(57)【要約】      （修正有）【課題】発光素子の電化輸送材料として用いることにより、高い熱安定性と低電圧駆動化を図ることができる新たな化合物を提供する。【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物からなる電荷輸送材料。Ｃｚは９−カルバゾリル基、Ｒはアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基、Ａｒは芳香環、または互いに連結した２つの芳香環からなる連結環構造、ｍは４以上の整数、ｎは０以上の整数を表す。2019114776.tif 000943【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される化合物からなる電荷輸送材料。
【化１】
2019114776.tif 000939
［一般式（１）において、Ｃｚは置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）を表す。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を表す。ただし、Ｒが置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基、および、その置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環に他の環が縮合した構造を有する基であることはない。Ａｒは芳香環、または互いに連結した２つの芳香環からなる連結環構造を表す。ｍは４以上の整数を表し、ｎは０以上の整数を表す。ただし、ｍ＋ｎはＡｒに置換可能な置換基数の最大値を超えることはない。複数のＣｚは互いに同一であっても異なっていてもよい。また、ｎが２以上の整数であるとき、複数のＲは互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項２】
一般式（１）のＣｚが下記一般式（２）で表される構造を有する、請求項１に記載の電荷輸送材料。
【化２】
2019114776.tif 000940
［一般式（２）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。＊はＡｒへの結合位置を表す。］
【請求項３】
一般式（２）のＲ3およびＲ6の少なくとも一方が置換基である、請求項２に記載の電荷輸送材料。
【請求項４】
一般式（１）のＡｒがベンゼン環、ビフェニル環、またはピリジン環である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電荷輸送材料。
【請求項５】
一般式（１）のＡｒがベンゼン環である、請求項４に記載の電荷輸送材料。
【請求項６】
一般式（１）のｎが０である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電荷輸送材料。
【請求項７】
一般式（１）のｍ＋ｎが、Ａｒに置換可能な置換基数の最大値よりも小さい、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電荷輸送材料。
【請求項８】
一般式（１）で表される化合物が下記一般式（３）で表される化合物である、請求項１に記載の電荷輸送材料。
【化３】
2019114776.tif 000941
［一般式（３）において、Ｒ11〜Ｒ16のうちの４つ以上は各々独立に置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）を表し、その他のＲ11〜Ｒ16は各々独立に水素原子、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を表す。ただし、その他のＲ11〜Ｒ16が置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基、および、その置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環に他の環が縮合した構造を有する基であることはない。］
【請求項９】
一般式（３）のＲ11〜Ｒ16の４つまたは５つが置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）である、請求項８に記載の電荷輸送材料。
【請求項１０】
一般式（３）のＲ11〜Ｒ16の４つが置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）である、請求項９に記載の電荷輸送材料。
【請求項１１】
一般式（３）のＲ11、Ｒ12、Ｒ14、Ｒ15が置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）である、請求項１０に記載の電荷輸送材料。
【請求項１２】
一般式（３）のその他のＲ11〜Ｒ16が水素原子である、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の電荷輸送材料。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電荷輸送材料を含む有機発光素子。
【請求項１４】
前記電荷輸送材料を電子阻止層に含む、請求項１３に記載の有機発光素子。
【請求項１５】
前記電荷輸送材料を正孔輸送層に含む、１３に記載の有機発光素子。
【請求項１６】
ホスト材料として前記電荷輸送材料を発光層に含む、請求項１３に記載の有機発光素子。
【請求項１７】
遅延蛍光を放射する、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１８】
有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１９】
遅延蛍光材料を含む層とホール輸送材料を含む層を有しており、前記遅延蛍光材料と前記ホール輸送材料が下記式（１）の関係を満たすことを特徴とする、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の有機発光素子。
｜ＨＯＭＯH｜  ＞  ｜ＨＯＭＯT｜ −０．２ｅＶ              式（１）
［式（１）において、ＨＯＭＯHは前記ホール輸送材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位を表し、ＨＯＭＯTは前記遅延蛍光材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位を表す。単位はいずれもｅＶである。］
【請求項２０】
前記遅延蛍光材料と前記ホール輸送材料が下記式（２）の関係を満たす、請求項１９に記載の有機発光素子。
｜ＨＯＭＯH｜  ≧  ｜ＨＯＭＯT｜                           式（２）
［式（２）において、ＨＯＭＯHは前記ホール輸送材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位を表し、ＨＯＭＯTは前記遅延蛍光材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位を表す。単位はいずれもｅＶである。］
【請求項２１】
前記遅延蛍光材料を含む層と前記ホール輸送材料を含む層が接している、請求項１９または２０に記載の有機発光素子。
【請求項２２】
前記遅延蛍光材料を含む層が遅延蛍光材料の他にホスト材料を含む、請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項２３】
前記ホスト材料と前記ホール輸送材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位の絶対値の差が０．４ｅＶ以下である、請求項２２に記載の有機発光素子。
【請求項２４】
前記遅延蛍光材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位の絶対値が５．６ｅＶより大きい、請求項１９〜２３のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項２５】
下記一般式（１）で表される化合物。
【化４】
2019114776.tif 000942
［一般式（１）において、Ｃｚは置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）を表す。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を表す。ただし、Ｒが置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基、および、その置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環に他の環が縮合した構造を有する基であることはない。Ａｒは芳香環、または互いに連結した２つの芳香環からなる連結環構造を表す。ｍは４以上の整数を表し、ｎは０以上の整数を表す。ただし、ｍ＋ｎはＡｒに置換可能な置換基数の最大値を超えることはない。複数のＣｚは互いに同一であっても異なっていてもよい。また、ｎが２以上の整数であるとき、複数のＲは互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項２６】
一般式（１）のＡｒがベンゼン環である、請求項２５に記載の化合物。
【請求項２７】
前記ベンゼン環の１，２，４，５位がＣｚで置換されていて、各Ｃｚは同一であっても異なっていてもよい、請求項２６に記載の化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電荷輸送材料として有用な化合物とそれを用いた有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）などの有機発光素子の性能を高める研究が盛んに行われている。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧の改善（低電圧駆動化）には、電子輸送材料、正孔輸送材料、電子阻止材料、正孔阻止材料などの、発光材料と組み合わせて用いられる各種電荷輸送材料の機能が重要になり、発光材料についての開発と並行して、それらの電荷輸送材料についての開発や改良も進められている。
例えば、電子阻止材料は、発光層と正孔輸送層の間に設けられ、発光層中に存在する電子が発光層から正孔輸送層へ抜けてしまうことを阻止するとともに、正孔輸送層からの正孔を発光層へ輸送する機能を担う電子阻止層の材料であり、これにより発光層中での電子と正孔の再結合確率が向上し、結果的に駆動電圧の低減に繋がることになる。そうした電子阻止材料として、従来、下記式で表されるｍＣＰやｍＣＢＰが多用されている。
【０００３】
【化１】
2019114776.tif 000002
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１４／１５７６１９
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  １４  （２０１３）  ２７２１−２７２６
【非特許文献２】Ａｄｖ．  Ｍａｔｅｒ．  ２０１５，  ２７，  ２０１９−２０２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、有機発光素子では、ｍＣＰやｍＣＢＰが電子阻止層の材料として多用されている。しかし、ｍＣＰやｍＣＢＰにより構成した電子阻止層は熱安定性が低く、発光素子全体の熱安定性を悪くする原因になっている。有機発光素子は、カーナビゲーションシステムへの適用など、高温になる環境で使用されることが想定されるため、熱安定性の確保は極めて重要になる。その一方で、有機発光素子のエネルギー効率を向上させるには、電子阻止層を設けて駆動電圧を低くすることが効果的であり、電子阻止層は有機発光素子に欠かせない要素である。このような状況から、電子阻止材料としての機能を有し、且つ、ｍＣＰやｍＣＢＰよりも熱安定性が高い電荷輸送材料の開発が強く望まれる。
【０００７】
そこで、電子阻止層に使用した場合に、特にｍＣＰよりも高い熱安定性を得ることができ、且つ、素子の低電圧駆動化を図ることができる新たな材料を提供することを目的として鋭意検討を進めた。そして、そのような材料を用いることにより、低い駆動電圧でありながら、熱安定性が高く、実用性に優れた有機発光素子を実現することを目指して鋭意検討を進めた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
鋭意検討を進めた結果、本発明者らは、芳香環または互いに連結した２つの芳香環からなる連結環構造が、４つ以上の９−カルバゾリル基で置換された構造を有する化合物が、電子阻止性能を有するとともに熱安定性が高く、電子阻止層に用いる電荷輸送材料として有用であることを見出した。本発明は、こうした知見に基づいて提供されたものであり、具体的には、以下の構成を有する。
【０００９】
［１］  下記一般式（１）で表される化合物からなる電荷輸送材料。
【化２】
2019114776.tif 000003
［一般式（１）において、Ｃｚは置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）を表す。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を表す。ただし、Ｒが置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基、および、その置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環に他の環が縮合した構造を有する基であることはない。Ａｒは芳香環、または互いに連結した２つの芳香環からなる連結環構造を表す。ｍは４以上の整数を表し、ｎは０以上の整数を表す。ただし、ｍ＋ｎはＡｒに置換可能な置換基数の最大値を超えることはない。複数のＣｚは互いに同一であっても異なっていてもよい。また、ｎが２以上の整数であるとき、複数のＲは互いに同一であっても異なっていてもよい。］
［２］  一般式（１）のＣｚが下記一般式（２）で表される構造を有する、［１］に記載の電荷輸送材料。
【化３】
2019114776.tif 000004
［一般式（２）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。＊はＡｒへの結合位置を表す。］
［３］  一般式（２）のＲ3およびＲ6の少なくとも一方が置換基である、［２］に記載の電荷輸送材料。
［４］  一般式（１）のＡｒがベンゼン環、ビフェニル環、またはピリジン環である、［１］〜［３］のいずれか１項に記載の電荷輸送材料。
［５］  一般式（１）のＡｒがベンゼン環である、［４］に記載の電荷輸送材料。
［６］  一般式（１）のｎが０である、［１］〜［５］のいずれか１項に記載の電荷輸送材料。
［７］  一般式（１）のｍ＋ｎが、Ａｒに置換可能な置換基数の最大値よりも小さい、［１］〜［６］のいずれか１項に記載の電荷輸送材料。
［８］  一般式（１）で表される化合物が下記一般式（３）で表される化合物である、［１］に記載の電荷輸送材料。
【化４】
2019114776.tif 000005
［一般式（３）において、Ｒ11〜Ｒ16のうちの４つ以上は各々独立に置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）を表し、その他のＲ11〜Ｒ16は各々独立に水素原子、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を表す。ただし、その他のＲ11〜Ｒ16が置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基、および、その置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環に他の環が縮合した構造を有する基であることはない。］
［９］  一般式（３）のＲ11〜Ｒ16の４つまたは５つが置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）である、［８］に記載の電荷輸送材料。
［１０］  一般式（３）のＲ11〜Ｒ16の４つが置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）である、［９］に記載の電荷輸送材料。
［１１］  一般式（３）のＲ11、Ｒ12、Ｒ14、Ｒ15が置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）である、［１０］に記載の電荷輸送材料。
［１２］  一般式（３）のその他のＲ11〜Ｒ16が水素原子である、［８］〜［１１］のいずれか１項に記載の電荷輸送材料。
【００１０】
［１３］  ［１］〜［１２］のいずれか１項に記載の電荷輸送材料を含む有機発光素子。
［１４］  前記電荷輸送材料を電子阻止層に含む、［１３］に記載の有機発光素子。
［１５］  前記電荷輸送材料を正孔輸送層に含む、［１３］に記載の有機発光素子。
［１６］  ホスト材料として前記電荷輸送材料を発光層に含む、［１３］に記載の有機発光素子。
［１７］  遅延蛍光を放射する、［１３］〜［１６］のいずれか１項に記載の有機発光素子。
［１８］  有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする、［１３］〜［１７］のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【００１１】
［１９］  前記一般式（１）で表される化合物。
［２０］  一般式（１）のＡｒがベンゼン環である、［１９］に記載の化合物。
［２１］  前記ベンゼン環の１，２，４，５位がＣｚで置換されていて、各Ｃｚは同一であっても異なっていてもよい、［２０］に記載の化合物。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の化合物は、電荷輸送材料として有用である。本発明の電荷輸送材料で電子阻止層を構成することにより、ｍＣＰで電子輸送層を構成する場合に比べて熱安定性が高くなり、また、駆動電圧が低い有機発光素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成例を示す概略断面図である。
【図２】製造例１の有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−外部量子効率特性を示すグラフである。
【図３】製造例２の有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−外部量子効率特性を示すグラフである。
【図４】製造例３の有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−外部量子効率特性を示すグラフである。
【図５】製造例４の有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−外部量子効率特性を示すグラフである。
【図６】製造例１、３、５の電圧−電流密度特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。本明細書中において「芳香族炭化水素環」は炭化水素からなる芳香環を意味し、「芳香族複素環」はヘテロ原子を含む芳香環を意味する。本発明に用いられる化合物の分子内に存在する水素原子の同位体種は特に限定されず、例えば分子内の水素原子がすべて1Ｈであってもよいし、一部または全部が2Ｈ（デューテリウムＤ）であってもよい。
【００１５】
［一般式（１）で表される化合物］
本発明の電荷輸送材料は下記一般式（１）で表される化合物からなることを特徴とする。
【００１６】
【化５】
2019114776.tif 000006
【００１７】
一般式（１）において、Ｃｚは置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）を表す。９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環に他の環が縮合して形成される環状構造の説明と具体例については、下記のＲ1とＲ2等が互いに結合して形成する環状構造についての説明と具体例を参照することができる。
【００１８】
Ｃｚは下記一般式（２）で表される構造を有することが好ましい。
【化６】
2019114776.tif 000007
【００１９】
一般式（２）において、＊はＡｒへの結合位置を表す。すなわち、一般式（２）で表される基は、その窒素原子がＡｒを構成する炭素原子またはヘテロ原子へ単結合で結合する。
一般式（２）のＲ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1〜Ｒ8のうちの置換基の数は特に制限されず、Ｒ1〜Ｒ8のすべてが無置換（すなわち水素原子）であってもよい。一般式（２）に置換基が存在している場合、その置換基はＲ2〜Ｒ4、Ｒ5〜Ｒ7の少なくとも１つであることが好ましく、Ｒ3およびＲ6の少なくとも一方であることがより好ましい。
【００２０】
Ｒ1〜Ｒ8がとりうる置換基として、例えばヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数１〜２０のアルキル置換アミノ基、炭素数２〜２０のアシル基、炭素数６〜４０のアリール基、炭素数３〜４０のヘテロアリール基、６〜２０のアリールオキシ基、炭素数６〜２０のアリールチオ基、炭素数６〜２０のアリール置換アミノ基、炭素数６〜２０のアリールスルホニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルコキシカルボニル基、炭素数１〜１０のアルキルスルホニル基、炭素数１〜１０のハロアルキル基、アミド基、炭素数２〜１０のアルキルアミド基、炭素数３〜２０のトリアルキルシリル基、炭素数４〜２０のトリアルキルシリルアルキル基、炭素数５〜２０のトリアルキルシリルアルケニル基、炭素数５〜２０のトリアルキルシリルアルキニル基およびニトロ基等が挙げられる。これらの具体例のうち、さらに置換基により置換可能なものは置換されていてもよい。より好ましい置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１〜２０の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数６〜４０の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数３〜４０の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、炭素数１〜２０のジアルキル置換アミノ基である。さらに好ましい置換基は、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、炭素数１〜１０の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数１〜１０の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数６〜１５の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数３〜１２の置換もしくは無置換のヘテロアリール基である。
【００２１】
Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。環状構造は芳香環であっても脂肪環であってもよく、またヘテロ原子を含むものであってもよく、さらに環状構造は２環以上の縮合環であってもよい。ここでいうヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択されるものであることが好ましい。形成される環状構造の例として、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環、イミダゾリン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、シクロヘキサジエン環、シクロヘキセン環、シクロペンテン環、シクロヘプタトリエン環、シクロヘプタジエン環、シクロヘプテン環などを挙げることができる。
【００２２】
一般式（１）において、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を表す。ただし、Ｒが置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基、および、その置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環に他の環が縮合した構造を有する基であることはない。
Ｒにおけるアルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。好ましい炭素数は１〜２０であり、より好ましくは１〜１０であり、さらに好ましくは１〜６である。例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基などを例示することができる。アルキル基に置換しうる置換基として、炭素数６〜４０のアリール基、炭素数３〜４０のヘテロアリール基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数２〜１０のアルキニル基等を挙げることができる。これらの置換基は、さらに置換基で置換されていてもよい。
【００２３】
Ｒにおけるアリール基を構成する芳香族炭化水素環は、単環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であってもよい。また、アリール基は、２以上の芳香族炭化水素環を有し、各芳香族炭化水素環が他の芳香族炭化水素環の少なくとも１つと単結合やスピロ結合で連結した連結環構造を有していてもよい。２以上の芳香族炭化水素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分枝状に連結したものであってもよい。アリール基を構成する芳香族炭化水素環の炭素数は、６〜４０であることが好ましく、６〜２２であることがより好ましく、６〜１８であることがさらに好ましく、６〜１４であることがさらにより好ましく、６〜１０であることが特に好ましい。アリール基の具体例として、フェニル基、ナフタレニル基、ビフェニル基を挙げることができる。アリール基に置換しうる置換基の説明と好ましい範囲については、上記のＲ1〜Ｒ8がとりうる置換基の説明と好ましい範囲を参照することができる。
【００２４】
Ｒにおけるヘテロアリール基を構成する芳香族複素環は、単環であっても、１以上の複素環と１以上の芳香族炭化水素環または芳香族複素環が縮合した縮合環であってもよい。また、ヘテロアリール基は、２以上の芳香族複素環を有し、各芳香族複素環が他の芳香族複素環の少なくとも１つと単結合やスピロ結合で連結した連結環構造を有していてもよい。２以上の芳香族複素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分枝状に連結したものであってもよい。ヘテロアリール基を構成する芳香族複素環の炭素数は３〜４０であることが好ましく、５〜２２であることがより好ましく、５〜１８であることがさらに好ましく、５〜１４であることがさらにより好ましく、５〜１０であることが特に好ましい。芳香族複素環を構成するヘテロ原子として、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等を挙げることができ、窒素原子であることが好ましい。複素環の具体例として、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、トリアゾール環、ベンゾトリアゾール環を挙げることができる。ヘテロアリール基に置換しうる置換基の説明と好ましい範囲については、上記のＲ1〜Ｒ8がとりうる置換基の説明と好ましい範囲を参照することができる。
【００２５】
一般式（１）において、Ａｒは芳香環、または互いに連結した２つの芳香環からなる連結環構造を表す。Ａｒにおける芳香環および連結環構造を構成する各芳香環は、芳香族炭化水素環であってもよいし、芳香族複素環であってもよい。また、連結環構造を構成する２つの芳香環は、互いに同一であっても異なっていてもよく、２つの芳香環の組み合わせは、芳香族炭化水素環と芳香族炭化水素環の組み合わせ、芳香族複素環と芳香族複素環の組み合わせ、芳香族炭化水素環と芳香族複素環の組み合わせのいずれであってもよい。連結環構造を構成する２つの芳香環は、芳香族炭化水素環と芳香族炭化水素環の組み合わせであることが好ましく、同一の芳香族炭化水素環同士の組み合わせであることがより好ましい。連結環構造を構成する２つ芳香環を連結する結合として、単結合、スピロ結合等を挙げることができ、単結合であることが好ましい。
Ａｒにおける芳香環および連結環構造を構成する少なくとも一方の芳香環が芳香族炭化水素環であるとき、その芳香族炭化水素環は、単環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であってもよい。また、その芳香族炭化水素環の炭素数は６〜４０であることが好ましく、６〜２２であることがより好ましく、６〜１８であることがさらに好ましく、６〜１４であることがさらにより好ましく、６〜１０であることが特に好ましい。Ａｒにおける芳香環および連結環構造を構成する芳香炭化水素環の具体例として、ベンゼン環、ナフタレン環を挙げることができる。
また、Ａｒにおける芳香環および連結環構造を構成する少なくとも一方の芳香環が芳香族複素環であるとき、その芳香族複素環は、単環であっても、１以上の複素環と１以上の芳香族炭化水素環または芳香族複素環が縮合した縮合環であってもよい。また、その芳香族複素環の炭素数は５〜２２であることが好ましく、５〜１８であることがより好ましく、５〜１４であることがさらに好ましく、５〜１０であることがさらにより好ましい。芳香族複素環を構成するヘテロ原子として、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等を挙げることができ、窒素原子であることが好ましい。Ａｒにおける芳香環および連結環構造を構成する芳香族複素環の具体例として、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアゾール環、ベンゾトリアゾール環を挙げることができる。
これらの中で、Ａｒは、ベンゼン環、ビフェニル環、ピリジン環であることが好ましく、ベンゼン環であることがより好ましい。
【００２６】
一般式（１）において、ｍは４以上の整数を表し、ｎは０以上の整数を表す。ただし、ｍ＋ｎはＡｒに置換可能な置換基数の最大値を超えることはない。
ｍはＡｒに置換しているＣｚの数を表す。Ａｒに置換している複数のＣｚは互いに同一であっても異なっていてもよい。ｎはＡｒに置換しているＲの数を表す。ｎが２以上の整数であるとき、Ａｒに置換している複数のＲは互いに同一であっても異なっていてもよい。ｎはｍよりも小さいことが好ましく、０であることがより好ましい。
Ａｒにおける置換可能な置換基数の最大値は、言い換えれば、Ａｒが表す芳香環または連結環構造と環構造が共通する無置換の芳香環または連結環構造を仮定したとき、その芳香環または連結環構造においての置換基で置換可能な水素原子の数に相当する。置換基で置換可能な水素原子は、具体的には、芳香族炭化水素環の場合ではメチン基（−ＣＨ＝）の水素原子であり、芳香族複素環の場合では、メチン基（−ＣＨ＝）の水素原子やイミノ基（−ＮＨ−）の水素原子等を挙げることができる。置換可能な置換基数の最大値は、例えばベンゼン環では６であり、ビフェニル環では１２であり、ピリジン環では５である。
ｍ＋ｎは置換可能な置換基数の最大値よりも小さいことが好ましい。すなわち、Ａｒの置換基で置換可能な位置の少なくとも１つは無置換であることが好ましい。
【００２７】
一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（３）で表される化合物であることが好ましい。
【化７】
2019114776.tif 000008
【００２８】
一般式（３）において、Ｒ11〜Ｒ16のうちの４つ以上は各々独立に置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）を表し、その他のＲ11〜Ｒ16は各々独立に水素原子、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を表す。ただし、その他のＲ11〜Ｒ16が置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基、および、その置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環に他の環が縮合した構造を有する基であることはない。
Ｒ11〜Ｒ16における置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）の説明と好ましい範囲については、一般式（１）のＣｚにおける置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）の説明と好ましい範囲を参照することができる。その他のＲ11〜Ｒ16における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、置換もしくは無置換のヘテロアリール基の説明と好ましい範囲、具体例については、一般式（１）のＲにおける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、置換もしくは無置換のヘテロアリール基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。なお、以下の説明では、Ｒ11〜Ｒ16における「置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基（ただし、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）」を「置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基等」ということがある。
Ｒ11〜Ｒ16のうちの複数の置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基等は互いに同一であっても異なっていてもよい。また、Ｒ11〜Ｒ16のうちの２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とき、その２つが表す基は互いに同一であっても異なっていてもよい。
置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基等であるものは、Ｒ11〜Ｒ16のうちの４つであっても、５つまたは６つであってもよいが、４つまたは５つであることが好ましく、４つであることがより好ましい。Ｒ11〜Ｒ16のうちの４つが置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基等である場合、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ14、Ｒ15が置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基等であることが好ましい。Ｒ11〜Ｒ16のうちの４つまたは５つが置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基等であるとき、その他のＲ11〜Ｒ16は水素原子、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をとりうるが、水素原子であることが好ましい。すなわち、Ｒ11〜Ｒ16のうちの置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基等以外は水素原子（無置換）であることが好ましい。
【００２９】
以下において、一般式（１）で表される化合物の具体例を例示する。ただし、本発明において用いることができる一般式（１）で表される化合物はこれらの具体例によって限定的に解釈されるべきものではない。なお、以下の化合物の具体例において、例えば化合物３の４つのカルバゾリル基の３位と６位に記載されている基はメチル基を表し、他の化合物の具体例においても同様の記載はメチル基を表す。また、以下の化合物の具体例において、水素同位体のうちデューテリウムについては特に「Ｄ」と表記しており、特に表記がないものは水素原子（1Ｈ）を表す。「ｎーＢｕ」はノルマルブチル基を表し、「ｔ−Ｂｕ」はターシャリーブチル基を表し、「ｓーＢｕ」はセカンダリーブチル基を表し、「ｉｓｏーＢｕ」はイソブチル基を表し、「Ｐｈ」はフェニル基を表し、「ＭｅＯ」はメトキシ基を表す。
【００３０】
【化８】
2019114776.tif 000009
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【００３１】
一般式（１）で表される化合物の分子量は、例えば一般式（１）で表される化合物を含む有機層を蒸着法により製膜して利用することを意図する場合には、１５００以下であることが好ましく、１２００以下であることがより好ましく、１０００以下であることがさらに好ましく、８００以下であることがさらにより好ましい。分子量の下限値は、一般式（１）で表される最小化合物の分子量である７３８以上が好ましい。
一般式（１）で表される化合物は、分子量にかかわらず塗布法で成膜してもよい。塗布法を用いれば、分子量が比較的大きな化合物であっても成膜することが可能である。
【００３２】
本発明を応用して、分子内に一般式（１）で表される構造を複数個含む化合物を、電荷輸送材料として用いることも考えられる。
例えば、一般式（１）で表される構造中にあらかじめ重合性基を存在させておいて、その重合性基を重合させることによって得られる重合体を、電荷輸送材料として用いることが考えられる。具体的には、一般式（１）のＣｚ、Ａｒ、Ｒのいずれかに重合性官能基を含むモノマーを用意して、これを単独で重合させるか、他のモノマーとともに共重合させることにより、繰り返し単位を有する重合体を得て、その重合体を電荷輸送材料として用いることが考えられる。あるいは、一般式（１）で表される構造を有する化合物どうしをカップリングさせることにより、二量体や三量体を得て、それらを電荷輸送材料として用いることも考えられる。
【００３３】
一般式（１）で表される構造を含む繰り返し単位を有する重合体の例として、下記一般式（４）または（５）で表される構造を含む重合体を挙げることができる。
【化９】
2019114776.tif 000019
【００３４】
一般式（４）または（５）において、Ｑは一般式（１）で表される構造を含む基を表し、Ｌ1およびＬ2は連結基を表す。連結基の炭素数は、好ましくは０〜２０であり、より好ましくは１〜１５であり、さらに好ましくは２〜１０である。連結基は−Ｘ11−Ｌ11−で表される構造を有するものであることが好ましい。ここで、Ｘ11は酸素原子または硫黄原子を表し、酸素原子であることが好ましい。Ｌ11は連結基を表し、置換もしくは無置換のアルキレン基、または置換もしくは無置換のアリーレン基であることが好ましく、炭素数１〜１０の置換もしくは無置換のアルキレン基、または置換もしくは無置換のフェニレン基であることがより好ましい。
一般式（４）または（５）において、Ｒ101、Ｒ102、Ｒ103およびＲ104は、各々独立に置換基を表す。好ましくは、炭素数１〜６の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数１〜６の置換もしくは無置換のアルコキシ基、ハロゲン原子であり、より好ましくは炭素数１〜３の無置換のアルキル基、炭素数１〜３の無置換のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子であり、さらに好ましくは炭素数１〜３の無置換のアルキル基、炭素数１〜３の無置換のアルコキシ基である。
Ｌ1およびＬ2で表される連結基は、Ｑを構成する一般式（１）の構造のＣｚ、Ａｒ、Ｒのいずれか、一般式（２）のＲ1〜Ｒ8のいずれか、一般式（３）の構造のＲ11〜Ｒ16のいずれかに結合することができる。１つのＱに対して連結基が２つ以上連結して架橋構造や網目構造を形成していてもよい。
【００３５】
繰り返し単位の具体的な構造例として、下記式（２１）〜（２４）で表される構造を挙げることができる。
【化１０】
2019114776.tif 000020
【００３６】
これらの式（２１）〜（２４）を含む繰り返し単位を有する重合体は、一般式（１）の構造のＣｚ、Ａｒ、Ｒのいずれかにヒドロキシ基を導入しておき、それをリンカーとして下記化合物を反応させて重合性基を導入し、その重合性基を重合させることにより合成することができる。
【化１１】
2019114776.tif 000021
【００３７】
分子内に一般式（１）で表される構造を含む重合体は、一般式（１）で表される構造を有する繰り返し単位のみからなる重合体であってもよいし、それ以外の構造を有する繰り返し単位を含む重合体であってもよい。また、重合体の中に含まれる一般式（１）で表される構造を有する繰り返し単位は、単一種であってもよいし、２種以上であってもよい。一般式（１）で表される構造を有さない繰り返し単位としては、通常の共重合に用いられるモノマーから誘導されるものを挙げることができる。例えば、エチレン、スチレンなどのエチレン性不飽和結合を有するモノマーから誘導される繰り返し単位を挙げることができる。
【００３８】
［一般式（１）で表される化合物の合成方法］
一般式（１）で表される化合物は、例えば、下記一般式（１’）で表される化合物に、下記一般式（２’）で表される化合物を反応させることにより合成することが可能である。
【化１２】
2019114776.tif 000022
【００３９】
上記の反応式におけるＣｚ、Ａｒ、Ｒ、ｍ、ｎの説明については、一般式（１）における対応する記載を参照することができる。Ｘはハロゲン原子を表し、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができる。ここで、一般式（１）で表される化合物として、Ｃｚを複数種（例えばＣｚ1、Ｃｚ2）有するものを合成したい場合には、Ｃｚ1を導入したい位置にＸ1を有し、Ｃｚ2を導入したい位置にＸ2を有する一般式（１’）で表される化合物を用意し、その化合物にＣｚ1−Ｈ、Ｃｚ2−Ｈを段階的に反応させてＣｚ1、Ｃｚ2を順に導入する方法により合成することができる。あるいは、Ｃｚ1を導入したい位置にＸ1を有し、Ｃｚ2を導入したい位置に保護基を有する一般式（１’）で表される化合物の誘導体を用意し、その誘導体にＣｚ1−Ｈを反応させてＣｚ1を導入した後、脱保護を行い、Ｃｚ2−Ｈを反応させてＣｚ2を導入する方法も採用することができる。
【００４０】
［有機発光素子］
本発明の一般式（１）で表される化合物は、有機発光素子の電荷輸送材料として有用である。このため、本発明の一般式（１）で表される化合物は、有機発光素子の電子阻止層や正孔輸送層の材料として、あるいは、発光層のホスト材料として効果的に用いることができる。特に、本発明の一般式（１）で表される化合物を電子阻止層に用いることにより、素子の低電圧駆動化を図ることができ、また、ｍＣＰを電子阻止層に用いる場合に比べて熱安定性が改善され、高い実用性を実現することができる。
【００４１】
本発明の一般式（１）で表される化合物を電荷輸送材料として用いることにより、有機フォトルミネッセンス素子（有機ＰＬ素子）や有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）などの優れた有機発光素子を提供することができる。
有機フォトルミネッセンス素子は、基板上に少なくとも発光層を形成した構造を有する。有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも陽極、陰極、および陽極と陰極の間に有機層を形成した構造を有する。有機層は、少なくとも発光層を含むものであり、発光層のみからなるものであってもよいし、発光層の他に１層以上の有機層を有するものであってもよい。そのような他の有機層として、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層、励起子阻止層などを挙げることができる。正孔輸送層は正孔注入機能を有した正孔注入輸送層でもよく、電子輸送層は電子注入機能を有した電子注入輸送層でもよい。具体的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構造例を図１に示す。図１において、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は正孔輸送層、５は電子阻止層、６は発光層、７は電子輸送層、８は陰極を表わす。
以下において、有機エレクトロルミネッセンス素子の各部材および各層について説明する。なお、基板と発光層の説明は有機フォトルミネッセンス素子の基板と発光層にも該当する。
【００４２】
（基板）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。この基板については、特に制限はなく、従来から有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであればよく、例えば、ガラス、透明プラスチック、石英、シリコンなどからなるものを用いることができる。
【００４３】
（陽極）
有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが好ましく用いられる。このような電極材料の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極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、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極材料の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な材料を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／sq.(ohms per square)以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００４４】
（陰極）
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが用いられる。このような電極材料の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性および酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極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。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／sq.(ohms per square)以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陽極の説明で挙げた導電性透明材料を陰極に用いることで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【００４５】
（発光層）
発光層は、陽極および陰極のそれぞれから注入された正孔および電子が再結合することにより励起子が生成した後、発光する層であり、発光材料を単独で発光層に使用しても良いが、好ましくは発光材料とホスト材料を含む。発光材料は、蛍光材料、遅延蛍光材料、りん光材料のいずれであってもよいが、高い発光効率を得やすいことから遅延蛍光材料を用いることが好ましい。ここで、遅延蛍光は、励起状態になった化合物において、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差が生じた後、その励起一重項状態から基底状態に戻る際に放射される蛍光であり、基底状態から直接遷移した励起一重項状態からの蛍光（通常の蛍光）よりも通常遅れて観測される。遅延蛍光材料は、こうした遅延蛍光を放射する発光材料である。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子および有機フォトルミネッセンス素子が高い発光効率を発現するためには、発光材料に生成した一重項励起子および三重項励起子を、発光材料中に閉じ込めることが重要である。従って、発光層中に発光材料に加えてホスト材料を用いることが好ましい。ホスト材料としては、励起一重項エネルギー、励起三重項エネルギーの少なくとも何れか一方が本発明の発光材料よりも高い値を有する有機化合物を用いることができる。その結果、本発明の発光材料に生成した一重項励起子および三重項励起子を、本発明の発光材料の分子中に閉じ込めることが可能となり、その発光効率を十分に引き出すことが可能となる。もっとも、一重項励起子および三重項励起子を十分に閉じ込めることができなくても、高い発光効率を得ることが可能な場合もあるため、高い発光効率を実現しうるホスト材料であれば特に制約なく本発明に用いることができる。本発明の有機発光素子または有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光は発光層に含まれる本発明の発光材料から生じる。この発光は蛍光発光、遅延蛍光発光、燐光発光のいずれでもよく、これらの２種以上の発光を含んでいてもよい。また、発光の一部或いは部分的にホスト材料からの発光があってもかまわない。
ホスト材料を用いる場合、発光材料である本発明の化合物が発光層中に含有される量は０．１重量％以上であることが好ましく、１重量％以上であることがより好ましく、また、５０重量％以下であることが好ましく、２０重量％以下であることがより好ましく、１０重量％以下であることがさらに好ましい。
発光層におけるホスト材料としては、正孔輸送能、電子輸送能を有し、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高いガラス転移温度を有する有機化合物であることが好ましい。
また、発光層には、発光材料およびホスト材料とともに、発光材料の発光をアシストするアシストドーパントを用いてもよい。アシストドーパントには、ホスト材料の励起一重項エネルギーと発光材料の励起一重項エネルギーの間の励起一重項エネルギー準位を有し、且つ、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差を生じる化合物を用いることができる。逆項間交差を生じる化合物であることは、遅延蛍光の放射を確認することで判定することができる。
【００４６】
上記のように、発光層の発光材料は、高い発光効率が得られることから、遅延蛍光材料であることが好ましい。遅延蛍光材料により高い発光効率が得られるのは、以下の原理による。
有機エレクトロルミネッセンス素子においては、正負の両電極より発光材料にキャリアを注入し、励起状態の発光材料を生成し、発光させる。通常、キャリア注入型の有機エレクトロルミネッセンス素子の場合、生成した励起子のうち、励起一重項状態に励起されるのは２５％であり、残り７５％は励起三重項状態に励起される。従って、励起三重項状態からの発光であるリン光を利用するほうが、エネルギーの利用効率が高い。しかしながら、励起三重項状態は寿命が長いため、励起状態の飽和や励起三重項状態の励起子との相互作用によるエネルギーの失活が起こり、一般にリン光の量子収率が高くないことが多い。一方、遅延蛍光材料は、項間交差等により励起三重項状態へとエネルギーが遷移した後、三重項−三重項消滅あるいは熱エネルギーの吸収により、励起一重項状態に逆項間交差され蛍光を放射する。有機エレクトロルミネッセンス素子においては、なかでも熱エネルギーの吸収による熱活性化型の遅延蛍光材料が特に有用であると考えられる。有機エレクトロルミネッセンス素子に遅延蛍光材料を利用した場合、励起一重項状態の励起子は通常通り蛍光を放射する。一方、励起三重項状態の励起子は、デバイスが発する熱を吸収して励起一重項へ項間交差され蛍光を放射する。このとき、励起一重項からの発光であるため蛍光と同波長での発光でありながら、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差により、生じる光の寿命（発光寿命）は通常の蛍光よりも長くなるため、これらよりも遅延した蛍光として観察される。これを遅延蛍光として定義できる。このような熱活性化型の逆交間交差機構を用いれば、キャリア注入後に熱エネルギーの吸収を経ることにより、通常は２５％しか生成しなかった励起一重項状態の化合物の比率を２５％以上に引き上げることが可能となる。１００℃未満の低い温度でも強い蛍光および遅延蛍光を発する化合物を用いれば、デバイスの熱で充分に励起三重項状態から励起一重項状態への項間交差が生じて遅延蛍光を放射するため、発光効率を飛躍的に向上させることができる。
【００４７】
（注入層）
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、正孔注入層と電子注入層があり、陽極と発光層または正孔輸送層の間、および陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。注入層は必要に応じて設けることができる。
【００４８】
（阻止層）
阻止層は、発光層中に存在する電荷（電子もしくは正孔）および／または励起子の発光層外への拡散を阻止することができる層である。電子阻止層は、発光層および正孔輸送層の間に配置されることができ、電子が正孔輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。同様に、正孔阻止層は発光層および電子輸送層の間に配置されることができ、正孔が電子輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。阻止層はまた、励起子が発光層の外側に拡散することを阻止するために用いることができる。すなわち電子阻止層、正孔阻止層はそれぞれ励起子阻止層としての機能も兼ね備えることができる。本明細書でいう電子阻止層または励起子阻止層は、一つの層で電子阻止層および励起子阻止層の機能を有する層を含む意味で使用される。
【００４９】
（正孔阻止層）
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は電子を輸送しつつ、正孔が電子輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。正孔阻止層の材料としては、後述する電子輸送層の材料を必要に応じて用いることができる。
【００５０】
（電子阻止層）
電子阻止層とは、広い意味では正孔を輸送する機能を有する。電子阻止層は正孔を輸送しつつ、電子が正孔輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔が再結合する確率を向上させることができる。この電子阻止層の材料には、一般式（１）で表される本発明の化合物群から選ばれる１種または２種以上を用いることができる。これにより、素子の熱安定性を効果的に高くすることができ、また、低電圧駆動化を図ることができる。
【００５１】
（励起子阻止層）
励起子阻止層とは、発光層内で正孔と電子が再結合することにより生じた励起子が電荷輸送層に拡散することを阻止するための層であり、本層の挿入により励起子を効率的に発光層内に閉じ込めることが可能となり、素子の発光効率を向上させることができる。励起子阻止層は発光層に隣接して陽極側、陰極側のいずれにも挿入することができ、両方同時に挿入することも可能である。すなわち、励起子阻止層を陽極側に有する場合、正孔輸送層と発光層の間に、発光層に隣接して該層を挿入することができ、陰極側に挿入する場合、発光層と陰極との間に、発光層に隣接して該層を挿入することができる。また、陽極と、発光層の陽極側に隣接する励起子阻止層との間には、正孔注入層や電子阻止層などを有することができ、陰極と、発光層の陰極側に隣接する励起子阻止層との間には、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層などを有することができる。阻止層を配置する場合、阻止層として用いる材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーの少なくともいずれか一方は、発光材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーよりも高いことが好ましい。
【００５２】
（正孔輸送層）
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。使用できる公知の正孔輸送材料としては例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物およびスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、芳香族第３級アミン化合物を用いることがより好ましい。
【００５３】
（電子輸送層）
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる場合もある）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。使用できる電子輸送層としては例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導ｈ体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【００５４】
有機エレクトロルミネッセンス素子には、一般式（１）で表される化合物を電子阻止層以外の層に用いてもよい。例えば、上記の発光層のホスト材料や正孔輸送層などにも一般式（１）で表される化合物を用いることができる。その場合、一般式（１）で表される化合物を、電子阻止層以外の層のみに用いてもよいし、電子阻止層と電子阻止層以外の層の両方に用いてもよい。電子阻止層と電子阻止層以外の層の両方に一般式（１）で表される化合物を用いる場合、電子阻止層に用いる一般式（１）で表される化合物と、電子阻止層以外の層に用いる一般式（１）で表される化合物は、同一であっても異なっていてもよい。
有機エレクトロルミネッセンス素子を作製するには、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する各有機層を基板上に順に製膜する。これらの層の製膜方法は特に限定されず、ドライプロセス、ウェットプロセスのどちらで作製してもよい。
【００５５】
以下に、有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることができる好ましい材料を具体的に例示する。ただし、本発明において用いることができる材料は、以下の例示化合物によって限定的に解釈されることはない。また、特定の機能を有する材料として例示した化合物であっても、その他の機能を有する材料として転用することも可能である。
【００５６】
まず、発光層に用いることができる発光材料について説明する。発光層には、発光材料を用いる。発光材料は遅延蛍光を放射する遅延蛍光材料であっても、遅延蛍光を放射しない蛍光材料であってもよい。好ましいのは、遅延蛍光を放射する化合物を用いる場合である。
発光層に用いることができる遅延蛍光材料の種類は特に制限されない。好ましい遅延蛍光材料として、ＷＯ２０１３／１５４０６４号公報の段落０００８〜００４８および００９５〜０１３３、ＷＯ２０１３／０１１９５４号公報の段落０００７〜００４７および００７３〜００８５、ＷＯ２０１３／０１１９５５号公報の段落０００７〜００３３および００５９〜００６６、ＷＯ２０１３／０８１０８８号公報の段落０００８〜００７１および０１１８〜０１３３、特開２０１３−２５６４９０号公報の段落０００９〜００４６および００９３〜０１３４、特開２０１３−１１６９７５号公報の段落０００８〜００２０および００３８〜００４０、ＷＯ２０１３／１３３３５９号公報の段落０００７〜００３２および００７９〜００８４、ＷＯ２０１３／１６１４３７号公報の段落０００８〜００５４および０１０１〜０１２１、特開２０１４−９３５２号公報の段落０００７〜００４１および００６０〜００６９、ＷＯ２０１３／０６０５８２号公報の段落００１３〜００３４、特開２０１４−９２２４号公報の段落０００８〜００４８および００６７〜００７６、特開２０１７−１１９６６３号公報の段落００１３〜００２５、特開２０１７−１１９６６４号公報の段落００１３〜００２６、特開２０１７−２２２６２３号公報の段落００１２〜００２５、特開２０１７−２２６８３８号公報の段落００１０〜００５０、特開２０１８−１００４１１号公報の段落００１２〜００４３、ＷＯ２０１８／００６７６４号公報の００１５〜００８１、ＷＯ２０１８／０４７８５３号公報の段落００１６〜００４４ に記載される一般式に包含される化合物、特に例示化合物であって、遅延蛍光を放射するものを挙げることができる。また、特開２０１３−２５３１２１号公報、ＷＯ２０１３／１３３３５９号公報、ＷＯ２０１４／０３４５３５号公報、ＷＯ２０１４／１１５７４３号公報、ＷＯ２０１４／１２２８９５号公報、ＷＯ２０１４／１２６２００号公報、ＷＯ２０１４／１３６７５８号公報、ＷＯ２０１４／１３３１２１号公報、ＷＯ２０１４／１３６８６０号公報、ＷＯ２０１４／１９６５８５号公報、ＷＯ２０１４／１８９１２２号公報、ＷＯ２０１４／１６８１０１号公報、ＷＯ２０１５／００８５８０号公報、ＷＯ２０１４／２０３８４０号公報、ＷＯ２０１５／００２２１３号公報、ＷＯ２０１５／０１６２００号公報、ＷＯ２０１５／０１９７２５号公報、ＷＯ２０１５／０７２４７０号公報、ＷＯ２０１５／１０８０４９号公報、ＷＯ２０１５／０８０１８２号公報、ＷＯ２０１５／０７２５３７号公報、ＷＯ２０１５／０８０１８３号公報、特開２０１５−１２９２４０号公報、ＷＯ２０１５／１２９７１４号公報、ＷＯ２０１５／１２９７１５号公報、ＷＯ２０１５／１３３５０１号公報、ＷＯ２０１５／１３６８８０号公報、ＷＯ２０１５／１３７２４４号公報、ＷＯ２０１５／１３７２０２号公報、ＷＯ２０１５／１３７１３６号公報、ＷＯ２０１５／１４６５４１号公報、ＷＯ２０１５／１５９５４１号公報に記載される発光材料であって、遅延蛍光を放射するものも好ましく採用することができる。なお、この段落に記載される上記の公報は、本明細書の一部としてここに引用している。
【００５７】
さらに以下に記載する一般式（Ａ）〜（Ｇ）で表される化合物や、以下に記載する構造を有する化合物を発光材料として採用することができる。特に、遅延蛍光を放射するものを好ましく採用することができる。
まず一般式（Ａ）で表される化合物について説明する。
【化１３】
2019114776.tif 000023
【００５８】
一般式（Ａ）において、Ｒ1〜Ｒ5の０〜４つはシアノ基を表し、Ｒ1〜Ｒ5の少なくとも１つは置換アミノ基を表し、残りのＲ1〜Ｒ5は水素原子、またはシアノと置換アミノ基以外の置換基を表す。
ここでいう置換アミノ基は、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基であることが好ましく、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基を構成する２つのアリール基は互いに連結していてもよい。連結は、単結合でなされていてよいし（その場合はカルバゾ−ル環が形成される）、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ6）−、−Ｃ（Ｒ7）（Ｒ8）−、−Ｓｉ（Ｒ9）（Ｒ10）−などの連結基でなされていてもよい。ここで、Ｒ6〜Ｒ10は水素原子または置換基を表し、Ｒ7とＲ8、Ｒ9とＲ10は、それぞれ互いに連結して環状構造を形成してもよい。
置換アミノ基はＲ1〜Ｒ5のいずれであってもよく、例えばＲ1とＲ2、Ｒ1とＲ3、Ｒ1とＲ4、Ｒ1とＲ5、Ｒ2とＲ3、Ｒ2とＲ4、Ｒ1とＲ2とＲ3、Ｒ1とＲ2とＲ4、Ｒ1とＲ2とＲ5、Ｒ1とＲ3とＲ4、Ｒ1とＲ3とＲ5、Ｒ2とＲ3とＲ4、Ｒ1とＲ2とＲ3とＲ4、Ｒ1とＲ2とＲ3とＲ5、Ｒ1とＲ2とＲ4とＲ5、Ｒ1とＲ2とＲ3とＲ4とＲ5を置換アミノ基とすること等ができる。シアノ基もＲ1〜Ｒ5のいずれであってもよく、例えばＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ1とＲ2、Ｒ1とＲ3、Ｒ1とＲ4、Ｒ1とＲ5、Ｒ2とＲ3、Ｒ2とＲ4、Ｒ1とＲ2とＲ3、Ｒ1とＲ2とＲ4、Ｒ1とＲ2とＲ5、Ｒ1とＲ3とＲ4、Ｒ1とＲ3とＲ5、Ｒ2とＲ3とＲ4をシアノ基とすること等ができる。
シアノ基でも置換アミノ基でもないＲ1〜Ｒ5は、水素原子または置換基を表す。ここでいう置換基の例として、ヒドロキシル基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、アルキル基（例えば炭素数１〜４０）、アルコキシ基（例えば炭素数１〜４０）、アルキルチオ基（例えば炭素数１〜４０）、アリール基（例えば炭素数６〜３０）、アリールオキシ基（例えば炭素数６〜３０）、アリールチオ基（例えば炭素数６〜３０）、ヘテロアリール基（例えば環骨格構成原子数５〜３０）、ヘテロアリールオキシ基（例えば環骨格構成原子数５〜３０）、ヘテロアリールチオ基（例えば環骨格構成原子数５〜３０）、アシル基（例えば炭素数１〜４０）、アルケニル基（例えば炭素数１〜４０）、アルキニル基（例えば炭素数１〜４０）、アルコキシカルボニル基（例えば炭素数１〜４０）、アリールオキシカルボニル基（例えば炭素数１〜４０）、ヘテロアリールオキシカルボニル基（例えば炭素数１〜４０）、シリル基（例えば炭素数１〜４０のトリアルキルシリル基）、ニトロ基、ここに列挙した基がさらにここに列挙した１以上の基で置換された基からなる置換基群Ａを挙げることができる。上記ジアリールアミノ基のアリール基が置換されているときの置換基の好ましい例としても、上記の置換基群Ａの置換基を挙げることができ、さらにシアノ基と置換アミノ基も挙げることができる。
一般式（１）に包含される化合物群と化合物の具体例については、本明細書の一部としてここに引用するＷＯ２０１３／１５４０６４号公報の段落０００８〜００４８、ＷＯ２０１５／０８０１８３号公報の段落０００９〜００３０、ＷＯ２０１５／１２９７１５号公報の段落０００６〜００１９、特開２０１７−１１９６６３号公報の段落００１３〜００２５、特開２０１７−１１９６６４号公報の段落００１３〜００２６を参照することができる。なかでも特に下記の化合物を好ましい化合物の具体例として挙げることができる。
【化１４】
2019114776.tif 000024
４ＣｚＰＮ、２ＣｚＰＮ、４ＣｚＩＰＮ、４ＣｚＴＰＮ、４ＣｚＴＰＮ−Ｍｅ、４ＣｚＴＰＮ−Ｐｈを本願では順に化合物１ａ〜６ａと称する。
【００５９】
次に一般式（Ｂ）で表される化合物について説明する。一般式（Ｂ）〜（Ｄ）は、上記の一般式（Ａ）に包含されるもののうち、好ましい化合物群を例として一般化したものである。
【化１５】
2019114776.tif 000025
【００６０】
一般式（Ｂ）において、Ｒ1〜Ｒ5の少なくとも１つはシアノ基を表し、Ｒ1〜Ｒ5の少なくとも１つは下記一般式（１１）で表される基を表し、残りのＲ1〜Ｒ5は水素原子または置換基を表す。
【化１６】
2019114776.tif 000026
一般式（１１）において、Ｒ21〜Ｒ28は、各々独立に水素原子または置換基を表す。ただし、下記＜Ａ＞か＜Ｂ＞の少なくとも一方を満たす。
＜Ａ＞  Ｒ25およびＲ26は一緒になって単結合を形成する。
＜Ｂ＞  Ｒ27およびＲ28は一緒になって置換もしくは無置換のベンゼン環を形成するのに必要な原子団を表す。
【００６１】
一般式（１１）で表される基として、例えば下記の一般式（１２）〜（１５）で表される基を例示することができる。
【化１７】
2019114776.tif 000027
2019114776.tif 000028
【００６２】
一般式（１２）〜（１５）において、Ｒ31〜Ｒ38、Ｒ41〜Ｒ46、Ｒ51〜Ｒ62およびＲ71〜Ｒ80は、各々独立に水素原子または置換基を表す。一般式（１２）〜（１５）で表される基が置換基を有するときの置換位置や置換数は特に制限されない。複数の置換基を有するとき、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。
一般式（Ｂ）で表される化合物の詳細については、本明細書の一部としてここに引用するＷＯ２０１３／０６０５８２号公報の段落００１３〜００４８を参照することができる。一般式（Ｂ）で表される化合物の具体例として、以下の表に記載される化合物を挙げることができる。表１〜７における化合物番号１〜１１１２を、本願では化合物１ｂ〜１１１２ｂと称する。表中において、一般式（１２）〜（１５）のいずれかで表される基が分子内に２つ以上存在している場合、それらの基はすべて同一の構造を有する。例えば、化合物１ｂでは、一般式（１）のＲ1、Ｒ2、Ｒ4およびＲ5が一般式（１２）で表される基であるが、それらの基はいずれも無置換の９−カルバゾリル基である。表中で式（２１）〜（２４）と記載されているものは、以下の通りである。ｎは繰り返し単位数で、２以上の整数である。
【化１８】
2019114776.tif 000029
【００６３】
【表１】
2019114776.tif 000030
2019114776.tif 000031
2019114776.tif 000032
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【００６４】
【表２】
2019114776.tif 000036
2019114776.tif 000037
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【００６５】
【表３】
2019114776.tif 000041
2019114776.tif 000042
2019114776.tif 000043
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【００６６】
【表４】
2019114776.tif 000045
2019114776.tif 000046
【００６７】
【表５】
2019114776.tif 000047
2019114776.tif 000048
【００６８】
【表６】
2019114776.tif 000049
2019114776.tif 000050
【００６９】
【表７】
2019114776.tif 000051
【００７０】
次に一般式（Ｃ）で表される化合物について説明する。
【化１９】
2019114776.tif 000052
【００７１】
一般式（Ｃ）において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5のうちの１つ以上は、各々独立に、１位か８位の少なくとも一方に置換基を有する９−カルバゾリル基、１位か９位の少なくとも一方に置換基を有する１０−フェノキサジル基、または１位か９位の少なくとも一方に置換基を有する１０−フェノチアジル基を表す。残りは水素原子または置換基を表すが、該置換基は、１位か８位の少なくとも一方に置換基を有する９−カルバゾリル基、１位か９位の少なくとも一方に置換基を有する１０−フェノキサジル基、または１位か９位の少なくとも一方に置換基を有する１０−フェノチアジル基ではない。前記９−カルバゾリル基、前記１０−フェノキサジル基および前記１０−フェノチアジル基の各環骨格を構成する１以上の炭素原子は窒素原子で置換されていてもよい。
【００７２】
一般式（Ｃ）のＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5のうちの１つ以上が表す「１位か８位の少なくとも一方に置換基を有する９−カルバゾリル基」の具体例（ｍ−Ｄ１〜ｍ−Ｄ９）を挙げる。
【化２０】
2019114776.tif 000053
【００７３】
一般式（Ｃ）のＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5のうちの上記の「１つ以上」を除いた残りが表す「置換基」の具体例（Ｃｚ、Ｃｚ１〜１２）を挙げる。
【化２１】
2019114776.tif 000054
【００７４】
一般式（Ｃ）で表される化合物の詳細については、本明細書の一部としてここに引用する特開２０１７−１１９６６４号公報の段落００１３〜００３６を参照することができる。一般式（Ｃ）で表される化合物の具体例を挙げる。表８における化合物Ｎｏ．１〜２７８５を、本願では化合物１ｃ〜２７８５ｃと称する。
【表８】
2019114776.tif 000055
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【００７５】
次に一般式（Ｄ）で表される化合物について説明する。
【化２２】
2019114776.tif 000105
【００７６】
一般式（Ｄ）において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4およびＲ5のうちの３つ以上は、各々独立に置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基、置換もしくは無置換の１０−フェノキサジル基、置換もしくは無置換の１０−フェノチアジル基、またはシアノ基を表す。残りは水素原子または置換基を表すが、該置換基は、置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基、置換もしくは無置換の１０−フェノキサジル基、または置換もしくは無置換の１０−フェノチアジル基ではない。前記９−カルバゾリル基、前記１０−フェノキサジル基および前記１０−フェノチアジル基の各環骨格を構成する１以上の炭素原子は窒素原子で置換されていてもよい。Ｒ3は、各々独立に水素原子または置換基を表すが、該置換基は、置換もしくは無置換の９−カルバゾリル基、置換もしくは無置換の１０−フェノキサジル基、シアノ基、置換もしくは無置換の１０−フェノチアジル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のアルキニル基ではない。
【００７７】
一般式（Ｄ）のＲ1、Ｒ2、Ｒ4およびＲ5の具体例（Ｄ１〜Ｄ４２）を例示する。
【化２３】
2019114776.tif 000106
2019114776.tif 000107
2019114776.tif 000108
【００７８】
一般式（Ｄ）で表される化合物の詳細については、本明細書の一部としてここに引用する特開２０１７−１１９６６３号公報の段落００１３〜００３５を参照することができる。一般式（Ｄ）で表される化合物の具体例を挙げる。表９における化合物番号１〜９０１を、本願では化合物１ｄ〜９０１ｄと称する。
【表９】
2019114776.tif 000109
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【００７９】
次に一般式（Ｅ）で表される化合物について説明する。
【化２４】
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【００８０】
一般式（Ｅ）において、
Ｃｚは１位と８位の少なくとも一方に置換基を有する９−カルバゾリル基（ここにおいて、９−カルバゾリル基のカルバゾール環の環骨格を構成する１〜８位の炭素原子の少なくとも１つは窒素原子で置換されていてもよいが、１位と８位がともに窒素原子で置換されていることはない。また、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）を表し、
Ａｒは、ハメットのσp値が正である構造部位を含む置換基（ただしシアノ基は除く）を有するベンゼン環、またはハメットのσp値が正である構造部位を含む置換基（ただしシアノ基は除く）を有するビフェニル環を表し、
ａは１以上の整数を表すが、Ａｒが表すベンゼン環またはビフェニル環に置換可能な最大置換基数を超えることはない。ａが２以上であるとき、複数のＣｚは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００８１】
一般式（Ｅ）は下記の一般式（Ｅ１）を包含する。
【化２５】
2019114776.tif 000128
【００８２】
一般式（Ｅ１）において、
Ｓｐはベンゼン環またはビフェニル環を表し、
Ｃｚは１位と８位の少なくとも一方に置換基を有する９−カルバゾリル基（ここにおいて、９−カルバゾリル基のカルバゾール環の環骨格を構成する１〜８位の炭素原子の少なくとも１つは窒素原子で置換されていてもよいが、１位と８位がともに窒素原子で置換されていることはない。また、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）を表し、
Ｄはハメットのσp値が負である置換基を表し、
Ａはハメットのσp値が正である置換基（ただし、シアノ基は除く）を表し、
ａは１以上の整数を表し、ｍは０以上の整数を表し、ｎは１以上の整数を表すが、ａ＋ｍ＋ｎはＳｐが表すベンゼン環またはビフェニル環に置換可能な最大置換基数を超えることはない。ａが２以上であるとき、複数のＣｚは互いに同一であっても異なっていてもよい。ｍが２以上であるとき、複数のＤは互いに同一であっても異なっていてもよい。ｎが２以上であるとき、複数のＡは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００８３】
一般式（Ｅ）は下記の一般式（Ｅ２）も包含する。
【化２６】
2019114776.tif 000129
一般式（Ｅ２）において、
Ｓｐはベンゼン環またはビフェニル環を表し、
Ｃｚは１位と８位の少なくとも一方に置換基を有する９−カルバゾリル基（ここにおいて、９−カルバゾリル基のカルバゾール環の環骨格を構成する１〜８位の炭素原子の少なくとも１つは窒素原子で置換されていてもよいが、１位と８位がともに窒素原子で置換されていることはない。また、９−カルバゾリル基を構成する各ベンゼン環には、他の環が縮合していてもよい。）を表し、
Ｚは、Ｃｚおよび［Ａsp−（Ｄ’）ｍ’］以外の置換基を表し、
Ａspは、（Ｄ’）ｍ’をすべて水素原子に置換したときにハメットのσp値が正になる置換基を表し、
Ｄ’はハメットのσp値が負である置換基を表し、
ａは１以上の整数を表し、ｂは１以上の整数を表し、ｐは０以上の整数を表すが、ａ＋ｂ＋ｐはＳｐが表すベンゼン環またはビフェニル環に置換可能な最大置換基数を超えることはない。ａが２以上であるとき、複数のＣｚは互いに同一であっても異なっていてもよい。ｂが２以上であるとき、複数のＡsp−（Ｄ’）ｍ’は互いに同一であっても異なっていてもよい。ｐが２以上であるとき、複数のＺは互いに同一であっても異なっていてもよい。また、ｍ’は１以上の整数を表すが、Ａspに置換可能な最大置換基数から１を引いた数を超えることはない。ｍ’が２以上であるとき、複数のＤ’は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００８４】
Ｃｚが表す「１位と８位の少なくとも一方に置換基を有する９−カルバゾリル基」の具体例（ｍ−Ｄ１〜ｍ−Ｄ１４）を例示する。
【化２７】
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【００８５】
Ｄが表す置換基の具体例（Ｃｚ、Ｃｚ１〜１２）を例示する。
【化２８】
2019114776.tif 000131
【００８６】
Ａが表す置換基の具体例（Ａ−１〜Ａ−７８）を例示する。＊は結合位置を示す。
【化２９】
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【００８７】
一般式（Ｅ）で表される化合物は、下記一般式Ｓ−１〜Ｓ−１８で表される化合物であることが好ましい。Ｒ11〜Ｒ15、Ｒ21〜Ｒ24、Ｒ26〜Ｒ29は、各々独立に置換基Ｃｚ、置換基Ｄ、置換基Ａのいずれかを表す。ただし、一般式Ｓ−１〜Ｓ−１８は、それぞれ、Ｒ11〜Ｒ15、Ｒ21〜Ｒ24、Ｒ26〜Ｒ29のうちの該一般式が有するもの中に、置換基Ｃｚと置換基Ａを少なくとも１つずつ有する。Ｒa、Ｒb、Ｒc、Ｒdは各々独立にアルキル基を表す。Ｒa同士、Ｒb同士、Ｒc同士、Ｒd同士は、同一であっても異なっていてもよい。
【化３０】
2019114776.tif 000135
【００８８】
一般式（Ｅ）で表される化合物の詳細な説明については、本明細書の一部としてここに引用する特開２０１７−２２６８３８号公報の段落００１０〜００６０を参照することができる。一般式（Ｅ）で表される化合物の具体例として、下記一般式（Ｅ３）で表され、Ｘ1〜Ｘ10が下記表１０〜１２に示す基であり、ｔが下記表１０〜１２に示す数である化合物を挙げることができる。表１０〜１２におけるＮｏ．４０００１〜４６１５４を、本願では化合物４０００１ｅ〜４６１５４ｅと称する。
【００８９】
【化３１】
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【００９０】
【表１０】
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【００９１】
【表１１】
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【００９３】
一般式（Ｅ）で表される化合物の具体例として、下記一般式（Ｅ４）で表され、Ｘ11〜Ｘ15、Ａ11が下記表１３に示す基である化合物を挙げることができる。表１３におけるＮｏ．５０００１〜５４２５６を、本願では化合物５０００１ｅ〜５４２５６ｅと称する。
【００９４】
【化３２】
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【００９５】
【表１３】
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【００９６】
一般式（Ｅ）で表される化合物の具体例として、下記一般式（Ｅ５）で表され、Ｃｚ、Ａ12が下記表１４に示す基である化合物を挙げることができる。表１４におけるＮｏ．６０００１〜６００８４を、本願では化合物６０００１ｅ〜６０００８４ｅと称する。
【００９７】
【化３３】
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【００９８】
【表１４】
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【００９９】
次に一般式（Ｆ）で表される化合物について説明する。
【化３４】
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【０１００】
一般式（Ｆ）において、Ｒ1およびＲ2は各々独立にフッ化アルキル基を表し、Ｄはハメットのσp値が負である置換基を表し、Ａはハメットのσp値が正である置換基を表す。
【０１０１】
Ａが含む置換基の具体例として、一般式（Ｅ）で例示したＡが表す置換基の具体例（Ａ−１〜Ａ−７８）を挙げることができる。
一般式（Ｆ）で表される化合物の詳細な説明については、本明細書の一部としてここに引用するＷＯ２０１８／１１７２４１号公報の段落００１２〜００５３を参照することができる。以下において、一般式（Ｆ）で表される化合物の具体例を例示する。
【化３５】
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【０１０２】
次に一般式（Ｇ）で表される化合物について説明する。
【化３６】
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【０１０３】
一般式（Ｇ）において、Ｒ1〜Ｒ8、Ｒ12およびＲ14〜Ｒ25は各々独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ11は置換もしくは無置換のアルキル基を表す。ただし、Ｒ2〜Ｒ4の少なくとも１つは置換もしくは無置換のアルキル基であり、Ｒ5〜Ｒ7の少なくとも１つは置換もしくは無置換のアルキル基である。
【０１０４】
一般式（Ｇ）で表される化合物の具体例を例示する。
【化３７】
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【０１０５】
次に一般式（Ｈ）で表される化合物について説明する。
【化３８】
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【０１０６】
一般式（Ｈ）において、Ｙ1、Ｙ2およびＹ3は、いずれか２つが窒素原子で残りの１つがメチン基を表すか、または、Ｙ1、Ｙ2およびＹ3のすべてが窒素原子を表す。Ｚ1およびＺ2は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ11〜Ｒ18は、各々独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ11〜Ｒ18の少なくとも１つは、置換もしくは無置換のアリールアミノ基、または置換もしくは無置換のカルバゾリル基であることが好ましい。前記アリールアミノ基を構成するベンゼン環、前記カルバゾリル基を構成するベンゼン環は、それぞれＲ11〜Ｒ18と一緒になって単結合または連結基を形成してもよい。また、一般式（２）で表される化合物は分子中にカルバゾール構造を少なくとも２つ含む。Ｚ1、Ｚ2が採りうる置換基の例としては、上記の置換基群Ａの置換基を挙げることができる。また、Ｒ11〜Ｒ18、上記アリールアミノ基、カルバゾリル基が採りうる置換基の具体例については、上記の置換基群Ａの置換基、シアノ基、置換アリールアミノ基、置換アルキルアミノ基を挙げることができる。なお、Ｒ11とＲ12、Ｒ12とＲ13、Ｒ13とＲ14、Ｒ15とＲ16、Ｒ16とＲ17、Ｒ17とＲ18は、互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
一般式（Ｈ）で表される化合物の中でも、特に一般式（Ｈ’）で表される化合物が有用である。
【化３９】
2019114776.tif 000909
【０１０７】
一般式（Ｈ’）において、Ｙ1、Ｙ2およびＹ3は、いずれか２つが窒素原子で残りの１つがメチン基を表すか、または、Ｙ1、Ｙ2およびＹ3のすべてが窒素原子を表す。Ｚ2は、水素原子または置換基を表す。Ｒ11〜Ｒ18およびＲ21〜Ｒ28は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ11〜Ｒ18の少なくとも１つ、および／または、Ｒ21〜Ｒ28の少なくとも１つは、置換もしくは無置換のアリールアミノ基、または置換もしくは無置換のカルバゾリル基を表すことが好ましい。前記アリールアミノ基を構成するベンゼン環、前記カルバゾリル基を構成するベンゼン環は、それぞれＲ11〜Ｒ18またはＲ21〜Ｒ28と一緒になって単結合または連結基を形成してもよい。Ｚ2が採りうる置換基の例としては、上記の置換基群Ａの置換基を挙げることができる。また、Ｒ11〜Ｒ18、Ｒ21〜Ｒ28、上記アリールアミノ基、カルバゾリル基が採りうる置換基の具体例については、上記の置換基群Ａの置換基、シアノ基、置換アリールアミノ基、置換アルキルアミノ基を挙げることができる。なお、Ｒ11とＲ12、Ｒ12とＲ13、Ｒ13とＲ14、Ｒ15とＲ16、Ｒ16とＲ17、Ｒ17とＲ18、Ｒ21とＲ22、Ｒ22とＲ23、Ｒ23とＲ24、Ｒ25とＲ26、Ｒ26とＲ27、Ｒ27とＲ28は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
一般式（Ｈ）に包含される化合物群と化合物の具体例については、本明細書の一部としてここに引用するＷＯ２０１３／０８１０８８号公報の段落００２０〜００６２や、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ，９８，０８３３０２（２０１１）に記載の化合物を参照することができる。特に、一般式（Ｈ）で表される化合物の具体例として、ＷＯ２０１８／０８１０８８号公報の段落００４１〜００５６に記載される化合物１〜８９を挙げることができる。ここでいう化合物１〜８９を本願では化合物１ｈ〜８９ｈと称する。なかでも好ましい化合物の具体例として、特に下記の化合物９０ｈ（ＰＩＣ−ＴＲＺ）を挙げることができる。
【化４０】
2019114776.tif 000910
【０１０８】
上記の一般式で表される遅延蛍光材料以外に、以下の遅延蛍光材料も採用することができる。
【０１０９】
【化４１】
2019114776.tif 000911
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【０１１０】
次に、発光層のホスト材料としても用いることができる好ましい化合物を挙げる。
【０１１１】
【化４２】
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【０１１２】
【化４３】
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【０１１３】
【化４４】
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【０１１４】
【化４５】
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【０１１５】
【化４６】
2019114776.tif 000917
【０１１６】
次に、正孔注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【０１１７】
【化４７】
2019114776.tif 000918
【０１１８】
次に、正孔輸送材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【０１１９】
【化４８】
2019114776.tif 000919
【０１２０】
【化４９】
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【０１２１】
【化５０】
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【０１２２】
【化５１】
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【０１２３】
【化５２】
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【０１２４】
【化５３】
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【０１２５】
電子阻止材料としては、一般式（１）で表される化合物を用いることが最も好ましいが、一般式（１）で表される化合物を電子阻止層以外の層に用いる場合には、一般式（１）で表される化合物以外のものを電子阻止材料として用いることもできる。以下に、その場合に電子阻止材料として用いることができる化合物例を挙げる。
【０１２６】
【化５４】
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【０１２７】
次に、正孔阻止材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【０１２８】
【化５５】
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【０１２９】
次に、電子輸送材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【０１３０】
【化５６】
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【０１３１】
【化５７】
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【０１３２】
【化５８】
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【０１３３】
次に、電子注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【０１３４】
【化５９】
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【０１３５】
さらに添加可能な材料として好ましい化合物例を挙げる。例えば、安定化材料として添加すること等が考えられる。
【０１３６】
【化６０】
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【０１３７】
上述の方法により作製された有機エレクトロルミネッセンス素子は、得られた素子の陽極と陰極の間に電界を印加することにより発光する。このとき、励起一重項エネルギーによる発光であれば、そのエネルギーレベルに応じた波長の光が、蛍光発光および遅延蛍光発光として確認される。また、励起三重項エネルギーによる発光であれば、そのエネルギーレベルに応じた波長が、りん光として確認される。通常の蛍光は、遅延蛍光発光よりも蛍光寿命が短いため、発光寿命は蛍光と遅延蛍光で区別できる。
一方、りん光については、本発明の化合物のような通常の有機化合物では、励起三重項エネルギーは不安定で熱等に変換され、寿命が短く直ちに失活するため、室温では殆ど観測できない。通常の有機化合物の励起三重項エネルギーを測定するためには、極低温の条件での発光を観測することにより測定可能である。
【０１３８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。本発明によれば、電子阻止層や正孔輸送層の材料として、または発光層のホスト材料として一般式（１）で表される化合物を含有させることにより、熱安定性が高く、且つ、駆動電圧が低い有機発光素子を実現することができる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子などの有機発光素子は、さらに様々な用途へ応用することが可能である。例えば、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造することが可能であり、詳細については、時任静士、安達千波矢、村田英幸共著「有機ＥＬディスプレイ」（オーム社）を参照することができる。また、特に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、需要が大きい有機エレクトロルミネッセンス照明やバックライトに応用することもできる。
【０１３９】
［ＨＯＭＯの関係］
さらに、本明細書では以下の発明も開示する。
［１ａ］  遅延蛍光材料を含む層とホール輸送材料を含む層を有しており、前記遅延蛍光材料と前記ホール輸送材料が下記式（１）の関係を満たすことを特徴とする発光素子。
｜ＨＯＭＯH｜  ＞  ｜ＨＯＭＯT｜ −０．２ｅＶ              式（１）
［式（１）において、ＨＯＭＯHは前記ホール輸送材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位を表し、ＨＯＭＯTは前記遅延蛍光材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位を表す。単位はいずれもｅＶである。］
［２ａ］  前記遅延蛍光材料と前記ホール輸送材料が下記式（２）の関係を満たす、［１ａ］に記載の発光素子。
｜ＨＯＭＯH｜  ≧  ｜ＨＯＭＯT｜                           式（２）
［式（２）において、ＨＯＭＯHは前記ホール輸送材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位を表し、ＨＯＭＯTは前記遅延蛍光材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位を表す。単位はいずれもｅＶである。］
［３ａ］  前記遅延蛍光材料を含む層と前記ホール輸送材料を含む層が接している、［１ａ］または［２ａ］に記載の発光素子。
［４ａ］  前記遅延蛍光材料を含む層が遅延蛍光材料の他にホスト材料を含む、［１ａ］〜［３ａ］のいずれか１項に記載の発光素子。
［５ａ］  前記ホスト材料と前記ホール輸送材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位の絶対値の差が０．４ｅＶ以下である、［４ａ］に記載の発光素子。
［６ａ］  前記ホスト材料と前記ホール輸送材料が同じ化合物からなる、［４ａ］または［５ａ］に記載の発光素子。
［７ａ］  前記遅延蛍光材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位の絶対値が５．６ｅＶより大きい、［１ａ］〜［６ａ］のいずれか１項に記載の発光素子。
［８ａ］  前記ホール輸送材料を含む層が前記ホール輸送材料のみからなる、［１ａ］〜［７ａ］のいずれか１項に記載の発光素子。
［９ａ］  前記遅延蛍光材料が、ドナー性基とアクセプター性基が共役系連結基に結合した化合物であって、ホール輸送材料がジアリールアミノ基（ここで２つのアリール基はヘテロアリール基であってもよく、２つのアリール基は互いに結合していてもよい）を有する化合物である、［１ａ］〜［８ａ］のいずれか１項に記載の発光素子。
［１０ａ］  有機エレクトロルミネッセンス素子である、［１ａ］〜［９ａ］のいずれか１項に記載の発光素子。
［１１ａ］  陽極と陰極の間に、前記遅延蛍光材料を含む層と前記ホール輸送材料を含む層を有し、前記ホール輸送材料を含む層が、前記遅延蛍光材料を含む層の陽極側に、前記遅延蛍光材料を含む層と接するように配置されている、［１０ａ］に記載の発光素子。
【０１４０】
本発明によれば、高い発光効率を発現しうる遅延蛍光材料とホール輸送材料の組み合わせを確実に選択することができ、これらの材料を用いることにより、発光効率が極めて高い発光素子を実現することができる。
【０１４１】
上記のように、本発明の発光素子は、遅延蛍光材料を含む層とホール輸送材料を含む層を有しており、下記式（１）の関係を満たすことを特徴とする。
｜ＨＯＭＯH｜  ＞  ｜ＨＯＭＯT｜ −０．２ｅＶ              式（１）
式（１）において、ＨＯＭＯHはホール輸送材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位を表し、ＨＯＭＯTは遅延蛍光材料のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位を表す。
本発明におけるＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）のエネルギー準位」とは、大気中光電子分光法（理研計器社製ＡＣ−３等）により求められる値のことを言う。
本発明における「遅延蛍光材料」とは、励起状態において、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差を生じ、その励起一重項状態から基底状態へ戻る際に蛍光（遅延蛍光）を放射する有機化合物のことを意味する。本発明では、蛍光寿命測定システム（浜松ホトニクス社製ストリークカメラシステム等）により発光寿命を測定したとき、発光寿命が１００ｎｓ（ナノ秒）以上の蛍光が観測されるものを遅延蛍光材料と言う。遅延蛍光材料は、最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）の差ΔＥSTが０．４ｅＶ以下であることが好ましく、０．３ｅＶ以下であることがより好ましく、０．２ｅＶ以下であることがさらに好ましく、０．１ｅＶ以下であることがさらにより好ましい。遅延蛍光材料のΔＥSTが小さい程、その励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差が起き易く、励起三重項エネルギーを効率よく励起一重項エネルギーに変換することができる。最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）および最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）の測定方法については後述する。
本発明における「ホール輸送材料」とは、ホールを受け取って輸送する機能を有する有機化合物のことを意味する。
【０１４２】
本発明の発光素子は、遅延蛍光材料を含む層を有するとともに、その遅延蛍光材料とホール輸送材料とが式（１）の関係を満たすことにより、極めて高い発光効率を得ることができる。これは、以下の理由によるものと推測している。
すなわち、遅延蛍光材料を含む発光素子は、遅延蛍光材料が励起状態になった後、放射失活することにより発光する。ここで、励起手段としてキャリアの注入を用いた場合、キャリアの再結合により発光材料が励起一重項状態と励起三重項状態へ励起されるが、遅延蛍光材料では、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差を生じるため、キャリア再結合により直接生じた励起一重項状態のエネルギーのみならず、励起三重項状態のエネルギーも励起一重項エネルギーとして蛍光発光に有効に利用することができる。そのため、遅延蛍光材料を用いれば、通常の蛍光材料を発光材料として用いる場合に比べて遥かに高い発光効率が得られるはずである。
しかしながら、本発明者らが、遅延蛍光材料である４ＣｚＩＰＮを含む発光層に、ホール輸送材料であるＴｒｉｓＰＣｚからなるホール輸送層を積層して電流励起型の発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）を作製し、その発光スペクトルを観測したところ、４ＣｚＩＰＮに由来する発光ピークよりも長波長側に比較的ブロードな発光ピークが確認され、その発光ピークが、発光層とホール輸送層との界面で形成された４ＣｚＩＰＮとＴｒｉｓＰＣｚのエキサイプレックス（４ＣｚＩＰＮとＴｒｉｓＰＣｚの会合体に形成された励起状態）に由来するものであることが明らかになった。ここで、エキサイプレックスは、単独の４ＣｚＩＰＮで形成される励起状態よりもエネルギー準位が低いため、単独で励起状態になった４ＣｚＩＰＮのエネルギーがエキサイプレックスへ移動し易く、そのエネルギーの一部が失われると考えられる。従来の遅延蛍光材料を用いる発光素子では、このように発光層とホール輸送層との界面に、エネルギー準位が低いエキサイプレックスが形成されることにより、潜在的に備える発光効率を十分に発現し得なかったと考えられる。
【０１４３】
これに対して、本発明の発光素子では、遅延蛍光材料とホール輸送材料が式（１）の関係を満たすこと、すなわち、ホール輸送材料の｜ＨＯＭＯH｜が遅延蛍光材料の｜ＨＯＭＯT｜−０．２ｅＶよりも大きいことにより、励起過程においてホール輸送材料と遅延蛍光材料との間で電荷移動相互作用が起き難く、エキサイプレックスの形成が抑えられると推測される。そのため、単独で励起状態になった遅延蛍光材料のエネルギーが該遅延蛍光材料分子内に効果的に閉じ込められて発光に利用され、高い発光効率が発現されたものと考えられる。
このような点から、ホール輸送材料の｜ＨＯＭＯH｜は遅延蛍光材料の｜ＨＯＭＯT｜と同等以上であることが好ましく、すなわち下記式（２）の関係を満たすことが好ましい。式（２）の関係を満たすことにより、ホール輸送材料と遅延蛍光材料との間のエキサイプレックス形成がより確実に抑えられ、一層高い発光効率を得ることができる。
｜ＨＯＭＯH｜  ≧  ｜ＨＯＭＯT｜                           式（２）
｜ＨＯＭＯH｜の上限は特に制限されないが、ホール輸送材料を含む層へのホール注入効率の点から６．２ｅＶ以下であることが好ましく、６．１ｅＶ以下であることがより好ましく、例えば６．０ｅＶ以下や、５．８ｅＶ以下とすることもできる。
【０１４４】
本発明の発光素子では、遅延蛍光材料を発光材料として含むことにより、上記のようなメカニズムで高い発光効率を得ることができる。また、遅延蛍光材料は、いわゆるアシストドーパントとして、該遅延蛍光材料を含む層に含有される他の発光材料の発光をアシストする機能を有するものであってもよい。すなわち、遅延蛍光材料は、該遅延蛍光材料を含む層に含まれるホスト材料の最低励起一重項エネルギー準位と、この層に含まれる他の発光材料の最低励起一重項エネルギー準位の間の最低励起一重項エネルギー準位を有するものであってもよい。この場合にも、ホール輸送材料と遅延蛍光材料との間のエキサイプレックス形成が抑制されることにより、アシストドーパントである遅延蛍光材料のエネルギーがエキサイプレックスへ移動して損失することが抑えられる。その結果、遅延蛍光材料により、他の発光材料の発光が効果的にアシストされて高い発光効率を得ることができる。
【０１４５】
［最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）の差ΔＥST］
上記の遅延蛍光材料の最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）の差ΔＥSTは、最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）を以下の方法で算出し、ΔＥST＝ＥS1−ＥT1により求められる。
（１）最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）
測定対象化合物とｍＣＰとを、測定対象化合物が濃度６重量％となるように共蒸着することでＳｉ基板上に厚さ１００ｎｍの試料を作製する。常温（３００Ｋ）でこの試料の蛍光スペクトルを測定し、励起光入射直後から入射後１００ナノ秒までの発光を積算することで、縦軸を発光強度、横軸を波長の蛍光スペクトルを得る。蛍光スペクトルは、縦軸を発光、横軸を波長とする。この発光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値 λedge［ｎｍ］を求める。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をＥS1とする。
換算式：ＥS1［ｅＶ］＝１２３９．８５／λedge
発光スペクトルの測定には、励起光源に窒素レーザー（Lasertechnik Berlin社製、ＭＮＬ２００）を、検出器にストリークカメラ（浜松ホトニクス社製、Ｃ４３３４）を用いることができる。
（２）最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）
最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と同じ試料を５［Ｋ］に冷却し、励起光（３３７ｎｍ）を燐光測定用試料に照射し、ストリークカメラを用いて、燐光強度を測定する。励起光入射後１ミリ秒から入射後１０ミリ秒の発光を積算することで、縦軸を発光強度、横軸を波長の燐光スペクトルを得る。この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λedge［ｎｍ］を求める。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をＥT1とする。
換算式：ＥT1［ｅＶ］＝１２３９．８５／λedge
燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線は以下のように引く。燐光スペクトルの短波長側から、スペクトルの極大値のうち、最も短波長側の極大値までスペクトル曲線上を移動する際に、長波長側に向けて曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち上がるにつれ（つまり縦軸が増加するにつれ）、傾きが増加する。この傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を、当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
なお、スペクトルの最大ピーク強度の１０％以下のピーク強度をもつ極大点は、上述の最も短波長側の極大値には含めず、最も短波長側の極大値に最も近い、傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
【０１４６】
［１ａ］〜［１１ａ］に記載の発光素子に用いうる遅延蛍光材料およびホール輸送材料、ホスト材料、発光素子の層構成、他の有機層の材料については、上記に例示した遅延蛍光材料およびホール輸送材料、ホスト材料の例、有機発光素子の層構成、他の有機層の材料の例を参照することができ、これらの中から、［１ａ］〜［１１ａ］に記載の要件を満たすように選択して使用する。ただし、［１ａ］〜［１１ａ］に記載の発光素子では、上記の一般式（１）で表される化合物からなる電荷輸送材料を含んでいても、含んでいなくてもよいが、含んでいることが好ましい。
【実施例】
【０１４７】
以下に合成例および製造例等を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下に示す材料、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、発光特性の評価は、ソースメータ（ケースレー社製：２４００シリーズ）、半導体パラメータ・アナライザ（アジレント・テクノロジー社製：Ｅ５２７３Ａ）、光パワーメータ測定装置（ニューポート社製：１９３０Ｃ）、光学分光器（オーシャンオプティクス社製：ＵＳＢ２０００）、分光放射計（トプコン社製：ＳＲ−３）およびストリークカメラ（浜松ホトニクス（株）製Ｃ４３３４型）を用いて行った。
【０１４８】
（合成例１）  化合物１の合成
２００ｍＬの三口フラスコに９Ｈ−カルバゾールを４．０７ｇ（２４．４ｍｍｏｌ）、水素化ナトリウム（６０％鉱油分散）を１．１７ｇ（２９．２ｍｍｏｌ）入れ、当該フラスコ内を窒素置換した。
この混合物へ脱水テトラヒドロフランを１００ｍＬ加えた後、１時間撹拌し、氷浴中で１，４−ジブロモ−テトラフルオロベンゼンを１．５０ｇ（４．８７ｍｍｏｌ）加えた。この反応容器を窒素雰囲気下、１６０℃で１２時間加熱撹拌した。撹拌後、この混合物を室温に戻した後ろ過し、固体を水で洗浄した。得られた固体を、トルエンを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製・濃縮し、クロロホルムとメタノールで再沈殿したところ化合物１を得た。
収量：２．２６ｇ、収率：６３％。
1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3，δ）：８．３３（ｓ，２Ｈ），７．８５−７．８４（ｍ，８Ｈ），７．３９−７．３８（ｍ，８Ｈ），７．１４−７．１０（ｍ，１６Ｈ）
ＡＳＡＰマススペクトル分析：理論値７３８．２８、観測値７３８．２０
【０１４９】
（合成例２）  化合物２の合成
２００ｍＬの三口フラスコに９Ｈ−カルバゾールを３．４２ｇ（２０．５ｍｍｏｌ）、水素化ナトリウム（６０％鉱油分散）を０．９５５ｇ（２３．９ｍｍｏｌ）入れ、当該フラスコ内を窒素置換した。
この混合物へ脱水テトラヒドロフラン  ７０ｍＬを加えた後、１時間撹拌し、氷浴中でヨードペンタフルオロベンゼン  １．００ｇ（３．４１ｍｍｏｌ）を加えた。この反応容器を窒素雰囲気下、１６０℃で１２時間加熱撹拌した。撹拌後、この混合物を室温に戻した後ろ過し、固体を水で洗浄した。得られた固体を、トルエンを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製・濃縮し、クロロホルムとメタノールで再沈殿したところ化合物２を得た。
収量：２．６０ｇ、収率：８４％。
1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3，δ）：８．４６（ｓ，１Ｈ），７．８０（ｄｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，０．５Ｈｚ，４Ｈ），７．３５（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，８Ｈ），７．３１（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，５Ｈ），７．５８−７．５７（ｍ，１５Ｈ），６．７７（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，４Ｈ），６．７２（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），６．６２（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，４Ｈ），６．５５（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ）
ＡＳＡＰマススペクトル分析：理論値９０３．３４、観測値９０３．２６
なお、素子作製にあたっては、上記化合物は昇華精製を行って使用した。
【０１５０】
（製造例１）  化合物１を電子阻止層と発光層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製
膜厚１００ｎｍのインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる陽極が形成されたガラス基板上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度１×１０-6Ｐａで積層した。まず、ＩＴＯ上にＨＡＴ−ＣＮを１０ｎｍの厚さに形成し、その上に、Ｔｒｉｓ−ＰＣｚを２５ｎｍの厚さに形成した。次に、化合物１を５ｎｍの厚さの層を形成して電子阻止層とした。続いて、４ＣｚＩＰＮと化合物１を異なる蒸着源から共蒸着し、３０ｎｍの厚さの層を形成して発光層とした。この時、４ＣｚＩＰＮの濃度は２０重量％とした。次に、ＥＴＭを１０ｎｍの厚さの正孔阻止層として形成した。続いて、ＥＴＭとＬｉｑを異なる蒸着源から共蒸着し、４０ｎｍの厚さに形成した。この時、ＥＴＭ：Ｌｉｑ（重量比）は７：３とした。さらに、Ｌｉｑを２ｎｍの厚さに形成し、次いでアルミニウム（Ａｌ）を１００ｎｍの厚さに蒸着することにより陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子とした。
【０１５１】
（製造例２）  化合物２を電子阻止層と発光層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製
製造例１の電子阻止層と発光層に用いた化合物１のかわりに化合物２を用いたこと以外は、製造例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【０１５２】
（製造例３）  ｍＣＰを電子阻止層、化合物１を発光層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製
製造例１の電子阻止層に用いた化合物１のかわりにｍＣＰを用いたこと以外は、製造例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【０１５３】
（製造例４）  ｍＣＰを電子阻止層、化合物２を発光層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製
製造例２の電子阻止層に用いた化合物２のかわりにｍＣＰを用いたこと以外は、製造例２と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【０１５４】
（製造例５）  ｍＣＰを電子阻止層、ｍＣＢＰを発光層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製
製造例１の電子阻止層に用いた化合物１のかわりにｍＣＰを用いて、発光層に用いた化合物１のかわりにｍＣＢＰを用いたこと以外は、製造例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【０１５５】
（評価１）  耐熱性評価
製造例１〜４で作製した各有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−外部量子効率特性の測定を行った。
また、製造例１〜４で作製した各有機エレクトロルミネッセンス素子を９０℃で１６時間保管した後に、同じ方法で電流密度−外部量子効率特性の測定を行って、９０℃で１６時間保管しなかった場合との比較を行った。結果を図２〜６に示す。
図２および図３の結果は、９０℃で１６時間保管した素子も９０℃で１６時間保管しなかった素子も実質的に同じ電流密度−外部量子効率特性を示しており、一般式（１）で表される化合物を電子阻止層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子が耐熱性に特に優れていることを示している。
【０１５６】
（評価２）  駆動電圧評価
製造例１、３、５で作製した各有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−外部量子効率特性の測定を行った。結果を図６に示す。
図６の結果は、製造例１、３の有機エレクトロルミネッセンス素子が電圧駆動低減化を実現していることを示している。すなわち、一般式（１）で表される化合物を使用した有機エレクトロルミネッセンス素子は低電圧駆動を実現できることを示している。
【０１５７】
【化６１】
2019114776.tif 000933
【０１５８】
上記製造例１において用いた４ＣｚＩＰＮの代わりに、上記一般式（Ａ）で表される化合物１ａ２ａ、４ａ〜６ａをそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子１ａ、２ａ、４ａ〜６ａとしてここに開示する。
上記製造例１において用いた４ＣｚＩＰＮの代わりに、上記一般式（Ｂ）で表される化合物１ｂ〜１１１２ｂをそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子１ｂ〜１１１２ｂとしてここに開示する。
上記製造例１において用いた４ＣｚＩＰＮの代わりに、上記一般式（Ｃ）で表される化合物１ｃ〜２７８５ｃをそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子１ｃ〜２７８５ｃとしてここに開示する。
上記製造例１において用いた４ＣｚＩＰＮの代わりに、上記一般式（Ｄ）で表される化合物１ｄ〜９０１ｄをそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子１ｄ〜９０１ｄとしてここに開示する。
上記製造例１において用いた４ＣｚＩＰＮの代わりに、上記一般式（Ｅ）で表される化合物４０００１ｅ〜６００８４ｅをそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子５０００１ｅ〜６００８４ｅとしてここに開示する。
上記製造例１において用いた４ＣｚＩＰＮの代わりに、上記一般式（Ｆ）で表される化合物１ｆ〜６０ｆをそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子１ｆ〜６０ｆとしてここに開示する。
上記製造例１において用いた４ＣｚＩＰＮの代わりに、上記一般式（Ｇ）で表される化合物１ｇ〜４ｇをそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子１ｇ〜４ｇとしてここに開示する。
上記製造例１において用いた４ＣｚＩＰＮの代わりに、上記一般式（Ｈ）で表される化合物１ｈ〜９０ｈをそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子１ｈ〜９０ｈとしてここに開示する。
上記製造例１において用いた４ＣｚＩＰＮの代わりに、上記遅延蛍光材料群Ｉの１０個の化合物をそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子１ｉ〜１０ｉとしてここに開示する。
上記製造例１において用いたＨＡＴ−ＣＮの代わりに、正孔注入材料として用いることができるものとして上記したＨＡＴ−ＣＮを除く８個の化合物をそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子１ｊ〜８ｊとしてここに開示する。
上記製造例１において用いたＴｒｉｓ−ＰＣｚの代わりに、正孔輸送材料として用いることができるものとして上記したＴｒｉｓ−ＰＣｚを除く３６個の化合物をそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子１ｋ〜３６ｋとしてここに開示する。
上記製造例１において用いたｍＣＰの代わりに、ホスト材料として用いることができるものとして上記したｍＣＰを除く４１個の化合物をそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子１ｌ〜４１ｌとしてここに開示する。
上記製造例１において用いたＥＴＭの代わりに、正孔阻止材料として用いることができるものとして上記した１１個の化合物、電子輸送材料として用いることができるものとして上記した３４個の化合物、電子注入材料として用いることができるものとして上記したＬｉＦ、ＣｓＦ、Ｌｉｑを除く３個の化合物をそれぞれ用いて、製造例１と同じ方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、素子１ｍ〜４８ｍとしてここに開示する。
【０１５９】
［参考例］
（１）遅延蛍光材料として４ＣｚＩＰＮを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製
膜厚１００ｎｍのインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる陽極が形成されたガラス基板上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度５×１０-5Ｐａで積層した。まず、ＩＴＯ上にＨＡＴ−ＣＮを１０ｎｍの厚さに蒸着してホール注入層を形成した。次に、ＴｒｉｓＰＣｚを２５ｎｍの厚さに蒸着して第２ホール輸送層を形成し、その上に、ＴＣＴＡ、ＳＴＤＢＴ４、ＴｅｔｒａＣＰまたはｍＣＢＰを厚さ５ｎｍに蒸着して第１ホール輸送層を形成した。次に、４ＣｚＩＰＮとｍＣＢＰを異なる蒸着源から共蒸着し、３０ｎｍの厚さの層を形成して発光層とした。この時、４ＣｚＩＰＮの濃度は２０重量％とした。次に、Ｔ２Ｔを１０ｎｍの厚さに蒸着してホール阻止層を形成し、その上に、ＢＰｙ−ＴＰ２を４０ｎｍの厚さに蒸着して電子輸送層を形成した。さらにＬｉｑを１．０ｎｍの厚さに蒸着して電子注入層を形成し、次いでアルミニウム（Ａｌ）を１００ｎｍの厚さに蒸着して陰極を形成することにより、有機エレクトロルミネッセンス素子である素子１〜４を作製した。
また、素子１〜４の製造工程において、第２ホール輸送層と第１ホール輸送層の２層を形成せずに、３０ｎｍ厚のＴｒｉｓＰＣｚを１層形成した点だけを変更して、比較素子１を作製した。
素子１〜４および比較素子１の層構成を表１５に示す。
【０１６０】
（２）遅延蛍光材料としてＰＩＣＴＲＺ２を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製
上記（１）と同じ方法により、遅延蛍光材料としてＰＩＣＴＲＺ２を用いた素子５〜７および比較素子２を作製した。素子５〜７および比較素子２の層構成は表１５に示す通りである。
【０１６１】
（３）燐光材料であるＩｒ（ｐｐｙ）3を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製
上記（１）と同じ方法により、遅延蛍光材料のかわりに燐光材料であるＩｒ（ｐｐｙ）3を用いた比較素子３〜５を作製した。比較素子３〜５の層構成は表１５に示す通りである。
【０１６２】
（４）素子の評価
参考例で製造した各素子について、１０００ｃｄ／ｍ2で測定した素子特性と、１ｍＡ／ｃｍ2で測定した素子特性を調べた。遅延蛍光材料として４ＣｚＩＰＮを用いた素子１〜４および比較素子１と、遅延蛍光材料としてＰＩＣＴＲＺ２を用いた素子５〜７および比較素子２の素子特性をまとめて表１６に示す。
【０１６３】
【表１５】
2019114776.tif 000934
【０１６４】
【表１６】
2019114776.tif 000935
【０１６５】
遅延蛍光材料として４ＣｚＩＰＮを用いた素子１〜４と比較素子１の対比から明らかなように、式（１）の条件を満たす素子１〜４は式（１）の条件を満たさない比較素子１よりも最大外部量子効率と電流効率が高かった。また、遅延蛍光材料としてＰＩＣＴＲＺ２を用いた素子５〜７と比較素子２の対比から明らかなように、式（１）の条件を満たす素子５〜７は式（１）の条件を満たさない比較素子２よりも最大外部量子効率と電流効率が高かった。これらの結果は、遅延蛍光材料を用いた発光素子では、遅延蛍光材料のＨＯＭＯのエネルギー準位と、ホール輸送材料のＨＯＭＯのエネルギー準位との関係を式（１）を満たすように適切に制御することにより、発光効率を向上させることができることを示している。
一方、遅延蛍光材料のかわりに燐光材料を用いた比較素子３〜５では、比較素子３と比較素子５の発光効率がほぼ同等で、比較素子４の発光効率が低い結果となった。この結果から、燐光材料とホール輸送材料のＨＯＭＯのエネルギー準位と発光効率の間に関係性を見いだすことはできなかった。すなわち、式（１）の関係は遅延蛍光材料と用いた場合に認められるものであることがうかがえた。
【０１６６】
【化６２】
2019114776.tif 000936
2019114776.tif 000937
2019114776.tif 000938
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
本発明の化合物は高い熱安定性を有し、電荷輸送材料として有用である。このため本発明の化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子の電子阻止層の材料や発光層のホスト材料として効果的に用いることができる。特に、本発明の化合物を電子阻止層に用いることにより、熱安定性が高く、低電圧駆動化が図れる、実用性が高い有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することができる。そのため、本発明は産業上の利用可能性が高い。
【符号の説明】
【０１６８】
１  基板
２  陽極
３  正孔注入層
４  正孔輸送層
５  電子阻止層
６  発光層
７  電子輸送層
８  陰極
【図１】
2019114776.tif 000944
【図２】
2019114776.tif 000945
【図３】
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【図４】
2019114776.tif 000947
【図５】
2019114776.tif 000948
【図６】
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