(57)【要約】陽極と陰極との間に、発光層を含む２層以上の有機薄膜層を有し、前記発光層が、下記式（１）で表わされる化合物を少なくとも１つ以上含み、前記発光層の陰極側で発光層と接する有機薄膜層が下記式（Ａ）で表わされるベンズイミダゾール化合物を少なくとも１つ以上含む有機エレクトロルミネッセンス素子。2014017094.tif 000085
2014017094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に、発光層を含む２層以上の有機薄膜層を有し、
前記発光層が、下記式（１）で表わされる化合物を少なくとも１つ以上含み、
前記発光層の陰極側で発光層と接する有機薄膜層が下記式（Ａ）で表わされるベンズイミダゾール化合物を少なくとも１つ以上含む、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７２】
2014017094.tif 000078
（式（１）中、
Ｇ１〜Ｇ６は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ１又は窒素原子である。
Ｇ１１〜Ｇ１８は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ２又は窒素原子である。
Ｒ及びＲ１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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールチオ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリールチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールスルホニル基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリールスルホニル基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ１が存在するとき、複数のＲ１は、互いに同一又は異なっていてもよい。
但し、Ｇ２及び／又はＧ５がＣ−Ｒ１である場合は、Ｇ２及びＧ５のＲ１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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基である。
Ｒ２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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ２が存在するときは、それぞれのＲ２は同一又は異なっていてもよい。
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。）
【化７３】
2014017094.tif 000079
（式（Ａ）中、Ｒａ〜Ｒｄ、Ｒｅ〜Ｒｆ、Ｒｈ〜Ｒｉ、Ｒｊ〜Ｒｋ及びＲｍ〜Ｒｎ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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｒｇ及びＲｌ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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基である。
但し、Ｒｅ〜Ｒｆ、Ｒｈ〜Ｒｉ、Ｒｊ〜Ｒｋ及びＲｍ〜Ｒｎの少なくとも１つは、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、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ある。
Ａｒ１は、単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換のメタビフェニリル基もしくはメタビフェニリレン基、置換もしくは無置換のメタターフェニリル基もしくはメタターフェニリレン基、置換もしくは無置換の３−ピリジル基もしくは３，５−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，６−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，４−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基、又は置換もしくは無置換の３−カルバゾリル基もしくは３，６−カルバゾリレン基である。
Ａｒ２は、単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換のパラフェニレン基、置換もしくは無置換のメタビフェニリル基もしくはメタビフェニリレン基、置換もしくは無置換のメタターフェニリル基もしくはメタターフェニリレン基、置換もしくは無置換の３−ピリジル基もしくは３，５−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，６−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，４−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基、又は置換もしくは無置換の３−カルバゾリル基もしくは３，６−カルバゾリレン基である。
Ｒａ〜Ｒｎ、Ａｒ１及びＡｒ２が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
ｍ及びｎは、それぞれ０又は１である。
ｏ及びｐは、それぞれ０〜３の整数である。
但し、ｍ、ｎ、ｏ及びｐは、ｍ＋ｏ≧１及びｎ＋ｐ≧１を満たす。
ｏが２又は３である場合、複数のＡｒ１は互いに同じでも異なってもよい。
ｐが２又は３である場合、複数のＡｒ２は互いに同じでも異なってもよい。）
【請求項２】
前記式（１）で表わされる化合物が、下記式（２ａ）で表わされる化合物、下記式（２ｂ）で表わされる化合物、又は下記式（２ｃ）で表わされる化合物である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７４】
2014017094.tif 000080
（式（２ａ）〜（２ｃ）中、
Ｇ２１１〜Ｇ２１４は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ２１又は窒素原子である。
Ｇ２２１〜Ｇ２２８は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ２２又は窒素原子である。
Ｇａ〜Ｇｋはそれぞれ独立に、Ｃ−Ｒ２３又は窒素原子である。
Ｒ２１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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ２１が存在する場合、複数のＲ２１は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｒ２２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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ２２が存在する場合、複数のＲ２２は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｒ２３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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ２３が存在する場合、複数のＲ２３は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｘ１は、酸素原子、又は硫黄原子である。
Ｘ２は、酸素原子、硫黄原子、又は＝Ｃ（ＣＨ３）２である。）
【請求項３】
前記式（１）で表わされる化合物が、下記式（３ａ）で表わされる化合物、下記式（３ｂ）で表わされる化合物、又は下記式（３ｃ）で表わされる化合物である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７５】
2014017094.tif 000081
（式（３ａ）〜式（３ｃ）中、
Ｙは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜７の単環ヘテロ芳香族環基、又は下記式（３−１）で表される基である。
Ｇ３１１〜Ｇ３１７、Ｇ３２１〜Ｇ３２７、及びＧ３３１〜Ｇ３３７は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ３１又は窒素原子である。
Ｒ３１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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ３１が存在するときは、複数のＲ３１は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｌ３は、単結合、酸素原子を含む２価の連結基、ケイ素原子を含む２価の連結基、硫黄原子を含む２価の連結基、炭素数１〜５のアルキレン基、環形成炭素数３〜６のシクロアルキレン基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、又は環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基である。
Ｒ３１が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｘ３は、酸素原子又は硫黄原子である。）
【化７６】
2014017094.tif 000082
（式（３−１）中、
＊は、窒素原子との結合を示す。
Ｇ３４１〜Ｇ３４７は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ３１又は窒素原子であり、Ｒ３１は式（３ａ）〜式（３ｃ）のＲ３１と同じである。
Ｘ３１は、置換基を有する窒素原子、酸素原子又は硫黄原子である。）
【請求項４】
前記式（１）で表わされる化合物が、下記式（４）で表わされる化合物である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７７】
2014017094.tif 000083
（式（４）中、
Ｒ４１、Ｒ４２及びＲ４３は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基である。
Ｒ４１、Ｒ４２及びＲ４３は、互いに直接結合して環を形成してもよいし、酸素原子を介して結合して環を形成してもよいし、硫黄原子を介して結合して環を形成してもよいし、又はケイ素原子を介して結合して環を形成してもよい。
Ｇ４１〜Ｇ４４は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ４４又は窒素原子である。
Ｒ４４は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ４４が存在する場合、複数のＲ４４は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｇ４１１〜Ｇ４１８は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ４５又は窒素原子である。
Ｒ４５は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ４５が存在する場合、複数のＲ４５は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４及びＲ４５が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｘ４は、酸素原子又は硫黄原子である。）
【請求項５】
前記式（Ａ）のＲｆ、Ｒｈ、Ｒｋ及びＲｍの少なくとも１つが、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換の４−ジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換の４−ジベンゾチオフェニル基である請求項１〜４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記式（Ａ）のＲｆ及びＲｈの両方、又は前記式（Ａ）のＲｋ及びＲｍの両方が、それぞれ置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換の４−ジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換の４−ジベンゾチオフェニル基である請求項１〜５のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記式（Ａ）のＡｒ１が、単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、又は置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基である請求項１〜６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記式（Ａ）のＡｒ２が、単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換のパラフェニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、又は置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基である請求項１〜７のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記発光層が燐光発光材料を含み、
前記燐光発光材料が、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）及び白金（Ｐｔ）から選択される１種以上の金属原子のオルトメタル化錯体である請求項１〜８のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記陰極と前記有機薄膜層との界面領域が電子供与性ドーパントを含む請求項１〜９のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
下記式（ａ）で表される化合物。
【化７８】
2014017094.tif 000084
（式（ａ）中、Ｒは、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基である。
Ｒａ〜Ｒｄ、及びＲｊ〜Ｒｎ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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
但し、Ｒｍ及びＲｋの少なくとも１つは、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、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ザジベンゾフラニル基、又は置換もしくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基である。
Ａｒ２は、単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換のパラフェニレン基、置換もしくは無置換のメタビフェニリル基もしくはメタビフェニリレン基、置換もしくは無置換のメタターフェニリル基もしくはメタターフェニリレン基、置換もしくは無置換の３−ピリジル基もしくは３，５−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，６−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，４−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基、又は置換もしくは無置換の３−カルバゾリル基もしくは３，６−カルバゾリレン基である。
ｎは、０又は１である。
ｐは、０又は１である。
ｎ＋ｐ≧１である。）
【請求項１２】
前記式（ａ）において、Ｒｍ及びＲｋの両方が、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、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ザジベンゾフラニル基、又は置換もしくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基である請求項１１に記載の化合物。
【請求項１３】
前記式（ａ）において、Ｒｍ及びＲｋの少なくとも１つが、置換もしくは無置換のカルバゾリル基である請求項１１に記載の化合物。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子には、蛍光型及び燐光型があり、それぞれの発光メカニズムに応じ、最適な素子設計が検討されている。燐光型の有機ＥＬ素子については、その発光特性から、蛍光素子技術の単純な転用では高性能な素子が得られないことが知られている。その理由は、一般的に以下のように考えられている。
燐光発光は、三重項励起子を利用した発光であるため、発光層に用いる化合物のエネルギーギャップが大きい必要がある。これは、ある化合物のエネルギーギャップ（以下、一重項エネルギーともいう。）の値は、通常、その化合物の三重項エネルギー（本発明では、最低励起三重項状態と基底状態とのエネルギー差をいう。）の値よりも大きいためである。【０００３】
燐光発光性ドーパント材料の三重項エネルギーを効率的に発光層内に閉じ込めるためには、まず、燐光発光性ドーパント材料の三重項エネルギーよりも大きい三重項エネルギーのホスト材料を発光層に用いなければならない。【０００４】
有機ＥＬ素子の駆動電圧を低減するためには、電荷注入性もしくは電荷輸送性に優れる材料を用いる必要がある。しかし、このように電荷注入性、電荷輸送性に優れる材料を用いる場合、駆動電圧が低減する代わりに、発光層内の電荷バランスが悪化し、素子の短寿命化に繋がるケースがある。即ち素子の寿命を維持した上で、駆動電圧を低減する電荷輸送材料が必要となる。【０００５】
以上のような理由から、燐光型の有機ＥＬ素子の高性能化には、蛍光型の有機ＥＬ素子と異なる材料選択及び素子設計が必要になっている。
材料研究は鋭意行われており、いくつかの報告がなされている（特許文献１〜３）【０００６】
特許文献１及び特許文献２には、ベンズイミダゾール化合物が例示され、電子輸送層材料として用いられているが、組み合わせている発光層のホスト材料の三重項エネルギーが小さく、効率が低い。また、組み合わせるホスト材料がジベンゾフラン環やジベンゾチオフェン環を含まない構造であるため、電荷の注入性・輸送性が低く、電圧が高い傾向がある。【０００７】
特許文献３には、ベンズイミダゾール化合物が例示され、電子輸送層材料として用いられているが、それらの三重項エネルギーは小さく、発光層のエネルギーが電子輸送層側に漏れてしまうため、効率が低くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１５５３００号公報
【特許文献２】特開２００９−１５８８４８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１８５９１号公報
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、低電圧かつ長寿命な有機ＥＬ素子を提供することである。
【００１０】
本発明者らは鋭意研究した結果、電子注入輸送性に優れた特定の構造を有するベンズイミダゾール化合物を発光層に隣接する層に用い、特定の構造を有する化合物を発光層に用いる組み合わせによって、三重項エネルギーを電子輸送層側へ漏れるのを抑制することができ、低電圧、高効率、長寿命な有機ＥＬ素子が得られることを見出した。
【００１１】
本発明によれば、以下の有機ＥＬ素子等が提供される。
１．陽極と陰極との間に、発光層を含む２層以上の有機薄膜層を有し、
前記発光層が、下記式（１）で表わされる化合物を少なくとも１つ以上含み、
前記発光層の陰極側で発光層と接する有機薄膜層が下記式（Ａ）で表わされるベンズイミダゾール化合物を少なくとも１つ以上含む、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2014017094.tif 000003
（式（１）中、
Ｇ１〜Ｇ６は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ１又は窒素原子である。
Ｇ１１〜Ｇ１８は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ２又は窒素原子である。
Ｒ及びＲ１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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールチオ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリールチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールスルホニル基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリールスルホニル基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ１が存在するとき、複数のＲ１は、互いに同一又は異なっていてもよい。
但し、Ｇ２及び／又はＧ５がＣ−Ｒ１である場合は、Ｇ２及びＧ５のＲ１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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基である。
Ｒ２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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ２が存在するときは、それぞれのＲ２は同一又は異なっていてもよい。
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。）
【化２】
2014017094.tif 000004
（式（Ａ）中、Ｒａ〜Ｒｄ、Ｒｅ〜Ｒｆ、Ｒｈ〜Ｒｉ、Ｒｊ〜Ｒｋ及びＲｍ〜Ｒｎ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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｒｇ及びＲｌ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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基である。
但し、Ｒｅ〜Ｒｆ、Ｒｈ〜Ｒｉ、Ｒｊ〜Ｒｋ及びＲｍ〜Ｒｎの少なくとも１つは、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、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ある。
Ａｒ１は、単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換のメタビフェニリル基もしくはメタビフェニリレン基、置換もしくは無置換のメタターフェニリル基もしくはメタターフェニリレン基、置換もしくは無置換の３−ピリジル基もしくは３，５−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，６−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，４−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基、又は置換もしくは無置換の３−カルバゾリル基もしくは３，６−カルバゾリレン基である。
Ａｒ２は、単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換のパラフェニレン基、置換もしくは無置換のメタビフェニリル基もしくはメタビフェニリレン基、置換もしくは無置換のメタターフェニリル基もしくはメタターフェニリレン基、置換もしくは無置換の３−ピリジル基もしくは３，５−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，６−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，４−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基、又は置換もしくは無置換の３−カルバゾリル基もしくは３，６−カルバゾリレン基である。
Ｒａ〜Ｒｎ、Ａｒ１及びＡｒ２が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
ｍ及びｎは、それぞれ０又は１である。
ｏ及びｐは、それぞれ０〜３の整数である。
但し、ｍ、ｎ、ｏ及びｐは、ｍ＋ｏ≧１及びｎ＋ｐ≧１を満たす。
ｏが２又は３である場合、複数のＡｒ１は互いに同じでも異なってもよい。
ｐが２又は３である場合、複数のＡｒ２は互いに同じでも異なってもよい。）
２．前記式（１）で表わされる化合物が、下記式（２ａ）で表わされる化合物、下記式（２ｂ）で表わされる化合物、又は下記式（２ｃ）で表わされる化合物である１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化３】
2014017094.tif 000005
（式（２ａ）〜（２ｃ）中、
Ｇ２１１〜Ｇ２１４は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ２１又は窒素原子である。
Ｇ２２１〜Ｇ２２８は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ２２又は窒素原子である。
Ｇａ〜Ｇｋはそれぞれ独立に、Ｃ−Ｒ２３又は窒素原子である。
Ｒ２１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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ２１が存在する場合、複数のＲ２１は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｒ２２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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ２２が存在する場合、複数のＲ２２は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｒ２３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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ２３が存在する場合、複数のＲ２３は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｘ１は、酸素原子、又は硫黄原子である。
Ｘ２は、酸素原子、硫黄原子、又は＝Ｃ（ＣＨ３）２である。）
３．前記式（１）で表わされる化合物が、下記式（３ａ）で表わされる化合物、下記式（３ｂ）で表わされる化合物、又は下記式（３ｃ）で表わされる化合物である１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化４】
2014017094.tif 000006
（式（３ａ）〜式（３ｃ）中、
Ｙは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜７の単環ヘテロ芳香族環基、又は下記式（３−１）で表される基である。
Ｇ３１１〜Ｇ３１７、Ｇ３２１〜Ｇ３２７、及びＧ３３１〜Ｇ３３７は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ３１又は窒素原子である。
Ｒ３１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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ３１が存在するときは、複数のＲ３１は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｌ３は、単結合、酸素原子を含む２価の連結基、ケイ素原子を含む２価の連結基、硫黄原子を含む２価の連結基、炭素数１〜５のアルキレン基、環形成炭素数３〜６のシクロアルキレン基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、又は環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基である。
Ｒ３１が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｘ３は、酸素原子又は硫黄原子である。）
【化５】
2014017094.tif 000007
（式（３−１）中、
＊は、窒素原子との結合を示す。
Ｇ３４１〜Ｇ３４７は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ３１又は窒素原子であり、Ｒ３１は式（３ａ）〜式（３ｃ）のＲ３１と同じである。
Ｘ３１は、置換基を有する窒素原子、酸素原子又は硫黄原子である。）
４．前記式（１）で表わされる化合物が、下記式（４）で表わされる化合物である１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化６】
2014017094.tif 000008
（式（４）中、
Ｒ４１、Ｒ４２及びＲ４３は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基である。
Ｒ４１、Ｒ４２及びＲ４３は、互いに直接結合して環を形成してもよいし、酸素原子を介して結合して環を形成してもよいし、硫黄原子を介して結合して環を形成してもよいし、又はケイ素原子を介して結合して環を形成してもよい。
Ｇ４１〜Ｇ４４は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ４４又は窒素原子である。
Ｒ４４は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ４４が存在する場合、複数のＲ４４は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｇ４１１〜Ｇ４１８は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ４５又は窒素原子である。
Ｒ４５は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ４５が存在する場合、複数のＲ４５は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４及びＲ４５が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｘ４は、酸素原子又は硫黄原子である。）
５．前記式（Ａ）のＲｆ、Ｒｈ、Ｒｋ及びＲｍの少なくとも１つが、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換の４−ジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換の４−ジベンゾチオフェニル基である１〜４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
６．前記式（Ａ）のＲｆ及びＲｈの両方、又は前記式（Ａ）のＲｋ及びＲｍの両方が、それぞれ置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換の４−ジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換の４−ジベンゾチオフェニル基である１〜５のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
７．前記式（Ａ）のＡｒ１が、単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、又は置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基である１〜６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
８．前記式（Ａ）のＡｒ２が、単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換のパラフェニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、又は置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基である１〜７のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
９．前記発光層が燐光発光材料を含み、
前記燐光発光材料が、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）及び白金（Ｐｔ）から選択される１種以上の金属原子のオルトメタル化錯体である１〜８のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１０．前記陰極と前記有機薄膜層との界面領域が電子供与性ドーパントを含む１〜９のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１１．下記式（ａ）で表される化合物。
【化７】
2014017094.tif 000009
（式（ａ）中、Ｒは、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基である。
Ｒａ〜Ｒｄ、及びＲｊ〜Ｒｎ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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
但し、Ｒｍ及びＲｋの少なくとも１つは、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、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ザジベンゾフラニル基、又は置換もしくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基である。
Ａｒ２は、単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換のパラフェニレン基、置換もしくは無置換のメタビフェニリル基もしくはメタビフェニリレン基、置換もしくは無置換のメタターフェニリル基もしくはメタターフェニリレン基、置換もしくは無置換の３−ピリジル基もしくは３，５−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，６−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，４−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基、又は置換もしくは無置換の３−カルバゾリル基もしくは３，６−カルバゾリレン基である。
ｎは、０又は１である。
ｐは、０又は１である。
ｎ＋ｐ≧１である。）
１２．前記式（ａ）において、Ｒｍ及びＲｋの両方が、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、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ザジベンゾフラニル基、又は置換もしくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基である１１に記載の化合物。
１３．前記式（ａ）において、Ｒｍ及びＲｋの少なくとも１つが、置換もしくは無置換のカルバゾリル基である１１に記載の化合物。
【００１２】
本発明によれば、低電圧、高効率かつ長寿命な有機ＥＬ素子が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に、発光層を含む２層以上の有機薄膜層を有し、発光層が、下記式（１）で表わされる化合物を少なくとも１つ以上含み、発光層の陰極側で発光層と接する有機薄膜層が下記式（Ａ）で表わされるベンズイミダゾール化合物を少なくとも１つ以上含む。
以下、これら化合物について説明する。
【化８】
2014017094.tif 000010
【００１５】
［式（Ａ）で表わされる化合物］
式（Ａ）で表わされる化合物は、ベンズイミダゾール骨格を有する下記化合物である。
【化９】
2014017094.tif 000011
（式（Ａ）中、Ｒａ〜Ｒｄ、Ｒｅ〜Ｒｆ、Ｒｈ〜Ｒｉ、Ｒｊ〜Ｒｋ及びＲｍ〜Ｒｎ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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｒｇ及びＲｌ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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基である。
但し、Ｒｅ及びＲｆ、Ｒｈ及びＲｉ、Ｒｊ及びＲｋ、並びにＲｍ及びＲｎの少なくとも１つは、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、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ある。
Ａｒ１は、単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換のメタビフェニリル基もしくはメタビフェニリレン基、置換もしくは無置換のメタターフェニリル基もしくはメタターフェニリレン基、置換もしくは無置換の３−ピリジル基もしくは３，５−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，６−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，４−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基、又は置換もしくは無置換の３−カルバゾリル基もしくは３，６−カルバゾリレン基である。
Ａｒ２は、単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換のパラフェニレン基、置換もしくは無置換のメタビフェニリル基もしくはメタビフェニリレン基、置換もしくは無置換のメタターフェニリル基もしくはメタターフェニリレン基、置換もしくは無置換の３−ピリジル基もしくは３，５−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，６−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ピリジル基もしくは２，４−ピリジレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基、又は置換もしくは無置換の３−カルバゾリル基もしくは３，６−カルバゾリレン基である。
Ｒａ〜Ｒｎ、Ａｒ１及びＡｒ２が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
ｍ及びｎは、それぞれ０又は１である。
ｏ及びｐは、それぞれ０〜３の整数である。
但し、ｍ、ｎ、ｏ及びｐは、ｍ＋ｏ≧１及びｎ＋ｐ≧１を満たす。
ｏが２又は３である場合、複数のＡｒ１は互いに同じでも異なってもよい。
ｐが２又は３である場合、複数のＡｒ２は互いに同じでも異なってもよい。）
【００１６】
式（Ａ）で表わされる化合物において、好ましくはＲｆ、Ｒｈ、Ｒｋ、Ｒｍの少なくとも１つが、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換の４−ジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換の４−ジベンゾチオフェニル基であり、さらに好ましくはＲｆ、Ｒｈ、Ｒｋ、Ｒｍの少なくとも１つが、置換もしくは無置換のＮ−カルバゾリル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基、又は置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基である。
【００１７】
式（Ａ）で表わされる化合物において、好ましくはＲｆ及びＲｈの両方、又はＲｋ及びＲｍの両方が、それぞれ置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換の４−ジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換の４−ジベンゾチオフェニル基である。
【００１８】
式（Ａ）で表わされる化合物において、Ａｒ１は、好ましくは単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、又は置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基であり、より好ましくは単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜５のアルキル基もしくはアルキレン基、又は置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基である。
【００１９】
式（Ａ）で表わされる化合物において、Ａｒ２は、好ましくは単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、置換もしくは無置換のパラフェニレン基、置換もしくは無置換の２−ジベンゾフラニル基もしくは２，８−ジベンゾフラニレン基、又は置換もしくは無置換の２−ジベンゾチオフェニル基もしくは２，８−ジベンゾチオフェニレン基であり、より好ましくは単結合、置換もしくは無置換の炭素数１〜５のアルキル基もしくはアルキレン基、置換もしくは無置換のフェニル基もしくはメタフェニレン基、又は置換もしくは無置換のパラフェニレン基である。
【００２０】
式（Ａ）で表わされる化合物において、好ましくは、ｍ、ｎはｍ＋ｎ≧１を満たす。
【００２１】
また、式（Ａ）で表わされる化合物は、好ましくは下記式（ａ）で表される化合物である。
本発明の化合物は下記式（ａ）で表される。
【化１０】
2014017094.tif 000012
（式（ａ）中、Ｒは、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基である。
Ｒａ〜Ｒｄ、Ｒｊ〜Ｒｎ、及びＡｒ２は、式（Ａ）と同じである。
Ｒｍ及びＲｋの少なくとも１つは、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、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ザジベンゾフラニル基、又は置換もしくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基である。
ｎは、０又は１である。
ｐは、０又は１である。
ｎ＋ｐ≧１である。）
【００２２】
前記式（ａ）において、Ｒｍ及びＲｋの両方が、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、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ザジベンゾフラニル基、又は置換もしくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基であると好ましい。
【００２３】
前記式（ａ）において、Ｒｍ及びＲｋの少なくとも１つが、置換もしくは無置換のカルバゾリル基であると好ましい。
【００２４】
式（Ａ）で表されるベンズイミダゾール化合物の三重項エネルギーは、好ましくは、２．８５ｅＶ以上であり、より好ましくは、２．９０ｅＶ以上である。
【００２５】
式（Ａ）で表わされる化合物の具体例を以下に示す。但し、式（Ａ）で表わされる化合物は、下記具体例に限定されない。
【化１１】
2014017094.tif 000013
【化１２】
2014017094.tif 000014
【化１３】
2014017094.tif 000015
【化１４】
2014017094.tif 000016
【化１５】
2014017094.tif 000017
【化１６】
2014017094.tif 000018
【化１７】
2014017094.tif 000019
【００２６】
式（Ａ）で表わされる化合物は公知の方法で製造することができ、例えば特開２００９−１５５３００号公報、特開２００９−１５８８４８号公報等に記載の方法で製造することができる。
【００２７】
［式（１）で表わされる化合物］
式（１）で表わされる化合物は、下記化合物である。
【化１８】
2014017094.tif 000020
（式（１）中、
Ｇ１〜Ｇ６は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ１又は窒素原子である。
Ｇ１１〜Ｇ１８は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ２又は窒素原子である。
Ｒ及びＲ１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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールチオ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリールチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールスルホニル基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリールスルホニル基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ１が存在するとき、複数のＲ１は、互いに同一又は異なっていてもよい。
但し、Ｇ２及び／又はＧ５がＣ−Ｒ１である場合は、Ｇ２及びＧ５のＲ１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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基である。
Ｒ２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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ２が存在するときは、それぞれのＲ２は同一又は異なっていてもよい。
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。）
【００２８】
式（１）で表わされる化合物は、好ましくは下記式（２ａ）〜（２ｃ）、（３ａ）〜（３ｃ）及び（４）で表わされる化合物のいずれかである。
【化１９】
2014017094.tif 000021
（式（２ａ）〜（２ｃ）中、
Ｇ２１１〜Ｇ２１４は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ２１又は窒素原子である。
Ｇ２２１〜Ｇ２２８は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ２２又は窒素原子である。
Ｇａ〜Ｇｋはそれぞれ独立に、Ｃ−Ｒ２３又は窒素原子である。
Ｒ２１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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ２１が存在する場合、複数のＲ２１は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｒ２２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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ２２が存在する場合、複数のＲ２２は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｒ２３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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ２３が存在する場合、複数のＲ２３は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｘ１は、酸素原子、又は硫黄原子である。
Ｘ２は、酸素原子、硫黄原子、又は＝Ｃ（ＣＨ３）２である。）
【００２９】
【化２０】
2014017094.tif 000022
（式（３ａ）〜式（３ｃ）中、
Ｙは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数２〜５の単環ヘテロ芳香族環基、又は下記式（３−１）で表される基である。
Ｇ３１１〜Ｇ３１７、Ｇ３２１〜Ｇ３２７、及びＧ３３１〜Ｇ３３７は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ３１又は窒素原子である。
Ｒ３１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１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ３１が存在するときは、複数のＲ３１は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｌ３は、単結合、酸素原子を含む２価の連結基、ケイ素原子を含む２価の連結基、硫黄原子を含む２価の連結基、炭素数１〜５のアルキレン基、環形成炭素数３〜６のシクロアルキレン基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、又は環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基である。
Ｒ３１が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｘ３は、酸素原子又は硫黄原子である。）
【化２１】
2014017094.tif 000023
（式（３−１）中、
＊は、窒素原子との結合を示す。
Ｇ３４１〜Ｇ３４７は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ３１又は窒素原子であり、Ｒ３１は式（３ａ）〜式（３ｃ）のＲ３１と同じである。
Ｘ３１は、置換基を有する窒素原子、酸素原子又は硫黄原子である。）
【００３０】
【化２２】
2014017094.tif 000024
（式（４）中、
Ｒ４１、Ｒ４２及びＲ４３は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基である。
Ｒ４１、Ｒ４２及びＲ４３は、互いに直接結合して環を形成してもよいし、酸素原子を介して結合して環を形成してもよいし、硫黄原子を介して結合して環を形成してもよいし、又はケイ素原子を介して結合して環を形成してもよい。
Ｇ４１〜Ｇ４４は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ４４又は窒素原子である。
Ｒ４４は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ４４が存在する場合、複数のＲ４４は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｇ４１１〜Ｇ４１８は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒ４５又は窒素原子である。
Ｒ４５は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、置換もしくは無置換のシリル基、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
複数のＣ−Ｒ４５が存在する場合、複数のＲ４５は、それぞれ同一又は異なっていてもよい。
Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４及びＲ４５が置換基を有する場合の当該置換基Ｒ’は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルコキシ基、環形成炭素数６〜１８の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロ芳香族環基、シリル基、フッ素原子、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルコキシ基又はシアノ基である。
Ｘ４は、酸素原子又は硫黄原子である。）
【００３１】
式（１）、（２ａ）〜（２ｃ）、（３ａ）〜（３ｃ）及び（４）で表わされる化合物は、好ましくは三重項エネルギーが２．９ｅＶ以上である。
【００３２】
式（１）、（２ａ）〜（２ｃ）、（３ａ）〜（３ｃ）及び（４）で表わされる化合物の具体例を以下に示す。但し、式（１）、（２ａ）〜（２ｃ）、（３ａ）〜（３ｃ）及び（４）で表わされる化合物は、下記具体例に限定されない。
Ｘは酸素原子もしくは硫黄原子を表す。
【化２３】
2014017094.tif 000025
【化２４】
2014017094.tif 000026
【化２５】
2014017094.tif 000027
【化２６】
2014017094.tif 000028
【化２７】
2014017094.tif 000029
【化２８】
2014017094.tif 000030
【化２９】
2014017094.tif 000031
【化３０】
2014017094.tif 000032
【化３１】
2014017094.tif 000033
【化３２】
2014017094.tif 000034
【化３３】
2014017094.tif 000035
【化３４】
2014017094.tif 000036
【化３５】
2014017094.tif 000037
【化３６】
2014017094.tif 000038
【化３７】
2014017094.tif 000039
【化３８】
2014017094.tif 000040
【化３９】
2014017094.tif 000041
【００３３】
以下、式（Ａ）で表わされる化合物、及び式（１）、（２ａ）〜（２ｃ）、（３ａ）〜（３ｃ）及び（４）で表わされる化合物の各置換基について説明する。
尚、「環形成炭素」とは飽和環、不飽和環、又は芳香環を構成する炭素原子を意味し、「環形成原子」とはヘテロ環（飽和環、不飽和環、及び芳香環を含む）を構成する炭素原子及びヘテロ原子を意味する。
また、本願において水素原子には、中性子数が異なる同位体である軽水素（protium）、重水素（deuterium）、三重水素（tritium）を包含する。
【００３４】
アリール基（芳香族炭化水素基）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、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、ナフチル基である。
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が挙げられる。
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。
【００３５】
ヘテロアリール基（芳香族複素環基、ヘテロ芳香族環基、複素環基）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、である。
【００３６】
上記アザカルバゾリル基は、例えば２〜５個の窒素原子を含むアザカルバゾリル基であり、下記アザカルバゾールから誘導される１価の基が挙げられる。結合手はいずれの窒素原子、いずれの炭素原子上に存在していてもよく、また、いずれの窒素原子、いずれの炭素原子も置換されていてもよい。
【化４０】
2014017094.tif 000042
【００３７】
アルキル基としては、直鎖状、分岐状及び環状のアルキル基がある。直鎖状及び分岐状のアルキル基としては、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、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基等が挙げられ、好ましくは、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、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられ、さらに好ましくはメチル基、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、ｔ−ブチル基である。
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、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。好ましくはシクロペンチル基、シクロヘキシル基である。
【００３８】
アルコキシ基は、−ＯＹと表され、Ｙの例として上記のアルキルの例が挙げられる。具体的なアルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。
シクロアルコキシ基は、−ＯＹ２と表され、Ｙ２の例として上記のシクロアルキル基の例が挙げられる。シクロアルコキシ基は、例えばシクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基である。
【００３９】
アリールオキシ基は、−ＯＺで表わされ、Ｚの例としては上記アリール基が挙げられる。具体的なアリールオキシ基の例としては、例えばフェノキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。
ヘテロアリールオキシ基は、−ＯＺ’で表わされ、Ｚ’の例としては上記ヘテロアリール基が挙げられる。具体的なヘテロアリールオキシ基の例としては、例えば、（カルバゾール−３−イル）オキシ基、（カルバゾール−４−イル）オキシ基、（ジベンゾフラン−２−イル）オキシ基等が挙げられる。
アリールカルボニル基は、−ＣＯＺで表わされ、Ｚの例としては上記アリール基が挙げられる。
【００４０】
アリールチオ基は、−ＳＺで表わされ、Ｚの例としては上記アリール基が挙げられる。
ヘテロアリールチオ基は、−ＳＺ’で表わされ、Ｚ’の例としては上記ヘテロアリール基が挙げられる。具体的なヘテロアリールオキシ基の例としては、例えば、（カルバゾール−３−イル）チオ基、（カルバゾール−４−イル）チオ基、（ジベンゾフラン−２−イル）チオ基等が挙げられる。
アリールスルホニル基は、−ＳＯ２Ｚで表わされ、Ｚの例としては上記アリール基が挙げられる。
ヘテロアリールスルホニル基は、−ＳＯ２Ｚ’で表わされ、Ｚ’の例としては上記ヘテロアリール基が挙げられる。具体的なヘテロアリールオキシ基の例としては、例えば、（カルバゾール−３−イル）スルホニル基、（カルバゾール−４−イル）スルホニル基、（ジベンゾフラン−２−イル）スルホニル基等が挙げられる。
【００４１】
アラルキル基は、−Ｙ−Ｚと表され、Ｙの例として上記のアルキルの例に対応するアルキレンの例が挙げられ、Ｚの例として上記のアリールの例が挙げられる。アラルキル基のアリール部分は、炭素数が６〜２０が好ましく、特に好ましくは６〜１２である。アルキル部分は炭素数１〜１０が好ましく、特に好ましくは１〜６である。例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、２−フェニルプロパン−２−イル基等が挙げられる。
【００４２】
ハロゲン化アルキル基としては、上述したアルキル基に１つ以上のハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子及び臭素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。）が置換した基が挙げられる。具体的には、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、２，２，２−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。好ましくは、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基である。
フルオロアルキル基としては、上述したアルキル基に１つ以上のフッ素原子が置換した基が挙げられる。具体的には、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、２，２，２−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。好ましくは、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基である。
フルオロアルコキシ基としては、上述したアルコキシ基のアルキル部分が１つ以上のフッ素原子で置換された基が挙げられる。具体的には、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、フルオロエトキシ基、２，２，２−トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基等が挙げられる。好ましくは、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基である。
【００４３】
置換もしくは無置換のシリル基は、例えばシリル基、アルキルシリル基、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を含む。
置換シリル基は、−Ｓｉ（Ｒａ）（Ｒｂ）（Ｒｃ）と表され、（Ｒａ）、（Ｒｂ）及び（Ｒｃ）の例としては上述したアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等が挙げられる。
【００４４】
置換もしくは無置換のアミノ基は、例えばアリールアミノ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基を含む。
置換アミノ基は、−Ｎ（Ｑａ）（Ｑｂ）と表され、（Ｑａ）及び（Ｑｂ）の例としては上述したアルキル基、アリール基、アラルキル基が挙げられる。
【００４５】
アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基及びヘテロアリーレン基としては、上述したアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基に対応する２価の残基がそれぞれ挙げられる。
尚、メタビフェニリル基、メタビフェニリレン基、メタターフェニリル基及びメタターフェニリレン基は、それぞれ下記式で表わされる基である。
【化４１】
2014017094.tif 000043
【００４６】
式（Ａ）で表わされる化合物は、有機ＥＬ素子の有機薄膜層用材料であり、電子輸送帯域層材料として好適に用いることができ、当該電子輸送帯域層のうち、電子輸送層材料として特に好適に用いることができる。
式（１）〜（４）で表わされる化合物は、有機ＥＬ素子の発光層用材料であり、発光層のホスト材料として好適に用いることができ、青色燐光発光層のホスト材料として特に好適に用いることができる。これは、式（１）〜（４）で表わされる化合物は、三重項エネルギーが十分に大きいため、青色の燐光発光性ドーパント材料を使用しても、燐光発光性ドーパント材料の三重項エネルギーを効率的に発光層内に閉じ込めることができるからである。
式（１）〜（４）で表わされる化合物は、青色発光層に限らず、より長波長の光（緑〜赤色等）の発光層にも使用できる。
【００４７】
［素子構成］
本発明の有機ＥＬ素子では、上述した有機薄膜層及び発光層の素子構成を有していれば、他の構成は特に限定されず、式（Ａ）で表わされる化合物を含む有機薄膜層が発光層の陰極側で隣接している。
また、発光層は、式（１）〜（４）で表わされる化合物を１種単独で、又は２種以上を含んでもよく、好ましくは式（１）〜（４）で表わされる化合物の１種類のみを含む。
【００４８】
本発明の有機ＥＬ素子は公知の素子構成を採用できる。以下、有機ＥＬ素子の形態例を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態の層構成を示す概略図である。
有機ＥＬ素子１は、基板１０上に、陽極２０、正孔輸送帯域３０、燐光発光層４０、電子輸送帯域５０及び陰極６０を、この順で積層した構成を有する。
正孔輸送帯域３０は、正孔輸送層及び／又は正孔注入層等を意味する。同様に、電子輸送帯域５０は、電子輸送層及び／又は電子注入層等を意味する。これらは形成しなくともよいが、好ましくは１層以上形成する。
この素子１において有機薄膜層は、正孔輸送帯域３０に設けられる各有機層、燐光発光層４０及び電子輸送帯域５０に設けられる各有機層である。
【００４９】
図２は、本発明の有機ＥＬ素子の他の実施形態の層構成を示す概略図であり、有機ＥＬ素子２は、燐光発光層と蛍光発光層を積層したハイブリッド型の有機ＥＬ素子の例である。
有機ＥＬ素子２は、燐光発光層４０と電子輸送帯域５０の間にスペース層４２と蛍光発光層４４を形成した他は、上記有機ＥＬ素子１と同様な構成を有する。燐光発光層４０及び蛍光発光層４４を積層した構成では、燐光発光層４０で形成された励起子を蛍光発光層４４に拡散させないため、蛍光発光層４４と燐光発光層４０の間にスペース層４２を設けることがある。
尚、式（１）〜（４）で表わされる化合物は、三重項エネルギーが大きいため、スペース層として機能できる。
【００５０】
有機ＥＬ素子２において、例えば、燐光発光層４０を黄色発光とし、蛍光発光層４４を青色発光層とすることにより、白色発光の有機ＥＬ素子が得られる。尚、本実施形態では燐光発光層４０及び蛍光発光層４４を１層ずつとしているが、これに限らず、それぞれ２層以上形成してもよく、照明や表示装置等、用途に合わせて適宜設定できる。例えば、白色発光素子とカラーフィルタを利用してフルカラー発光装置とする場合、演色性の観点から、赤、緑、青（ＲＧＢ）、赤、緑、青、黄（ＲＧＢＹ）等、複数の波長領域の発光を含んでいることが好ましい場合がある。
【００５１】
上述した実施形態の他に、本発明の有機ＥＬ素子は、公知の様々な構成を採用できる。また、発光層の発光は、陽極側、陰極側、又は両側から取り出すことができる。
【００５２】
以下、各層の材料等について説明するが、有機ＥＬ素子の発光層と発光層の陰極側で接する有機薄膜層が式（Ａ）で表わされる化合物を含み、発光層が式（１）〜（４）で表わされる化合物の１以上を含むば特に限定されない。有機ＥＬ素子の各層は、公知の材料等を使用できる。
尚、有機ＥＬ素子が発光層を複数有する場合、複数の発光層のいずれか１つの発光層の陰極側で接する有機薄膜層が式（Ａ）で表わされる化合物を含めばよい。
【００５３】
［電子注入層及び電子輸送層］
電子注入・輸送層は、発光層への電子の注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、電子移動度が大きい層であり、式（Ａ）で表わされる化合物は、当該電子注入・輸送層に用いる電子輸送性材料として好適に用いることができる。
式（Ａ）で表わされる化合物以外の電子輸送性材料としては、分子内にヘテロ原子を１個以上含有する芳香族ヘテロ環化合物が好ましく用いられ、特に含窒素環誘導体が好ましい。また、含窒素環誘導体としては、含窒素６員環もしくは５員環骨格を有する芳香族環、又は含窒素６員環もしくは５員環骨格を有する縮合芳香族環化合物が好ましく、例えば、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ベンズイミダゾール環、フェナントロリン環、キナゾリン環等を骨格に含む化合物が挙げられる。
【００５４】
その他、ドナー性材料のドーピング（ｎ）、アクセプター材料のドーピング（ｐ）により、半導体性を備えた有機層を形成してもよい。Ｎドーピングの代表例は、電子輸送性材料にＬｉやＣｓ等の金属をドーピングさせるものであり、Ｐドーピングの代表例は、正孔輸送性材料にＦ４ＴＣＮＱ（2,3,5,6-Tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane）等のアクセプター材をドープするものである（例えば、特許３６９５７１４参照）。
【００５５】
有機ＥＬ素子は発光した光が電極（例えば陰極）により反射するため、直接陽極から取り出される発光と、電極による反射を経由して取り出される発光とが干渉することが知られている。この干渉効果を効率的に利用するため、電子注入・輸送層は数ｎｍ〜数μｍの膜厚で適宜選ばれるが、特に膜厚が厚いとき、電圧上昇を避けるために、１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に電子移動度が少なくとも１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましい。
【００５６】
［発光層］
式（１）〜（４）で表わされる化合物をホストとして１以上含む燐光発光層は、燐光ドーパント（燐光発光性材料）を含有する。
燐光ドーパントとしては、金属錯体化合物が挙げられ、好ましくはＩｒ，Ｐｔ，Ｏｓ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｒｅ及びＲｕから選択される金属原子と、配位子とを有する化合物である。配位子は、オルトメタル結合を有すると好ましい。
燐光量子収率が高く、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、燐光ドーパントは、Ｉｒ，Ｏｓ及びＰｔから選ばれる金属原子を含有する化合物であると好ましく、イリジウム錯体、オスミウム錯体、白金錯体等の金属錯体であるとさらに好ましく、中でもイリジウム錯体及び白金錯体がより好ましく、オルトメタル化イリジウム錯体が最も好ましい。
ドーパントは、１種単独でも、２種以上の混合物でもよい。
【００５７】
燐光発光層における燐光ドーパントの添加濃度は特に限定されるものではないが、好ましくは０．１〜３０質量％、より好ましくは０．１〜２０質量％である
【００５８】
発光層は、ダブルホスト（ホスト・コホストともいう）としてもよい。具体的に、発光層において電子輸送性のホストと正孔輸送性のホストを組み合わせることで、発光層内のキャリアバランスを調整してもよい。
また、ダブルドーパントとしてもよい。発光層において、量子収率の高いドーパント材料を２種類以上入れることによって、それぞれのドーパントが発光する。例えば、ホストと赤色ドーパント、緑色のドーパントを共蒸着することによって、黄色の発光層を実現することがある。
【００５９】
式（１）〜（４）で表わされる化合物以外の材料で燐光発光層を形成する場合、燐光発光層の材料として公知の材料が使用できる。具体的には、特願２００５−５１７９３８等を参照すればよい。
本発明の有機ＥＬ素子は、図２に示す素子のように蛍光発光層を有していてもよい。蛍光発光層としては、公知の材料が使用できる。
【００６０】
式（１）〜（４）で表わされる化合物以外の発光層のホスト材料としては、カルバゾール環、ジベンゾフラン環及びジベンゾチオフェン環のいずれかを含む化合物が好ましい。
式（１）〜（４）で表わされる化合物以外の発光層のホスト材料としては、下記式（ａ）で表わされる化合物が好適に挙げられる。
【化４２】
2014017094.tif 000044
（式中、Ｌ１１は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリーレン基、又は環形成原子数５〜３０のヘテロアリーレン基を表す。
Ｘ１１は、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ又はＴｅを表す。
Ｒ１４及びＲ１５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、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アルキルシリル基、置換もしくは無置換のアリールシリル基、置換もしくは無置換のヘテロアリールシリル基を表す。
ｓは、０〜３の整数を表す。
ｔは、０〜４の整数を表す。
Ｃｚは、下記式（ａ―１）又は下記式（ａ―２）で表される基を表す。）
【化４３】
2014017094.tif 000045
（式中、＊は、Ｌ１１との結合位置を表す。
Ｒ１１は、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、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基を表す。
Ｒ１２及びＲ１３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、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基を表す。
ｐ及びｑは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
ｒは、０〜３の整数を表す。）
【００６１】
式（ａ）のＬ１１の環形成炭素数６〜３０のアリーレン基、及び環形成原子数５〜３０のヘテロアリーレン基としては、式（１）のＬと同様のものが挙げられる。
式（ａ）のＲ１１の環形成炭素数６〜３０のアリール基、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、及び炭素数１〜３０のアルキル基は、式（４）のＲ４０１及びＲａと同様のものが挙げられる。また、Ｒ１１のアルキルシリル基、アリールシリル基及びヘテロアリールシリル基は、それぞれ上記アルキル基、上記アリール基及び上記ヘテロアリール基とシリル基を任意に組み合わせた基である。
式（ａ）のＲ１２〜Ｒ１５の環形成炭素数６〜３０のアリール基、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、及び炭素数１〜３０のアルキル基は、式（４）のＲａと同様のものが挙げられる。
【００６２】
式（ａ）で表わされる化合物の具体例を以下に示す。
但し、式（ａ）で表わされる化合物は、以下に限定されない。また、以下に示す化合物中、Ｘは酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｒ’は水素原子又はメチル基を表す。
【化４４】
2014017094.tif 000046
【化４５】
2014017094.tif 000047
【化４６】
2014017094.tif 000048
【化４７】
2014017094.tif 000049
【化４８】
2014017094.tif 000050
【化４９】
2014017094.tif 000051
【化５０】
2014017094.tif 000052
【化５１】
2014017094.tif 000053
【化５２】
2014017094.tif 000054
【００６３】
発光層は単層でもよく、また、積層構造でもよい。発光層を積層させると、発光層界面に電子と正孔を蓄積させることによって再結合領域を発光層界面に集中させることができる。これによって、量子効率を向上させることができる。
【００６４】
［阻止層］
燐光発光層４０に隣接する層に式（１）〜（４）で表わされる化合物を使用することも好ましい。例えば、図１の素子の正孔輸送帯域３０と燐光発光層４０の間に、本発明の材料を含有する層（陽極側隣接層）を形成した場合、該層は電子障壁層としての機能や励起子阻止層としての機能を有する。
【００６５】
燐光発光層４０と電子輸送帯域５０の間に式（１）〜（４）で表わされる化合物を含有する層（陰極側隣接層）を形成した場合、該層は正孔障壁層としての機能や励起子阻止層としても機能できる。
上記障壁層（阻止層）とは、キャリアの移動障壁、又は励起子の拡散障壁の機能を有する層である。発光層から正孔輸送帯域へ電子が漏れることを防ぐための有機層を主に電子障壁層と定義でき、発光層から電子輸送帯域へ正孔が漏れることを防ぐための有機層を正孔障壁層と定義できる。また、発光層で生成された三重項励起子が、三重項エネルギーが発光層よりも低い準位を有する周辺層へ拡散することを防止するための有機層を励起子阻止層（トリプレット障壁層）と定義する場合がある。
また、式（１）〜（４）で表わされる化合物を燐光発光層４０に隣接する層に用い，かつ更にその隣接する層に接合する他の有機薄膜層に用いてもよい。
加えて、発光層を２層以上形成する場合、式（１）〜（４）で表わされる化合物は、発光層間に形成するスペース層材料としても好適に用いることができる。
【００６６】
本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と有機薄膜層との界面領域に電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを有することも好ましい。
このような構成によれば、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、電子輸送帯域５０における電子輸送層又は電子注入層に、式（１）〜（４）で表わされる化合物と電子供与性ドーパントとを含むことが好ましい。これにより、有機ＥＬ素子の駆動電圧をさらに低減できる。
【００６７】
電子供与性ドーパントとしては、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属化合物、希土類金属、及び希土類金属化合物等から選ばれた少なくとも１種類が挙げられる。
有機金属錯体としては、アルカリ金属を含む有機金属錯体、アルカリ土類金属を含む有機金属錯体、及び希土類金属を含む有機金属錯体等から選ばれた少なくとも１種類が挙げられる。
【００６８】
アルカリ金属としては、リチウム（Ｌｉ）（仕事関数：２．９３ｅＶ）、ナトリウム（Ｎａ）（仕事関数：２．３６ｅＶ）、カリウム（Ｋ）（仕事関数：２．２８ｅＶ）、ルビジウム（Ｒｂ）（仕事関数：２．１６ｅＶ）、セシウム（Ｃｓ）（仕事関数：１．９５ｅＶ）等が挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが好ましい。これらのうち好ましくはＫ、Ｒｂ、Ｃｓ、さらに好ましくはＲｂ又はＣｓであり、最も好ましくはＣｓである。
【００６９】
アルカリ土類金属としては、カルシウム（Ｃａ）（仕事関数：２．９ｅＶ）、ストロンチウム（Ｓｒ）（仕事関数：２．０ｅＶ以上２．５ｅＶ以下）、バリウム（Ｂａ）（仕事関数：２．５２ｅＶ）等が挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。
【００７０】
希土類金属としては、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、セリウム（Ｃｅ）、テルビウム（Ｔｂ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等が挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。
【００７１】
以上の金属のうち好ましい金属は、特に還元能力が高く、電子注入域への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が可能である。
【００７２】
アルカリ金属化合物としては、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化セシウム（Ｃｓ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）等のアルカリ酸化物、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カリウム（ＫＦ）等のアルカリハロゲン化物等が挙げられ、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）が好ましい。
【００７３】
アルカリ土類金属化合物としては、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）及びこれらを混合したストロンチウム酸バリウム（ＢａｘＳｒ１−ｘＯ）（０＜ｘ＜１）、カルシウム酸バリウム（ＢａｘＣａ１−ｘＯ）（０＜ｘ＜１）等が挙げられ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯが好ましい。
【００７４】
希土類金属化合物としては、フッ化イッテルビウム（ＹｂＦ３）、フッ化スカンジウム（ＳｃＦ３）、酸化スカンジウム（ＳｃＯ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、フッ化ガドリニウム（ＧｄＦ３）、フッ化テルビウム（ＴｂＦ３）等が挙げられ、ＹｂＦ３、ＳｃＦ３、ＴｂＦ３が好ましい。
【００７５】
有機金属錯体としては、上記の通り、それぞれ金属イオンとしてアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、希土類金属イオンの少なくとも１つ含有するものであれば特に限定はない。また、配位子にはキノリノール、ベンゾキノリノール、アクリジノール、フェナントリジノール、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、ヒドロキシジアリールオキサジアゾール、ヒドロキシジアリールチアジアゾール、ヒドロキシフェニルピリジン、ヒドロキシフェニルベンゾイミダゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシフルボラン、ビピリジル、フェナントロリン、フタロシアニン、ポルフィリン、シクロペンタジエン、β−ジケトン類、アゾメチン類、及びそれらの誘導体等が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００７６】
電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の添加形態としては、界面領域に層状又は島状に形成することが好ましい。形成方法としては、抵抗加熱蒸着法により電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを蒸着しながら、界面領域を形成する発光材料や電子注入材料である有機物を同時に蒸着させ、有機物中に電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを分散する方法が好ましい。分散濃度は通常、モル比で有機物：電子供与性ドーパント及び／又は有機金属錯体＝１００：１〜１：１００であり、好ましくは５：１〜１：５である。
【００７７】
電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを層状に形成する場合は、界面の有機層である発光材料や電子注入材料を層状に形成した後に、電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを単独で抵抗加熱蒸着法により蒸着し、好ましくは層の厚み０．１ｎｍ以上１５ｎｍ以下で形成する。
【００７８】
電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを島状に形成する場合は、界面の有機層である発光材料や電子注入材料を島状に形成した後に、電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを単独で抵抗加熱蒸着法により蒸着し、好ましくは島の厚み０．０５ｎｍ以上１ｎｍ以下で形成する。
【００７９】
また、本発明の有機ＥＬ素子における、主成分と、電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかの割合としては、モル比で、主成分：電子供与性ドーパント及び／又は有機金属錯体＝５：１〜１：５であると好ましく、２：１〜１：２であるとさらに好ましい。
【００８０】
［正孔注入層及び正孔輸送層（正孔注入・輸送層）］
正孔注入・輸送層は、発光層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常５．６ｅＶ以下と小さい層である。
また、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料として使用することができる。
【００８１】
［基板］
基板としてはガラス板、ポリマー板等を用いることができる。
ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン等を挙げることができる。
【００８２】
［陽極］
陽極は例えば導電性材料からなり、４ｅＶより大きな仕事関数を有する導電性材料が適している。
上記導電性材料としては、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、ＩＴＯ基板、ＮＥＳＡ基板に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が挙げられる。
陽極は、必要があれば２層以上の層構成により形成されていてもよい。
【００８３】
［陰極］
陰極は例えば導電性材料からなり、４ｅＶより小さな仕事関数を有する導電性材料が適している。
上記導電性材料としては、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム、フッ化リチウム等及びこれらの合金が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、上記合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。
陰極は、必要があれば２層以上の層構成により形成されていてもよく、陰極は上記導電性材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。
【００８４】
発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は１０％より大きくすることが好ましい。
また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは５０〜２００ｎｍである。
【００８５】
本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法等の公知の方法を適用することができる。
【００８６】
各層の膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られない。通常の膜厚は５ｎｍ〜１０μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍ〜０．２μｍの範囲がさらに好ましい。
【実施例】
【００８７】
合成例１（化合物６の合成）
（１）中間体Ａの合成
【化５３】
2014017094.tif 000055
アルゴン雰囲気下、２−ニトロアニリン３５．０ｇ（２５３ｍｍｏｌ）、１−ブロモ−３−ヨードベンゼン８６．１ｇ（３０４ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅４．８ｇ（２５．３ｍｍｏｌ）、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン５．８ｇ（５０．６ｍｍｏｌ）、リン酸三カリウム１１８．２ｇ（５５７ｍｍｏｌ）を脱水１，４−ジオキサン４００ｍｌに加えて、９０℃で２０時間加熱撹拌した。反応溶液に水を加えて析出した固体を集め、この固体を水及びメタノールで洗浄することにより中間体Ａ７１．１ｇ（収率９５％）を得た。【００８８】
（２）中間体Ｂの合成
【化５４】
2014017094.tif 000056
アルゴン雰囲気下、中間体Ａ７１．１ｇ（２４２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン２８０ｍｌ、メタノール６０ｍｌを加えた反応溶液に、水３００ｍｌに溶解したハイドロサルファイトナトリウム８４．３ｇ（４８４ｍｍｏｌ）を室温で１時間かけて滴下装入した。２時間撹拌した後、さらにハイドロサルファイトナトリウム４２．１ｇ（２４２ｍｍｏｌ）を加え、２４時間撹拌した。有機相を分取し、水相に酢酸エチルと炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、有機相を分取して合わせた。この有機相をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、中間体Ｂ３０．２ｇ（収率４７％）を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィーの展開溶媒は、ヘプタンのみ、ヘプタン：トルエン＝１：１の溶媒、トルエン：酢酸エチル＝１０：１の溶媒をこの順に用いた。【００８９】
（３）中間体Ｃの合成
【化５５】
2014017094.tif 000057
アルゴン雰囲気下、中間体Ｂ３０．２ｇ（１１５ｍｍｏｌ）をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１７０ｍｌに加えた反応溶液に、プロピオニルクロリド１１．７ｇ（１２６ｍｍｏｌ）を１０〜１５℃で滴下装入し、室温で１時間撹拌した。水２００ｍｌを加えて析出した固体を集め、水で洗浄することにより中間体Ｃ３９．４ｇを得た。これ以上の精製はせずに、次の工程に用いた。【００９０】
（４）中間体Ｄの合成
【化５６】
2014017094.tif 000058
アルゴン雰囲気下、中間体Ｃ３９．４ｇ、ｐ−トルエンスルホン酸水和物６．５ｇ（３４．２ｍｍｏｌ）、キシレン３００ｍｌを加え、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ管を取り付けた反応容器で生成する水を除去しながら、１４０℃で２時間加熱撹拌した。室温に戻した後、水３Ｌを加えて分液し、有機相を減圧下で濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン）で精製し、さらにトルエン溶媒で再結晶を繰り返すことにより、中間体Ｄ２５．５ｇ（中間体Ｂからの収率：７４％）を得た。【００９１】
（５）化合物６の合成
【化５７】
2014017094.tif 000059
アルゴン雰囲気下、中間体Ｄ３．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）、中間体Ｅ（例えば、ＵＳ２０１３／０８２５９１公報に記載の方法で合成できる。）４．５ｇ（１０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４０．２３ｇ（０．２ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１０ｍｌを１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）５０ｍｌに加え、還流条件下で加熱撹拌した。メタノールを加えて析出した固体を集め、ジクロロメタンに溶かした油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、化合物６  ４．３ｇ（収率６８％）を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィーの展開溶媒は、ヘキサン：ジクロロメタン＝１０：１の溶媒、ヘキサン：ジクロロメタン＝３：１の溶媒をこの順に用いた。
ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量６２８に対してｍ／ｅ＝６２８であった。【００９２】
合成例２（化合物８の合成）
（１）中間体Ｇの合成
【化５８】
2014017094.tif 000060
アルゴン雰囲気下、Ｐｄ（ｄｂａ）２４．９５ｇ（８．６ｍｍｏｌ）、トリシクロヘキシルホスフィン５．８ｇ（２１ｍｍｏｌ）を１，４−ジオキサン１．５Ｌに加え、次いで、ビス（ピナコラート）ジボロン８０．２ｇ（３１６ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム４２．２ｇ（４２０ｍｍｏｌ）、中間体Ｆ１００ｇ（２８６ｍｍｏｌ）を順に室温で反応溶液に装入した。中間体Ｆは、合成例１（３）においてプロピオニルクロリドの代わりに塩化ベンゾイルを用いた以外は、合成例１（１）〜（４）と同様の方法で合成した。
装入後、還流条件下で８時間加熱撹拌し、室温に戻した後、トルエンと水を加えて、有機相を分取した。有機相を中性になるまで炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、溶媒を減圧下で留去した。得られた固体をヘプタンで洗浄することにより、中間体Ｇ９１ｇ（収率８０％）を得た。【００９３】
（２）中間体Ｉの合成
【化５９】
2014017094.tif 000061
アルゴン雰囲気下、中間体Ｇ４．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）、中間体Ｈ（例えば、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、６９４２〜６９４７ページ（２０１１年）に記載の方法で合成できる。）４．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４０．２３ｇ（０．２ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１０ｍｌを１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）５０ｍｌに加え、還流条件下で加熱撹拌した。メタノールを加えて析出した固体を集め、ジクロロメタンに溶かした油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、中間体Ｉ１．６ｇ（収率２７％）を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィーの展開溶媒は、ヘキサン：ジクロロメタン＝１０：１の溶媒、ヘキサン：ジクロロメタン＝３：１の溶媒をこの順に用いた。【００９４】
（３）化合物８の合成
【化６０】
2014017094.tif 000062
アルゴン雰囲気下、中間体Ｉ１．６g（２．７ｍｍｏｌ）、ジベンゾフラン−２−ボロン酸０．５７ｇ（２．７ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４９４ｍｇ（０．０８１ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液５ｍｌを１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）２０ｍｌに加え、還流条件下で加熱撹拌した。メタノールを加えて析出した固体を集め、ジクロロメタンに溶かした油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、化合物８  １．５ｇ（収率８２％）を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィーの展開溶媒は、ヘキサン：ジクロロメタン＝１０：１の溶媒、ヘキサン：ジクロロメタン＝３：１の溶媒をこの順に用いた。
ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量６７７に対してｍ／ｅ＝６７７であった。【００９５】
合成例３（化合物９の合成）
【化６１】
2014017094.tif 000063
合成例２（３）のジベンゾフラン−２−ボロン酸の代わりに、中間体Ｊ（例えば、ＷＯ２０１３−０３８６５０公報に記載の方法で合成できる。）を用いた以外は、合成例２（３）と同様の方法で、化合物９を合成した。
ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量６７８に対してｍ／ｅ＝６７８であった。【００９６】
合成例４（化合物１３の合成）
合成例１（３）において、プロピオニルクロリドの代わりにｎ−ブチリルクロリドを用いた以外は、合成例１（１）〜（５）と同様の方法で化合物１３を合成した。
ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量６４２に対してｍ／ｅ＝６４２であった。【００９７】
合成例５（化合物１５の合成）
合成例１（３）において、プロピオニルクロリドの代わりにイソブチリルクロリドを用いた以外は、合成例１（１）〜（５）と同様の方法で化合物１５を合成した。
ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量６４２に対してｍ／ｅ＝６４２であった。【００９８】
合成例６（化合物２０の合成）
合成例１（３）において、プロピオニルクロリドの代わりにピバロイルクロリドを用いた以外は、合成例１（１）〜（５）と同様の方法で化合物２０を合成した。
ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量６５６に対してｍ／ｅ＝６５６であった。【００９９】
合成例７（化合物２１の合成）
合成例１（３）において、プロピオニルクロリドの代わりに２−メチルブチリルクロリドを用いた以外は、合成例１（１）〜（５）と同様の方法で化合物２１を合成した。
ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量６５６に対してｍ／ｅ＝６５６であった。【０１００】
合成例８（化合物５の合成）
【化６２】
2014017094.tif 000064
合成例１（５）において、中間体Ｅの代わりに、中間体Ｋ（例えば、ＥＰ２４７１７７２公報に記載の方法で合成できる。）を用いた以外は、合成例１（５）と同様の方法で化合物５を合成した。
ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量５３９に対してｍ／ｅ＝５３９であった。【０１０１】
合成例９（化合物３の合成）
合成例２（２）において、中間体Ｈの代わりに８−（ジベンゾフラン−２−イル）ジベンゾフラン−２−ボロン酸（例えば、ＷＯ２０１３−０３８６５０公報に記載の方法で合成できる。）を用いた以外は、合成例２（２）と同様の方法で化合物３を合成した。
ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量６０２に対してｍ／ｅ＝６０２であった。【０１０２】
合成例１０（化合物４の合成）
合成例１（１）において、１−ブロモ−３−ヨードベンゼンの代わりに１−ブロモ−４−ヨードベンゼンを、合成例１（３）において、プロピオニルクロリドの代わりにｎ−ブチリルクロリドを用いた以外は、合成例１（１）〜（５）と同様の方法で化合物４を合成した。
ＦＤ−ＭＳ分析の結果、分子量６４２に対してｍ／ｅ＝６４２であった。【０１０３】
実施例１
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍのＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）に、イソプロピルアルコール中での５分間の超音波洗浄を施し、さらに、３０分間のＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）オゾン洗浄を施した。
このようにして洗浄した透明電極付きガラス基板を、真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず、ガラス基板の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、ＨＴＭ１を厚さ２０ｎｍで蒸着し、正孔注入層を得た。次いで、この膜上に、ＨＴＭ２を厚さ６０ｎｍで蒸着し、正孔輸送層を得た。
この正孔輸送層上に、燐光ホスト材料としてＨ−１と燐光発光材料であるＤ−１とを厚さ５０ｎｍで共蒸着し、燐光発光層を得た。燐光発光層内におけるＨ−１の濃度は８０質量％、Ｄ−１の濃度は２０質量％であった。
続いて、この燐光発光層上に化合物１を厚さ１０ｎｍで蒸着し、第１電子輸送層を得た。さらに、ＥＴＭ１を厚さ１０ｎｍで蒸着して第２電子輸送層を得た後、厚さ１ｎｍのＬｉＦ、厚さ８０ｎｍの金属Ａｌを順次積層し、陰極を得た。尚、電子注入性電極であるＬｉＦについては、１Å／ｍｉｎの速度で形成した。【０１０４】
実施例で使用した化合物は、以下の通りである。
【化６３】
2014017094.tif 000065
【０１０５】
［有機ＥＬ素子の発光性能評価］
作製した有機ＥＬ素子を直流電流駆動により発光させ、輝度、電流密度を測定し、電流密度１ｍＡ／ｃｍ２における電圧及び発光効率（外部量子効率）を求めた。さらに初期輝度３，０００ｃｄ／ｍ２における輝度７０％寿命（輝度が７０％まで低下する時間）を求めた。これら発光性能の評価結果を表１に示す。【０１０６】
実施例２
第２電子輸送層の材料としてＥＴＭ１の代わりに化合物１を用いた以外は、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。【０１０７】
実施例３
第１電子輸送層の材料として化合物１の代わりに下記化合物２を用いた以外は、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。
【化６４】
2014017094.tif 000066
【０１０８】
実施例４
第１電子輸送層の材料として化合物１の代わりに化合物２を用い、第２電子輸送層の材料としてＥＴＭ１の代わりに化合物２を用いた以外は、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。【０１０９】
実施例５
燐光ホスト材料としてＨ−１の代わりに下記化合物Ｈ−２を用い、第１電子輸送層の材料として化合物１の代わりに化合物２を用いた以外は、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。
【化６５】
2014017094.tif 000067
【０１１０】
実施例６
燐光ホスト材料としてＨ−１の代わりに下記化合物Ｈ−３を用い、第１電子輸送層の材料として化合物１の代わりに化合物２を用いた以外は、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。
【化６６】
2014017094.tif 000068
【０１１１】
比較例１
第１電子輸送層の材料として化合物１の代わりに化合物Ａを用いた以外は、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。
【化６７】
2014017094.tif 000069
【０１１２】
比較例２
第１電子輸送層の材料として化合物１の代わりに化合物Ｂを用いた以外は、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。
【化６８】
2014017094.tif 000070
【０１１３】
比較例３
燐光ホスト材料としてＨ−１の代わりに下記Ｈ−Ａを用い、第１電子輸送層の材料として化合物１の代わりに化合物２を用いた以外は、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。
【化６９】
2014017094.tif 000071
【０１１４】
【表１】
2014017094.tif 000072
【０１１５】
また、実施例及び比較例で使用したホスト材料及び第１電子輸送層材料の三重項エネルギーを測定した。結果を表２に示す。【０１１６】
尚、三重項エネルギー（ＥＴ（ｅＶ））は、下記方法で評価した。
まず、試料をＥＰＡ溶媒（ジエチルエーテル：イソペンタン：エタノール＝５：５：２（容積比））に１０μｍｏｌ／Ｌで溶解させ、燐光測定用試料とした。この燐光測定用試料を石英セルに入れ、温度７７Ｋで励起光を照射し、放射される燐光スペクトルを測定した。これを基に換算式ＥＴ（ｅＶ）＝１２３９．８５／λｅｄｇｅによって求めた値を三重項エネルギーと定義した。上記「λｅｄｇｅ」とは、縦軸に燐光強度、横軸に波長をとって、燐光スペクトルを表したときに、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、その接線と横軸の交点の波長値（単位：ｎｍ）を意味する。
燐光スペクトルの測定には、（株）日立ハイテクノロジー製のＦ−４５００型分光蛍光光度計本体と低温測定用オプション部品を用いた。【０１１７】
【表２】
2014017094.tif 000073
【０１１８】
表１及び２の結果より、実施例の素子は、比較例の素子より低電圧、高効率かつ長寿命化する素子が得られることが分かった。特に、低電圧化、高効率化の効果は大きいことが分かる。これは、高い三重項エネルギーを有するベンズイミダゾール化合物を電子輸送層材料として用いて、さらに、カルバゾール環とジベンゾフラン環（もしくはジベンゾチオフェン環）を同一骨格に持ち、高い三重項エネルギーを有するホスト材料を適切に組み合わせたことによる効果によるものである。即ち、青色燐光発光に必要な高い三重項エネルギーを素子内に閉じ込め、かつ、素子内のキャリアバランスを適切に整えたためである。【０１１９】
実施例７〜２５
第１電子輸送層の材料として化合物１の代わりに化合物３〜化合物２１を用いた以外は、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３に示す。【０１２０】
実施例２６〜２９
燐光ホスト材料として、Ｈ−１の代わりにＨ−２を用い、第１電子輸送層の材料として化合物１の代わりにそれぞれ化合物４、６、９、１９を用いた以外は、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３に示す。【０１２１】
【化７０】
2014017094.tif 000074
【化７１】
2014017094.tif 000075
【０１２２】
【表３】
2014017094.tif 000076
【０１２３】
また、実施例７〜２９で使用した第１電子輸送層材料の三重項エネルギーを上記と同様にして測定した。結果を表４に示す。【０１２４】
【表４】
2014017094.tif 000077
【０１２５】
表３及び表４の結果より、実施例の素子は、低電圧、高効率かつ長寿命化する素子が得られることが分かった。特に、低電圧化、高効率化の効果は大きいことが分かる。これは、高い三重項エネルギーを有するベンズイミダゾール化合物を電子輸送層材料として用いて、さらに、カルバゾール環とジベンゾフラン環（もしくはジベンゾチオフェン環）を同一骨格に持ち、高い三重項エネルギーを有するホスト材料を適切に組み合わせたことによる効果によるものである。即ち、青色燐光発光に必要な高い三重項エネルギーを素子内に閉じ込め、かつ、素子内のキャリアバランスを適切に整えたためである。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明の有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯、照明等に利用できる。【０１２７】
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】
2014017094.tif 000086
【図２】
2014017094.tif 000087
【国際調査報告】
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