(57)【要約】本発明の目的は、高い発光効率と色純度の高い発光を両立させた有機薄膜発光素子を提供することである。本発明は、陽極と陰極との間に発光層を含む複数の有機層を有し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、前記発光層が、一般式（１）で表される化合物および遅延蛍光性の化合物を含む発光素子。【化１】2019013063.tif 000131（Ｘは、Ｃ−Ｒ７またはＮを表す。Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１、ならびに隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環の中から選ばれる。Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。）
2019013063.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複数の有機層を有し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、
前記発光層が、一般式（１）で表される化合物および遅延蛍光性の化合物を含む発光素子。
【化１】
2019013063.tif 000120
（Ｘは、Ｃ−Ｒ７またはＮを表す。Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１、ならびに隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環の中から選ばれる。Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。）
【請求項２】
前記遅延蛍光性の化合物が一般式（２）で表される化合物である、請求項１記載の発光素子。
【化２】
2019013063.tif 000121
（Ａ１は電子供与性部位であり、Ａ２は電子受容性部位である。Ｌ１は連結基であり、それぞれ同じでも異なっていてもよく、単結合またはフェニレン基を表す。ｍおよびｎは、それぞれ、１以上１０以下の自然数である。ｍが２以上の場合、複数あるＡ１およびＬ１はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｎが２以上の場合、複数あるＡ２はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。）
【請求項３】
波長４００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の範囲で単一ピークを示す蛍光を発する、請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記単一ピークの半値幅が６０ｎｍ以下である、請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
トップエミッション方式である、請求項１〜４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
下記数式（ｉ−１）を満たす、請求項１〜５のいずれかに記載の発光素子。
｜λ１（ａｂｓ）−λ２（ＦＬ）｜≦５０      （ｉ−１）
（λ１（ａｂｓ）は、一般式（１）で表される化合物の波長４００ｎｍ以上９００ｎｍ以下における吸収スペクトルのうち、最も長波長側のピークのピーク波長（ｎｍ）を表す。λ２（ＦＬ）は、一般式（２）で表される化合物の波長４００ｎｍ以上９００ｎｍ以下における蛍光スペクトルのうち、最も長波長側のピークのピーク波長（ｎｍ）を表す。）
【請求項７】
前記発光層中、一般式（１）で表される化合物の含有量が５ｗｔ％以下であり、一般式（２）で表される化合物の含有量が７０ｗｔ％以下である、請求項１〜６のいずれかに記載の発光素子。
【請求項８】
Ａ１が下記一般式（３）または（４）から選ばれる、請求項２〜７のいずれかに記載の発光素子。
【化３】
2019013063.tif 000122
（Ｙ１は単結合、ＣＲ２１Ｒ２２、ＮＲ２３、ＯまたはＳから選ばれる。Ｒ１２〜Ｒ２３は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１、ならびに隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環の中から選ばれる。ただし、Ｒ１２〜Ｒ２３の少なくとも１つの位置で、Ｌ１と結合する。Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。）
【化４】
2019013063.tif 000123
（環ａは、ベンゼン環またはナフタレン環である。Ｙ２は、ＣＲ３３Ｒ３４、ＮＲ３５、ＯまたはＳから選ばれる。Ｒ２１〜Ｒ３５は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１、ならびに隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環の中から選ばれる。ただし、Ｒ２１〜Ｒ３５の少なくとも１つの位置で、Ｌ１と結合する。Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。）
【請求項９】
一般式（２）において、Ａ１が一般式（３）で表される、請求項２〜８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
Ａ２が下記一般式（５）で表される基である、請求項２〜９のいずれかに記載の発光素子。
【化５】
2019013063.tif 000124
（Ｙ３〜Ｙ８は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、ＣＲ３６またはＮから選ばれる。Ｙ３〜Ｙ８のうち少なくとも１つはＮであり、かつ、Ｙ３〜Ｙ８の全てがＮであることはない。Ｒ３６は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アリール基、ヘテロアリール基、ならびに隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環からなる群より選ばれる。ただし、Ｙ３〜Ｙ８のいずれか少なくとも１つの位置で、Ｌ１と結合する。）
【請求項１１】
一般式（２）において、Ａ２が下記一般式（６）または（７）で表される、請求項２〜１０のいずれかに記載の発光素子。
【化６】
2019013063.tif 000125
（Ｙ９およびＹ１０は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、ＣＲ４０またはＮから選ばれる。ただし、Ｙ９およびＹ１０のうち少なくとも１つはＮである。Ｒ３７〜Ｒ４０は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アリール基またはヘテロアリール基の中から選ばれる。ただし、Ｒ３７〜Ｒ４０の少なくとも１つの位置で、Ｌ１と結合する。）
【化７】
2019013063.tif 000126
（Ｒ４１〜Ｒ４６は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アリール基またはヘテロアリール基の中から選ばれる。ただし、Ｒ４１またはＲ４２の少なくとも１つの位置で、Ｌ１と結合する。）
【請求項１２】
一般式（２）において、Ａ２が一般式（６）で表される、請求項２〜１１のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１３】
前記発光層が、さらに、一般式（１４）で表される化合物を含む、請求項１〜１２のいずれかに記載の発光素子。
【化８】
2019013063.tif 000127
（Ｒ５１〜Ｒ６６は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１、ならびに隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環の中から選ばれる。ただし、Ｒ５１〜Ｒ５８のうちの１つの位置、およびＲ５９〜Ｒ６６のうちの１つの位置で、Ｌ４と連結する。Ｌ４〜Ｌ６は単結合またはフェニレン基である。Ｌ４は、Ｒ５１〜Ｒ５８のうち１つの位置、およびＲ５９〜Ｒ６６のうち１つの位置と、連結する。Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。Ａｒ６およびＡｒ７は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基を表す。）
【請求項１４】
一般式（１４）において、Ｌ４が、Ｒ５６とＲ５７のうち１つの位置、およびＲ６０とＲ６１のうち１つの位置と連結する、請求項１３に記載の発光素子。
【請求項１５】
一般式（１４）において、Ｌ４が単結合である、請求項１３または１４に記載の発光素子。
【請求項１６】
一般式（１４）において、Ａｒ６とＡｒ７が異なる、請求項１３〜１５のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１７】
一般式（１４）において、Ａｒ６およびＡｒ７が、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換の、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基から選ばれる、請求項１３〜１６のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１８】
一般式（１４）において、Ａｒ６およびＡｒ７は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、以下から選ばれる、請求項１３〜１７のいずれかに記載の発光素子。
【化９】
2019013063.tif 000128
【請求項１９】
一般式（１４）において、Ｒ６４がアリール基である、請求項１３〜１８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項２０】
一般式（１４）において、Ｒ６４が置換もしくは無置換の、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基である、請求項１３〜１９のいずれかに記載の発光素子。
【請求項２１】
発光層の陽極側に、スピロフルオレン骨格を有するモノアミン化合物を含む正孔輸送層を有する、請求項１〜２０のいずれか記載の発光素子。
【請求項２２】
前記スピロフルオレン骨格を有するモノアミン化合物の窒素原子の置換基のうち、少なくとも一つが置換もしくは無置換のｐ−ビフェニル基、置換もしくは無置換のｐ−ターフェニル基、置換もしくは無置換の２−フルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾフラ二ル基を含む基であることを特徴とする、請求項２１に記載の発光素子。
【請求項２３】
発光層の陰極側に、下記一般式（１５）で表される化合物を含む電子輸送層を有する、請求項１〜２２のいずれかに記載の発光素子。
【化１０】
2019013063.tif 000129
（Ａｒ８〜Ａｒ１０は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基または置換もしくは無置換のヘテロアリール基である。）
【請求項２４】
前記一般式（１５）において、Ａｒ８〜Ａｒ１０のうち、少なくともひとつが、置換もしくは無置換の、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基である、請求項２３に記載の発光素子。
【請求項２５】
発光層の陰極側にフェナントロリン骨格を有する化合物を含む電子輸送層を有する請求項１〜２２のいずれかに記載の発光素子。
【請求項２６】
前記フェナントロリン骨格を含有する化合物が下記一般式（１６）で表される化合物を含む電子輸送層を有する、請求項２５に記載の発光素子。
【化１１】
2019013063.tif 000130
（Ｒ７１〜Ｒ７８は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、置換もしくは無置換のアリール基または置換もしくは無置換のヘテロアリール基である。Ａｒ１１は置換もしくは無置換のアリール基である。ｐは１〜３の自然数である。）
【請求項２７】
前記一般式（１６）において、ｐが２である、請求項２６に記載の発光素子。
【請求項２８】
一般式（１）において、ＸはＣ−Ｒ７であり、Ｒ７が置換もしくは無置換のフェニル基である、請求項１〜２７のいずれかに記載の発光素子。
【請求項２９】
一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のフェニル基である、請求項１〜２８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項３０】
一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアルキル基である、請求項１〜２８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項３１】
Ｒ１〜Ｒ７のうち少なくとも１つが電子求引基である、請求項１〜３０のいずれかに記載の発光素子。
【請求項３２】
請求項１〜３１のいずれかに記載の発光素子を含むディスプレイ。
【請求項３３】
請求項１〜３１のいずれかに記載の発光素子を含む照明装置。
【請求項３４】
請求項１〜３１のいずれかに記載の発光素子を含むセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、それを含むディスプレイ、照明装置およびセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機薄膜発光素子とは、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔とが、両極に挟まれた有機層中の発光材料内で再結合する際に発光するものである。この発光素子は、薄型であること、低駆動電圧下で高輝度に発光すること、発光材料を選ぶことにより多色発光が可能であること等が特徴であり、注目を集めている。【０００３】
電子と正孔が再結合すると、励起子が形成される。この際、一重項励起子および三重項励起子が、一重項励起子：三重項励起子＝２５％：７５％の割合で生成することが知られている。そのため、一重項励起子による発光を用いる蛍光型有機薄膜発光素子では、内部量子効率の理論限界が２５％と考えられる。一方、三重項励起子による発光を用いるりん光型有機薄膜発光素子では、内部量子効率の理論限界が７５％と考えられる。蛍光型有機薄膜発光素子では、この発光原理に基づく発光効率の低さが課題であった。【０００４】
この課題を解決すべく、近年、遅延蛍光を利用した蛍光型有機薄膜発光素子が提案されている。中でも、ＴＡＤＦ （Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ａｃｔｉｖａｔｅｄ  Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ、熱活性化遅延蛍光）現象を利用した蛍光型有機薄膜発光素子が提案され、開発が進んでいる（例えば、非特許文献１〜２、特許文献１〜２参照）。このＴＡＤＦ現象は、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生じる現象である。このＴＡＤＦ現象を利用すると、電子と正孔の再結合により生成した励起子のうち、７５％の三重項励起子を一重項励起子に変換して利用することができる。そのため、蛍光型有機薄膜発光素子においても、理論的に内部量子効率を１００％まで高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０４５１７９号公報
【特許文献２】特開２０１４−０２２６６６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｎａｔｕｒｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，４９２，２３４，２０１２．
【非特許文献２】Ｎａｔｕｒｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，５，４０１６，２０１４．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献１では、発光層のドーパント材料にＴＡＤＦ性材料を用いた蛍光型有機薄膜発光素子が開示されている。ＴＡＤＦ性ドーパントを用いることで、従来の蛍光型有機薄膜発光素子よりも高い発光効率を達成している。しかし、ＴＡＤＦ性ドーパントは半値幅の広い発光を示すことから、色純度の点で課題が残る。【０００８】
非特許文献２では、発光層にＴＡＤＦ性材料を混合した蛍光型有機薄膜発光素子が開示されている。この場合、ＴＡＤＦ性材料により三重項励起子が一重項励起子に変換され、その後、蛍光ドーパントが一重項励起子を受け取ることで、高い発光効率を達成している。しかし、ＴＡＤＦ性材料から蛍光ドーパントへの一重項励起子の受け渡しの効率や、発光の色純度など、依然として課題が残っている。【０００９】
特許文献１でも、同様に、発光層中にＴＡＤＦ性材料と蛍光ドーパントとを含有する蛍光型有機薄膜発光素子が開示されている。特許文献２では、ＴＡＤＦ性を有する第１のホスト材料と、第２のホスト材料と、蛍光ドーパント材料とを含む発光層に関して、それらの材料の一重項エネルギーの間の大小関係やエネルギー差の大きさの好ましい関係が開示されている。しかし、これらの例においても依然として、ＴＡＤＦ性材料から蛍光ドーパントへの一重項励起子の受け渡しの効率や、発光の色純度には課題が残っている。【００１０】
このように、高効率な蛍光型有機薄膜発光素子の開発は進められているが、十分ではなかった。さらに、発光効率を向上させることができたとしても、蛍光型有機薄膜発光素子の長所である色純度が悪くなってしまっていた。このように、高い発光効率と色純度の高い発光を両立させる技術は未だ見出されていない。【００１１】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、高い発光効率と色純度の高い発光を両立させた有機薄膜発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、本発明は、陽極と陰極との間に発光層を含む複数の有機層を有し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、前記発光層が、一般式（１）で表される化合物および遅延蛍光性の化合物を含む発光素子である。【００１３】
【化１】
2019013063.tif 000003
【００１４】
（Ｘは、Ｃ−Ｒ７またはＮを表す。Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１、ならびに隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環の中から選ばれる。Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。）
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、高い発光効率と色純度の高い発光を両立させた有機薄膜発光素子を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る発光素子、それを含むディスプレイ、照明装置およびセンサの好適な実施の形態を詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、目的や用途に応じて種々に変更して実施することができる。
【００１７】
本発明の実施の形態に係る発光素子は、陽極と陰極との間に発光層を含む複数の有機層を有し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、上記発光層が、後述の一般式（１）で表される化合物および遅延蛍光性の化合物を含む。
【００１８】
＜一般式（１）で表される化合物＞
【００１９】
【化２】
2019013063.tif 000004
【００２０】
Ｘは、Ｃ−Ｒ７またはＮを表す。Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１、ならびに隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環の中から選ばれる。Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。
【００２１】
上記の全ての基において、水素は重水素であってもよい。以下に説明する化合物またはその部分構造においても同様である。
【００２２】
また、以下の説明において、例えば、炭素数６〜４０の置換もしくは無置換のアリール基とは、アリール基に置換した置換基に含まれる炭素数も含めて全ての炭素数が６〜４０である。炭素数を規定している他の置換基も、これと同様である。
【００２３】
また、上記の全ての基において、置換される場合における置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１が好ましく、さらには、各置換基の説明において好ましいとする具体的な置換基が好ましい。Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。また、これらの置換基は、さらに上述の置換基により置換されていてもよい。
【００２４】
「置換もしくは無置換の」という場合における「無置換」とは、水素原子または重水素原子が置換したことを意味する。
【００２５】
以下に説明する化合物またはその部分構造において、「置換もしくは無置換の」という場合についても、上記と同様である。
【００２６】
アルキル基とは、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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。置換されている場合の追加の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル基、ハロゲン、アリール基、ヘテロアリール基等を挙げることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキル基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、好ましくは１以上２０以下、より好ましくは１以上８以下の範囲である。
【００２７】
シクロアルキル基とは、例えば、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等の飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキル基部分の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、３以上２０以下の範囲である。
【００２８】
複素環基とは、例えば、ピラン環、ピペリジン環、環状アミド等の炭素以外の原子を環内に有する脂肪族環を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。複素環基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、２以上２０以下の範囲である。
【００２９】
アルケニル基とは、例えば、ビニル基、アリル基、ブタジエニル基等の二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルケニル基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、２以上２０以下の範囲である。
【００３０】
シクロアルケニル基とは、例えば、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基等の二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。
【００３１】
アルキニル基とは、例えば、エチニル基等の三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキニル基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、２以上２０以下の範囲である。
【００３２】
アルコキシ基とは、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のエーテル結合を介して脂肪族炭化水素基が結合した官能基を示し、この脂肪族炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、１以上２０以下の範囲である。
【００３３】
アルキルチオ基とは、アルコキシ基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。アルキルチオ基の炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アルキルチオ基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、１以上２０以下の範囲である。
【００３４】
アリールエーテル基とは、例えば、フェノキシ基等、エーテル結合を介した芳香族炭化水素基が結合した官能基を示し、芳香族炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アリールエーテル基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、６以上４０以下の範囲である。
【００３５】
アリールチオエーテル基とは、アリールエーテル基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。アリールチオエーテル基における芳香族炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アリールチオエーテル基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、６以上４０以下の範囲である。
【００３６】
アリール基とは、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、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、フェナントリル基、アントラセニル基、ベンゾフェナントリル基、ベンゾアントラセニル基、クリセニル基、ピレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ベンゾフルオランテニル基、ジベンゾアントラセニル基、ペリレニル基、ヘリセニル基等の芳香族炭化水素基を示す。
【００３７】
中でも、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ピレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基が好ましい。アリール基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリール基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは６以上４０以下、より好ましくは６以上３０以下の範囲である。
【００３８】
Ｒ１〜Ｒ９が置換もしくは無置換のアリール基の場合、アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基がより好ましく、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基がさらに好ましく、フェニル基が特に好ましい。
【００３９】
それぞれの置換基がさらにアリール基で置換される場合、アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。
【００４０】
ヘテロアリール基とは、例えば、ピリジル基、フラニル基、チエニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチリジニル基、シンノリニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、カルボリニル基、インドロカルバゾリル基、ベンゾフロカルバゾリル基、ベンゾチエノカルバゾリル基、ジヒドロインデノカルバゾリル基、ベンゾキノリニル基、アクリジニル基、ジベンゾアクリジニル基、ベンゾイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェナントロリニル基等の、炭素以外の原子を一個または複数個環内に有する環状芳香族基を示す。ただし、ナフチリジニル基とは、１，５−ナフチリジニル基、１，６−ナフチリジニル基、１，７−ナフチリジニル基、１，８−ナフチリジニル基、２，６−ナフチリジニル基、２，７−ナフチリジニル基のいずれかを示す。ヘテロアリール基は置換基を有していても有していなくてもよい。ヘテロアリール基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、２以上４０以下、より好ましくは２以上３０以下の範囲である。
【００４１】
Ｒ１〜Ｒ９が置換もしくは無置換のヘテロアリール基である場合、ヘテロアリール基としては、ピリジル基、フラニル基、チエニル基、キノリニル基、ピリミジル基、トリアジニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルバゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェナントロリニル基が好ましく、ピリジル基、フラニル基、チエニル基、キノリニル基がより好ましく、ピリジル基が特に好ましい。
【００４２】
それぞれの置換基がさらにヘテロアリール基で置換される場合、ヘテロアリール基としては、ピリジル基、フラニル基、チエニル基、キノリニル基、ピリミジル基、トリアジニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルバゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェナントロリニル基が好ましく、ピリジル基、フラニル基、チエニル基、キノリニル基がより好ましく、ピリジル基が特に好ましい。
【００４３】
「電子受容性窒素を含む」という場合における電子受容性窒素とは、隣接原子との間に多重結合を形成している窒素原子を表す。電子受容性窒素を含む芳香族複素環は、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、オキサジアゾール環、チアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、ナフチリジン環、シンノリン環、フタラジン環、キナゾリン環、キノキサリン環、ベンゾキノリン環、フェナントロリン環、アクリジン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、等が挙げられる。ただし、ナフチリジンとは、１，５−ナフチリジン、１，６−ナフチリジン、１，７−ナフチリジン、１，８−ナフチリジン、２，６−ナフチリジン、２，７−ナフチリジンのいずれかを示す。
【００４４】
「電子供与性窒素を含む」という場合における電子供与性窒素とは、隣接原子との間に単結合のみを形成している窒素原子を表す。電子供与性窒素を含む芳香族複素環は、例えばピロール環を有する芳香族複素環が挙げられる。ピロール環を有する芳香族複素環としては、ピロール環、インドール環、カルバゾール環などが挙げられる。
【００４５】
ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素から選ばれる原子を示す。
【００４６】
カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。ここで、置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等が挙げられ、これらの置換基はさらに置換されてもよい。
【００４７】
アミノ基とは、置換もしくは無置換のアミノ基である。置換基としては、例えば、アリール基、ヘテロアリール基、直鎖アルキル基、分岐アルキル基等が挙げられる。アリール基、ヘテロアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ピリジル基、キノリニル基が好ましい。これら置換基はさらに置換されてもよい。アミノ基の置換基部分の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、２以上５０以下、より好ましくは６以上４０以下、特に好ましくは６以上３０以下の範囲である。
【００４８】
シリル基とは、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基等のアルキルシリル基や、フェニルジメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、トリナフチルシリル基等のアリールシリル基を示す。ケイ素原子上の置換基はさらに置換されてもよい。シリル基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、１以上３０以下の範囲である。
【００４９】
シロキサニル基とは、例えばトリメチルシロキサニル基等のエーテル結合を介したケイ素化合物基を示す。ケイ素原子上の置換基はさらに置換されてもよい。
【００５０】
ボリル基とは、置換もしくは無置換のボリル基である。置換する場合の置換基としては、例えば、アリール基、ヘテロアリール基、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、アリールエーテル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基等が挙げられる。中でも、アリール基、アリールエーテル基が好ましい。
【００５１】
ホスフィンオキシド基−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１としては、Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【００５２】
【化３】
2019013063.tif 000005
【００５３】
隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環とは、任意の隣接する２置換基（例えば一般式（１）のＲ１とＲ２）が互いに結合して、共役または非共役の環状骨格を形成することをいう。このような縮合環および脂肪族環の構成元素としては、炭素以外にも、窒素、酸素、硫黄、リンおよびケイ素から選ばれる元素を含んでいてもよい。また、これらの縮合環および脂肪族環がさらに別の環と縮合してもよい。
【００５４】
一般式（１）で表される化合物は、高い蛍光量子収率を示し、ストークスシフトと発光スペクトルのピーク半値幅が小さいため、蛍光ドーパントとして好適に用いることができる。また、材料設計により蛍光スペクトルが４００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の範囲で単一ピークを示すため、励起エネルギーの大部分を所望の波長の光として得ることができる。そのため、励起エネルギーの効率的な利用が可能であり、高い色純度も達成可能である。ここで、ある波長領域で単一ピークであるとは、その波長領域で、最も強度の強いピークに対して、その強度の５％以上の強度を持つピークがない状態を示す。以下の説明においても同様である。
【００５５】
さらに、一般式（１）で表される化合物は、適切な置換基を適切な位置に導入することで、発光効率、発光波長、色純度、耐熱性、分散性等の様々な特性・物性を調整することができる。
【００５６】
例えば、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が水素原子である場合に比べ、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６の少なくとも１つが、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基である場合の方が、一般式（１）で表される化合物が、より高い耐熱性および光安定性を示す。耐熱性が向上すると、発光素子作製時に化合物の分解を抑制できるため、耐久性が向上する。
【００５７】
また、Ｒ１〜Ｒ９が隣接置換基との間で縮合環を形成することも、耐熱性や蛍光量子収率の向上の観点から好ましい。
【００５８】
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６の少なくとも１つが置換もしくは無置換のアルキル基である場合、アルキル基としては、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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基といった、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。さらに、熱的安定性に優れるという観点から、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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。また、濃度消光を防ぎ蛍光量子収率を向上させるという観点では、立体的にかさ高いｔｅｒｔ−ブチル基がより好ましい。また合成の容易さ、原料入手の容易さという観点から、メチル基も好ましく用いられる。
【００５９】
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６の少なくとも１つが置換もしくは無置換のアリール基である場合、アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。
【００６０】
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６の少なくとも１つが置換もしくは無置換のヘテロアリール基である場合、ヘテロアリール基としては、ピリジル基、キノリニル基、チエニル基が好ましく、ピリジル基、キノリニル基がより好ましく、ピリジル基が特に好ましい。
【００６１】
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアルキル基である場合、色純度が特に良好なため、好ましい。この場合、アルキル基としては、合成の容易さ、原料入手の容易さという観点から、メチル基が好ましい。
【００６２】
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基である場合、より高い熱的安定性および光安定性を示すため、好ましい。この場合、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基であることがより好ましい。
【００６３】
複数の性質を向上させる置換基もあるが、全てにおいて十分な性能を示す置換基は限られている。特に、高発光効率と高色純度との両立が難しい。そのため、一般式（１）で表される化合物に対して複数種類の置換基を導入することで、発光特性や色純度等にバランスの取れた化合物を得ることが可能である。
【００６４】
特に、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基である場合、例えば、Ｒ１≠Ｒ４、Ｒ３≠Ｒ６、Ｒ１≠Ｒ３またはＲ４≠Ｒ６等のように、複数種類の置換基を導入することが好ましい。ここで「≠」は、異なる構造の基であることを示す。例えば、Ｒ１≠Ｒ４は、Ｒ１とＲ４とが異なる構造の基であることを示す。上記のように複数種類の置換基を導入することにより、色純度に影響を与えるアリール基と発光効率に影響を与えるアリール基とを同時に導入することができるため、細やかな調節が可能となる。
【００６５】
中でも、Ｒ１≠Ｒ３またはＲ４≠Ｒ６であることが、発光効率と色純度とをバランスよく向上させるという観点から、好ましい。この場合、一般式（１）で表される化合物に対して、色純度に影響を与えるアリール基を両側のピロール環にそれぞれ１つ以上導入し、それ以外の位置に発光効率に影響を与えるアリール基を導入することができるため、これら両方の性質を最大限に向上させることができる。また、Ｒ１≠Ｒ３またはＲ４≠Ｒ６である場合、耐熱性と色純度との双方を向上させるという観点から、Ｒ１＝Ｒ４およびＲ３＝Ｒ６であることがより好ましい。
【００６６】
主に色純度に影響を与えるアリール基としては、電子供与性基で置換されたアリール基が好ましい。電子供与性基とは、有機電子論において、誘起効果や共鳴効果により、置換した原子団に、電子を供与する原子団である。電子供与性基としては、ハメット則の置換基定数（σｐ（パラ））として、負の値をとるものが挙げられる。ハメット則の置換基定数（σｐ（パラ））は、化学便覧基礎編改訂５版（II−３８０頁）から引用することができる。
【００６７】
電子供与性基の具体例としては、例えば、アルキル基（メチル基のσｐ：−０．１７）やアルコキシ基（メトキシ基のσｐ：−０．２７）、アミノ基（−ＮＨ２のσｐ：−０．６６）等が挙げられる。特に、炭素数１〜８のアルキル基または炭素数１〜８のアルコキシ基が好ましく、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基がより好ましい。分散性の観点からは、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基が特に好ましく、これらを上記の電子供与性基とした場合、一般式（１）で表される化合物において、分子同士の凝集による消光を防ぐことができる。置換基の置換位置は、特に限定されないが、一般式（１）で表される化合物の光安定性を高めるには結合のねじれを抑える必要があるため、ピロメテン骨格との結合位置に対してメタ位またはパラ位に結合させることが好ましい。
【００６８】
一方、主に発光効率に影響を与えるアリール基としては、ｔｅｒｔ−ブチル基、アダマンチル基、メトキシ基等のかさ高い置換基を有するアリール基が好ましい。
【００６９】
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基である場合、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のフェニル基であることが好ましい。このとき、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６は、それぞれ以下のＡｒ−１〜Ａｒ−６から選ばれることがより好ましい。この場合、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６の好ましい組み合わせとしては、表１−１〜表１−１１に示すような組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７０】
【化４】
2019013063.tif 000006
【００７１】
【表１−１】
2019013063.tif 000007
【００７２】
【表１−２】
2019013063.tif 000008
【００７３】
【表１−３】
2019013063.tif 000009
【００７４】
【表１−４】
2019013063.tif 000010
【００７５】
【表１−５】
2019013063.tif 000011
【００７６】
【表１−６】
2019013063.tif 000012
【００７７】
【表１−７】
2019013063.tif 000013
【００７８】
【表１−８】
2019013063.tif 000014
【００７９】
【表１−９】
2019013063.tif 000015
【００８０】
【表１−１０】
2019013063.tif 000016
【００８１】
【表１−１１】
2019013063.tif 000017
【００８２】
Ｒ２およびＲ５は、水素、アルキル基、カルボニル基、エステル基、アリール基のいずれかであることが好ましい。中でも、熱的安定性の観点から、水素またはアルキル基が好ましく、発光スペクトルにおいて狭い半値幅を得やすいという観点から、水素がより好ましい。
【００８３】
Ｒ８およびＲ９は、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、フッ素、含フッ素アルキル基、含フッ素ヘテロアリール基または含フッ素アリール基が好ましい。特に、励起光に対して安定であって、より高い蛍光量子収率が得られることから、Ｒ８およびＲ９は、フッ素または含フッ素アリール基であることがより好ましい。さらに、合成の容易さから、Ｒ８およびＲ９は、フッ素であることが一層好ましい。
【００８４】
ここで、含フッ素アリール基とは、フッ素を含むアリール基であり、例えば、フルオロフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基およびペンタフルオロフェニル基等が挙げられる。含フッ素ヘテロアリール基とは、フッ素を含むヘテロアリール基であり、例えば、フルオロピリジル基、トリフルオロメチルピリジル基およびトリフルオロピリジル基等が挙げられる。含フッ素アルキル基とは、フッ素を含むアルキル基であり、例えば、トリフルオロメチル基やペンタフルオロエチル基等が挙げられる。
【００８５】
また、一般式（１）において、Ｘは、Ｃ−Ｒ７であることが、光安定性の観点から好ましい。ＸがＣ−Ｒ７であるとき、膜中での凝集や凝集による発光強度の低下を防ぐ観点から、Ｒ７は剛直で、かつ運動の自由度が小さく凝集を引き起こしにくい基であることが好ましく、具体的には、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基のいずれかであることが好ましい。
【００８６】
より高い蛍光量子収率を与え、より熱分解しづらい点、また光安定性の観点から、ＸがＣ−Ｒ７であり、Ｒ７が置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましい。アリール基としては、発光波長を損なわないという観点から、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基が好ましい。
【００８７】
さらに、一般式（１）で表される化合物の光安定性を高めるには、Ｒ７とピロメテン骨格との炭素−炭素結合のねじれを適度に抑える必要がある。何故ならば、過度にねじれが大きいと、励起光に対する反応性が高まる等、光安定性が低下するからである。このような観点から、Ｒ７としては、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換のターフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基が好ましく、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換のターフェニル基であることがより好ましい。特に好ましくは、置換もしくは無置換のフェニル基である。
【００８８】
また、Ｒ７は適度にかさ高い置換基であることが好ましい。Ｒ７が、ある程度のかさ高さを有することにより、分子の凝集を防ぐことができ、その結果、発光効率や耐久性がより向上する。
【００８９】
このようなかさ高い置換基のさらに好ましい例としては、下記一般式（８）で表されるＲ７の構造が挙げられる。
【００９０】
【化５】
2019013063.tif 000018
【００９１】
一般式（８）において、ｒは、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、ホスフィンオキシド基からなる群より選ばれる。ｋは、１〜３の整数である。ｋが２以上である場合、ｒはそれぞれ同じでも異なってもよい。
【００９２】
より高い蛍光量子収率を与えることができるという観点から、ｒは置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましい。このアリール基の中でも、特に、フェニル基、ナフチル基が好ましい例として挙げられる。ｒがアリール基である場合、一般式（８）のｋは１もしくは２であることが好ましく、中でも、分子の凝集をより防ぐという観点からｋは２であることがより好ましい。さらに、ｋが２以上である場合、ｒの少なくとも１つは、アルキル基で置換されていることが好ましい。この場合のアルキル基としては、熱的安定性の観点から、メチル基、エチル基およびｔｅｒｔ−ブチル基が特に好ましい例として挙げられ、ｔｅｒｔ−ブチル基が一層好ましい例として挙げられる。
【００９３】
また、蛍光波長や吸収波長を制御したり、溶媒との相溶性を高めたりするという観点から、ｒは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基またはハロゲンであることが好ましく、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基がより好ましい。分散性の観点からは、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基が特に好ましい。ｒがｔｅｒｔ−ブチル基またはメトキシ基であることは、分子同士の凝集による消光を防ぐことについて、より有効である。
【００９４】
また、一般式（１）で表される化合物の別の態様として、Ｒ１〜Ｒ７のうち少なくとも１つが電子求引基であることが好ましい。特に、（１）Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つが電子求引基であること、（２）Ｒ７が電子求引基であること、または（３）Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つが電子求引基であり、かつ、Ｒ７が電子求引基であること、が好ましい。ピロメテン骨格に電子求引基を導入することで、ピロメテン骨格の電子密度を大幅に下げることができる。これにより、上記化合物の酸素に対する安定性がより向上し、その結果、上記化合物の耐久性をより向上させることができる。
【００９５】
電子求引基とは、電子受容性基とも呼称し、有機電子論において、誘起効果や共鳴効果により、置換した原子団から、電子を引き付ける原子団である。電子求引基としては、ハメット則の置換基定数（σｐ（パラ））として、正の値をとるものが挙げられる。ハメット則の置換基定数（σｐ（パラ））は、化学便覧基礎編改訂５版（II−３８０頁）から引用することができる。
【００９６】
なお、フェニル基も、上記のような正の値をとる例もあるが、本発明において、電子求引基にフェニル基は含まれない。
【００９７】
電子求引基の例として、例えば、−Ｆ（σｐ：＋０．０６）、−Ｃｌ（σｐ：＋０．２３）、−Ｂｒ（σｐ：＋０．２３）、−Ｉ（σｐ：＋０．１８）、−ＣＯ２Ｒ１２（σｐ：Ｒ１２がエチル基の時＋０．４５）、−ＣＯＮＨ２（σｐ：＋０．３８）、−ＣＯＲ１２（σｐ：Ｒ１２がメチル基の時＋０．４９）、−ＣＦ３（σｐ：＋０．５０）、−ＳＯ２Ｒ１２（σｐ：Ｒ１２がメチル基の時＋０．６９）、−ＮＯ２（σｐ：＋０．８１）等が挙げられる。Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、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のシクロアルキル基を表す。これら各基の具体例としては、上記と同様の例が挙げられる。
【００９８】
好ましい電子求引基としては、フッ素、含フッ素アリール基、含フッ素ヘテロアリール基、含フッ素アルキル基、置換もしくは無置換のアシル基、置換もしくは無置換のエステル基、置換もしくは無置換のアミド基、置換もしくは無置換のスルホニル基またはシアノ基が挙げられる。より好ましい電子求引基としては、フッ素、含フッ素アリール基、含フッ素ヘテロアリール基、含フッ素アルキル基、置換もしくは無置換のエステル基が挙げられる。何故なら、これらは化学的に分解しにくいからである。
【００９９】
一般式（１）で表される化合物の好ましい例の１つとして、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアルキル基であって、さらに、ＸがＣ−Ｒ７であり、Ｒ７が、一般式（８）で表される基である場合が挙げられる。この場合、Ｒ７は、ｒが置換もしくは無置換のフェニル基として含まれる一般式（８）で表される基であることが特に好ましい。
【０１００】
一般式（１）で表される化合物の好ましい例の別の１つとして、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、上述のＡｒ−１〜Ａｒ−６から選ばれ、さらに、ＸがＣ−Ｒ７であり、Ｒ７が、一般式（８）で表される基である場合が挙げられる。この場合、Ｒ７は、ｒがｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基として含まれる一般式（８）で表される基であることがより好ましく、ｒがメトキシ基として含まれる一般式（８）で表される基であることが特に好ましい。
【０１０１】
分子量は、特に限定されるものではないが、耐熱性や製膜性の観点から、１０００以下であることが好ましく、８００以下であることがより好ましい。さらに、十分に高い昇華温度を与え、蒸着速度をより安定に制御できる点から、４５０以上であることがより好ましい。昇華温度が十分に高くなり、チャンバー内の汚染を防ぐことができるため安定した高輝度発光を示し、高効率発光が得られやすい。
【０１０２】
一般式（１）で表される化合物としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【０１０３】
【化６】
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【０１０４】
【化７】
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【０１０５】
【化８】
2019013063.tif 000021
【０１０６】
【化９】
2019013063.tif 000022
【０１０７】
【化１０】
2019013063.tif 000023
【０１０８】
【化１１】
2019013063.tif 000024
【０１０９】
【化１２】
2019013063.tif 000025
【０１１０】
【化１３】
2019013063.tif 000026
【０１１１】
【化１４】
2019013063.tif 000027
【０１１２】
【化１５】
2019013063.tif 000028
【０１１３】
【化１６】
2019013063.tif 000029
【０１１４】
【化１７】
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【０１１５】
【化１８】
2019013063.tif 000031
【０１１６】
【化１９】
2019013063.tif 000032
【０１１７】
【化２０】
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【０１１８】
【化２１】
2019013063.tif 000034
【０１１９】
【化２２】
2019013063.tif 000035
【０１２０】
【化２３】
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【０１２１】
【化２４】
2019013063.tif 000037
【０１２２】
【化２５】
2019013063.tif 000038
【０１２３】
【化２６】
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【０１２４】
【化２７】
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【０１２５】
【化２８】
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【０１２６】
【化２９】
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【０１２７】
【化３０】
2019013063.tif 000043
【０１２８】
一般式（１）で表される化合物は、例えば、特表平８−５０９４７１号公報や特開２０００−２０８２６２号公報に記載の方法で合成することができる。すなわち、ピロメテン化合物と金属塩とを塩基共存下で反応することにより、目的とするピロメテン系金属錯体が得られる。
【０１２９】
また、ピロメテン−フッ化ホウ素錯体の合成については、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，ｖｏｌ．６４，Ｎｏ．２１，ｐｐ．７８１３−７８１９（１９９９）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，ｖｏｌ．３６，ｐｐ．１３３３−１３３５（１９９７）等に記載されている方法を参考にして、一般式（１）で表される化合物を合成することができる。例えば、下記一般式（９）で表される化合物と一般式（１０）で表される化合物とをオキシ塩化リン存在下、１，２−ジクロロエタン中で加熱した後、下記一般式（１１）で表される化合物をトリエチルアミン存在下、１，２−ジクロロエタン中で反応させ、これにより、一般式（１）で表される化合物を得る方法が挙げられる。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。ここで、Ｒ１〜Ｒ９は、上記説明と同様である。Ｊは、ハロゲンを表す。
【０１３０】
【化３１】
2019013063.tif 000044
【０１３１】
＜遅延蛍光性の化合物＞
遅延蛍光とは、準安定状態に一度エネルギーが保持され，その後放出されたエネルギーが光として放出される現象である。例えば、励起された後に一旦スピン多重度の異なる状態への遷移が起こり、そこから発光過程に入る現象が挙げられる。熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）現象の場合、励起された後に三重項励起子から一重項励起子への逆項間交差が生じ、一重項準位から発光が生じる。
【０１３２】
一般式（１）で表される化合物は、高い量子効率と狭い半値幅を示すため、発光層のドーパントとして好適であるが、蛍光性であるため、電子と正孔の再結合により生成した励起子のうち、三重項励起子を直接発光のエネルギーとして利用することができない。しかし、三重項励起子を一重項励起子に変換できる遅延蛍光性の化合物を一般式（１）で表される化合物とともに用いることにより、電子と正孔の再結合により生成した三重項励起子を一般式（１）で表される化合物が利用できる一重項励起子に変換することができる。これにより、電子と正孔の再結合により生成した励起子を効率的に発光として利用することが可能となる。
【０１３３】
一般式（１）で表される化合物と組み合わせる遅延蛍光性の化合物として、好適な例としては、一般式（２）で表される化合物が挙げられる。
【０１３４】
以下の説明において、特に記載がない限り、それぞれの置換基は、上記一般式（１）で表される化合物に関する説明で示した内容と同様である。
【０１３５】
【化３２】
2019013063.tif 000045
【０１３６】
Ａ１は電子供与性部位であり、Ａ２は電子受容性部位である。Ｌ１は連結基であり、それぞれ同じでも異なっていてもよく、単結合またはフェニレン基を表す。ｍおよびｎは、それぞれ、１以上１０以下の自然数である。ｍが２以上の場合、複数あるＡ１およびＬ１はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｎが２以上の場合、複数あるＡ２はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。また、耐熱性や製膜性の観点から、ｍおよびｎはそれぞれ６以下であることがより好ましく、４以下であることが特に好ましい。
【０１３７】
Ａ１である電子供与性部位とは、隣接部位に対して相対的に電子豊富な部位を示す。これは、一般に、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子などの非共有電子対を有する部位を示す。電子供与性部位の具体例としては、例えば、１級アミン、２級アミン、３級アミン、ピロール骨格、エーテル、フラン骨格、チオール、チオフェン骨格、シラン、シロール骨格、シロキサンなどの構造を含む部位が挙げられる。
【０１３８】
Ａ１としては、電子供与性の窒素原子を含む基であることが好ましく、３級アミンを含む基や電子供与性窒素を含むヘテロアリール基が好ましい。中でも、置換もしくは無置換のアリール基または置換もしくは無置換のヘテロアリール基で置換された３級アミンを含む基や、カルバゾール骨格を含むヘテロアリール基が、より好ましい。
【０１３９】
Ａ１は、下記一般式（３）または（４）で表される基から選ばれることが好ましく、一般式（３）で表される基であることがより好ましい。
【０１４０】
【化３３】
2019013063.tif 000046
【０１４１】
Ｙ１は、単結合、ＣＲ２１Ｒ２２、ＮＲ２３、ＯまたはＳから選ばれる。中でも好ましくは、単結合、ＣＲ２１Ｒ２２またはＯであり、より好ましくは単結合またはＯであり、特に好ましくは単結合である。カルバゾール骨格や環状３級アミン骨格を形成することで、電子供与性窒素の電子供与性が増大し、分子内での電荷移動が促進されるため、好ましい。
【０１４２】
Ｒ１２〜Ｒ２３は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１、ならびに隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環の中から選ばれる。ただし、Ｒ１２〜Ｒ２３の少なくとも１つの位置で、Ｌ１と結合する。Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。
【０１４３】
Ｒ１２〜Ｒ２３の少なくとも１つの位置でＬ１と結合するとは、各Ｒの根元にあたる炭素原子または窒素原子とＬ１とが直接連結することをいう。
【０１４４】
Ｒ１２〜Ｒ２３としては、アリール基またはヘテロアリール基が好ましく、フェニル基、ナフタレニル基、カルバゾリル基またはジベンゾフラニル基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。
【０１４５】
【化３４】
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【０１４６】
環ａは、ベンゼン環またはナフタレン環である。環ａを介して縮合した縮合環は比較的広いπ共役平面を持つため、優れたキャリア輸送性を示す。一方で、π共役平面が広すぎると過度な分子間相互作用の要因となり、薄膜安定性が低下する。キャリア輸送性と薄膜安定性のバランスの観点から、より好ましくはベンゼン環である。
【０１４７】
Ｙ２は、ＣＲ３３Ｒ３４、ＮＲ３５、ＯまたはＳから選ばれる。中でも、好ましくは、Ｙ２はＣＲ３３Ｒ３４、ＮＲ３５またはＯであり、より好ましくは、ＮＲ３５またはＯであり、特に好ましくはＮＲ３５である。
【０１４８】
Ｒ２４〜Ｒ３５は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１、ならびに隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環の中から選ばれる。ただし、Ｒ２１〜Ｒ３５の少なくとも１つの位置で、Ｌ１と結合する。Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。
【０１４９】
Ｒ２４〜Ｒ３５としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフタレニル基、カルバゾリル基またはジベンゾフラニル基が好ましく、フェニル基またはビフェニル基がより好ましい。
【０１５０】
一般式（４）で表される縮環構造は、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。ただし、下記の構造は基本骨格を示すものであり、置換されてもよい。
【０１５１】
【化３５】
2019013063.tif 000048
【０１５２】
Ａ２である電子受容性部位とは、隣接部位に対して相対的に電子欠乏性の部位を示す。これは、一般に、ヘテロ原子が隣接原子との間に多重結合を形成している部位が挙げられる。電子受容性部位の具体例としては、例えば、電子受容性窒素を含む部位が挙げられる。また、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、ニトロ基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１などの、電子求引性の置換基が挙げられる。また、それらの置換基により置換された部位が挙げられる。Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。
【０１５３】
Ａ２としては、電子受容性窒素を含むヘテロアリール基が好ましく、中でも、下記一般式（５）で表される基であることがより好ましい。
【０１５４】
【化３６】
2019013063.tif 000049
【０１５５】
Ｙ３〜Ｙ８は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、ＣＲ３６またはＮから選ばれる。Ｙ３〜Ｙ８のうち少なくとも１つはＮであり、かつ、Ｙ３〜Ｙ８の全てがＮであることはない。Ｎの数が多すぎると耐熱性が低下するため、Ｎの数は３つ以下であることが好ましい。Ｒ３６は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アリール基、ヘテロアリール基、ならびに隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環からなる群より選ばれる。ただし、Ｙ３〜Ｙ８のいずれか少なくとも１つの位置で、Ｌ１と結合する。
【０１５６】
Ｒ３６のアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基およびナフタレニル基が好ましく、フェニル基およびビフェニル基がより好ましい。Ｒ３６のヘテロアリール基としては、電子受容性窒素を含むヘテロアリール基が好ましく、中でも、ピリジル基およびキノリニル基が好ましく、ピリジル基がより好ましい。
【０１５７】
Ｙ３〜Ｙ８のいずれか少なくとも１つの位置でＬ１と結合するとは、例えばＹ３の位置でＬ１と結合する場合を例に挙げると、Ｙ３が炭素原子であり、その炭素原子とＬ１とが直接結合することをいう。
【０１５８】
Ａ２は、下記一般式（６）または（７）で表される基から選ばれることが好ましく、一般式（６）で表される基であることがより好ましい。
【０１５９】
【化３７】
2019013063.tif 000050
【０１６０】
Ｙ９およびＹ１０は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、ＣＲ４０またはＮから選ばれる。ただし、Ｙ９およびＹ１０のうち少なくとも１つはＮである。窒素原子同士が隣接しないことで、耐熱性が向上する。
【０１６１】
Ｒ３７〜Ｒ４０は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アリール基またはヘテロアリール基の中から選ばれる。ただし、Ｒ３７〜Ｒ４０のいずれか少なくとも１つの位置で、Ｌ１と結合する。
【０１６２】
Ｒ３７〜Ｒ４０のアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基およびナフタレニル基が好ましく、フェニル基およびビフェニル基がより好ましい。Ｒ３７〜Ｒ４０のヘテロアリール基としては、電子受容性窒素を含むヘテロアリール基が好ましく、中でも、ピリジル基およびキノリニル基が好ましく、ピリジル基がより好ましい。
【０１６３】
Ｒ３７〜Ｒ４０のいずれか少なくとも１つの位置でＬ１と結合するとは、例えばＲ３７の位置でＬ１と結合する場合を例に挙げると、Ｒ３７の根元にある炭素原子とＬ１とが直接結合することをいう。
【０１６４】
一般式（６）で表される基は、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。ただし、下記の構造中のフェニル基は、ビフェニル基、ナフタレニル基、ピリジル基またはキノリニル基であってもよく、さらに置換されていてもよい。
【０１６５】
【化３８】
2019013063.tif 000051
【０１６６】
【化３９】
2019013063.tif 000052
【０１６７】
Ｒ４１〜Ｒ４６は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アリール基またはヘテロアリール基の中から選ばれる。ただし、Ｒ４１またはＲ４２のいずれか少なくとも１つの位置で、Ｌ１と結合する。
【０１６８】
Ｒ４１〜Ｒ４６のアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基およびナフタレニル基が好ましく、フェニル基およびビフェニル基がより好ましい。Ｒ４１〜Ｒ４６のヘテロアリール基としては、電子受容性窒素を含むヘテロアリール基が好ましく、中でもピリジル基およびキノリニル基が好ましく、ピリジル基がより好ましい。
【０１６９】
Ａ２が一般式（７）で表される基である場合、ＨＯＭＯとＬＵＭＯのエネルギー差がより小さくなる。このとき、一般式（２）で表される化合物は、一般式（１）で表される化合物の中でも、より長波長の発光を示すものと好適に組み合わせることができる。
【０１７０】
Ａ２が一般式（６）で表される基である場合、ＨＯＭＯとＬＵＭＯのエネルギー差が適度な大きさになる。このとき、一般式（２）で表される化合物は、一般式（１）で表される化合物の中でも、より多くのものと好適な組み合わせることができるため、特に好ましい。
【０１７１】
一般式（２）で表される化合物の分子量は、特に限定されるものではないが、耐熱性や製膜性の観点から、９００以下であることが好ましく、８００以下であることがより好ましい。さらに好ましくは７００以下であり、特に好ましくは６５０以下である。また、一般に分子量が大きいほどガラス転移温度は上昇する傾向にあり、ガラス転移温度が高くなると薄膜安定性が向上する。そのため、分子量は４００以上であることが好ましく、４５０以上であることがより好ましい。さらに好ましくは、５００以上である。
【０１７２】
一般式（２）で表される化合物は、電子供与性部位と電子受容性部位が同一分子内に存在している。このような化合物は、一重項準位と三重項準位とのエネルギー差（ΔＳＴ）が小さくなりやすく、ＴＡＤＦ性を示しやすい。ただし、電子供与性部位と電子受容性部位との組み合わせが適切でない場合、ΔＳＴは十分に小さくならず、高効率なＴＡＤＦ現象を示すことができない。
【０１７３】
一般式（２）で表される化合物は、一般式（３）または（４）で示す特定の電子供与性部位と、一般式（５）で示す特定の電子受容性部位とを組み合わされてなることが好ましい。これにより、高効率なＴＡＤＦ現象を示すからである。
【０１７４】
一般式（３）および（４）で示す電子供与性部位は、電子供与性窒素を有する。一方、一般式（５）で示す電子受容性部位は電子受容性窒素を有する。電子供与性窒素を有する部位と電子受容性窒素を有する部位の間では、効率的に電子分布の変化が生じる。また、一般式（３）および（４）で示す電子供与性部位は比較的広い共役系を有する一方で、一般式（５）で示す特定の電子受容性部位の共役系は相対的に狭い。このため、一般式（３）および（４）で示す電子供与性部位から一般式（５）で示す特定の電子受容性部位への分子分布の偏りが生じやすく、一般式（２）で表される化合物はＬＵＭＯ、及びＨＯＭＯの電子軌道が重ならず、局在化する。さらに、励起状態で形成される双極子が互いに相互作用し、交換相互作用エネルギーが小さくなりやすく、ΔＳＴが十分に小さくなり得る。
【０１７５】
一般式（３）および（４）で示す部位は、電子供与性窒素を有するため、正孔輸送性を示す。一方、一般式（５）で示す部位は、電子受容性窒素を有するため、電子輸送性を示す。すなわち、一般式（２）で表される化合物は正孔輸送性部位と電子輸送性部位の両方を有するため、正孔も電子も輸送できるバイポーラーな特性を持つ。そのため、発光層において、再結合領域の局在化を抑制し、素子の長寿命化が可能となる。
【０１７６】
さらに、一般式（２）で表される化合物は、適度な一重項準位および三重項準位を持つため、（後述のように、）一般式（１）で表される化合物への一重項エネルギー移動が効率的に起こる。
【０１７７】
一般式（２）で表される化合物としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【０１７８】
【化４０】
2019013063.tif 000053
【０１７９】
【化４１】
2019013063.tif 000054
【０１８０】
【化４２】
2019013063.tif 000055
【０１８１】
【化４３】
2019013063.tif 000056
【０１８２】
【化４４】
2019013063.tif 000057
【０１８３】
【化４５】
2019013063.tif 000058
【０１８４】
【化４６】
2019013063.tif 000059
【０１８５】
【化４７】
2019013063.tif 000060
【０１８６】
【化４８】
2019013063.tif 000061
【０１８７】
【化４９】
2019013063.tif 000062
【０１８８】
【化５０】
2019013063.tif 000063
【０１８９】
【化５１】
2019013063.tif 000064
【０１９０】
【化５２】
2019013063.tif 000065
【０１９１】
【化５３】
2019013063.tif 000066
【０１９２】
【化５４】
2019013063.tif 000067
【０１９３】
【化５５】
2019013063.tif 000068
【０１９４】
【化５６】
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【０１９５】
【化５７】
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【０１９６】
【化５８】
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【０１９７】
【化５９】
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【０１９８】
【化６０】
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【０１９９】
【化６１】
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【０２００】
【化６２】
2019013063.tif 000075
【０２０１】
【化６３】
2019013063.tif 000076
【０２０２】
一般式（２）で表される化合物の合成には、公知の方法を使用することができる。例えば、ある部位Ｐにアリール基やヘテロアリール基を導入する際は、部位Ｐのハロゲン化誘導体と、アリールやヘテロアリールのボロン酸あるいはボロン酸エステル化誘導体とのカップリング反応を用いて炭素−炭素結合を生成する方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。同様に、ある部位Ｑにアミノ基やカルバゾリル基を導入する際にも、例えば、パラジウムなどの金属触媒下での、部位Ｐのハロゲン化誘導体と、アミンあるいはカルバゾール誘導体とのカップリング反応を用いて炭素−窒素結合を生成する方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【０２０３】
＜発光素子＞
本発明の実施の形態に係る発光素子は、陽極、陰極、およびそれら陽極と陰極との間に介在する有機層を有し、該有機層が電気エネルギーにより発光する。
【０２０４】
有機層は、発光層のみからなる構成の他に、１）正孔輸送層／発光層、２）発光層／電子輸送層、３）正孔輸送層／発光層／電子輸送層、４）正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層、５）正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層などの積層構成が挙げられる。また、上記各層は、それぞれ単一層、複数層のいずれでもよい。また、燐光発光層や蛍光発光層を複数有する積層型であってもよく、蛍光発光層と燐光発光層を組み合わせた発光素子でもよい。さらにそれぞれ互いに異なる発光色を示す発光層を積層することができる。
【０２０５】
また、上記の素子構成を中間層を介して複数積層したタンデム型であってもよい。上記中間層は、一般的に、中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、公知の材料構成を用いることができる。タンデム型の具体例は、例えば４）正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷発生層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、５）正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／電荷発生層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層といった、陽極と陰極の間に中間層として電荷発生層を含む積層構成が挙げられる。
【０２０６】
また、本発明の実施の形態に係る発光素子は、陰極側から光を取り出す素子構造（トップエミッション方式）であっても、陽極側から光を取り出す素子構造（ボトムエミッション方式）であってもよいが、開口率（画素面積に対する発光面積の割合）を高くでき、輝度を上げられる点で、トップエミッション方式が、より好ましい。
【０２０７】
さらに、トップエミッション方式では、発光波長に対する共振作用を利用するマイクロキャビティー構造を併用することで、発光の色純度を向上させることができる。一般式（１）で表される化合物が示す高色純度の発光をさらに高めることができる点でも、トップエミッション方式がより好ましい。
【０２０８】
（発光層）
本発明の実施の形態に係る発光素子では、少なくとも１つの発光層が、一般式（１）で表される化合物と一般式（２）で表される化合物とを含有する。特に限定されないが、一般式（１）で表される化合物をドーパントとして用い、一般式（２）で表される化合物をホスト材料として用いることが好ましい。
【０２０９】
本発明の好適な実施形態において、一般式（２）で表される化合物はＴＡＤＦ性を示し、正孔と電子の再結合により生じた三重項励起エネルギーは、一般式（２）で表される化合物により一重項励起エネルギーに変換される。その後、その一重項励起エネルギーが一般式（１）で表される化合物へ移動することで、発光する。
【０２１０】
ドーパント材料は、一般式（１）で表される化合物のみであっても、複数の化合物を組み合わせたものであっても良い。高色純度の発光を得るという観点からは、一般式（１）で表される化合物のみであることが好ましい。また、一般式（１）で表される化合物は、発光層中で分散されていることが、色純度の観点から好ましい。
【０２１１】
発光層中の一般式（１）で表される化合物の割合は、多すぎると濃度消光現象が起きるため、５ｗｔ％以下が好ましく、２ｗｔ％以下がより好ましく、１ｗｔ％以下がさらに好ましい。一般式（１）で表される化合物は非常に蛍光量子収率が大きく、一般式（２）から受け取った一重項励起エネルギーを効率的に蛍光として放出する。そのため、低濃度でも効率的な発光が可能である。
【０２１２】
ホスト材料は、一般式（２）で表される化合物のみであっても、複数の化合物を組み合わせたものであっても良いが、複数の化合物を組み合わせたものであることが好ましい。一般式（２）で表される化合物を他のホスト材料と組み合わせると、発光層中の一般式（２）で表される化合物の含有率が低下するので、一般式（２）で表される化合物の三重項準位から一般式（１）で表される化合物の三重項準位へ、デクスター機構により直接的にエネルギー移動することを抑制できる。それにより、ＴＡＤＦ現象を介するエネルギー移動の効率が向上することで、高い発光効率が期待できる。
【０２１３】
発光層中の一般式（２）で表される化合物の割合は、７０ｗｔ％未満であることが好ましく、５０ｗｔ％未満であることがより好ましい。
【０２１４】
一般式（２）で表される化合物と組み合わせるホスト材料としては、一般式（２）で表される化合物の一重項準位よりも高い三重項準位をもつ材料が好ましい。一般式（２）で表される化合物の一重項準位および三重項準位から、もう１つのホスト材料の三重項準位や一重項準位へのエネルギー移動を抑制することで、正孔と電子の再結合により生じた励起エネルギーを閉じ込めることができる。このようなホスト材料としては、特に限定されないが、アントラセンやピレンなどの縮合芳香環誘導体、フルオレン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体などが挙げられる。中でも、４，４‘−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）や１，３−ビス（カルバゾール−9−イル）ベンゼンやカルバゾール多量体などのカルバゾール誘導体が、より高い三重項準位をもつため、好ましい。
【０２１５】
さらに、優れたキャリア輸送性を示す点で、カルバゾール多量体が好ましく、一般式（１４）で表されるビス（Ｎ−アリールカルバゾール）誘導体がより好ましい。
【０２１６】
以下の説明において、特に記載がない限り、それぞれの置換基は、上記一般式（１）で表される化合物に関する説明で示した内容と同様である。
【０２１７】
【化６４】
2019013063.tif 000077
【０２１８】
Ｒ５１〜Ｒ６６は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１、ならびに隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環の中から選ばれる。ただし、Ｒ５１〜Ｒ５８のうちの１つの位置、およびＲ５９〜Ｒ６６のうちの１つの位置で、Ｌ４と連結する。Ｒ１０およびＲ１１は、アリール基またはヘテロアリール基である。
【０２１９】
Ｌ４〜Ｌ６は、単結合またはフェニレン基である。Ｌ４は、Ｒ５１〜Ｒ５８のうち１つの位置、およびＲ５９〜Ｒ６６のうち１つの位置と、連結する。
【０２２０】
Ａｒ６およびＡｒ７は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基を表す。
【０２２１】
一般式（１４）において、Ｌ４が、Ｒ５６とＲ５７のうち１つの位置、およびＲ６０とＲ６１のうち１つの位置と連結することが好ましい。一般式（１４）で表される化合物の正孔輸送性が向上し、一般式（２）で表される化合物と組み合わせる場合にキャリアバランスが良くなるからである。さらに、Ｌ４がＲ５６の位置とＲ６１の位置で連結する、あるいは、Ｌ４がＲ５７の位置とＲ６０の位置で連結することが、より好ましく、Ｌ４がＲ５６の位置とＲ６１の位置で連結することが、特に好ましい。
【０２２２】
Ｌ４が単結合である場合、三重項準位が高くなるため、より好ましい。
【０２２３】
Ａｒ６およびＡｒ７のアリール基としては、それぞれ同じでも異なっていてもよく、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ピレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基であることが、共役が過度に広くならず、三重項準位が過度に低くならないため、より好ましい。さらに好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基である。これらの基が置換される場合、置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールエーテル基、ハロゲン、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、フェニル基、ナフチル基から選ばれることが好ましい。
【０２２４】
中でも、Ａｒ６およびＡｒ７は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換のターフェニル基、置換もしくは無置換の２−フルオレニル基であることが、三重項準位が高くなるため、好ましい。これらの基が置換される場合、置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールエーテル基、ハロゲン、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、フェニル基から選ばれることが好ましい。
【０２２５】
Ａｒ６およびＡｒ７の好ましい例としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【０２２６】
【化６５】
2019013063.tif 000078
【０２２７】
また、Ａｒ６とＡｒ７が異なる場合、一般式（１４）で表される化合物が非対称構造となり、力ルバゾール骨格同士の相互作用が抑制されることで、安定な薄膜が形成できるため、好ましい。
【０２２８】
一般式（１４）で表される化合物のひとつの様態として、Ｒ６４がアリール基である場合、一般式（１４）で表される化合物の正孔輸送性が向上し、一般式（２）で表される化合物と組み合わせる場合にキャリアバランスが良くなるため、好ましい。
【０２２９】
Ｒ６４がアリール基である場合、アリール基としては、共役が過度に広くならず、三重項準位が過度に低くならない観点から、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換の、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ピレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基が好ましく、置換もしくは無置換の、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基であることがより好ましい。
【０２３０】
中でも、Ｒ６４は、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換の２−フルオレニル基、置換もしくは無置換のターフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基であることが、三重項準位が高くなるため、好ましい。特に好ましくは、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換の２−フルオレニル基、置換もしくは無置換のターフェニル基である。これらの基が置換される場合、置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールエーテル基、ハロゲン、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、シリル基から選ばれることが好ましい。
【０２３１】
一般式（１４）で表される化合物としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【０２３２】
【化６６】
2019013063.tif 000079
【０２３３】
【化６７】
2019013063.tif 000080
【０２３４】
【化６８】
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【０２３５】
【化６９】
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【０２３６】
【化７０】
2019013063.tif 000083
【０２３７】
【化７１】
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【０２３８】
【化７２】
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【０２３９】
【化７３】
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【０２４０】
【化７４】
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【０２４１】
【化７５】
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【０２４２】
【化７６】
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【０２４３】
【化７７】
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【０２４４】
【化７８】
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【０２４５】
【化７９】
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【０２４６】
【化８０】
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【０２４７】
【化８１】
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【０２４８】
【化８２】
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【０２４９】
【化８３】
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【０２５０】
【化８４】
2019013063.tif 000097
【０２５１】
高い発光効率を達成するためには、一般式（２）で表される化合物から一般式（１）で表される化合物へのエネルギー移動の効率を高める必要がある。さらに、一重項励起エネルギーの移動が効率的に行われない場合、一般式（２）で表される化合物由来の発光が混在することにより、色純度が低下してしまう。
【０２５２】
一般式（２）で表される化合物により変換された一重項励起エネルギーが一般式（１）で表される化合物へ移動する機構としては、フェルスター機構が挙げられる。フェルスター機構では、エネルギー供与体の発光スペクトルとエネルギー受容体の吸収スペクトルとの重なり積分が大きいほどフェルスター距離が大きくなり、エネルギー移動が起こりやすくなる。そのため、供与体である一般式（２）で表される化合物の蛍光スペクトルと、受容体である一般式（１）で表される化合物の吸収スペクトルとの重なりが大きいほど、一重項励起エネルギーの移動が効率的に起こる。
【０２５３】
検討の結果、下記数式（ｉ−１）を満たす場合に、効率的なエネルギー移動が起こることが確かめられた。
【０２５４】
｜λ１（ａｂｓ）−λ２（ＦＬ）｜≦５０      （ｉ−１）
λ１（ａｂｓ）は、一般式（１）で表される化合物の波長４００ｎｍ以上９００ｎｍ以下における吸収スペクトルのうち、最も長波長側のピークのピーク波長（ｎｍ）を表す。λ２（ＦＬ）は、一般式（２）で表される化合物の波長４００ｎｍ以上９００ｎｍ以下における蛍光スペクトルのうち、最も長波長側のピークのピーク波長（ｎｍ）を表す。
【０２５５】
ここで、ピークとはスペクトルの極大部分であり、ピーク波長とは極大値をとる際の波長を示す。「最も長波長側のピーク」という際には、ノイズなどの過度に小さなピークを除いた主要なピークで比較する。例えば、半値幅が１０ｎｍ未満の小さなピークは除く。
【０２５６】
数式（ｉ−１）を満たす場合、一般式（２）で表される化合物の蛍光スペクトルと、一般式（１）で表される化合物の吸収スペクトルとの重なりが十分大きくなるので、一般式（２）で表される化合物から一般式（１）で表される化合物へのエネルギー移動が効率的に進行する。そのため、一般式（２）で表される化合物由来の発光が抑制され、一般式（１）で表される化合物由来の発光が主となり、発光層の発光スペクトルは単一ピークを示す。つまり、励起エネルギーを効率的に利用し、かつ、色純度の高い発光を同時に達成することが可能である。また、この場合、一般式（１）で表される化合物の特長である、半値幅の小さい、高色純度の発光特性を十分に生かすことができる。
【０２５７】
さらに好ましくは、下記数式（ｉ−２）を満たすことである。ただし、λ１（ａｂｓ）、λ２（ＦＬ）は数式（ｉ−１）と同様である。
【０２５８】
｜λ１（ａｂｓ）−λ２（ＦＬ）｜≦３０          （ｉ−２）
数式（ｉ−２）を満たす場合、一般式（２）で表される化合物の蛍光スペクトルと、一般式（１）で表される化合物の吸収スペクトルとの重なりがさらに大きくなるので、一般式（２）で表される化合物から一般式（１）で表される化合物へのエネルギー移動が特に効率的に進行する。そのため、一般式（２）で表される化合物由来の発光が十分に抑制され、さらに効率的な励起エネルギーの利用と、より色純度高い発光の達成が可能である。
【０２５９】
一般式（１）で表される化合物は蛍光量子収率が高いため、一般式（２）で表される化合物から移動してきた一重項励起エネルギーをスムーズに蛍光に変換することができる。これにより、一般式（２）で表される化合物に一重項励起エネルギーが残留することを抑制し、一般式（２）で表される化合物由来の発光を抑えることができる。また、一般式（２）で表される化合物は、一般式（１）で表される化合物と比べると、蛍光量子収率が必ずしも高くない。そのため、一般式（２）で表される化合物に一重項励起エネルギーが残留した場合、もしそこに一般式（２）で表される化合物しか存在しなければ、無放射失活などによるエネルギーのロスが生じる。しかし、一般式（２）で表される化合物と一般式（１）で表される化合物とを組み合わせることで、そのロスを抑制できる。
【０２６０】
このように、一般式（１）で表される特定の化合物と一般式（２）で表される特定の化合物を好適に組み合わせることにより、波長４００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の範囲で単一ピークの発光を達成することができる。その単一ピークの半値幅は、６０ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【０２６１】
本発明の実施の形態に係る発光素子は、一般式（１）で表される化合物と一般式（２）で表される化合物とを含有する発光層以外にも発光層（以下、「他の発光層」と適宜いう）を有していてもよい。その場合、一般式（１）で表される化合物と一般式（２）で表される化合物以外にも、一般的に用いられる発光材料を用いることができる。
【０２６２】
他の発光層は、単一層、複数層のどちらでもよく、それぞれ発光材料（ホスト材料、ドーパント材料）により形成される。他の発光層は、ホスト材料とドーパント材料との混合物で構成されていても、ホスト材料単独で構成されていても、いずれでもよい。すなわち、各発光層において、ホスト材料もしくはドーパント材料のみが発光してもよいし、ホスト材料とドーパント材料がともに発光してもよい。電気エネルギーを効率よく利用し、高色純度の発光を得るという観点からは、他の発光層は、ホスト材料とドーパント材料の混合物からなることが好ましい。
【０２６３】
また、ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数種を組み合わせたものであっても、いずれでもよい。ドーパント材料は、ホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれでもよい。ドーパント材料は、積層されていても、分散されていても、いずれでもよい。
【０２６４】
ドーパント材料は発光色の制御ができる。ドーパント材料の量は、多すぎると濃度消光現象が起きるため、ホスト材料に対して２０重量％以下で用いることが好ましく、さらに好ましくは１０重量％以下である。ドーピング方法は、ホスト材料とドーピング材料とを共蒸着する方法、ホスト材料とドーピング材料とを予め混合してから同時に蒸着する方法などが挙げられる。
【０２６５】
発光材料に含有されるホスト材料は、特に限定されないが、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデンなどの縮合アリール環を有する化合物やその誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミンなどの芳香族アミン誘導体、トリス（８−キノリナート）アルミニウム（III）をはじめとする金属キレート化オキシノイド化合物、ジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、インデン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、トリアジン誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体などが使用できるが、特に限定されるものではない。
【０２６６】
また、ドーパント材料には、特に限定されないが、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、クリセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデンなどの縮合アリール環を有する化合物やその誘導体（例えば２−（ベンゾチアゾール−２−イル）−９，１０−ジフェニルアントラセンや５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセンなど）、フラン、ピロール、チオフェン、シロール、９−シラフルオレン、９，９’−スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピリジン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどのヘテロアリール環を有する化合物やその誘導体、ボラン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、４，４’−ビス（２−（４−ジフェニルアミノフェニル）エテニル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−（スチルベン−４−イル）−Ｎ−フェニルアミノ）スチルベンなどのアミノスチリル誘導体、芳香族アセチレン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、ピロメテン誘導体、ジケトピロロ［３，４−ｃ］ピロール誘導体、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−９−（２’−ベンゾチアゾリル）キノリジノ［９，９ａ，１−ｇｈ］クマリンなどのクマリン誘導体、イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体およびＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミンに代表される芳香族アミン誘導体などを用いることができる。
【０２６７】
また、他の発光層にリン光発光材料が含まれていてもよい。リン光発光材料とは、室温でもリン光発光を示す材料である。ドーパントしてリン光発光材料を用いる場合は、特に限定されるものではなく、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、オスミウム（Ｏｓ）、及びレニウム（Ｒｅ）からなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む有機金属錯体化合物であることが好ましい。中でも、室温でも高いリン光発光収率を有するという観点から、イリジウム、もしくは白金を有する有機金属錯体がより好ましい。
【０２６８】
リン光発光性のドーパントと組み合わせて用いられるホストとしては、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ピリジン、ピリミジン、トリアジン骨格を有する含窒素芳香族化合物誘導体、ポリアリールベンゼン誘導体、スピロフルオレン誘導体、トルキセン誘導体、トリフェニレン誘導体といった芳香族炭化水素化合物誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体といったカルコゲン元素を含有する化合物、ベリリウムキノリノール錯体といった有機金属錯体などが好ましい。基本的に、用いるドーパントよりも三重項エネルギーが大きく、電子、正孔がそれぞれの輸送層から円滑に注入され、また輸送するものであれば、これらに限定されるものではない。また、他の発光層には、２種以上の三重項発光ドーパントが含有されていてもよいし、２種以上のホスト材料が含有されていてもよい。さらに、他の発光層には、１種以上の三重項発光ドーパントと１種以上の蛍光発光ドーパントが含有されていてもよい。
【０２６９】
好ましいリン光発光性ホストまたはドーパントとしては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【０２７０】
【化８５】
2019013063.tif 000098
【０２７１】
【化８６】
2019013063.tif 000099
【０２７２】
また、他の発光層には、ＴＡＤＦ性材料がドーパントとして含まれていてもよい。ＴＡＤＦ性材料は、単一の材料でＴＡＤＦを示す材料であってもいいし、複数の材料でＴＡＤＦを示す材料であってもよい。用いられるＴＡＤＦ性材料は、単一でも複数の材料でもよく、公知の材料を用いることができる。具体的には、例えば、ベンゾニトリル誘導体、トリアジン誘導体、ジスルホキシド誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ジヒドロフェナジン誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。本発明の一般式（２）で表される化合物も、ＴＡＤＦ性ドーパントとして好適に用いることができる。
【０２７３】
（陽極および陰極）
本発明の実施の形態に係る発光素子において、陽極および陰極は、素子の発光のために十分な電流を供給するための役割を有するものである。光を取り出すために、陽極および陰極の少なくとも一方は透明または半透明であることが好ましい。通常、基板上に形成される陽極を透明電極とする。
【０２７４】
陽極に用いる材料は、正孔を有機層に効率よく注入できる材料であれば、特に制限はなく、例えば、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）などの導電性金属酸化物、あるいは、金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどが挙げられる。中でもＩＴＯや酸化錫が好ましい。これらの電極材料は、単独で用いてもよいし、複数の材料を積層または混合して用いてもよい。陽極の抵抗は、素子の発光に十分な電流が供給できる程度であれば特に限定されないが、素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが好ましい。例えば、３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極として機能するが、２０Ω／□以下の低抵抗の基板を使用することが特に好ましい。陽極の厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常、１００〜３００ｎｍが好ましい。
【０２７５】
また、発光素子の機械的強度を保つために、発光素子を基板上に形成することが好ましい。基板は、ソーダガラスや無アルカリガラスなどのガラス基板が好適に用いられる。ガラス基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、０．５ｍｍ以上あれば十分である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましい。または、ＳｉＯ２などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することもできる。さらに、陽極が安定に機能するのであれば、基板はガラスである必要はなく、例えば、プラスチック基板上に陽極を形成しても良い。陽極形成方法は、電子線ビーム法、スパッタリング法および化学反応法など特に制限を受けるものではない。
【０２７６】
陰極に用いる材料は、電子を効率よく発光層に注入できる物質であれば特に限定されない。一般的には、白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、インジウムなどの金属、またはこれらの金属とリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの低仕事関数金属との合金や多層積層体などが好ましい。中でも、陰極の主成分としては、アルミニウム、銀およびマグネシウムが、電気抵抗値や製膜しやすさ、膜の安定性、発光効率などの面から好ましい。特に、陰極がマグネシウムと銀で構成されると、電子輸送層および電子注入層への電子注入が容易になり、低電圧駆動が可能になるため好ましい。
【０２７７】
さらに、陰極保護のために、白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、これらの金属の少なくとも１種以上を用いた合金、シリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、または炭化水素系高分子化合物などの有機高分子化合物を、保護膜層として陰極上に積層することが好ましい。ただし、陰極側から光を取り出す素子構造（トップエミッション構造）の場合は、保護膜層は可視光領域で光透過性のある材料から選択される。陰極の作製法は、抵抗加熱、電子線ビーム、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど、特に制限されない。
【０２７８】
（正孔輸送層）
正孔輸送層は、正孔輸送材料の一種または二種以上を積層または混合する方法、もしくは、正孔輸送材料と高分子結着剤との混合物を用いる方法により形成される。また、正孔輸送材料は、正極からの正孔を効率良く輸送することが好ましい。そのため、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率良く輸送するものであることが好ましい。
【０２７９】
正孔輸送材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、４，４’−ビス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（ＴＰＤ）、４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（ＮＰＤ）、４，４’−ビス（Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニリル）アミノ）ビフェニル（ＴＢＤＢ）、ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４−アミノフェニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−４，４’−ジアミノ−１，１’−ビフェニル（ＴＰＤ２３２）といったベンジジン誘導体、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニル（フェニル）アミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’，４”−トリス（１−ナフチル（フェニル）アミノ）トリフェニルアミン（１−ＴＮＡＴＡ）などのスターバーストアリールアミンと呼ばれる材料群、および、カルバゾール骨格を有する材料などが挙げられる。
【０２８０】
中でも、カルバゾール多量体、具体的には、ビス（Ｎ−アリールカルバゾール）またはビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）などのカルバゾール２量体の誘導体、カルバゾール３量体の誘導体、カルバゾール４量体の誘導体が好ましく、カルバゾール２量体の誘導体、カルバゾール３量体の誘導体がより好ましい。さらに、非対称型のビス（Ｎ−アリールカルバゾール）誘導体が特に好ましい。これらのカルバゾール多量体は、良好な電子ブロック性と、正孔注入輸送特性を併せ持っているため、発光素子のさらなる高効率化に寄与できる。
【０２８１】
また、カルバゾール骨格とトリアリールアミン骨格を１つずつ有する材料も好ましい。より好ましくは、アミンの窒素原子とカルバゾール骨格の間に連結基としてアリーレン基を有する材料であり、特に好ましくは、下記の一般式（１２）および（１３）で表される骨格を有する材料である。
【０２８２】
【化８７】
2019013063.tif 000100
【０２８３】
Ｌ２およびＬ３はアリーレン基であり、Ａｒ１〜Ａｒ５はアリール基である。
【０２８４】
正孔輸送材料としては、上記化合物の他にも、トリフェニレン化合物、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、フラーレン誘導体などが挙げられる。また、ポリマー系では、上記正孔輸送材料と同様の構造を側鎖に有する、ポリカーボネートやスチレン誘導体などが、正孔輸送材料として好ましく使用できる。また、他にも、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなども、好ましく使用できる。さらに、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も使用できる。
【０２８５】
正孔輸送層は複数の層から構成されていてもよいが、本発明の発光層に、直接、接する正孔輸送層としてはスピロフルオレン骨格を有するモノアミン化合物が用いられることが好ましい。通常発光層への電子の注入はホスト材料のＬＵＭＯ準位に注入される。本発明の発光層に用いられる、一般式（２）で表される化合物で例示される遅延蛍光性の化合物は、電子受容性の強い、言い換えると電子親和力の大きい置換基を有しているためＬＵＭＯ準位はホスト材料のＬＵＭＯ準位よりも深くなる。したがって遅延蛍光性の化合物を含む発光層は一般的な発光層よりも、電子輸送層から電子を受け取りやすくなる。さらに発光層に一般式（１）で表される化合物が含まれていると、これらの化合物は、ホスト材料はもとより、遅延蛍光性の化合物よりも深いＬＵＭＯ準位を有する。したがって、遅延蛍光性の化合物と一般式（１）で表される化合物を含む発光層はより電子輸送層から電子を受け取りやすくなるため、本発明の発光層は電子過剰になりやすい。そのため正孔輸送層側へ電子が漏れやすくなる。これを抑えるためには電子親和力の小さい、すなわち浅いＬＵＭＯ準位を有する正孔輸送材料を用いて電子を発光層内に閉じ込めてやる必要がある。
【０２８６】
このような課題に対し、スピロフルオレン骨格を有するモノアミン化合物は、大きな立体障害を有する材料である。このような材料は分子の平面性が低下し、分子間の相互作用を小さくすることができる。分子間の相互作用が小さくなることにより、エネルギーギャップが大きくなり、ＬＵＭＯ準位が浅くなる。すなわち、電子親和力が小さくなり電子ブロック性が大きくなるため、発光層内に電子を閉じ込めることが可能となり、発光効率および耐久性をより向上させることが可能となる。さらに、分子間の相互作用が小さくなることで、アモルファス状態での蛍光量子収率が高くなる。そのため、有機薄膜発光素子において、材料の励起状態での分解を抑制でき、耐久性の高い素子が得られる。
【０２８７】
スピロフルオレン骨格を有するモノアミン化合物の窒素原子に結合している残り２つの好ましい置換基としては、アリール基、ヘテロアリール基が挙げられる。アリール基の中では、高い三重項準位を有し、ＬＵＭＯ準位の深化を防ぐという観点で、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換のターフェニル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、または置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基がより好ましく、置換もしくは無置換のビフェニル基または置換もしくは無置換のフルオレニル基がさらに好ましい。さらに高い移動度を有し駆動電圧を低減できるという観点から置換もしくは無置換のｐ−ビフェニル基、置換もしくは無置換のｐ−ターフェニル基、置換もしくは無置換の２−フルオレニル基が最も好ましい。
【０２８８】
ヘテロアリール基の中では例えばピリジル基のような電子受容性窒素を含む基を有するとＬＵＭＯ準位が深くなってしまう懸念があることから、電子受容性窒素を含まないヘテロアリール基が好ましく、中でも電子耐性があり耐久性向上が期待できる置換もしくは無置換のジベンゾフラ二ル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基を有する基であることがより好ましく、置換もしくは無置換のジベンゾフラ二ル基がさらに好ましい。好ましいスピロフルオレン骨格を有するモノアミン化合物としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【０２８９】
【化８８】
2019013063.tif 000101
【０２９０】
【化８９】
2019013063.tif 000102
【０２９１】
（正孔注入層）
本発明の実施の形態に係る発光素子において、陽極と正孔輸送層との間に正孔注入層を設けてもよい。正孔注入層を設けることで発光素子が低駆動電圧化し、耐久寿命も向上する。
【０２９２】
正孔注入層には、上記ＴＰＤ２３２のようなベンジジン誘導体、スターバーストアリールアミン材料群が挙げられる他、フタロシアニン誘導体等も用いることができる。
【０２９３】
また、正孔注入層が、アクセプター性化合物単独で構成されているか、またはアクセプター性化合物が別の正孔輸送材料にドープされて用いられていることも好ましい。アクセプター性化合物の例としては、特に制限はないが、塩化鉄（III）、塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、塩化アンチモンのような金属塩化物、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化ルテニウムのような金属酸化物、トリス（４−ブロモフェニル）アミニウムヘキサクロロアンチモネート（ＴＢＰＡＨ）のような電荷移動錯体が挙げられる。また、分子内にニトロ基、シアノ基、ハロゲンまたはトリフルオロメチル基を有する有機化合物や、キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンなども好適に用いられる。
【０２９４】
これらの中でも、金属酸化物やシアノ基含有化合物が好ましい。これらの化合物は取り扱いやすく、蒸着もしやすいことから、容易に上述した効果が得られるためである。シアノ基含有化合物として、具体的には以下のような化合物が挙げられる。
【０２９５】
【化９０】
2019013063.tif 000103
【０２９６】
【化９１】
2019013063.tif 000104
【０２９７】
正孔注入層がアクセプター性化合物単独で構成される場合、または正孔注入層にアクセプター性化合物がドープされている場合のいずれの場合も、正孔注入層は１層であってもよいし、複数の層が積層されていてもよい。また、アクセプター化合物がドープされている場合に組み合わせて用いる正孔注入材料は、正孔輸送層への正孔注入障壁が緩和できるという観点から、正孔輸送層に用いる化合物と同一の化合物であることがより好ましい。
【０２９８】
（電子輸送層）
本発明において、電子輸送層とは、陰極と発光層との間にある層である。電子輸送層は単層でも複数層であってもよく、陰極もしくは発光層に接していてもいいし、接していなくてもよい。
【０２９９】
電子輸送層には、陰極からの電子注入効率が高いこと、注入された電子を効率良く輸送すること、発光層への電子注入効率が高いことなどが望まれる。一方で、電子輸送能力がそれ程高くなくても、正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を持つことも望ましい。したがって、本発明における電子輸送層には、正孔の移動を効率よく阻止できる正孔阻止層も同義のものとして含まれる。
【０３００】
電子輸送層に用いられる電子輸送材料としては、特に制限はないが、ナフタレン、アントラセンなどの縮合多環芳香族誘導体、４，４’−ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルに代表されるスチリル系芳香環誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム（III）などのキノリノール錯体、ベンゾキノリノール錯体、ヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体およびフラボノール金属錯体などの各種金属錯体が挙げられる。また、炭素、水素、窒素、酸素、ケイ素、リンの中から選ばれる元素で構成され、電子受容性窒素を含む芳香族複素環構造を有する化合物を用いることも好ましい。
【０３０１】
電子受容性窒素を含む芳香族複素環構造を有する化合物としては、特に制限はないが、例えば、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジンやターピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、キノキサリン誘導体およびナフチリジン誘導体などが挙げられる。中でも、２，４，６−トリ（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−１，３，５−トリアジンなどのトリアジン誘導体、トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼンなどのイミダゾール誘導体、１，３−ビス［（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）１，３，４−オキサジアゾリル］フェニレンなどのオキサジアゾール誘導体、Ｎ−ナフチル−２，５−ジフェニル−１，３，４−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体、バソクプロインや１，３−ビス（１，１０−フェナントロリン−９−イル）ベンゼンなどのフェナントロリン誘導体、２，２’−ビス（ベンゾ［ｈ］キノリン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレンなどのベンゾキノリン誘導体、２，５−ビス（６’−（２’，２”−ビピリジル））−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロールなどのビピリジン誘導体、１，３−ビス（４’−（２，２’：６’２”−ターピリジニル））ベンゼンなどのターピリジン誘導体、ビス（１−ナフチル）−４−（１，８−ナフチリジン−２−イル）フェニルホスフィンオキサイドなどのナフチリジン誘導体が、電子輸送能の観点から、好ましく用いられる。
【０３０２】
これらの中でも特に好ましい電子輸送材料としてトリアジン誘導体とフェナントロリン誘導体が挙げられる。トリアジン誘導体は、高い三重項エネルギーを有するため、発光層で生じた三重項励起子エネルギーを電子輸送層へ漏れることを防止できる。さらに発光層内に用いられるＴＡＤＦ性材料は、トリアジン誘導体と同等のＬＵＭＯエネルギー準位を有するため、電子輸送層にトリアジン誘導体を用いると、発光層内のＴＡＤＦ性材料へ、障壁の小さい効率的な電子注入が可能となり、低電圧化、高効率化、長寿命化が実現できる。さらにトリアジン誘導体が以下の一般式（１５）で表される化合物である場合、上述した効果が大きくなるため、より好ましい。
【０３０３】
【化９２】
2019013063.tif 000105
【０３０４】
一般式（１５）においてＡｒ８〜Ａｒ１０は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基または置換もしくは無置換のヘテロアリール基である。アリール基としては、フェニル基、ビフェニル機、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロフルオレニル基、トリフェニレニル基、フェナントレニル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基が特に好ましい。電子輸送層が複数層によって形成されていてもよいが、その場合は、上述した理由により、トリアジン誘導体は発光層に直接接する層に用いられることが好ましい。
【０３０５】
フェナントロリン誘導体は高い電子移動度を有しており、さらに陰極から電子が注入されやすい性質を有している。このため、フェナントロリン誘導体を電子輸送層として用いることで大幅な低電圧化、高効率化が実現できる。フェナントロリン誘導体がフェナントロリン多量体である場合、上述した効果がより大きくなるため、さらに好ましい。好ましいフェナントロリン誘導体としては以下の一般式（１６）で表される化合物が挙げられる。
【０３０６】
【化９３】
2019013063.tif 000106
【０３０７】
Ｒ７１〜Ｒ７８は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、置換もしくは無置換のアリール基または置換もしくは無置換のヘテロアリール基である。Ａｒ１１は置換もしくは無置換のアリール基である。ｐは１〜３の自然数である。電子輸送層が複数層で形成されている場合は、上述した理由により、陰極、または電子注入層に接する層にフェナントロリン誘導体を用いることが好ましい。
【０３０８】
好ましい電子輸送材料としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【０３０９】
【化９４】
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【０３１０】
【化９５】
2019013063.tif 000108
【０３１１】
【化９６】
2019013063.tif 000109
【０３１２】
これら以外にも、国際公開第２００４−６３１５９号、国際公開第２００３−６０９５６号、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７４，８６５（１９９９）、Ｏｒｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．４，１１３（２００３）、国際公開第２０１０−１１３７４３号、国際公開第２０１０−１８１７号、国際公開第２０１６−１２１５９７号等に開示された電子輸送材料も用いることができる。
【０３１３】
上記電子輸送材料は単独でも用いられるが、上記電子輸送材料の２種以上を混合して用いたり、その他の電子輸送材料の一種以上を上記の電子輸送材料に混合して用いたりしても構わない。また、電子輸送層が、さらにドナー性材料を含有してもよい。ここで、ドナー性材料とは、電子注入障壁の改善により、陰極または電子注入層からの電子輸送層への電子注入を容易にし、さらに電子輸送層の電気伝導性を向上させる材料である。
【０３１４】
ドナー性材料の好ましい例としては、アルカリ金属、アルカリ金属を含有する無機塩、アルカリ金属と有機物との錯体、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属を含有する無機塩またはアルカリ土類金属と有機物との錯体などが挙げられる。アルカリ金属、アルカリ土類金属の好ましい種類としては、低仕事関数で電子輸送能向上の効果が大きいリチウム、ナトリウム、セシウムといったアルカリ金属や、マグネシウム、カルシウムといったアルカリ土類金属が挙げられる。
【０３１５】
（電子注入層）
本発明の実施の形態に係る発光素子において、陰極と電子輸送層との間に電子注入層を設けてもよい。一般的に、電子注入層は、陰極から電子輸送層への電子の注入を助ける目的で挿入される。電子注入層には、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物を用いてもよいし、上記のドナー性材料を含有する層を用いてもよい。
【０３１６】
また、電子注入層に絶縁体や半導体の無機物を用いることもできる。これらの材料を用いることで、発光素子の短絡を有効に防止して、かつ電子注入性を向上させることができる。
【０３１７】
このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用するのが好ましい。
【０３１８】
具体的に、好ましいアルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｓ及びＮａ２Ｓｅが挙げられ、好ましいアルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ及びＣａＳｅが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ及びＮａＣｌ等が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２及びＢｅＦ２等のフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。
【０３１９】
電子注入層には、膜厚調整が容易である観点から、有機物と金属の錯体も好適に用いられる。このような有機金属錯体において、有機物の好ましい例としては、キノリノール、ベンゾキノリノール、ピリジルフェノール、フラボノール、ヒドロキシイミダゾピリジン、ヒドロキシベンズアゾール、ヒドロキシトリアゾールなどが挙げられる。有機金属錯体の中でも、アルカリ金属と有機物との錯体が好ましく、リチウムと有機物との錯体がより好ましい。
【０３２０】
（電荷発生層）
本発明の実施の形態に係る発光素子において、電荷発生層とは、上記のタンデム構造型素子における、陽極と陰極の間にある中間層であり、電荷分離により正孔および電子を発生させる層である。電荷発生層は、一般に、陰極側のＰ型層と陽極側のＮ型層から形成される。これらの層には、効率的な電荷分離と、生じたキャリアの効率的な輸送が望まれる。
【０３２１】
Ｐ型の電荷発生層には、上述の正孔注入層や正孔輸送層に用いられる材料を用いることができる。例えば、ＨＡＴ−ＣＮ６、ＮＰＤやＴＢＤＢなどのベンジジン誘導体、ｍ−ＭＴＤＡＴＡや１−ＴＮＡＴＡなどのスターバーストアリールアミンと呼ばれる材料群、一般式（１２）および（１３）で表される骨格を有する材料などを好適に用いることができる。
【０３２２】
Ｎ型の電荷発生層には、上述の電子注入層や電子輸送層に用いられる材料を用いることができ、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物を用いてもよいし、上記のドナー性材料を含有する層を用いてもよい。
【０３２３】
発光素子を構成する上記各層の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コーティング法など特に限定されないが、通常は、素子特性の点から抵抗加熱蒸着または電子ビーム蒸着が好ましい。
【０３２４】
本発明の実施の形態に係る発光素子は、電気エネルギーを光に変換できる機能を有する。ここで電気エネルギーとしては主に直流電流が使用されるが、パルス電流や交流電流を用いることも可能である。電流値および電圧値は特に制限はないが、素子の消費電力や寿命を考慮すると、できるだけ低いエネルギーで最大の輝度が得られるよう選ばれるべきである。
【０３２５】
本発明の実施の形態に係る発光素子は、ディスプレイに好適に用いられる。具体的には、例えば、マトリクスおよび／またはセグメント方式で表示するディスプレイとして好適に用いられる。
【０３２６】
マトリクス方式とは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置され、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法は、線順次駆動方法やアクティブマトリクスのどちらでもよい。線順次駆動はその構造が簡単であるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリクスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。
【０３２７】
セグメント方式とは、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、このパターンの配置によって決められた領域を発光させる方式である。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などが挙げられる。そして、前記マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
【０３２８】
本発明の実施の形態に係る発光素子は、各種ディスプレイのバックライトとしても好ましく用いることができる。ディスプレイの例としては、液晶ディスプレイ、時計やオーディオ装置における表示部、自動車パネル、表示板および標識などが挙げられる。特に、液晶ディスプレイ、中でも薄型化が検討されているテレビやタブレット、スマートフォン、パソコンなどの用途のバックライトに本発明の発光素子は好ましく用いられる。これにより、従来のものより薄型で軽量なバックライトを提供できる。
【０３２９】
本発明の実施の形態に係る発光素子は、各種照明装置としても好ましく用いられる。本発明の実施の形態に係る発光素子は、高い発光効率と高色純度との両立が可能であり、さらに、薄型化や軽量化が可能であることから、低消費電力と鮮やかな発光色、高いデザイン性を合わせ持った照明装置が実現できる。
【０３３０】
本発明の実施の形態に係る発光素子は、センサにも好ましく用いられる。中でも、低消費電力および小型軽量化が求められるウエアラブルセンサに本発明の発光素子は好ましく用いられ、熱や圧力、光などの刺激や化学反応による変化を鮮やかな色で視覚化できる小型センサを提供できる。
【実施例】
【０３３１】
以下、実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。使用した化合物で、市販されているもの以外は、それぞれ公知の方法を用いて合成した。【０３３２】
下記の実施例において、化合物Ｂ−１〜Ｂ−５およびＤ−１〜Ｄ−５は以下に示す化合物である。【０３３３】
【化９７】
2019013063.tif 000110
【０３３４】
また、λ１（ａｂｓ）とλ２（ＦＬ）は、以下に示す方法で吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルを測定することで決定した。【０３３５】
＜吸収スペクトルの測定＞
化合物の吸収スペクトルは、Ｕ−３２００形分光光度計（日立製作所株式会社製）を用い、化合物を２−メチルテトラヒドロフランに１×１０−６ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させて測定を行った。【０３３６】
＜蛍光スペクトルの測定＞
化合物の蛍光スペクトルは、Ｆ−２５００形分光蛍光光度計（日立製作所株式会社製）を用い、化合物を２−メチルテトラヒドロフランに１×１０−６ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させ、波長３５０ｎｍで励起させた際の蛍光スペクトルを測定した。【０３３７】
実施例１
Ａｇ０．９８Ｐｄ０．０１Ｃｕ０．０１合金１００ｎｍとＩＴＯ透明導電膜１０ｎｍを堆積させたガラス基板（ジオマテック（株）製、１１Ω／□、スパッタ品）を３８×４６ｍｍに切断し、エッチングを行った。得られた基板を“セミコクリーン５６”（商品名、フルウチ化学（株）製）で１５分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を、素子を作製する直前に１時間ＵＶ−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔注入層として、ＨＡＴ−ＣＮ６を１０ｎｍ、正孔輸送層として、ＨＴ−１を１８０ｎｍ蒸着した。次に、発光層として、ホスト材料Ｈ−１と、一般式（１）で表される化合物Ｄ−１と、一般式（２）で表される化合物Ｂ−１とを、重量比で８０：１：２０になるようにして、４０ｎｍの厚さに蒸着した。さらに電子輸送層として、電子輸送材料に化合物ＥＴ−１を、ドナー性材料として２Ｅ−１を用い、化合物ＥＴ−１と２Ｅ−１の蒸着速度比が１：１になるようにして３５ｎｍの厚さに積層した。次に、フッ化リチウムを０．５ｎｍ蒸着した後、マグネシウムと銀を１５ｎｍ共蒸着して陰極とし、５×５ｍｍ角のトップエミッション素子を作製した。この発光素子は、発光ピーク波長６２５ｎｍ、半値幅４６ｎｍの高色純度発光を示した。また、この発光素子を、輝度１０００ｃｄ／ｍ２で発光させた時の外部量子効率は５．０％であった。結果を表２に示す。なお、ＨＡＴ−ＣＮ６、ＨＴ−１、ＥＴ−１、２Ｅ−１は下記に示す化合物である。【０３３８】
【化９８】
2019013063.tif 000111
【０３３９】
実施例２〜２０および比較例１〜６
発光層の材料として表２〜３に記載した化合物を用いた以外は実施例１と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表２〜３に示す。なお、Ｈ−２〜Ｈ−１０、Ｄ−６、Ｄ−７は下記に示す化合物である。【０３４０】
【化９９】
2019013063.tif 000112
【０３４１】
【化１００】
2019013063.tif 000113
【０３４２】
実施例２１
ＩＴＯ透明導電膜を１６５ｎｍ堆積させたガラス基板（ジオマテック（株）製、１１Ω／□、スパッタ品）を３８×４６ｍｍに切断し、エッチングを行った。得られた基板を“セミコクリーン５６”（商品名、フルウチ化学（株）製）で１５分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子を作製する直前に１時間ＵＶ−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔注入層として、ＨＡＴ−ＣＮ６を１０ｎｍ、正孔輸送層として、ＨＴ−１を１８０ｎｍ蒸着した。次に、発光層として、ホスト材料Ｈ−１と、一般式（１）で表される化合物Ｄ−３と、一般式（２）で表される化合物Ｂ−１とを、重量比で８０：１：２０になるようにして、４０ｎｍの厚さに蒸着した。さらに電子輸送層として、電子輸送材料に化合物ＥＴ−１を、ドナー性材料として２Ｅ−１を用い、化合物ＥＴ−１と２Ｅ−１の蒸着速度比が１：１になるようにして３５ｎｍの厚さに積層した。次に、フッ化リチウムを０．５ｎｍ蒸着した後、アルミニウムを１０００ｎｍ蒸着して陰極とし、５×５ｍｍ角のボトムエミッション素子を作製した。この発光素子は、発光ピーク波長５１９ｎｍ、半値幅３０ｎｍの高色純度発光を示した。また、この発光素子を、輝度１０００ｃｄ／ｍ２で発光させた時の外部量子効率は４．４％であった。結果を表２に示す。【０３４３】
比較例７
発光層の材料として表２に記載した化合物を用いた以外は実施例２１と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表２に示す。【０３４４】
【表２】
2019013063.tif 000114
【０３４５】
【表３】
2019013063.tif 000115
【０３４６】
実施例１〜３では、一般式（２）で表される化合物を含まない比較例１と比較して、高い外部量子効率を達成した。中でも、数式（ｉ−１）を満たす実施例１は、数式（ｉ−１）を満たさない実施例２および３と比較して高い外部量子効率を達成した。【０３４７】
また、実施例１〜３では、ドーパントとして一般式（１）で表される化合物以外の化合物Ｄ−４を用いた比較例２と比較して、高い外部量子効率を達成した。さらに、比較例２では、２つの発光ピークを示し、単一ピークを示す実施例１〜３と比較して色純度が悪い結果となった。【０３４８】
一般式（１）で表される化合物としてＤ−２を用いた実施例４および５に関しても、比較例１と比較して、高い外部量子効率を達成した。中でも、数式（ｉ−１）を満たす実施例４は、数式（ｉ−１）を満たさない実施例５と比較して高い外部量子効率を達成した。【０３４９】
発光層のホスト材料として一般式（１４）で表される化合物であるＨ−２を用いた実施例６、１１〜１４では、実施例１と比較して、高い外部量子効率を達成した。【０３５０】
一般式（１）で表される化合物としてＤ−３を用いた実施例７〜９では、一般式（２）で表される化合物を含まない比較例３やドーパントとして一般式（１）で表される化合物以外の化合物Ｄ−５を用いた比較例４および５と比較して、高い外部量子効率を達成した。中でも、数式（ｉ−２）を満たす実施例７および８は、数式（ｉ−２）を満たさない実施例９と比較して高い外部量子効率を達成した。【０３５１】
発光層のホスト材料として一般式（１４）で表される化合物であるＨ−２を用いた実施例１０、１５〜２０では、実施例７と比較して、高い外部量子効率を達成した。【０３５２】
一般式（１）で表される化合物としてＤ−３を用いたボトムエミッション素子である実施例２１と一般式（１）で表される化合物以外のりん光発光性化合物Ｄ−７を用いたボトムエミッション素子である比較例７を比較すると、外部量子効率に関してはりん光発光性であるＤ−７を用いた場合が優位ではあるが、色純度の点では、一般式（１）で表される化合物Ｄ−３を用いた場合が大きく優位であることが分かる。【０３５３】
また、ボトムエミッション素子とトップエミッション素子で比較すると、Ｄ−７を用いた比較例６と比較例７から、トップエミッション素子にすることで色純度は向上するが、外部量子効率が大幅に下がってしまうことが分かる。一方、一般式（１）で表される化合物としてＤ−３を用いた実施例７と実施例２１では、トップエミッション素子にする際、外部量子効率を大きく落とすことなく、非常に高い色純度を達成できることが分かる。【０３５４】
実施例２２〜３５
電子輸送層の材料として表４に記載した化合物を用いた以外は実施例１と同様にして発光素子を作成し、評価した。結果を表４に示す。なおＥＴ−２〜ＥＴ−８は下記に示す化合物である。【０３５５】
【化１０１】
2019013063.tif 000116
【０３５６】
【表４】
2019013063.tif 000117
【０３５７】
実施例２２〜２５および３０〜３５では一般式（１５）で表される化合物を含まない実施例１および実施例７と比較して、高い外部量子効率を達成した。【０３５８】
また、実施例２６〜２９では一般式（１６）で表される化合物を含まない実施例１および実施例７と比較して高い外部量子効率を達成した。【０３５９】
実施例３６
正孔注入層形成後に、第１正孔輸送層としてＨＴ−１を１７０ｎｍ蒸着し、その後、第２正孔輸送層として表５に記載した化合物を１０ｎｍ蒸着し、合計厚み１８０ｎｍの正孔輸送層を形成した以外は、実施例１と同様にして発光素子を作成し、評価した。結果を表５に示す。なおＨＴ−２〜ＨＴ−６は下記に示す化合物である。【０３６０】
【化１０２】
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【０３６１】
【表５】
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【０３６２】
実施例３６〜４０および４２〜４６では、発光層の陽極側に正孔輸送層にスピロフルオレン骨格を有するモノアミン化合物を含まない実施例１および実施例７と比較して、高い外部量子効率を達成した。【０３６３】
また、実施例４１および４７では、発光層のホスト材料として一般式（１４）で表される化合物であるＨ−２を用いたことで、実施例３９および実施例４５と比較してさらに高い外部量子効率を達成した。
【国際調査報告】
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