(57)【要約】下記式（１）で表される化合物。［Ｃ１及びＣ２は炭素原子、Ｘ１〜Ｘ４はＮ、ＣＨ、又はＣ（Ｒ１）、Ｌは式（２）：−Ｌ１−（Ａ）ｎで表される基、Ｌ１は式（３）で表される基、Ａはアルキル、シクロアルキル、アルコキシ、シクロアルコキシ、アリール、アリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、アミノ、シリル、ジアリールオキシホスフィニル、これらの基に対応する２価の基、フルオロ、又はシアノ］2013069242.tif 0000332013069242.tif 000034
2013069242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表される化合物。
【化２４】
2013069242.tif 000029
｛式（１）中、
Ｃ１及びＣ２は、炭素原子を表す。
Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立してＮ、ＣＨ、又はＣ（Ｒ１）を表す。
Ｒ１は、それぞれ独立して単結合、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。但し、Ｘ１〜Ｘ４のうちの隣接する２つが共にＣ（Ｒ１）であり、一方のＲ１が単結合である場合、他方のＲ１と結合して当該２つの炭素原子を含む環を形成する。
Ｌは、それぞれ独立して下記式（２）
−Ｌ１−（Ａ）ｎ          （２）
［式（２）中、
ｎはＡが連続する個数を示し、０〜６の整数を表す。ｎが２以上の場合、複数のＡは互いに同一の基であってもよいし、異なる基であっていてもよい。
Ａは、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、これらの基に対応する２価の基、フルオロ基、又はシアノ基から選ばれる基である。
Ｌ１は、下記式（３）
【化２５】
2013069242.tif 000030
（式（３）中、
Ｃ３は炭素原子を表し、Ｃ３は前記式（１）中のＣ１又はＣ２と結合する。
Ｙ１は、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、Ｎ（Ｒ２）、又は前記Ａと結合する窒素原子を表す。
Ｘ５〜Ｘ１１は、それぞれ独立してＮ、ＣＨ、Ｃ（Ｒ３）、又は前記Ａと結合する炭素原子を表す。
Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して単結合、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。但し、Ｘ６〜Ｘ１１のうちの隣接する２つが共にＣ（Ｒ３）であり、一方のＲ３が単結合である場合、他方のＲ３と結合して当該２つの炭素原子を含む環を形成する。）で表される基を示す。］で表される基を表す。｝
【請求項２】
前記二つのＬの少なくとも一方におけるＡが、置換もしくは無置換の環形成原子数１３〜１８のヘテロアリール基又はヘテロアリーレン基を含む請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
前記二つのＬの少なくとも一方におけるＡが、下記式（４）で表されるヘテロアリール基又はヘテロアリーレン基を含む請求項１又は２に記載の化合物。
【化２６】
2013069242.tif 000031
［式（４）中、
Ｘ１２〜Ｘ19は、Ｎ、ＣＨ、Ｃ（Ｒ４）、又は前記Ｌ１又はＡと結合する炭素原子を表す。
Ｒ４は、それぞれ独立して単結合、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。但し、Ｘ１２〜Ｘ19のうちの隣接する２つが共にＣ（Ｒ４）であり、一方のＲ４が単結合である場合、他方のＲ４と結合して当該２つの炭素原子を含む環を形成する。
Ｙ２は、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、Ｎ（Ｒ５）、又は前記Ｌ１もしくはＡと結合する窒素原子を表す。
Ｒ５は、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。
Ｗ１は、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｓ（＝Ｏ）２、Ｐ（Ｒ６）、Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ７）、Ｎ（Ｒ８）、Ｓｉ（Ｒ９）（Ｒ１０）、Ｃ（Ｒ１１）（Ｒ１２）、前記Ｌ１もしくはＡと結合する窒素原子、又はＬ１もしくはＡと結合する炭素原子を表す。
Ｒ６〜Ｒ１２は、それぞれ独立して水素原子、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。］
【請求項４】
前記二つのＬの少なくとも一方におけるＡが、下記式（５）で表されるヘテロアリール基もしくはヘテロアリーレン基を含む請求項１〜３のいずれかに記載の化合物。
【化２７】
2013069242.tif 000032
［式（５）中、
Ｘ２０〜Ｘ２７は、Ｎ、ＣＨ、Ｃ（Ｒ１３）、又は前記Ｌ１もしくはＡと結合する炭素原子を表す。
Ｒ１３は、それぞれ独立して単結合、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。但し、Ｘ２０〜Ｘ２７のうちの隣接する２つが共にＣ（Ｒ１３）であり、一方のＲ１３が単結合である場合、他方のＲ１３と結合して当該２つの炭素原子を含む環を形成する。
Ｙ３は、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、Ｎ（Ｒ１４）、又は前記Ｌ１もしくはＡと結合する窒素原子を表す。
Ｒ１４は、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。］
【請求項５】
前記二つのＬの一方におけるｎが０である請求項１〜４のいずれかに記載の化合物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項７】
陰極と陽極の間に発光層を含む１層以上の有機薄膜層を有し、前記有機薄膜層の少なくとも１層が、請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料をホスト材料として含有する請求項７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有し、燐光発光材料がイリジウム（Ｉｒ），オスミウム（Ｏｓ）、白金（Ｐｔ）から選択される金属原子のオルトメタル化錯体である請求項７又は８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記陰極と前記発光層の間に電子輸送帯域を有し、該電子輸送帯域が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む請求項７〜９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】
前記発光層と前記陰極との間に電子注入層を有し、該電子注入層が含窒素環誘導体を含有する請求項７〜１０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１２】
前記発光層と前記陽極との間に正孔輸送帯域を有し、該正孔輸送帯域が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する請求項７〜９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。
【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用材料、及び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。
まず、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くなくてはならない。何故なら、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。）の値よりも大きいからである。【０００３】
従って、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。さらに、発光層に隣接する電子輸送層、及び正孔輸送層を設け、電子輸送層、及び正孔輸送層に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化合物を用いなければならない。
このように、従来の有機ＥＬ素子の素子設計思想に基づく場合、蛍光型の有機ＥＬ素子に用いる化合物と比べて大きなエネルギーギャップを有する化合物を燐光型の有機ＥＬ素子に用いることにつながり、有機ＥＬ素子全体の駆動電圧が上昇する。【０００４】
また、蛍光素子で有用であった酸化耐性や還元耐性の高い炭化水素系の化合物はπ電子雲の広がりが大きいため、エネルギーギャップが小さい。そのため、燐光型の有機ＥＬ素子では、このような炭化水素系の化合物が選択され難く、酸素や窒素等のヘテロ原子を含んだ有機化合物が選択され、その結果、燐光型の有機ＥＬ素子は、蛍光型の有機ＥＬ素子と比較して寿命が短いという問題を有する。【０００５】
さらに、燐光発光性ドーパント材料の三重項励起子の励起子緩和速度が一重項励起子と比較して非常に長いことも素子性能に大きな影響を与える。即ち、一重項励起子からの発光は、発光に繋がる緩和速度が速いため、発光層の周辺層（例えば、正孔輸送層や電子輸送層）への励起子の拡散が起きにくく、効率的な発光が期待される。一方、三重項励起子からの発光は、スピン禁制であり緩和速度が遅いため、周辺層への励起子の拡散が起きやすく、特定の燐光発光性化合物以外からは熱的なエネルギー失活が起きてしまう。つまり、電子、及び正孔の再結合領域のコントロールが蛍光型の有機ＥＬ素子よりも重要である。【０００６】
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。
また、化合物の三重項エネルギーを高めるためにπ共役を切断するような構造をとると、電荷の輸送性が低くなる傾向がある。つまり、電荷の輸送性を高くするためにはπ共役を伸長させる必要があるが、そうすると今度は三重項エネルギーが低くなるという課題が存在する。【０００７】
特許文献１には、リンカーを挟んで、一方はカルバゾールの９位と結合し、他方はカルバゾールの９位以外で結合する化合物が開示されている。この発明では、リンカーとしてメタフェニレン、オルトフェニレン、ジベンゾフラン等が選択されている。
このうち、下記に示すようなオルトフェニレンリンカーを有する化合物を使った有機ＥＬ素子は、外部量子効率及び寿命において優位であることが示されている。
【化１】
2013069242.tif 000003
【０００８】
特許文献２には、リンカーを挟んで、Ｎ−フェニルカルバゾールが末端に結合した左右対称系の化合物が開示されている。このリンカーは、下記に示す化合物のように、Ｎ−フェニルカルバゾールのフェニル基のオルト位に結合している。
【化２】
2013069242.tif 000004
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００８／１５６１０５号
【特許文献２】国際公開第２００９／１１９１６３号
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は、青色燐光用のホスト材料として使用できる、三重項エネルギーの高い材料を提供することである。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意研究を行い、フェニレンリンカーでも、オルト位結合をとることで、化合物の平面性を向上させることができ、三重項エネルギーを維持しつつ、キャリア輸送性能を高めることによって、発光層内のキャリアバランスが良好となる化合物を提供し、有機エレクトロルミネッセンス素子の性能を向上させること見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
本発明によれば、以下の化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
１．下記式（１）で表される化合物。
【化３】
2013069242.tif 000005
｛式（１）中、
Ｃ１及びＣ２は、炭素原子を表す。
Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立してＮ、ＣＨ、又はＣ（Ｒ１）を表す。
Ｒ１は、それぞれ独立して単結合、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。但し、Ｘ１〜Ｘ４のうちの隣接する２つが共にＣ（Ｒ１）であり、一方のＲ１が単結合である場合、他方のＲ１と結合して当該２つの炭素原子を含む環を形成する。
Ｌは、それぞれ独立して下記式（２）
−Ｌ１−（Ａ）ｎ          （２）
［式（２）中、
ｎはＡが連続する個数を示し、０〜６の整数を表す。ｎが２以上の場合、複数のＡは互いに同一の基であってもよいし、異なる基であっていてもよい。
Ａは、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、これらの基に対応する２価の基、フルオロ基、又はシアノ基から選ばれる基である。
Ｌ１は、下記式（３）
【化４】
2013069242.tif 000006
（式（３）中、
Ｃ３は炭素原子を表し、Ｃ３は前記式（１）中のＣ１又はＣ２と結合する。
Ｙ１は、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、Ｎ（Ｒ２）、又は前記Ａと結合する窒素原子を表す。
Ｘ５〜Ｘ１１は、それぞれ独立してＮ、ＣＨ、Ｃ（Ｒ３）、又は前記Ａと結合する炭素原子を表す。
Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して単結合、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。但し、Ｘ６〜Ｘ１１のうちの隣接する２つが共にＣ（Ｒ３）であり、一方のＲ３が単結合である場合、他方のＲ３と結合して当該２つの炭素原子を含む環を形成する。）で表される基を示す。］で表される基を表す。｝
２．前記二つのＬの少なくとも一方におけるＡが、置換もしくは無置換の環形成原子数１３〜１８のヘテロアリール基又はヘテロアリーレン基を含む１に記載の化合物。
３．前記二つのＬの少なくとも一方におけるＡが、下記式（４）で表されるヘテロアリール基又はヘテロアリーレン基を含む１又は２に記載の化合物。
【化５】
2013069242.tif 000007
［式（４）中、
Ｘ１２〜Ｘ19は、Ｎ、ＣＨ、Ｃ（Ｒ４）、又は前記Ｌ１又はＡと結合する炭素原子を表す。
Ｒ４は、それぞれ独立して単結合、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。但し、Ｘ１２〜Ｘ19のうちの隣接する２つが共にＣ（Ｒ４）であり、一方のＲ４が単結合である場合、他方のＲ４と結合して当該２つの炭素原子を含む環を形成する。
Ｙ２は、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、Ｎ（Ｒ５）、又は前記Ｌ１もしくはＡと結合する窒素原子を表す。
Ｒ５は、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。
Ｗ１は、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｓ（＝Ｏ）２、Ｐ（Ｒ６）、Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ７）、Ｎ（Ｒ８）、Ｓｉ（Ｒ９）（Ｒ１０）、Ｃ（Ｒ１１）（Ｒ１２）、前記Ｌ１もしくはＡと結合する窒素原子、又はＬ１もしくはＡと結合する炭素原子を表す。
Ｒ６〜Ｒ１２は、それぞれ独立して水素原子、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。］
４．前記二つのＬの少なくとも一方におけるＡが、下記式（５）で表されるヘテロアリール基もしくはヘテロアリーレン基を含む１〜３のいずれかに記載の化合物。
【化６】
2013069242.tif 000008
［式（５）中、
Ｘ２０〜Ｘ２７は、Ｎ、ＣＨ、Ｃ（Ｒ１３）、又は前記Ｌ１もしくはＡと結合する炭素原子を表す。
Ｒ１３は、それぞれ独立して単結合、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。但し、Ｘ２０〜Ｘ２７のうちの隣接する２つが共にＣ（Ｒ１３）であり、一方のＲ１３が単結合である場合、他方のＲ１３と結合して当該２つの炭素原子を含む環を形成する。
Ｙ３は、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、Ｎ（Ｒ１４）、又は前記Ｌ１もしくはＡと結合する窒素原子を表す。
Ｒ１４は、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。］
５．前記二つのＬの一方におけるｎが０である１〜４のいずれかに記載の化合物。
６．１〜５のいずれかに記載の化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
７．陰極と陽極の間に発光層を含む１層以上の有機薄膜層を有し、前記有機薄膜層の少なくとも１層が、６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
８．前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料をホスト材料として含有する７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有し、燐光発光材料がイリジウム（Ｉｒ），オスミウム（Ｏｓ）、白金（Ｐｔ）から選択される金属原子のオルトメタル化錯体である７又は８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１０．前記陰極と前記発光層の間に電子輸送帯域を有し、該電子輸送帯域が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む７〜９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．前記発光層と前記陰極との間に電子注入層を有し、該電子注入層が含窒素環誘導体を含有する７〜１０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。
１２．前記発光層と前記陽極との間に正孔輸送帯域を有し、該正孔輸送帯域が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する７〜９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。
【００１３】
本発明によれば、三重項エネルギー（Ｔ１）が高く、かつ電荷の輸送性が高い化合物及びそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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。
【図２】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る。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
従来の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料には、三重項エネルギー（Ｔ１）を高くするために共役を切断すると電荷の輸送性が低くなり、電荷の輸送性を高くするために共役を伸長させると三重項エネルギー（Ｔ１）が低くなるという問題点があった。
【００１６】
本発明の材料においては、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基又はジベンゾチオフェニル基を含む基をオルトアリーレンリンカーで連結することで、化合物の三重項エネルギー（Ｔ１）を高い状態で維持することができる。また、ジベンゾフラニル基の２位、カルバゾリル基の３位又はジベンゾフラニル基の２位をオルトアリーレンリンカーで連結することで安定性に優れた材料となる。
【００１７】
ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基又はジベンゾチオフェニル基を含む基をオルトアリーレンリンカーで連結することで、連結した基同士が常に平行に配置されるため、材料分子がとり得る立体構造が少なくなる。これは、材料分子がとり得る振動準位が少なくなることを意味し、素子における燐光発光性材料内への励起子の閉じ込め能が向上する。即ち、本発明の材料を用いれば、化合物の三重項エネルギー（Ｔ１）を高い状態で維持することができる。
【００１８】
ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基又はジベンゾチオフェニル基を含む基をオルトアリーレンリンカーで連結することで、連結した基同士が常に平行に配置されるため、材料分子の平面性が向上する。これにより材料分子の素子における配向性が向上することで、電荷の輸送性及び電荷のバランスが向上する。
【００１９】
本発明の化合物は、下記式（１）で表される。
【化７】
2013069242.tif 000009
【００２０】
式（１）中、
Ｃ１及びＣ２は、炭素原子を表す。
Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立してＮ、ＣＨ、又はＣ（Ｒ１）を表す。
Ｒ１は、それぞれ独立して単結合、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。但し、Ｘ１〜Ｘ４のうちの隣接する２つが共にＣ（Ｒ１）であり、一方のＲ１が単結合である場合、他方のＲ１と結合して当該２つの炭素原子を含む環を形成する。
【００２１】
Ｌは、それぞれ独立して下記式（２）で表される基を示す。
−Ｌ１−（Ａ）ｎ          （２）
式（２）中、
ｎはＡが連続する個数を示し、０〜６の整数を表す。ｎが２以上の場合、複数のＡは互いに同一の基であってもよいし、異なる基であっていてもよい。
ｎが２以上である場合、複数個のＡがＬ１に置換するのではなく、複数個のＡが連続して結合する。例えば、ｎが２の場合、上記式（２）で表される基は、−Ｌ１−Ａ−Ａであることを意味する。Ａは１価又は２価の基となる。
【００２２】
Ａは、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、これらの基に対応する２価の基、フルオロ基、又はシアノ基から選ばれる基である。
【００２３】
Ｌ１は、下記式（３）で表される基を示す。
【化８】
2013069242.tif 000010
式（３）中、
Ｃ３は炭素原子を表し、Ｃ３は前記式（１）中のＣ１又はＣ２と結合する。
Ｙ１は、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、Ｎ（Ｒ２）、又は前記Ａと結合する窒素原子を表す。
Ｘ５〜Ｘ１１は、それぞれ独立してＮ、ＣＨ、Ｃ（Ｒ３）、又は前記Ａと結合する炭素原子を表す。
【００２４】
Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して単結合、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。但し、Ｘ６〜Ｘ１１のうちの隣接する２つが共にＣ（Ｒ３）であり、一方のＲ３が単結合である場合、他方のＲ３と結合して当該２つの炭素原子を含む環を形成する。
【００２５】
前記二つのＬの少なくとも一方におけるＡは、置換もしくは無置換の環形成原子数１３〜１８のヘテロアリール基又はヘテロアリーレン基を含むことが好ましい。
【００２６】
前記二つのＬの少なくとも一方におけるＡは、下記式（４）で表されるヘテロアリール基又はヘテロアリーレン基を含むことが好ましい。
【化９】
2013069242.tif 000011
【００２７】
式（４）中、
Ｘ１２〜Ｘ19は、Ｎ、ＣＨ、Ｃ（Ｒ４）、又は前記Ｌ１又はＡと結合する炭素原子を表す。
Ｒ４は、それぞれ独立して単結合、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。但し、Ｘ１２〜Ｘ19のうちの隣接する２つが共にＣ（Ｒ４）であり、一方のＲ４が単結合である場合、他方のＲ４と結合して当該２つの炭素原子を含む環を形成する。
【００２８】
Ｙ２は、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、Ｎ（Ｒ５）、又は前記Ｌ１もしくはＡと結合する窒素原子を表す。
Ｒ５は、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。
【００２９】
Ｗ１は、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｓ（＝Ｏ）２、Ｐ（Ｒ６）、Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ７）、Ｎ（Ｒ８）、Ｓｉ（Ｒ９）（Ｒ１０）、Ｃ（Ｒ１１）（Ｒ１２）、前記Ｌ１もしくはＡと結合する窒素原子、又は前記Ｌ１もしくはＡと結合する炭素原子を表す。
【００３０】
Ｒ６〜Ｒ１２は、それぞれ独立して水素原子、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。
【００３１】
前記二つのＬの少なくとも一方におけるＡは、下記式（５）で表されるヘテロアリール基もしくはヘテロアリーレン基を含むことが好ましい。
【化１０】
2013069242.tif 000012
【００３２】
式（５）中、
Ｘ２０〜Ｘ２７は、Ｎ、ＣＨ、Ｃ（Ｒ１３）、又は前記Ｌ１もしくはＡと結合する炭素原子を表す。
Ｒ１３は、それぞれ独立して単結合、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。但し、Ｘ２０〜Ｘ２７のうちの隣接する２つが共にＣ（Ｒ１３）であり、一方のＲ１３が単結合である場合、他方のＲ１３と結合して当該２つの炭素原子を含む環を形成する。
【００３３】
Ｙ３は、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、Ｎ（Ｒ１４）、又は前記Ｌ１もしくはＡと結合する窒素原子を表す。
Ｒ１４は、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３〜１８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３〜１８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のアリール基、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炭素数５〜１８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アミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のジアリールオキシホスフィニル基、フルオロ基、又はシアノ基を表す。
【００３４】
前記二つのＬの一方におけるｎは、０であることが好ましい。ｎが０であるとは、前記式（２）におけるＡがＬ１に置換していないことを意味する。
【００３５】
以下、上述した式（１）〜（５）の各基の例について説明する。
本明細書において、アリール基は、単環の芳香族炭化水素環基及び複数の炭化水素環が縮合した縮合芳香族炭化水素環基を含み、ヘテロアリール基は、単環のヘテロ芳香族環基、並びに複数のヘテロ芳香族環が縮合したヘテロ縮合芳香族環基、及び芳香族炭化水素環とヘテロ芳香族環とが縮合したヘテロ縮合芳香族環基を含む。
【００３６】
「置換もしくは無置換の・・・」の「無置換」とは、水素原子が置換していることを意味し、本発明の材料における水素原子には、軽水素、重水素、三重水素が含まれる。
【００３７】
炭素数１〜２０のアルキル基の具体例としては、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、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ネオペンチル基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−ペンチルヘキシル基、１−ブチルペンチル基、１−ヘプチルオクチル基、３−メチルペンチル基等が挙げられ、このうち炭素数１〜６のものが好ましい。
【００３８】
炭素数１〜２０のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等が挙げられ、炭素数が３以上のものは直鎖状、環状又は分岐を有するものでもよく、このうち炭素数１〜６のものが好ましい。
【００３９】
環形成炭素数３〜１８のシクロアルキル基の具体例としては、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、シクロヘプチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられ、このうち環形成炭素数５又は６のものが好ましい。
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する。
【００４０】
環形成炭素数３〜１８のシクロアルコキシ基としては、シクロペントキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられ、このうち環形成炭素数５又は６のものが好ましい。
【００４１】
環形成炭素数６〜１８のアリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ｏ−ビフェニル基、ｍ−ビフェニル基、ｐ−ビフェニル基、ｏ−ターフェニル基、ｍ−ターフェニル基、ｐ−ターフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、トリフェニレン基等が挙げられる。中でもフェニル基が好ましい。
【００４２】
環形成炭素数６〜１８のアリールオキシ基としては、フェノキシ基、ビフェニルオキシ基等が挙げられ、フェノキシ基が好ましい。
【００４３】
環形成炭素数６〜１８のアリールチオ基としては、フェニルチオ基、ビフェニルチオ基等が挙げられ、フェニルチオ基が好ましい。
【００４４】
環形成原子数５〜１８のヘテロアリール基の具体例としては、ピロリル基、ピラジニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、インドリル基、イソインドリル基、フリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、カルバゾリル基、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、チエニル基、ピロリジニル基、ジオキサニル基、ピペリジニル基、モルフォリニル基、ピペラジニル基、カルバゾリル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラニル基、ベンゾ［ｃ］ジベンゾフラニル基等が挙げられ、このうち環形成原子数６〜１４のものが好ましい。
尚、「環形成原子」とは飽和環、不飽和環、又は芳香環を構成する原子を意味する。
【００４５】
環形成原子数５〜１８のヘテロアリールオキシ基の具体例としては、ピロリルオキシ基、ピラジニルオキシ基、ピリジニルオキシ基、ピリミジニルオキシ基、ピリダジニルオキシ基、トリアジニルオキシ基、インドリルオキシ基、イソインドリルオキシ基、フリルオキシ基、ベンゾフラニルオキシ基、イソベンゾフラニルオキシ基、ジベンゾフラニルオキシ基、ジベンゾチオフェニルオキシ基、キノリルオキシ基、イソキノリルオキシ基、キノキサリニルオキシ基、カルバゾリルオキシ基、アザカルバゾリルオキシ基、フェナントリジニルオキシ基、アクリジニルオキシ基、フェナントロリニルオキシ基、チエニルオキシ基、ピロリジニルオキシ基、ジオキサニルオキシ基、ピペリジニルオキシ基、モルフォリニルオキシ基、ピペラジニルオキシ基、カルバゾリルオキシ基、チオフェニルオキシ基、オキサゾリルオキシ基、オキサジアゾリルオキシ基、ベンゾオキサゾリルオキシ基、チアゾリルオキシ基、チアジアゾリルオキシ基、ベンゾチアゾリルオキシ基、トリアゾリルオキシ基、イミダゾリルオキシ基、ベンゾイミダゾリルオキシ基、ピラニルオキシ基、ベンゾ［ｃ］ジベンゾフラニルオキシ基等が挙げられ、このうち環形成原子数６〜１４のものが好ましい。
【００４６】
上記アリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基又はヘテロアリールオキシ基が置換基を有する場合の置換基の具体例としては、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、アルコキシ基もしくはフルオロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基、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炭素数７〜３０のアラルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換のシリル基及び置換もしくは無置換のアミノ基が挙げられる。
【００４７】
上記アルキル基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基及びシクロアルコキシ基が置換基を有する場合の置換基の具体例としては、上記アリール基、アリールオキシ基及びヘテロアリール基の置換基から、炭素数１〜２０のアルキル基、アルキルオキシ基、炭素数３〜１８のシクロアルキル基、シクロアルキルオキシ基を除いたものが挙げられる。
【００４８】
上記式（１）で表される化合物の具体例を以下に示す。
【００４９】
【化１１】
2013069242.tif 000013
【化１２】
2013069242.tif 000014
【化１３】
2013069242.tif 000015
【化１４】
2013069242.tif 000016
【００５０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）用材料（以下、本発明の材料ということがある）は、上記本発明の化合物を含むことを特徴とする。
本発明の有機ＥＬ素子用材料は、有機ＥＬ素子を構成する有機薄膜層の材料として好適に使用できる。
【００５１】
続いて、本発明の有機ＥＬ素子について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極の間に、発光層を含む一層以上の有機薄膜層を有する。そして、有機薄膜層の少なくとも一層が、本発明の有機ＥＬ素子用材料を含有する。
本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層が、本発明の有機ＥＬ素子用材料をホスト材料として含有することが好ましい。
発光層が燐光発光材料を含有し、燐光発光材料がイリジウム（Ｉｒ），オスミウム（Ｏｓ）、白金（Ｐｔ）から選択される金属原子のオルトメタル化錯体であることが好ましい。
また、本発明の有機ＥＬ素子においては、陰極と発光層の間に電子輸送帯域を有し、該電子輸送帯域が本発明の有機ＥＬ素子用材料を含むことが好ましい。
発光層と陰極との間に電子注入層を有し、電子注入層が含窒素環誘導体を含有することが好ましい。
発光層と陽極との間に正孔輸送帯域を有し、正孔輸送帯域が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有することが好ましい。
【００５２】
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、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、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。これら有機薄膜層のうち、少なくとも１層が本発明の有機ＥＬ素子用材料を含有する。これにより、有機ＥＬ素子の駆動電圧を低くできる。
尚、本発明の有機ＥＬ素子用材料を含有する有機薄膜層に対するこの材料の含有量は、好ましくは１〜１００重量％である。
【００５３】
本発明の有機ＥＬ素子においては、燐光発光層４０が本発明の有機ＥＬ素子用材料を含有することが好ましく、特に、発光層のホスト材料として使用することが好ましい。本発明の材料は、３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。尚、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。
【００５４】
燐光発光層は、燐光発光性材料（燐光ドーパント）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。
【００５５】
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重量％（ｗｔ％）、より好ましくは０．１〜２０重量％（ｗｔ％）である
【００５６】
また、燐光発光層４０に隣接する層に本発明の材料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。
一方、燐光発光層４０と電子輸送帯域５０の間に本発明の材料を含有する層（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の機能を有する。
尚、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し、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することがある。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）と定義することがある。
また本発明の材料を燐光発光層４０に隣接する層に用い，かつさらにその隣接する層に接合する他の有機薄膜層に用いることもできる。
【００５７】
さらに、発光層を２層以上形成する場合、発光層間に形成するスペース層としても好適である。
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る。
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。本発明の材料は、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。
【００５８】
有機ＥＬ素子２において、例えば、燐光発光層を黄色発光とし、蛍光発光層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及び蛍光発光層を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。
【００５９】
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、あるいは両側から取り出すことができる。
【００６０】
（電子供与性ドーパント及び有機金属錯体）
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。
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一種類が挙げられる。
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一種類が挙げられる。
【００６１】
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以下のものが特に好ましい。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。
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。
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。
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。
【００６２】
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。
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。
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。
【００６３】
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一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。
【００６４】
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還元ドーパント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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
また、本発明の有機ＥＬ素子における、主成分（発光材料又は電子注入材料）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。
【００６８】
本発明の有機ＥＬ素子では、上述した本発明の有機ＥＬ素子用材料を使用した層以外の構成については、特に限定されず、公知の材料等を使用できる。以下、実施形態１の素子の層について簡単に説明するが、本発明の有機ＥＬ素子に適用される材料は以下に限定されない。
【００６９】
［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。
【００７０】
［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。
【００７１】
［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。
【００７２】
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。
【００７３】
[発光層]
本発明の有機ＥＬ素子層材料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。
【００７４】
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。
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。
【００７５】
［正孔注入層及び正孔輸送層］
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。
正孔注入・輸送層の材料としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０−４ｃｍ２／Ｖ・秒であれば好ましい。
【００７６】
正孔注入・輸送層の材料としては、具体的には、トリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）等を挙げることができる。
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。
【００７７】
正孔注入・輸送層の材料には架橋型材料を用いることができ、架橋型の正孔注入輸送層としては、例えば、Chem．Mater．2008，20，413-422、Chem．Mater．2011，23(3)，658-681、WO2008108430、WO2009102027、WO2009123269、WO2010016555、WO2010018813等の架橋材を、熱、光等により不溶化した層が挙げられる。
【００７８】
［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る。
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。
【００７９】
電子注入・輸送層に用いる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。
【００８０】
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）。
【００８１】
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。
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】
【００８２】
以下、合成例及び実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。【００８３】
[有機エレクトロルミネッセンス素子用材料]
合成例１（化合物（１）の合成）
（１）化合物（１−ａ）の合成
【化１５】
2013069242.tif 000017
【００８４】
三口フラスコにジベンゾフラン８４．１０ｇ（５００ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン５００ｍｌを入れ、溶解させ、氷水で０℃に冷却した。そこへ臭素５２．５ｍｌ（１０２５ｍｍｏｌ）／ジクロロメタン２００ｍｌ溶液を３０分かけて滴下して加えた。その後０℃で２時間撹拌し、その後室温に放置して３日間撹拌して反応を終了した。反応終了後、チオ硫酸ナトリウム／水酸化ナトリウム水溶液を加えて、残存臭素を失活した。これを分液ロートに移し、ジクロロメタン相を回収後、水相からジクロロメタンで数回抽出した。この溶液を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過し、さらにシリカゲルのショートカラムを通し、これを濃縮・乾固した。これをトルエン／ヘキサン混合溶媒から２回再結晶し、白色の固体（化合物（１−ａ））を得た。収量１０５．９ｇ、収率６５％。【００８５】
（２）化合物（１−ｂ）の合成
【化１６】
2013069242.tif 000018
【００８６】
窒素雰囲気下、三口フラスコにカルバゾール５０．２ｇ（３００ｍｍｏｌ），化合物（１−ａ）９７．８ｇ（３００ｍｍｏｌ），ヨウ化銅２８．６ｇ（１５０ｍｍｏｌ）、リン酸カリウム１９１．０ｇ（９００ｍｏｌ）、トランス−１，２−ジアミノシクロヘキサン７２．１ｍｌ（６００ｍｍｏｌ）、１，４−ジオキサン６００ｍｌを入れ、２４時間還流させた。反応終了後、室温まで冷却した後トルエン１０００ｍｌで希釈し、吸引ろ過で無機塩等をろ別し、ろ液をシリカゲルのショートカラムを通し、濃縮した。酢酸エチル／メタノール混合溶媒で洗浄し白色の固体（化合物（１−ｂ））を得た。収量６０．６ｇ、収率４９％。【００８７】
（３）化合物（１−ｃ）の合成
【化１７】
2013069242.tif 000019
【００８８】
窒素雰囲気下、三口フラスコに化合物（１−ｂ）１１．５ｇ（２８ｍｍｏｌ），脱水テトラヒドロフラン２００ｍｌを入れ試料を溶解させ、−７８℃に冷却した。その混合溶液にｎ−ブチルリチウム２３．２ｍｌ（１．５７Ｍ  ｉｎ  ｈｅｘａｎｅ，３６．４ｍｍｏｌ）を１０分かけて滴下した。−７８℃で２０分撹拌した後、トリイソプロピルボレート１１．０ｍｌ（４７．６ｍｍｏｌ）を一度に加え、その後室温で３時間撹拌した。
反応終了後、溶液を半分程度に濃縮し、塩酸水溶液（１Ｎ）２０ｍｌを加え、室温で２時間撹拌した。分液ロートを用いてジクロロメタンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥、ろ過、濃縮した。ろ液をシリカゲルのショートカラムを通し、濃縮した。これにヘキサンを加えて、分散洗浄を行い、濾別して白色の固体（化合物（１−ｃ））を得た。収量６．６６ｇ、収率６３％。【００８９】
（４）化合物（１）の合成
【化１８】
2013069242.tif 000020
【００９０】
窒素雰囲気下、三口フラスコに化合物（１−ｃ）５．６６ｇ（１５．０ｍｍｏｌ）、１，２−ジブロモベンゼン０．５９ｍｌ（５．０ｍｍｏｌ），炭酸カリウム２Ｍ水溶液１８．０ｍｌ，トルエン１００ｍｌを入れ、この混合溶液にテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．８１ｇ（０．７００ｍｍｏｌ）を加え、１４時間還流させた。
反応終了後、室温まで冷却した後、分液ロートを用いてジクロロメタンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥、ろ過、濃縮した。ろ液をシリカゲルのショートカラム（展開溶媒  トルエン：ヘキサン＝２：１）で精製し、（化合物（１））を得た。収量１．８５ｇ、収率５０％。【００９１】
合成例１で得られた化合物（１）の立体構造を解析したところ、次のような立体配置が最適構造であった。また、前記式（１）中におけるＣ１−Ｌ結合及びＣ２−Ｌ結合は独立に回転できないことが分かった。即ち、２つのＬは常に平行に配置されるため、とり得る立体配置の全てにおいて材料分子の平面性は高くなる。これにより、素子における材料分子の配向性が向上するため、素子における電荷の輸送性及び電荷のバランスが向上する。また、材料分子がとり得る立体構造が少なくなることは、材料分子がとり得る振動準位が少なくなることを意味し、素子における燐光発光性材料内への励起子の閉じ込め能が向上する。尚、解析は、Ｂ３ＬＹＰ／６−３１ｇ＊レベルでＧａｕｓｓｉａｎ９８を用いて計算した。
【化１９】
2013069242.tif 000021
【００９２】
合成例２（化合物（５９）の合成）
【化２０】
2013069242.tif 000022
【００９３】
窒素雰囲気下、三口フラスコに化合物（１−ｃ）１５．３ｇ（４０．６ｍｍｏｌ）、２，３−ジブロモピリジン４．００ｇ（１６．９ｍｍｏｌ），炭酸ナトリウム２Ｍ水溶液６０ｍｌ，トルエン１６０ｍｌ、エタノール６０ｍｌを入れ、この混合溶液にテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．９７６ｇ（０．８４５ｍｍｏｌ）を加え、１６時間還流させた。
反応終了後、室温まで冷却した後、分液ロートを用いてジクロロメタンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥、ろ過、濃縮した。ろ液をシリカゲルのショートカラム（展開溶媒  ジクロロメタン〜ジクロロメタン：酢酸エチル＝４：１）で精製し、化合物（５９）を得た。収量４．５０ｇ、収率３６％。【００９４】
合成例３（化合物（６０）の合成）
【化２１】
2013069242.tif 000023
【００９５】
窒素雰囲気下、三口フラスコに化合物（１−ｃ）７．５６ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、４−クロロ−３−ヨードピリジン２．００ｇ（８．３５ｍｍｏｌ），炭酸ナトリウム２Ｍ水溶液３０ｍｌ，トルエン８０ｍｌ、エタノール３０ｍｌを入れ、この混合溶液にテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．４８２ｇ（０．４１８ｍｍｏｌ）を加え、１６時間還流させた。
反応終了後、室温まで冷却した後、分液ロートを用いてジクロロメタンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥、ろ過、濃縮した。ろ液をシリカゲルのショートカラム（展開溶媒  ジクロロメタン〜ジクロロメタン：酢酸エチル＝４：１）で精製し、化合物（６０）を得た。収量３．３８ｇ、収率５５％。【００９６】
合成例４（化合物（２）の合成）
【化２２】
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【００９７】
窒素雰囲気下、三口フラスコに化合物（２−ａ）５．６６ｇ（１５．０ｍｍｏｌ）、１，２−ジブロモベンゼン０．５９ｍｌ（５．０ｍｍｏｌ），炭酸カリウム２Ｍ水溶液１８．０ｍｌ，トルエン１００ｍｌを入れ、この混合溶液にテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．８１ｇ（０．７００ｍｍｏｌ）を加え、２４時間還流させた。
反応終了後、室温まで冷却した後、分液ロートを用いてジクロロメタンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥、ろ過、濃縮した。ろ液をシリカゲルのショートカラム（展開溶媒  トルエン：ヘキサン＝３：１）で精製し、化合物（２）を得た。収量１．３３ｇ、収率３６％。
尚、化合物（２−ａ）は、ＷＯ２０１１−１２２１３２公報に記載の方法に従い合成することができる。【００９８】
［有機ＥＬ素子］
実施例１
膜厚１３０ｎｍのＩＴＯ電極ライン付きガラス基板（ジオマティック社製）を、イソプロピルアルコール中で５分間、超音波洗浄した後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。
洗浄後のＩＴＯ電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まずＩＴＯ電極ラインが形成されている側の面上に、ＩＴＯ電極ラインを覆うようにして化合物（ＨＩ１）を厚さ２０ｎｍで、次いで化合物（ＨＴ１）を厚さ６０ｎｍで抵抗加熱蒸着し、順次薄膜を成膜した。成膜レートは１Å／ｓとした。これらの薄膜は、それぞれ正孔注入層及び正孔輸送層として機能する。【００９９】
次に、正孔注入・輸送層上に、化合物（１）と化合物（ＢＤ１）を同時に抵抗加熱蒸着して膜厚５０ｎｍの薄膜を成膜した。このとき、化合物（ＢＤ１）を、化合物（１）と化合物（ＢＤ１）の総質量に対し質量比で２０％になるように蒸着した。成膜レートはそれぞれ１．２Å／ｓ、０．３Å／ｓとした。この薄膜は、燐光発光層として機能する。
次に、この燐光発光層上に、化合物（Ｈ１）を抵抗加熱蒸着して膜厚１０ｎｍの薄膜を成膜した。成膜レートは１．２Å／ｓとした。この薄膜は障壁層として機能する。【０１００】
次に、この障壁層上に、化合物（ＥＴ１）を抵抗加熱蒸着して膜厚１０ｎｍの薄膜を成膜した。成膜レートは１Å／ｓとした。この膜は電子注入層として機能する。
次に、この電子注入層上に膜厚１．０ｎｍのＬｉＦを成膜レート０．１Å／ｓで蒸着した。
次に、このＬｉＦ膜上に金属アルミニウムを成膜レート８．０Å／ｓにて蒸着し、膜厚８０ｎｍの金属陰極を形成して有機ＥＬ素子を得た。【０１０１】
上述のようにして得た有機ＥＬ素子を以下に示す方法で評価した。結果を表１に示す。
（１）外部量子効率（％）
２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で、輝度１０００ｃｄ／ｍ２時の外部量子効率を輝度計（ミノルタ社製分光輝度放射計ＣＳ−１０００）を用いて測定した。【０１０２】
（２）半減寿命（時間）
初期輝度１０００ｃｄ／ｍ２で連続通電試験（直流）を行い、初期輝度が半減するまでの時間を測定した。【０１０３】
（３）電圧（Ｖ）
２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で、ＫＥＩＴＨＬＹ  ２３６  ＳＯＵＲＣＥ  ＭＥＡＳＵＲＥ  ＵＮＩＴを用いて、電気配線された素子に電圧を印加して発光させ、素子以外の配線抵抗にかかる電圧を差し引いて素子印加電圧を測定した。電圧の印加・測定と同時に輝度計（ミノルタ社製分光輝度放射計ＣＳ−１０００）を用いて輝度測定も行い、これらの測定結果から素子輝度が１００ｃｄ／ｍ２時の電圧を読み取った。【０１０４】
実施例２
燐光発光層材料として、化合物（１）を用いる代わりに化合物（５９）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。【０１０５】
実施例３
燐光発光層材料として、化合物（１）を用いる代わりに化合物（６０）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。【０１０６】
実施例４
燐光発光層材料として、化合物（１）を用いる代わりに化合物（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。【０１０７】
素子評価結果を表１に示す。
【表１】
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【０１０８】
実施例５
燐光発光層材料として、化合物（１）を用いる代わりに化合物（Ｈ１）を用い、正孔障壁層材料として、化合物（Ｈ１）の代わりに化合物（１）を用いて正孔障壁層を形成した以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。素子評価結果を表２に示す。【０１０９】
実施例６
燐光発光層材料として、化合物（１）を用いる代わりに化合物（Ｈ１）を用い、正孔障壁層材料として、化合物（Ｈ１）の代わりに化合物（５９）を用いて正孔障壁層を形成した以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。素子評価結果を表２に示す。【０１１０】
実施例７
燐光発光層材料として、化合物（１）を用いる代わりに化合物（Ｈ１）を用い、正孔障壁層材料として、化合物（Ｈ１）の代わりに化合物（６０）を用いて正孔障壁層を形成した以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。素子評価結果を表２に示す。【０１１１】
実施例８
燐光発光層材料として、化合物（１）を用いる代わりに化合物（Ｈ１）を用い、正孔障壁層材料として、化合物（Ｈ１）の代わりに化合物（２）を用いて正孔障壁層を形成した以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。素子評価結果を表２に示す。【０１１２】
【表２】
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【０１１３】
以下に、実施例で使用した化合物の構造式を示す。
【化２３】
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【０１１４】
以下に示す表３に実施例で用いた有機ＥＬ素子用材料の三重項エネルギーを示す。三重項エネルギーとは、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、燐光測定用試料とする。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、放射される燐光の燐光スペクトルを測定し、これを基に換算式ＥＴ（ｅＶ）＝１２３９．８５／λｅｄｇｅによって求めた値と定義する。【０１１５】
【表３】
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【０１１６】
表１及び表２より、本発明の有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は長寿命、高効率、かつ、低電圧で駆動できることがわかる。
また、表３より、本発明の有機ＥＬ素子は、青色燐光用のホスト材料として使用できる、三重項エネルギーの高い材料であることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
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、標識灯等に利用できる。
本発明の有機ＥＬ素子用材料は、有機ＥＬ素子、有機ＥＬディスプレイ、照明、有機半導体、有機太陽電池等に利用できる。
本発明の有機ＥＬ素子用材料は、低電圧下で素子駆動が可能であり、かつ高効率及び長寿命な有機ＥＬ素子及びそれを実現する有機ＥＬ素子用材料として有用である。【０１１８】
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。
この明細書に記載の文献及び本願のパリ優先の基礎となる日本出願明細書の内容を全てここに援用する。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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