトルを日立社製の分光光度計（装置名：Ｕ３３１０）で測定した。なお、吸収スペクトル測定装置は、ここで用いた装置に限定されない。
【０１５０】
吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対する接線は以下のように引く。吸収スペクトルの極大値のうち、最も長波長側の極大値から長波長方向にスペクトル曲線上を移動する際に、曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち下がるにつれ（つまり縦軸の値が減少するにつれ）、傾きが減少しその後増加することを繰り返す。傾きの値が最も長波長側（ただし、吸光度が０．１以下となる場合は除く）で極小値をとる点において引いた接線を当該吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対する接線とする。
なお、吸光度の値が０．２以下の極大点は、上記最も長波長側の極大値には含めない。
【０１５１】
・発光層の膜厚
本実施形態の有機ＥＬ素子１における発光層５の膜厚は、好ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、より好ましくは７ｎｍ以上１００ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍｎｍ以下である。膜厚が５ｎｍ以上であれば発光層５を形成し易くなり、色度を調整し易くなる。膜厚が１００ｎｍ以下であれば駆動電圧の上昇を抑制できる。
【０１５２】
・発光層における化合物の含有率
本実施形態の有機ＥＬ素子１では、発光層５において、第一の化合物の含有率は、５質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上８０質量％以下であることがより好ましく、４０質量％以上６０質量％以下であることがさらに好ましい。第二の化合物の含有率は、１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。
発光層５において、実質的に第一の化合物および第二の化合物だけが含まれる場合、第一の化合物の含有率は、９０質量％以上９９質量％以下であることが好ましく、第二の化合物の含有率は、１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。実質的にとは、第一の化合物および第二の化合物だけが含まれる場合や、例えば、発光層を形成する際の原料に由来して不可避的に混入してしまう不純物等も微量ながら含まれる場合を意味する。発光層５における第一の化合物および第二の化合物の合計含有率の上限は、１００質量％である。なお、本実施形態は、発光層５に、第一の化合物および第二の化合物以外の材料が含まれることを除外しない。
【０１５３】
＜基板＞
基板２は、有機ＥＬ素子１の支持体として用いられる。基板２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）基板である。可撓性基板としては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、又はポリエチレンナフタレート等からなるプラスチック基板等が挙げられる。また、基板２として、無機蒸着フィルムを用いることもできる。
【０１５４】
＜陽極＞
基板２上に形成される陽極３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、およ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）、珪素も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、およ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）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。
これらの材料は、通常、スパッタリング法により成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１質量％以上１０質量％以下の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いることにより、スパッタリング法で形成することができる。また、例えば、酸化タングステン、および酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５質量％以上５質量％以下、酸化亜鉛を０．１質量％以上１質量％以下含有したターゲットを用いることにより、スパッタリング法で形成することができる。その他、陽極３は、真空蒸着法、塗布法、インクジェット法、スピンコート法などにより作製してもよい。
陽極３上に形成される有機層のうち、陽極３に接して形成される正孔注入層６は、陽極３の仕事関数に関係なく正孔（ホール）注入が容易である複合材料を用いて形成されるため、電極材料として可能な材料（例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物、その他、元素周期表の第１族または第２族に属する元素も含む）を用いることもできる。
仕事関数の小さい材料である、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（例えば、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることもできる。なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、およびこれらを含む合金を用いて陽極３を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。さらに、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。
【０１５５】
＜正孔注入層＞
正孔注入層６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、マンガン酸化物等を用いることができる。
また、正孔注入性の高い物質としては、低分子の有機化合物である４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、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（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等の芳香族アミン化合物等やジピラジノ［２，３−ｆ：２０，３０−ｈ］キノキサリン−２，３，６，７，１０，１１−ヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）も挙げられる。
また、正孔注入性の高い物質としては、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いることもできる。例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物が挙げられる。また、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子化合物を用いることもできる。
【０１５６】
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層７は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層７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。具体的には、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＡＦＬＰ）、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＦＬＤＰＢｉ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、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（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）以上の正孔移動度を有する物質である。
正孔輸送層７には、ＣＢＰ、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（ＣｚＰＡ）、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（ＰＣｚＰＡ）のようなカルバゾール誘導体や、ｔ−ＢｕＤＮＡ、ＤＮＡ、ＤＰＡｎｔｈのようなアントラセン誘導体を用いてもよい。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、これら以外の物質を用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層した層としてもよい。
正孔輸送層を二層以上配置する場合、エネルギーギャップのより大きい材料を含む層を、発光層５に近い側に配置することが好ましい。
【０１５７】
本実施形態において、正孔輸送層７は、発光層５で生成する三重項励起子が正孔輸送層へ拡散することを防止し、三重項励起子を発光層５内に閉じ込める機能を有することが好ましい。
【０１５８】
＜電子輸送層＞
電子輸送層８は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層８には、１）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。具体的には低分子の有機化合物として、Ａｌｑ、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ＢＡｌｑ、Ｚｎｑ、ＺｎＰＢＯ、ＺｎＢＴＺなどの金属錯体等を用いることができる。また、金属錯体以外にも、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（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。本実施態様においては、ベンゾイミダゾール化合物を好適に用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔輸送性よりも電子輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層８として用いてもよい。また、電子輸送層８は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層した層としてもよい。
また、電子輸送層８には、高分子化合物を用いることもできる。例えば、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）などを用いることができる。
【０１５９】
本実施形態において、電子輸送層８は、発光層５で生成する三重項励起子が電子輸送層８や電子注入層９へ拡散することを防止し、三重項励起子を発光層５内に閉じ込める機能を有することが好ましい。
【０１６０】
＜電子注入層＞
電子注入層９は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層９には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、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、またはそれらの化合物を用いることができる。その他、電子輸送性を有する物質にアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を含有させた物質、具体的にはＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させた物質等を用いてもよい。なお、この場合には、陰極４からの電子注入をより効率よく行うことができる。
あるいは、電子注入層９に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層８を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
【０１６１】
＜陰極＞
陰極４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、およびこれらの混合物など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族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（例えば、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。
なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金を用いて陰極４を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。また、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。
なお、電子注入層９を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、グラフェン、珪素もしくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を用いて陰極４を形成することができる。これらの導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することができる。
【０１６２】
＜層形成方法＞
本実施形態の有機ＥＬ素子１の各層の形成方法としては、上記で特に言及した以外には制限されず、乾式成膜法や湿式成膜法等の公知の方法を採用できる。乾式成膜法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ法、イオンプレーティング法などが挙げられる。湿式成膜法としては、スピンコーティング法、ディッピング法、フローコーティング法、インクジェット法などが挙げられる。
【０１６３】
＜膜厚＞
本実施形態の有機ＥＬ素子１の各有機層の膜厚は、上記で特に言及した以外には制限されない。一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常、膜厚は、数ｎｍから１μｍの範囲が好ましい。
【０１６４】
本明細書において、水素原子とは、中性子数の異なる同位体、すなわち、軽水素（Ｐｒｏｔｉｕｍ）、重水素（Ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ）、三重水素（Ｔｒｉｔｉｕｍ）を包含する。
【０１６５】
本明細書において、「環形成炭素」とは飽和環、不飽和環、または芳香環を構成する炭素原子を意味する。
【０１６６】
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。
【０１６７】
本明細書において、「環形成原子」とはヘテロ環（飽和環、不飽和環、および芳香環を含む）を構成する炭素原子およびヘテロ原子を意味する。
【０１６８】
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、ピリジン環は、環形成原子数が６であり、キナゾリン環は、環形成原子数が１０であり、フラン環は、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。
次に前記一般式に記載の各置換基について説明する。
【０１６９】
本明細書において、環形成炭素数６〜３０のアリール基（芳香族炭化水素基と称する場合がある。）としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオランテニル基、ベンゾ［ａ］アントリル基、ベンゾ［ｃ］フェナントリル基、トリフェニレニル基、ベンゾ［ｋ］フルオランテニル基、ベンゾ［ｇ］クリセニル基、ベンゾ［ｂ］トリフェニレニル基、ピセニル基、ペリレニル基などが挙げられる。
本明細書におけるアリール基としては、環形成炭素数が６〜２０であることが好ましく、６〜１４であることがより好ましく、６〜１２であることが更に好ましい。上記アリール基の中でもフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ターフェニル基、フルオレニル基が特に好ましい。１−フルオレニル基、２−フルオレニル基、３−フルオレニル基および４−フルオレニル基については、９位の炭素原子に、後述する本明細書における置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基や置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基が置換されていることが好ましい。
【０１７０】
本明細書において、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基（複素環基、ヘテロ芳香族環基、または芳香族複素環基と称する場合がある。）は、ヘテロ原子として、窒素、硫黄、酸素、ケイ素、セレン原子、およびゲルマニウム原子からなる群から選択される少なくともいずれかの原子を含むことが好ましく、窒素、硫黄、および酸素からなる群から選択される少なくともいずれかの原子を含むことがより好ましい。
本明細書において、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリル基、イソキノリニル基、ナフチリジニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、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、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、インドリル基、ベンズイミダゾリル基、インダゾリル基、イミダゾピリジニル基、ベンズトリアゾリル基、カルバゾリル基、フリル基、チエニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソキサゾリル基、イソチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイソキサゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピペリジニル基、ピロリジニル基、ピペラジニル基、モルホリル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基などが挙げられる。
本明細書において、ヘテロアリール基の環形成原子数は、５〜２０であることが好ましく、５〜１４であることがさらに好ましい。上記複素環基の中でも１−ジベンゾフラニル基、２−ジベンゾフラニル基、３−ジベンゾフラニル基、４−ジベンゾフラニル基、１−ジベンゾチオフェニル基、２−ジベンゾチオフェニル基、３−ジベンゾチオフェニル基、４−ジベンゾチオフェニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基が特に好ましい。１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基および４−カルバゾリル基については、９位の窒素原子に、本明細書における置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基または置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基が置換されていることが好ましい。
【０１７１】
また、本明細書において、ヘテロアリール基は、例えば、下記一般式（ＸＹ−１）〜（ＸＹ−１８）で表される部分構造から誘導される基であってもよい。
【０１７２】
【化６２】
2016158540.tif 000064
【０１７３】
【化６３】
2016158540.tif 000065
【０１７４】
【化６４】
2016158540.tif 000066
【０１７５】
前記一般式（ＸＹ−１）〜（ＸＹ−１８）において、ＸおよびＹは、それぞれ独立に、ヘテロ原子であり、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、ケイ素原子、またはゲルマニウム原子であることが好ましい。前記一般式（ＸＹ−１）〜（ＸＹ−１８）で表される部分構造は、任意の位置で結合手を有してヘテロアリール基となり、このヘテロアリール基は、置換基を有していてもよい。
【０１７６】
また、本明細書において、置換もしくは無置換のカルバゾリル基としては、例えば、下記式で表されるようなカルバゾール環に対してさらに環が縮合した基も含み得る。このような基も置換基を有していてもよい。また、結合手の位置も適宜変更され得る。
【０１７７】
【化６５】
2016158540.tif 000067
【０１７８】
本明細書において、炭素数１〜３０のアルキル基としては、直鎖、分岐鎖または環状のいずれであってもよい。直鎖または分岐鎖のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−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、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ネオペンチル基、アミル基、イソアミル基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−ペンチルヘキシル基、１−ブチルペンチル基、１−ヘプチルオクチル基、３−メチルペンチル基、が挙げられる。
本明細書において、直鎖または分岐鎖のアルキル基の炭素数は、１〜１０であることが好ましく、１〜６であることがさらに好ましい。上記直鎖または分岐鎖のアルキル基の中でもメチル基、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、アミル基、イソアミル基、ネオペンチル基が特に好ましい。
本明細書において、炭素数３〜３０のシクロアルキル基としては、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、アダマンチル基、ノルボルニル基等が挙げられる。シクロアルキル基の環形成炭素数は、３〜１０であることが好ましく、５〜８であることがさらに好ましい。上記シクロアルキル基の中でも、シクロペンチル基やシクロヘキシル基が特に好ましい。
本明細書において、炭素数１〜３０のハロゲン化アルキル基としては、例えば、上記炭素数１〜３０のアルキル基が１以上のハロゲン原子で置換された基が挙げられる。具体的には、例えば、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、フルオロエチル基、トリフルオロメチルメチル基、トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等が挙げられる。
【０１７９】
置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基としては、−Ｚ３−Ｚ４と表される。このＺ３の例として、上記炭素数１〜３０のアルキル基に対応するアルキレン基が挙げられる。このＺ４の例として、上記環形成炭素数６〜３０のアリール基の例が挙げられる。炭素数７〜３０のアラルキル基において、Ｚ４としてのアリール基部分の環形成炭素数が、６〜２０であることが好ましく、６〜１２であることがより好ましく、Ｚ３としてのアルキル基部分の炭素数が、１〜２０であることが好ましく、１〜１０であることがより好ましく、１〜６であることがさらに好ましい。アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、２−フェニルプロパン−２−イル基、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などが挙げられる。
【０１８０】
置換ホスフォリル基は、下記一般式（Ｐ）で表される。
【０１８１】
【化６６】
2016158540.tif 000068
【０１８２】
前記一般式（Ｐ）において、ＡｒＰ１およびＡｒＰ２は、それぞれ独立に、置換基であり、炭素数１〜３０のアルキル基、および環形成炭素数６〜３０のアリール基からなる群から選択される置換基であることが好ましく、炭素数１〜１０のアルキル基、および環形成炭素数６〜２０のアリール基からなる群から選択される置換基であることがより好ましく、炭素数１〜６のアルキル基、および環形成炭素数６〜１４のアリール基からなる群から選択される置換基であることがさらに好ましい。
【０１８３】
置換シリル基としては、炭素数３〜３０のアルキルシリル基、または環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基が挙げられる。
本明細書において、炭素数３〜３０のアルキルシリル基としては、上記炭素数１〜３０のアルキル基で例示したアルキル基を有するトリアルキルシリル基が挙げられ、具体的にはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−ｎ−ブチルシリル基、トリ−ｎ−オクチルシリル基、トリイソブチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、ジメチルイソプロピルシリル基、ジメチル−ｎ−プロピルシリル基、ジメチル−ｎ−ブチルシリル基、ジメチル−ｔ−ブチルシリル基、ジエチルイソプロピルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基等が挙げられる。トリアルキルシリル基における３つのアルキル基は、それぞれ同一であるか、または異なる。
【０１８４】
本明細書において、環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基としては、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基が挙げられる。
ジアルキルアリールシリル基は、例えば、上記炭素数１〜３０のアルキル基で例示したアルキル基を２つ有し、上記環形成炭素数６〜３０のアリール基を１つ有するジアルキルアリールシリル基が挙げられる。ジアルキルアリールシリル基の炭素数は、８〜３０であることが好ましい。
アルキルジアリールシリル基は、例えば、上記炭素数１〜３０のアルキル基で例示したアルキル基を１つ有し、上記環形成炭素数６〜３０のアリール基を２つ有するアルキルジアリールシリル基が挙げられる。アルキルジアリールシリル基の炭素数は、１３〜３０であることが好ましい。
トリアリールシリル基は、例えば、上記環形成炭素数６〜３０のアリール基を３つ有するトリアリールシリル基が挙げられる。トリアリールシリル基の炭素数は、１８〜３０であることが好ましい。
【０１８５】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、およびヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
【０１８６】
本明細書において、「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。
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し、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。
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し、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。
【０１８７】
本明細書において、「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、上述のようなアリール基、ヘテロアリール基、アルキル基（直鎖または分岐鎖のアルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基）、アラルキル基、置換ホスフォリル基、置換シリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、およびハロゲン原子の他に、例えば、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、およびヒドロキシル基などが挙げられる。
ここで挙げた「置換もしくは無置換の」という場合における置換基の中では、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、ハロゲン原子、アルキルシリル基、アリールシリル基、シアノ基が好ましく、さらには、各置換基について好ましいとされた具体的な置換基が好ましい。
これらの「置換もしくは無置換の」という場合における置換基は、上記のアリール基、ヘテロアリール基、アルキル基（直鎖または分岐鎖のアルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基）、置換ホスフォリル基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択される少なくともいずれかの基によって更に置換されてもよい。また、これらの置換基は、複数が互いに結合して環を形成してもよい。
【０１８８】
置換アミノ基としては、炭素数２〜３０のアルキルアミノ基および環形成炭素数６〜６０のアリールアミノ基が挙げられる。
炭素数２〜３０のアルキルアミノ基は、−ＮＨＲＶ、または−Ｎ（ＲＶ）２と表される。このＲＶの例として、上記炭素数１〜３０のアルキル基が挙げられる。
環形成炭素数６〜６０のアリールアミノ基は、−ＮＨＲＷ、または−Ｎ（ＲＷ）２と表される。このＲＷの例として、上記環形成炭素数６〜３０のアリール基が挙げられる。
【０１８９】
炭素数１〜３０のアルコキシ基は、−ＯＺ１と表される。このＺ１の例として、上記炭素数１〜３０のアルキル基が挙げられる。アルコキシ基は、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基があげられる。アルコキシ基の炭素数は、１〜２０であることが好ましい。
アルコキシ基がハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルコキシ基としては、例えば、上記炭素数１〜３０のアルコキシ基が１以上のフッ素原子で置換された基が挙げられる。
【０１９０】
環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基は、−ＯＺ２と表される。このＺ２の例として、上記環形成炭素数６〜３０のアリール基が挙げられる。アリールオキシ基の環形成炭素数は、６〜２０であることが好ましい。このアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基が挙げられる。
【０１９１】
アルケニル基としては、炭素数２〜３０のアルケニル基が好ましく、直鎖、分岐鎖、または環状のいずれであってもよく、例えば、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、オレイル基、エイコサペンタエニル基、ドコサヘキサエニル基、スチリル基、２，２−ジフェニルビニル基、１，２，２−トリフェニルビニル基、２−フェニル−２−プロペニル基、シクロペンタジエニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキサジエニル基等が挙げられる。
【０１９２】
アルキニル基としては、炭素数２〜３０のアルキニル基が好ましく、直鎖、分岐鎖、または環状のいずれであってもよく、例えば、エチニル、プロピニル、２−フェニルエチニル等が挙げられる。
【０１９３】
炭素数１〜３０のアルキルチオ基は、−ＳＲＶと表される。このＲＶの例として、上記炭素数１〜３０のアルキル基が挙げられる。アルキルチオ基の炭素数は、１〜２０であることが好ましい。
環形成炭素数６〜３０のアリールチオ基は、−ＳＲＷと表される。このＲＷの例として、上記環形成炭素数６〜３０のアリール基が挙げられる。アリールチオ基の環形成炭素数は、６〜２０であることが好ましい。
【０１９４】
本明細書において、置換基同士が互いに結合して環構造が形成される場合、環構造は、飽和環、不飽和環、芳香族炭化水素環、または複素環である。また、置換基同士が互いに結合して形成された環構造は、置換基を有していてもよい。
【０１９５】
本明細書において、芳香族炭化水素環および複素環としては、上述した一価の基の由来となる環構造が挙げられる。
【０１９６】
＜電子機器＞
本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子１は、表示装置や発光装置等の電子機器に使用できる。表示装置としては、例えば、有機ＥＬパネルモジュール等の表示部品、テレビ、携帯電話、タブレットもしくはパーソナルコンピュータ等が挙げられる。発光装置としては、例えば、照明、もしくは車両用灯具等が挙げられる。
【０１９７】
〔第二実施形態〕
第二実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成について説明する。第二実施形態の説明において第一実施形態と同一の構成要素は、同一符号や名称を付す等して説明を省略もしくは簡略化する。また、第二実施形態では、特に言及されない材料や化合物については、第一実施形態で説明した材料や化合物と同様の材料や化合物を用いることができる。
【０１９８】
第二実施形態に係る有機ＥＬ素子は、発光層が、第三の化合物をさらに含んでいる点で、第一実施形態に係る有機ＥＬ素子と異なる。その他の点については第一実施形態と同様である。
【０１９９】
（第三の化合物）
第三の化合物の一重項エネルギーは、第一の化合物の一重項エネルギーよりも大きい。
第二実施形態の有機ＥＬ素子によれば高効率な有機ＥＬ素子を提供できる。
第二実施形態の有機ＥＬ素子は、発光層に、遅延蛍光性の第一の化合物と、蛍光発光性の第二の化合物と、第一の化合物よりも大きな一重項エネルギーを有する第三の化合物と、を含んでおり、発光効率が向上する。発光効率が向上する理由としては、第三の化合物が含まれていることによって発光層のキャリアバランスが改善されるためと考えられる。
【０２００】
図５は、発光層における第一の化合物、第二の化合物、および第三の化合物のエネルギー準位の関係の一例を示す図である。図５において、Ｓ０は、基底状態を表し、Ｓ１（Ｍ１）は、第一の化合物の最低励起一重項状態を表し、Ｔ１（Ｍ１）は、第一の化合物の最低励起三重項状態を表し、Ｓ１（Ｍ２）は、第二の化合物の最低励起一重項状態を表し、Ｔ１（Ｍ２）は、第二の化合物の最低励起三重項状態を表し、Ｓ１（Ｍ３）は、第三の化合物の最低励起一重項状態を表し、Ｔ１（Ｍ３）は、第三の化合物の最低励起三重項状態を表す。図５中のＳ１（Ｍ１）からＳ１（Ｍ２）へ向かう破線の矢印は、第一の化合物の最低励起一重項状態から第二の化合物の最低励起一重項状態へのフェルスター型エネルギー移動を表す。
図５に示すように、第一の化合物としてΔＳＴ（Ｍ１）の小さな化合物を用いると、最低励起三重項状態Ｔ１（Ｍ１）は、熱エネルギーにより、最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ１）に逆項間交差が可能である。そして、第一の化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ１）から第二の化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ２）へのフェルスター型エネルギー移動が生じる。この結果、第二の化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ２）からの蛍光発光を観測することができる。このＴＡＤＦ機構による遅延蛍光を利用することによっても、理論的に内部効率を１００％まで高めることができると考えられている。
【０２０１】
・３つの成分の比率
本実施形態では、発光層において、第一の化合物の含有率は、１０質量％以上８０質量％以下であることが好ましく、第二の化合物の含有率は、１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、第三の化合物の含有率は、１０質量％以上８０質量％以下であることが好ましい。第一の化合物の含有率は、２０質量％以上８０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以上６０質量％以下であることが更に好ましい。発光層における第一の化合物、第二の化合物、および第三の化合物の合計含有率の上限は、１００質量％である。なお、本実施形態は、発光層に、第一の化合物、第二の化合物、および第三の化合物以外の材料が含まれることを除外しない。
【０２０２】
第三の化合物としては、特に限定されないが、アミン化合物以外の化合物であることが好ましい。また、例えば、第三の化合物としては、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、およびジベンゾチオフェン誘導体からなる群から選択される誘導体を用いることができる。第三の化合物は、これら誘導体に限定されない。
【０２０３】
第三の化合物は、一つの分子中に下記一般式（３１）で表される部分構造および下記一般式（３２）で表される部分構造のうち少なくともいずれかを含む化合物であることも好ましい。
【０２０４】
【化６７】
2016158540.tif 000069
【０２０５】
前記一般式（３１）において、Ｙ３１〜Ｙ３６は、それぞれ独立に、窒素原子、または第三の化合物の分子中における他の原子と結合する炭素原子であり、ただし、Ｙ３１〜Ｙ３６のうち少なくともいずれかは、第三の化合物の分子中における他の原子と結合する炭素原子であり、前記一般式（３２）において、Ｙ４１〜Ｙ４８は、それぞれ独立に、窒素原子、または第三の化合物の分子中における他の原子と結合する炭素原子であり、ただし、Ｙ４１〜Ｙ４８のうち少なくともいずれかは、第三の化合物の分子中における他の原子と結合する炭素原子であり、Ｘ３０は、窒素原子、酸素原子、または硫黄原子である。
【０２０６】
前記一般式（３２）において、Ｙ４１〜Ｙ４８のうち少なくとも２つが第三の化合物の分子中における他の原子と結合する炭素原子であり、当該炭素原子を含む環構造が構築されていることも好ましい。
例えば、前記一般式（３２）で表される部分構造が、下記一般式（３２１），（３２２），（３２３），（３２４），（３２５）および（３２６）で表される部分構造からなる群から選択されるいずれかの部分構造であることが好ましい。
【０２０７】
【化６８】
2016158540.tif 000070
【０２０８】
【化６９】
2016158540.tif 000071
【０２０９】
【化７０】
2016158540.tif 000072
【０２１０】
前記一般式（３２１）〜（３２６）において、Ｘ３０は、窒素原子、酸素原子、または硫黄原子であり、Ｙ４１〜Ｙ４８は、それぞれ独立に、窒素原子、または第三の化合物の分子中における他の原子と結合する炭素原子であり、Ｘ３１は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、または炭素原子であり、Ｙ５１〜Ｙ５４は、それぞれ独立に、窒素原子、または第三の化合物の分子中における他の原子と結合する炭素原子である。
本実施形態においては、第三の化合物は、前記一般式（３２１）〜（３２６）のうち前記一般式（３２３）で表される部分構造を有することが好ましい。
【０２１１】
前記一般式（３１）で表される部分構造は、下記一般式（３３）で表される基および下記一般式（３４）で表される基からなる群から選択される少なくともいずれかの基として第三の化合物に含まれることが好ましい。
下記一般式（３３）および下記一般式（３４）で表されるように、結合箇所が互いにメタ位に位置することは、７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップＴ７７Ｋ（Ｍ３）を高く保つことができるため、第三の化合物として好ましい。
【０２１２】
【化７１】
2016158540.tif 000073
【０２１３】
前記一般式（３３）および前記一般式（３４）において、Ｙ３１，Ｙ３２，Ｙ３４およびＹ３６は、それぞれ独立に、窒素原子、またはＣＲ３１であり、Ｒ３１は、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲ３１は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換シリル基、置換ゲルマニウム基、置換ホスフィンオキシド基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択される置換基であり、ただし、前記Ｒ３１における置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基は、非縮合環であることが好ましい。
前記一般式（３３）および前記一般式（３４）において、波線部分は、第三の化合物の分子中における他の原子または他の構造との結合箇所を表す。
【０２１４】
前記一般式（３３）において、前記Ｙ３１，前記Ｙ３２，前記Ｙ３４および前記Ｙ３６は、それぞれ独立に、ＣＲ３１であることが好ましく、複数のＲ３１は、同一であるか、または異なる。
また、前記一般式（３４）において、前記Ｙ３２，前記Ｙ３４および前記Ｙ３６は、それぞれ独立に、ＣＲ３１であることが好ましく、複数のＲ３１は、同一であるか、または異なる。
【０２１５】
置換ゲルマニウム基は、−Ｇｅ（Ｒ１０１）３で表されることが好ましい。Ｒ１０１は、それぞれ独立に、置換基である。置換基Ｒ１０１は、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基であることが好ましい。複数のＲ１０１は、互いに同一であるか、または異なり。
【０２１６】
前記一般式（３２）で表される部分構造は、下記一般式（３５）で表される基，下記一般式（３６）で表される基，下記一般式（３７）で表される基，下記一般式（３８）で表される基，下記一般式（３９）で表される基，および下記一般式（３０ａ）で表される基からなる群から選択される少なくともいずれかの基として第三の化合物に含まれることが好ましい。
【０２１７】
【化７２】
2016158540.tif 000074
【０２１８】
【化７３】
2016158540.tif 000075
【０２１９】
【化７４】
2016158540.tif 000076
【０２２０】
前記一般式（３５）〜（３９），（３０ａ）において、Ｙ４１，Ｙ４２，Ｙ４３，Ｙ４４，Ｙ４５，Ｙ４６，Ｙ４７，およびＹ４８は、それぞれ独立に、窒素原子またはＣＲ３２であり、Ｒ３２は、水素原子または置換基であり、置換基としてのＲ３２は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換シリル基、置換ゲルマニウム基、置換ホスフィンオキシド基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択される置換基であり、ただし、前記Ｒ３２における置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基は、非縮合環であることが好ましく、前記一般式（３５），（３６）において、Ｘ３０は、窒素原子であり、前記一般式（３７）〜（３９），（３０ａ）において、Ｘ３０は、ＮＲ３３、酸素原子または硫黄原子であり、Ｒ３３は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜３０のアラルキル基、置換シリル基、置換ゲルマニウム基、置換ホスフィンオキシド基、フッ素原子、シアノ基、ニトロ基、およびカルボキシ基からなる群から選択される置換基であり、ただし、前記Ｒ３３における置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基は、非縮合環であることが好ましい。
前記一般式（３５）〜（３９），（３０ａ）において、波線部分は、第三の化合物の分子中における他の原子または他の構造との結合箇所を表す。
【０２２１】
前記一般式（３５）において、Ｙ４１〜Ｙ４８は、それぞれ独立に、ＣＲ３２であることが好ましく、前記一般式（３６）および前記一般式（３７）において、Ｙ４１〜Ｙ４５，Ｙ４７およびＹ４８は、それぞれ独立に、ＣＲ３２であることが好ましく、前記一般式（３８）において、Ｙ４１，Ｙ４２，Ｙ４４，Ｙ４５，Ｙ４７およびＹ４８は、それぞれ独立に、ＣＲ３２であることが好ましく、前記一般式（３９）において、Ｙ４２〜Ｙ４８は、それぞれ独立に、ＣＲ３２であることが好ましく、前記一般式（３０ａ）において、Ｙ４２〜Ｙ４７は、それぞれ独立に、ＣＲ３２であることが好ましく、複数のＲ３２は、同一であるか、または異なる。
【０２２２】
第三の化合物において、前記Ｘ３０は、酸素原子もしくは硫黄原子であることが好ましく、酸素原子であることがより好ましい。
【０２２３】
第三の化合物において、前記Ｒ３１、および前記Ｒ３２は、それぞれ独立に、水素原子または置換基であって、置換基としての前記Ｒ３１、および置換基としての前記Ｒ３２は、フッ素原子、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、および置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基からなる群から選択される置換基であることが好ましい。前記Ｒ３１、および前記Ｒ３２は、水素原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、または置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基であることがより好ましい。ただし、前記Ｒ３１、および前記Ｒ３２における置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基は、非縮合環であることが好ましい。
【０２２４】
第三の化合物は、芳香族炭化水素化合物、または芳香族複素環化合物であることも好ましい。また、第三の化合物は、分子中に縮合芳香族炭化水素環を有していないことが好ましい。
【０２２５】
・第三の化合物の製造方法
第三の化合物は、例えば、国際公開第２０１２／１５３７８０号および国際公開第２０１３／０３８６５０号等に記載の方法により製造することができる。
【０２２６】
第三の化合物における置換基の例は、例えば、以下のとおりであるが、本発明は、これらの例に限定されない。
【０２２７】
芳香族炭化水素基（アリ−ル基と称する場合がある。）の具体例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、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、フルオレニル基等を挙げることができる。
置換基を有する芳香族炭化水素基としては、トリル基、キシリル基、９，９−ジメチルフルオレニル基等を挙げることができる。
具体例が示すように、アリール基は、縮合アリール基及び非縮合アリール基の両方を含む。
芳香族炭化水素基としては、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、フルオレニル基が好ましい。
【０２２８】
芳香族複素環基（ヘテロアリール基、ヘテロ芳香族環基、または複素環基と称する場合がある。）の具体例としては、ピロリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、ピリジル基、トリアジニル基、インドリル基、イソインドリル基、イミダゾリル基、ベンズイミダゾリル基、インダゾリル基、イミダゾ［１，２−ａ］ピリジニル基、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、アザジベンゾフラニル基、チオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、アザ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、キナゾリニル基、ナフチリジニル基、カルバゾリル基、アザカルバゾリル基、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、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、フラザニル基、ベンズオキサゾリル基、チエニル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンズチアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基等が挙げられ、好ましくは、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基等を挙げることができる。
芳香族複素環基としては、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基が好ましく、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基がさらに好ましい。
【０２２９】
第三の化合物において、置換シリル基は、置換もしくは無置換のトリアルキルシリル基、置換もしくは無置換のアリールアルキルシリル基、または置換もしくは無置換のトリアリールシリル基であることも好ましい。
置換もしくは無置換のトリアルキルシリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基を挙げることができる。
置換若しくは無置換のアリールアルキルシリル基の具体例としては、ジフェニルメチルシリル基、ジトリルメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基等を挙げることができる。
置換若しくは無置換のトリアリールシリル基の具体例としては、トリフェニルシリル基、トリトリルシリル基等を挙げることができる。
【０２３０】
第三の化合物において、置換ホスフィンオキシド基は、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンオキシド基であることも好ましい。
置換もしくは無置換のジアリールホスフィンオキシド基の具体例としては、ジフェニルホスフィンオキシド基、ジトリルホスフィンオキシド基等を挙げることができる。
【０２３１】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明の目的を達成できる範囲での変更、改良などは、本発明に含まれる。
【０２３２】
例えば、発光層は、１層に限られず、複数の発光層が積層されていてもよい。有機ＥＬ素子が複数の発光層を有する場合、少なくとも１つの発光層が前記第一の化合物および前記第二の化合物を含んでいればよい。例えば、その他の発光層が、蛍光発光型の発光層であっても、三重項励起状態から直接基底状態への電子遷移による発光を利用した燐光発光型の発光層であってもよい。
また、有機ＥＬ素子が複数の発光層を有する場合、これらの発光層が互いに隣接して設けられていてもよいし、中間層を介して複数の発光ユニットが積層された、いわゆるタンデム型の有機ＥＬ素子であってもよい。
【０２３３】
また、例えば、発光層の陽極側や陰極側に障壁層を隣接させて設けてもよい。障壁層は、発光層に接して配置され、正孔、電子および励起子の少なくともいずれかを阻止することが好ましい。
例えば、発光層の陰極側で接して障壁層が配置された場合、当該障壁層は、電子を輸送し、正孔が当該障壁層よりも陰極側の層（例えば、電子輸送層）に到達することを阻止する。有機ＥＬ素子が、電子輸送層を含む場合は、発光層と電子輸送層との間に当該障壁層を含むことが好ましい。
また、発光層の陽極側で接して障壁層が配置された場合、当該障壁層は、正孔を輸送し、電子が当該障壁層よりも陽極側の層（例えば、正孔輸送層）に到達することを阻止する。有機ＥＬ素子が、正孔輸送層を含む場合は、発光層と正孔輸送層との間に当該障壁層を含むことが好ましい。
また、励起エネルギーが発光層からその周辺層に漏れ出さないように、障壁層を発光層に隣接させて設けてもよい。発光層で生成した励起子が、当該障壁層よりも電極側の層（例えば、電子輸送層や正孔輸送層）に移動することを阻止する。
発光層と障壁層とは接合していることが好ましい。
【０２３４】
その他、本発明の実施における具体的な構造および形状などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などとしてもよい。
【実施例】
【０２３５】
本発明に係る実施例を説明する。本発明はこれらの実施例によって限定されない。【０２３６】
〔化合物の合成〕
＜合成実施例１＞  化合物ＴＡＤＦ−１の合成  
（１）中間体Ａの合成  【０２３７】
【化７５】
2016158540.tif 000077
【０２３８】
三口フラスコに、２−フルオロフェニルボロン酸 ７．０ｇ（５０ｍｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニルトリアジン１３．４ｇ（５０ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液６２．５ｍＬ、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）１００ｍＬ、およびトルエン１００ｍＬを加え、次いで、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム１．７３（１．５ｍｍｏｌ）をさらに加えて、アルゴン雰囲気下にて８時間、加熱還流攪拌した。加熱還流攪拌の後、有機層を分取した。分取した有機層を減圧下で濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒としてトルエン溶媒を用いた。精製後、得られた固体をメタノールで懸濁洗浄することにより、中間体Ａを白色固体として得た。収量は１１．６ｇ、収率は７１％であった。【０２３９】
（２）化合物ＴＡＤＦ−１の合成  【０２４０】
【化７６】
2016158540.tif 000078
【０２４１】
三口フラスコに、カルバゾール７．３ｇ（４３．６ｍｍｏｌ）、中間体Ａ８．０ｇ（２４．４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム７．４ｇ（５３．５ｍｍｏｌ）、およびＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）５０ｍＬを加えて、アルゴン雰囲気下にて２０時間、１５０℃で加熱撹拌した。加熱撹拌の後、反応溶液を水２００ｍＬに注ぎ、析出した固体を濾集した。次いで、この固体をエタノールで繰り返し懸濁洗浄することにより、目的物（化合物ＴＡＤＦ−１）を白色固体として得た。収量は６．３ｇ、収率は５４％であった。ＦＤ−ＭＳ（Field Desorption Mass Spectrometry）分析の結果、分子量４７４に対してｍ／ｅ＝４７４であった。【０２４２】
＜合成実施例２＞  化合物ＴＡＤＦ−２の合成  
（１）中間体Ｂの合成  【０２４３】
【化７７】
2016158540.tif 000079
【０２４４】
合成実施例１の（１）に記載したうち、２−フルオロフェニルボロン酸を２，３−ジフルオロフェニルボロン酸に変更した以外は、合成実施例１の（１）と同様にして中間体Ｂを合成した。収率は、９２％であった。【０２４５】
（２）化合物ＴＡＤＦ−２の合成【０２４６】
【化７８】
2016158540.tif 000080
【０２４７】
三口フラスコに、カルバゾール６．０ｇ（３５．９ｍｍｏｌ）、中間体Ｂ２．５ｇ（７．２４ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム１１．８ｇ（３６．２ｍｍｏｌ）、およびＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）３０ｍＬを加えて、アルゴン雰囲気下にて４０時間、１５０℃で加熱撹拌した。加熱撹拌の後、反応溶液を水２００ｍＬに注ぎ、析出した固体を濾集した。次いで、この固体をエタノール及びアセトンで繰り返し懸濁洗浄することにより、目的物（化合物ＴＡＤＦ−２）を淡黄色固体として得た。収量は３．６ｇ、収率は、７７％であった。ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量６３９に対してｍ／ｅ＝６３９であった。【０２４８】
＜合成実施例３＞  化合物ＴＡＤＦ−３の合成  
（１）中間体Ｃの合成  【０２４９】
【化７９】
2016158540.tif 000081
【０２５０】
合成実施例１の（１）に記載したうち、２−フルオロフェニルボロン酸を２，３，４−トリフルオロフェニルボロン酸に変更した以外は、合成実施例１の（１）と同様にして合成した。収率は、８２％であった。【０２５１】
（２）化合物ＴＡＤＦ−３の合成【０２５２】
【化８０】
2016158540.tif 000082
【０２５３】
三口フラスコに、カルバゾール１０．８ｇ（６４．４ｍｍｏｌ）、中間体Ｃ３．９ｇ（１０．７ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム２１．０ｇ（６４．４ｍｍｏｌ）、およびＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）５０ｍＬを加えて、アルゴン雰囲気下にて２４時間、１５０℃で加熱撹拌した。加熱撹拌の後、反応溶液を水３００ｍＬに注ぎ、析出した固体を濾集した。次いで、この固体をエタノール、アセトン、酢酸エチルで繰り返し懸濁洗浄することにより、目的物（化合物ＴＡＤＦ−３）を淡黄色固体として得た。収量は、７．５ｇ、収率は、８７％であった。ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量８０４に対してｍ／ｅ＝８０４であった。【０２５４】
＜合成実施例４＞  化合物ＴＡＤＦ−４の合成  
（１）中間体Ｄの合成【０２５５】
【化８１】
2016158540.tif 000083
【０２５６】
合成実施例１の（１）に記載したうち、２−フルオロフェニルボロン酸を２，６−ジフルオロフェニルボロン酸に変更した以外は、合成実施例１の（１）と同様にして合成した。収率は、９１％であった。【０２５７】
（２）化合物ＴＡＤＦ−４の合成【０２５８】
【化８２】
2016158540.tif 000084
【０２５９】
三口フラスコに、カルバゾール３．３ｇ（１９．７ｍｍｏｌ）、中間体Ｄ３．１ｇ（９．０ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム６．４ｇ（１９．７ｍｍｏｌ）、およびＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）２０ｍＬを加えて、アルゴン雰囲気下にて４８時間、１５０℃で加熱撹拌した。加熱撹拌の後、反応溶液を水３００ｍＬに注ぎ、析出した固体を濾集した。次いで、この固体をエタノール、アセトン、酢酸エチルで繰り返し懸濁洗浄することにより、目的物（化合物ＴＡＤＦ−４）を白色固体として得た。収量は４．０ｇ、収率は６９％であった。ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量６３９に対してｍ／ｅ＝６３９であった。【０２６０】
＜合成実施例５＞  化合物ＴＡＤＦ−５の合成  
（１）中間体Ｅの合成  【０２６１】
【化８３】
2016158540.tif 000085
【０２６２】
ベンズアミジン塩酸塩１９．３ｇ（１２３．５ｍｍｏｌ）をエタノール１００ｍＬに加え、水酸化ナトリウム５．４ｇ（１３４．６ｍｍｏｌ）を加えた後、９０℃に加熱した。次いで、エタノール３０ｍＬに溶解した２，３，５，６−テトラフルオロベンズアルデヒド１０．０ｇ（５６．１ｍｍｏｌ）を滴下し、引き続き９０℃で２４時間撹拌した。析出した固体を濾集し、その固体をエタノールで洗浄することにより、中間体Ｅ９．０ｇを得た。【０２６３】
（２）化合物ＴＡＤＦ−５の合成【０２６４】
【化８４】
2016158540.tif 000086
【０２６５】
三口フラスコに、カルバゾール５．３ｇ（３１．４ｍｍｏｌ）、中間体Ｅ２．０ｇ（５．２ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム１０．２ｇ（３１．４ｍｍｏｌ）、およびＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）２０ｍＬを加えて、アルゴン雰囲気下にて２４時間、１５０℃で加熱撹拌した。加熱撹拌の後、反応溶液を水３００ｍＬに注ぎ、析出した固体を濾集した。次いで、この固体をエタノール、アセトン、酢酸エチルで繰り返し懸濁洗浄することにより、目的物（化合物ＴＡＤＦ−５）を淡黄色固体として得た。収量は３．０ｇ、収率は５９％であった。ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量９７０に対してｍ／ｅ＝９７０であった。【０２６６】
＜化合物の評価＞
次に、本実施例で使用した化合物の物性を測定した。測定方法および算出方法を以下に示す。【０２６７】
〔蛍光寿命の測定〕
蛍光寿命測定用試料は以下の方法で作製した。
具体的には、石英基板に、真空蒸着装置を用いて下記組成および膜厚となるように蒸着膜を形成した。
蛍光寿命測定用試料１：（組成）ＴＡＤＦ−１、（膜厚）１００ｎｍ
同様の方法で、化合物ＴＡＤＦ−２を用いた蛍光寿命測定用試料２、化合物ＴＡＤＦ−３を用いた蛍光寿命測定用試料３、および化合物ＲＥＦ−１を用いた蛍光寿命測定用試料４をそれぞれ作製した。【０２６８】
【化８５】
2016158540.tif 000087
【０２６９】
作製した蛍光寿命測定用試料１〜４について、遅延蛍光寿命を測定した。遅延蛍光寿命の測定には、蛍光寿命光度計ＴｅｍＰｒｏ（株式会社堀場製作所製）を用いた。遅延蛍光寿命の測定における励起光源として、半導体パルスＬＥＤ光源ＮａｎｏＬＥＤ−３４０または半導体パルスＬＥＤ光源ＳｐｅｃｔｒａｌＬＥＤ−３５５を用いた。励起光源は遅延蛍光寿命に応じて使い分けた。測定は室温で実施した。【０２７０】
蛍光寿命の測定結果を図６に示す。
図６に示したとおり、化合物ＴＡＤＦ１、化合物ＴＡＤＦ２および化合物ＴＡＤＦ３は、いずれも遅延蛍光発光性の化合物であり、比較として用いた化合物ＲＥＦ−１に比べて、マイクロ秒オーダーの遅延蛍光発光が大幅に増えていることが分かる。これは、化合物ＴＡＤＦ１、化合物ＴＡＤＦ２および化合物ＴＡＤＦ３においては、電子アクセプター部位（これらの化合物の場合は、トリアジン環に相当する。）が結合した芳香環のオルト位に置換基が結合していることで、電子アクセプター部位と、電子ドナー部位（これらの化合物の場合は、カルバゾール環に相当する。）との分離が良くなった効果によると推測される。
また、電子ドナー部位を隣接する炭素原子に結合させた化合物ＴＡＤＦ−２および化合物ＴＡＤＦ−３は、化合物ＲＥＦ−１に比べて、さらに遅延蛍光発光が増大していることから、電子ドナー部位（これらの化合物の場合は、カルバゾール環に相当する。）同士の分子内相互作用は、遅延蛍光発光の増大に寄与することが推測される。【０２７１】
（一重項エネルギーＳ）
一重項エネルギーＳは、次のようにして測定した。測定対象となる化合物の１０μｍｏｌ／Ｌトルエン溶液を調製して石英セルに入れ、常温（３００Ｋ）でこの試料の吸収スペクトル（縦軸：発光強度、横軸：波長とする。）を測定した。この吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λｅｄｇｅ［ｎｍ］を次に示す換算式２に代入して一重項エネルギーを算出した。
換算式２：Ｓ［ｅＶ］＝１２３９．８５／λｅｄｇｅ
本実施例では、吸収スペクトルを日立社製の分光光度計（装置名：Ｕ３３１０）で測定した。なお、吸収スペクトル測定装置は、ここで用いた装置に限定されない。【０２７２】
算出した一重項エネルギーＳを以下に示す。
ＴＡＤＦ−１：２．９ｅＶ
ＴＡＤＦ−２：２．９ｅＶ
ＴＡＤＦ−３：２．９ｅＶ【０２７３】
ＤＰＥＰＯ  ：４．０ｅＶ（文献値：APPLIED PHYSICS LETTERS 101, 093306 (2012)）【０２７４】
＜有機ＥＬ素子の作製、および評価＞
有機ＥＬ素子を以下のように作製し、評価した。【０２７５】
（実施例１）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極（陽極）付きガラス基板（ジオマティック社製）を、イソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。ＩＴＯの膜厚は、１３０ｎｍとした。
洗浄後の透明電極ライン付き前記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透明電極を覆うようにして化合物ＨＩを蒸着し、膜厚５ｎｍの正孔注入層を形成した。
次に、正孔注入層上に、化合物ＨＴ−１を蒸着し、ＨＩ膜上に膜厚８０ｎｍの第一正孔輸送層を形成した。
次に、この第一正孔輸送層上に、化合物ＨＴ−２を蒸着し、膜厚１５ｎｍの第二正孔輸送層を形成した。
さらに、この第二正孔輸送層上に、ｍＣＰを蒸着し、膜厚５ｎｍの第三正孔輸送層を形成した。
第一の化合物としての化合物ＴＡＤＦ−１と、第二の化合物としての化合物ＢＤ−１と、第三の化合物としての化合物ＤＰＥＰＯを共蒸着し、膜厚２５ｎｍの発光層を形成した。発光層における化合物ＴＡＤＦ−１の濃度を２４質量％とし、化合物ＢＤ−１の濃度を１質量％とし、化合物ＤＰＥＰＯの濃度を７５質量％とした。
次に、この発光層上に、化合物ＥＴ−１を蒸着し、膜厚５ｎｍの第一電子輸送層を形成した。
次に、この第一電子輸送層上に、化合物ＥＴ−２を蒸着し、膜厚２０ｎｍの第二電子輸送層を形成した。
次に、この第二電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を蒸着し、膜厚１ｎｍの電子注入性電極（陰極）を形成した。
そして、この電子注入性電極上に、金属アルミニウム（Ａｌ）を蒸着し、膜厚８０ｎｍの金属Ａｌ陰極を形成した。
実施例１の有機ＥＬ素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO（130）/HI（5）/HT-1（80）/HT-2（15）/mCP（5）/DPEPO:TADF-1:BD-1（25,75%:24%:1%）/ET-1（5）/ET-2（20）/LiF（1）/Al（80）
なお、括弧内の数字は、膜厚（単位：ｎｍ）を示す。また、同じく括弧内において、パーセント表示された数字は、発光層における第一の化合物、第二の化合物および第三の化合物の割合（質量％）を示す。【０２７６】
（実施例２）
実施例２の有機ＥＬ素子は、実施例１の発光層における化合物ＴＡＤＦ−１の代わりに化合物ＴＡＤＦ−２を用いたこと以外は、実施例１と同様にして作製した。
実施例２の有機ＥＬ素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO（130）/HI（5）/HT-1（80）/HT-2（15）/mCP（5）/DPEPO:TADF-2:BD-1（25,75%:24%:1%）/ET-1（5）/ET-2（20）/LiF（1）/Al（80）【０２７７】
（実施例３）
実施例３の有機ＥＬ素子は、実施例１の発光層における化合物ＴＡＤＦ−１の代わりに化合物ＴＡＤＦ−３を用いたこと以外は、実施例１と同様にして作製した。
実施例３の有機ＥＬ素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO（130）/HI（5）/HT-1（80）/HT-2（15）/mCP（5）/DPEPO:TADF-3:BD-1（25,75%:24%:1%）/ET-1（5）/ET-2（20）/LiF（1）/Al（80）【０２７８】
（実施例４）
実施例４の有機ＥＬ素子は、実施例１の発光層における化合物ＴＡＤＦ−１の代わりに化合物ＴＡＤＦ−４を用いたこと以外は、実施例１と同様にして作製した。
実施例４の有機ＥＬ素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO（130）/HI（5）/HT-1（80）/HT-2（15）/mCP（5）/DPEPO:TADF-4:BD-1（25,75%:24%:1%）/ET-1（5）/ET-2（20）/LiF（1）/Al（80）【０２７９】
（実施例５）
実施例５の有機ＥＬ素子は、実施例１の発光層における化合物ＴＡＤＦ−１の代わりに化合物ＴＡＤＦ−５を用いたこと以外は、実施例１と同様にして作製した。
実施例５の有機ＥＬ素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO（130）/HI（5）/HT-1（80）/HT-2（15）/mCP（5）/DPEPO:TADF-5:BD-1（25,75%:24%:1%）/ET-1（5）/ET-2（20）/LiF（1）/Al（80）【０２８０】
（実施例６）
実施例６の有機ＥＬ素子は、実施例１の発光層における化合物ＢＤ−１の代わりに化合物ＢＤ−２を用いたこと以外は、実施例１と同様にして作製した。
実施例６の有機ＥＬ素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO（130）/HI（5）/HT-1（80）/HT-2（15）/mCP（5）/DPEPO:TADF-1:BD-2（25,75%:24%:1%）/ET-1（5）/ET-2（20）/LiF（1）/Al（80）【０２８１】
（実施例７）
実施例７の有機ＥＬ素子は、実施例１の発光層における化合物ＴＡＤＦ−１の代わりに化合物ＴＡＤＦ−５を用い、化合物ＢＤ−１の代わりに化合物ＢＤ−２を用いたこと以外は、実施例１と同様にして作製した。
実施例７の有機ＥＬ素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO（130）/HI（5）/HT-1（80）/HT-2（15）/mCP（5）/DPEPO:TADF-5:BD-2（25,75%:24%:1%）/ET-1（5）/ET-2（20）/LiF（1）/Al（80）【０２８２】
（比較例１）
比較例１の有機ＥＬ素子は、実施例１の発光層における化合物ＴＡＤＦ−１の代わりに化合物ＲＥＦ−１を用いたこと以外は、実施例１と同様にして作製した。
比較例１の有機ＥＬ素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO（130）/HI（5）/HT-1（80）/HT-2（15）/mCP（5）/DPEPO:REF-1:BD-1（25,75%:24%:1%）/ET-1（5）/ET-2（20）/LiF（1）/Al（80）【０２８３】
有機ＥＬ素子の製造に用いた化合物を以下に示す。【０２８４】
【化８６】
2016158540.tif 000088
【０２８５】
【化８７】
2016158540.tif 000089
【０２８６】
【化８８】
2016158540.tif 000090
【０２８７】
【化８９】
2016158540.tif 000091
【０２８８】
〔有機ＥＬ素子の評価〕
実施例１〜７及び比較例１において作製した有機ＥＬ素子について、以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。【０２８９】
・外部量子効率ＥＱＥ
電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ２となるように素子に電圧を印加した時の分光放射輝度スペクトルを分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ株式会社製）で計測した。得られた上記分光放射輝度スペクトルから、ランバシアン放射を行なったと仮定し外部量子効率ＥＱＥ（単位：％）を算出した。【０２９０】
・主ピーク波長λｐ
電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ２となるように有機ＥＬ素子に電圧を印加した時の分光放射輝度スペクトルを分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ株式会社製）で計測し、得られた分光放射輝度スペクトルから、主ピーク波長λｐを求めた。なお、主ピーク波長λｐは、スペクトルにおいて発光強度が最大となるピークの波長とした。【０２９１】
【表１】
2016158540.tif 000092
【０２９２】
表１に示したとおり、本発明の一例に係る遅延蛍光性の化合物ＴＡＤＦ１〜ＴＡＤＦ５を用いた実施例１〜７の有機ＥＬ素子は、化合物ＲＥＦ−１を用いた比較例１に比べて、大幅に外部量子効率が向上していることが分かる。また、主ピーク波長から、本実施例及び比較例の有機ＥＬ素子の発光は、蛍光発光性の化合物であるＢＤ−１及びＢＤ−２に由来する発光であることが分かる。
【符号の説明】
【０２９３】
１…有機ＥＬ素子、３…陽極、４…陰極、５…発光層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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