(57)【要約】【課題】  高効率の有機エレクトロルミネッセンス素子用の材料として、高い励起三重項準位を有する化合物からなる発光材料、特に、発光層のホスト材料を提供し、さらにこの材料を用いて、高効率、高輝度の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供すること。【解決手段】  下記一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料であり、一対の電極とその間に挟まれた少なくとも発光層を含む一層、または複数層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光材料が、該発光層の構成材料として用いられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。【化１】2016143589.tif 000081
2016143589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料。
【化１】
2016143589.tif 000080
（１）
（式中、Ａ１、Ａ２は同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の２価基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の２価基を表し、Ａ３は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の２価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の２価基、または単結合を表し、Ｂは置換もしくは無置換の芳香族複素環基を表し、Ｒ１〜Ｒ１５は相互に同一でも異なってもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５ないし１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、置換基を有していてもよい炭素原子数５ないし１０のシクロアルキルオキシ基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または芳香族炭化水素基、芳香族複素環基もしくは縮合多環芳香族基から選ばれる基によって置換されたジ置換アミノ基であって、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【請求項２】
前記一般式（１）において、Ａ１がフェニレン基である、請求項１記載の発光材料。
【請求項３】
前記一般式（１）において、Ａ２がフェニレン基である、請求項１または請求項２に記載の発光材料。
【請求項４】
前記一般式（１）において、Ａ３がフェニレン基である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光材料。
【請求項５】
前記一般式（１）において、Ａ３が単結合である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光材料。
【請求項６】
前記一般式（１）において、Ａ３がビフェニレン基である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光材料。
【請求項７】
一対の電極とその間に挟まれた少なくとも発光層を含む一層、または複数層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光材料が、該発光層の構成材料として用いられていることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光材料が、該発光層のホスト材料として用いられていることを特徴とする、請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
遅延蛍光を放射することを特徴とする、請求項７または請求項８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、各種の表示装置に好適な自己発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子に適した発光材料と該素子に関するものであり、詳しくはカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料と、該発光材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と呼ぶことがある。）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は自己発光性素子であるため、液晶素子に比べて明るく視認性に優れ、鮮明な表示が可能であるため、活発な研究がなされてきた。【０００３】
１９８７年にイーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは各種の役割を各材料に分担した積層構造素子を開発することにより有機材料を用いた有機ＥＬ素子を実用的なものにした。彼らは電子を輸送することのできる蛍光体と正孔を輸送することのできる有機物とを積層し、両方の電荷を蛍光体の層の中に注入して発光させることにより、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以上の高輝度が得られるようになった（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。【０００４】
現在まで、有機ＥＬ素子の実用化のために多くの改良がなされ、積層構造の各種の役割をさらに細分化して、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極を設けた電界発光素子によって高効率と耐久性が達成されるようになってきた（例えば、非特許文献１参照）。【０００５】
また、発光効率のさらなる向上を目的として三重項励起子の利用が試みられ、燐光発光性化合物の利用が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。
そして、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）による発光を利用する素子も開発されている。２０１１年に九州大学の安達らは、熱活性化遅延蛍光材料を用いた素子によって５．３％の外部量子効率を実現させた（例えば、非特許文献３参照）。【０００６】
発光層は、一般的にホスト材料と称される電荷輸送性の化合物に、蛍光性化合物や燐光発光性化合物または遅延蛍光を放射する材料をドープして作製することもできる。前記非特許文献に記載されているように、有機ＥＬ素子における有機材料の選択は、その素子の効率や耐久性など諸特性に大きな影響を与える（例えば、非特許文献２参照）。【０００７】
燐光発光性化合物、遅延蛍光を放射する材料は濃度消光を起こすため、一般的にホスト化合物と称される、電荷輸送性の化合物にドープさせることによって担持される。担持される燐光発光性化合物、または遅延蛍光を放射する材料はゲスト化合物と称される。
このホスト化合物としては、下記式で表される４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（ＣＢＰ）が一般に用いられてきた（例えば、非特許文献４参照）。【０００８】
【化１】
2016143589.tif 000003
（ＣＢＰ）【０００９】
しかし、ＣＢＰはガラス転移点（Ｔｇ）が６２℃と低く、結晶性が強いため、薄膜状態における安定性に乏しいことが指摘されていた。そのため高輝度発光など、耐熱性が必要とされる場面において、満足できる素子特性が得られていなかった。【００１０】
燐光発光素子の研究が進むとともに、燐光発光体とホスト化合物の間のエネルギー移動過程の解明が進み、発光効率を高めるためにはホスト化合物の励起三重項準位が燐光発光体の励起三重項準位よりも高くなくてはならないことが明らかとなった。【００１１】
下記式で表される青色燐光発光材であるＦＩｒｐｉｃを前記ＣＢＰにドープして発光層のホスト化合物とした場合、燐光発光素子の外部量子効率は６％程度に留まっている。これはＦＩｒｐｉｃの励起三重項準位が２．６７ｅＶであるのに対し、ＣＢＰの励起三重項準位が２．５７ｅＶと低いことから、ＦＩｒｐｉｃによる三重項励起子の閉じ込めが不十分であるからと考えられた。このことは、ＦＩｒｐｉｃをＣＢＰにドープした薄膜のフォトルミネッセンス強度が温度依存性を示すことによって実証されている（例えば、非特許文献５参照）。
また、遅延蛍光を放射する材料を用いた場合でも、ホスト化合物の励起三重項準位が発光材料の励起三重項準位より高いことが必要であることが知られている（例えば、非特許文献６参照）。【００１２】
【化２】
2016143589.tif 000004
（ＦＩｒｐｉｃ）【００１３】
ＣＢＰよりも励起三重項準位の高いホスト化合物としては、下記で示される１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰ）が知られているが、ｍＣＰもガラス転移点（Ｔｇ）が５５℃と低く、結晶性が強いため、薄膜状態における安定性に乏しい。そのため高輝度発光など、耐熱性が必要とされる場面において、満足できる素子特性が得られていなかった（例えば、非特許文献５参照）。【００１４】
【化３】
2016143589.tif 000005
（ｍＣＰ）【００１５】
また、より高い励起三重項準位を有するホスト化合物を検討する中から、電子輸送性もしくはバイポーラー輸送性のホスト化合物にイリジウム錯体をドープした場合、高い発光効率が得られることが分かってきている（例えば、非特許文献７参照）。【００１６】
有機ＥＬ素子においては、両電極から注入された電荷が発光層で再結合して発光が得られるが、高効率、低駆動電圧、長寿命となる有機ＥＬ素子とするためには、ホスト材料をバイポーラー輸送性とすることで、発光層に電子や正孔が効率良く注入・輸送され、両者が効率良く再結合できる、キャリアバランスに優れた素子となる。【００１７】
このように、実用的な場面での燐光発光素子、または遅延蛍光を放射する素子の発光効率を高めるため、励起三重項準位が高く、薄膜安定性の高い、発光層のホスト化合物が必要とされてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平８−４８６５６号公報
【特許文献２】特許第３１９４６５７号公報
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】応用物理学会第９回講習会予稿集５５〜６１ページ（２００１）
【非特許文献２】応用物理学会第９回講習会予稿集２３〜３１ページ（２００１）
【非特許文献３】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ．，９８，０８３３０２（２０１１）
【非特許文献４】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ．，７５，４（１９９９）
【非特許文献５】有機ＥＬ照明用材料の開発と評価技術  ｐ１０２−１０６  サイエンス＆テクノロジー株式会社、（２０１０）
【非特許文献６】Ｓｃｉ．Ｒｅｐ．，３，２１２７（２０１３）
【非特許文献７】有機ＥＬディスプレイ  ｐ９０、株式会社オーム社（２００５）
【非特許文献８】ＮＡＴＵＲＥ  ４９２，２３５（２０１２）
【非特許文献９】有機ＥＬ討論会第１回例会稿集、１９（２００５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の目的は、高効率の有機ＥＬ素子用の材料として、高い励起三重項準位を有する化合物からなる発光材料、特に、発光層のホスト材料を提供し、さらにこの材料を用いて、高効率、高輝度の有機ＥＬ素子を提供することにある。本発明が提供しようとする材料が具備すべき物理的な特性としては、（１）励起三重項準位が高い化合物からなること、（２）バイポーラ輸送性を有する化合物からなること、（３）薄膜状態が安定であること、（４）耐熱性に優れていること、をあげることができる。また、本発明が提供しようとする有機ＥＬ素子が具備すべき物理的な特性としては、（１）発光効率が高いこと、（２）発光開始電圧が低いこと、（３）実用駆動電圧が低いこと、（４）長寿命であること、をあげることができる。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
そこで、本発明者らは上記の目的を達成するために、正孔輸送性が高いカルバゾール環構造および電子輸送性の高いトリアジン環などの複素環構造を有する化合物に着目し、理論計算より得られる励起三重項準位を指標に化合物を設計して化学合成し、実際に励起三重項準位を測定することによって、遅延蛍光を放射する発光素子に適した特性を有するカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料（ホスト材料）を見出した。そして、該材料を用いて種々の有機ＥＬ素子を試作し、素子の特性評価を鋭意行った結果、本発明を完成するに至った。【００２２】
１）すなわち本発明は、下記一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料である。【００２３】
【化４】
2016143589.tif 000006
（１）【００２４】
（式中、Ａ１、Ａ２は同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の２価基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の２価基を表し、Ａ３は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の２価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の２価基、または単結合を表し、Ｂは置換もしくは無置換の芳香族複素環基を表し、Ｒ１〜Ｒ１５は相互に同一でも異なってもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５ないし１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、置換基を有していてもよい炭素原子数５ないし１０のシクロアルキルオキシ基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または芳香族炭化水素基、芳香族複素環基もしくは縮合多環芳香族基から選ばれる基によって置換されたジ置換アミノ基であって、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）【００２５】
２）また本発明は、前記一般式（１）において、Ａ１がフェニレン基である、上記１）記載の発光材料である。【００２６】
３）また本発明は、前記一般式（１）において、Ａ２がフェニレン基である、上記１）または２）に記載の発光材料である。【００２７】
４）また本発明は、前記一般式（１）において、Ａ３がフェニレン基である、上記１）〜３）のいずれかに記載の発光材料である。【００２８】
５）また本発明は、前記一般式（１）において、Ａ３が単結合である、上記１）〜３）のいずれかに記載の発光材料である。【００２９】
６）また本発明は、前記一般式（１）において、Ａ３がビフェニレン基である、上記１）〜３）のいずれか一項に記載の発光材料である。【００３０】
７）また本発明は、一対の電極とその間に挟まれた少なくとも発光層を含む一層、または複数層からなる有機ＥＬ素子において、上記１）〜６）のいずれかに記載の発光材料が、該発光層の構成材料として用いられていることを特徴とする、有機ＥＬ素子である。【００３１】
８）また本発明は、上記１）〜６）のいずれかに記載の発光材料が、該発光層のホスト材料として用いられていることを特徴とする、上記７）記載の有機ＥＬ素子である。【００３２】
９）また本発明は、遅延蛍光を放射することを特徴とする、上記７）または８）記載の有機ＥＬ素子である。【００３３】
一般式（１）中のＡ１、Ａ２、Ａ３で表される、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の２価基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の２価基」における「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族」の「芳香族炭化水素」または「縮合多環芳香族」としては、具体的に、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、テトラキスフェニル、スチレン、ナフタレン、アントラセン、アセナフタレン、フルオレン、フェナントレン、インダン、ピレン、ペリレン、フルオランテン、トリフェニレンなどをあげることができる。
一般式（１）中のＡ１、Ａ２、Ａ３で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の２価基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の２価基」は、上記「芳香族炭化水素」または「縮合多環芳香族」から水素原子を２個取り除いてできる２価基を表す。【００３４】
一般式（１）中のＡ１、Ａ２、Ａ３で表される、「置換芳香族炭化水素の２価基」または「置換縮合多環芳香族の２価基」における「置換芳香族炭化水素」または「置換縮合多環芳香族」の「置換基」として、具体的に、重水素原子、シアノ基、ニトロ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；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、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基などの炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基；メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基などの炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基；ビニル基、アリル基などのアルケニル基；フェニルオキシ基、トリルオキシ基などのアリールオキシ基；ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基などのアリールアルキルオキシ基；フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基などの芳香族炭化水素基もしくは縮合多環芳香族基；ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、フリル基、チエニル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基などの芳香族複素環基；スチリル基、ナフチルビニル基などのアリールビニル基；アセチル基、ベンゾイル基などのアシル基のような基をあげることができ、これらの置換基は、さらに前記例示した置換基が置換していてもよい。
また、これらの置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。【００３５】
一般式（１）中のＢで表される、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」における「芳香族複素環基」としては、具体的に、ピリジル基、ビピリジル基、ターピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、フリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ナフチリジニル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリドピロリル基、ピリドイミダゾリル基、ピリドトリアゾリル基、プテリジニル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フェナントロリニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、フェノセレナジニル基、フェノテルラジニル基、フェノホスフィナジニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、キサンテニル基のような基をあげることができる。【００３６】
一般式（１）中のＢで表される、「置換芳香族複素環基」における「置換基」としては、前記一般式（１）中のＡ１、Ａ２、Ａ３で表される、「置換芳香族炭化水素の２価基」または「置換縮合多環芳香族の２価基」における「置換芳香族炭化水素」または「置換縮合多環芳香族」の「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。【００３７】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ１５で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数５ないし１０のシクロアルキル基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数２ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数５ないし１０のシクロアルキル基」または「炭素原子数２ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては、具体的に、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、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−メチルヘキシル基、ｎ−オクチル基、イソオクチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、３−メチルヘプチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、２−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ヘキセニル基、１−ヘプテニル基、１−オクテニル基、１−ノネニル基、１−デセニル基、１−ウンデセニル基、１−ドデセニル基、１−トリデセニル基、１−テトラデセニル基、１−ペンタデセニル基、１−ヘキサデセニル基、１−ヘプタデセニル基、１−オクタデセニル基、１−ノナデセニル基、１−イコセニル基、２−ヘプテニル基、２−メチル−２−ヘキセニル基、２−オクテニル基、２−エチルヘキセニル基、３−メチル−２−ヘプテニル基、２−ノネニル基、２−デセニル基、２−ヘキサデセニル基、２−オクタデセニル基、などをあげることができ、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。【００３８】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ１５で表される「置換基を有する炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数５ないし１０のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数２ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」としては、具体的に、重水素原子、シアノ基、ニトロ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基などの炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基；ビニル基、アリル基などのアルケニル基；フェニルオキシ基、トリルオキシ基などのアリールオキシ基；ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基などのアリールアルキルオキシ基；フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基などの芳香族炭化水素基もしくは縮合多環芳香族基；ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基などの芳香族複素環基をあげることができ、これらの置換基はさらに、前記例示した置換基が置換していてもよい。また、これらの置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。【００３９】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ１５で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数５ないし１０のシクロアルキルオキシ基」における「炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「炭素原子数５ないし１０のシクロアルキルオキシ基」としては、具体的に、メチルオキシ基、エチルオキシ基、ｎ−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、２−メチルヘキシルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、イソオクチルオキシ基、ｔｅｒｔ−オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、３−メチルヘプチルオキシ基、ｎ−ノニルオキシ基、ｎ−デシルオキシ基、ｎ−ヘキサデシルオキシ基、ｎ−オクタデシルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基、シクロオクチルオキシ基、１−アダマンチルオキシ基、２−アダマンチルオキシ基などをあげることができ、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基としては、前記一般式（１）中のＲ１〜Ｒ１５で表される「置換基を有する炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数５ないし１０のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数２ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。【００４０】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ１５で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、具体的に、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、フリル基、ピロリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基、およびカルボリニル基などをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基としては、前記一般式（１）中のＡ１、Ａ２、Ａ３で表される、「置換芳香族炭化水素の２価基」または「置換縮合多環芳香族の２価基」における「置換芳香族炭化水素」または「置換縮合多環芳香族」の「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。【００４１】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ１５で表される「置換もしくは無置換のアリールオキシ基」における「アリールオキシ基」としては、具体的に、フェニルオキシ基、ビフェニリルオキシ基、ターフェニリルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントラセニルオキシ基、フェナントレニルオキシ基、フルオレニルオキシ基、インデニルオキシ基、ピレニルオキシ基、ペリレニルオキシ基などをあげることができ、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式（１）中のＡ１、Ａ２、Ａ３で表される、「置換芳香族炭化水素の２価基」または「置換縮合多環芳香族の２価基」における「置換芳香族炭化水素」または「置換縮合多環芳香族」の「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。【００４２】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ１５で表される「芳香族炭化水素基、芳香族複素環基もしくは縮合多環芳香族基から選ばれる基によって置換されたジ置換アミノ基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式（１）中のＲ１〜Ｒ１５で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式（１）中のＡ１、Ａ２、Ａ３で表される、「置換芳香族炭化水素の２価基」または「置換縮合多環芳香族の２価基」における「置換芳香族炭化水素」または「置換縮合多環芳香族」の「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ１５で表される「芳香族炭化水素基、芳香族複素環基もしくは縮合多環芳香族基から選ばれる基によって置換されたジ置換アミノ基」は、これらの基（Ｒ１〜Ｒ１５）同士が、これらの基（Ｒ１〜Ｒ１５）が有する「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」を介しつつ、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。【００４３】
一般式（１）中のＡ１としては、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、フルオレン、またはフェナントレンから水素原子を２個取り除いてできる２価基が好ましく、ベンゼン、またはナフタレンから水素原子を２個取り除いてできる２価基がより好ましく、ベンゼンから水素原子を２個取り除いてできる２価基が特に好ましい。
一般式（１）中のＡ１がベンゼンから水素原子を２個取り除いてできる２価基（フェニレン基）である場合、２つのカルバゾール環の連結基（Ａ１）であるフェニレン基の好ましい結合の態様としては、下記一般式（１ａ）に示すようにベンゼン環の１，３−位（ｍ−フェニレン基）による連結が好ましい。【００４４】
【化５】
2016143589.tif 000007
（１ａ）【００４５】
（式中、Ｒ１６は置換基を表し、ｒ１６は０〜４の整数を表し、Ａ２、Ａ３、Ｂ、Ｒ１〜Ｒ１５は、前記一般式（１）に記載した通りの意味である。）【００４６】
一般式（１）中のＡ２としては、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、フルオレン、またはフェナントレンから水素原子を２個取り除いてできる２価基が好ましく、ベンゼン、またはナフタレンから水素原子を２個取り除いてできる２価基がより好ましく、ベンゼンから水素原子を２個取り除いてできる２価基が特に好ましい。
一般式（１）中のＡ２がベンゼンから水素原子を２個取り除いてできる２価基（フェニレン基）である場合、連結基（Ａ２）であるフェニレン基の好ましい結合の態様としては、下記一般式（１ｂ−１）に示すようにベンゼン環の１，３−位（ｍ−フェニレン基）、もしくは下記一般式（１ｂ−２）に示すようにベンゼン環の１，４−位（ｐ−フェニレン基）による連結が好ましく、１，３−位（ｍ−フェニレン基）による連結がより好ましい。【００４７】
【化６】
2016143589.tif 000008
（１ｂ−１）
2016143589.tif 000009
（１ｂ−２）【００４８】
（式中、Ｒ１７は置換基を表し、ｒ１７は０〜４の整数を表し、Ａ１、Ａ３、Ｂ、Ｒ１〜Ｒ１５は、前記一般式（１）に記載した通りの意味である。）【００４９】
一般式（１）中のＡ３としては、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、フルオレン、またはフェナントレンから水素原子を２個取り除いてできる２価基、もしくは単結合が好ましく、ベンゼン、ビフェニル、またはナフタレンから水素原子を２個取り除いてできる２価基、もしくは単結合がより好ましく、ベンゼン、またはビフェニルから水素原子を２個取り除いてできる２価基、もしくは単結合が特に好ましい。
一般式（１）中のＡ３がベンゼンから水素原子を２個取り除いてできる２価基（フェニレン基）である場合、連結基（Ａ３）であるフェニレン基の好ましい結合の態様としては、下記一般式（１ｃ−１）に示すようにベンゼン環の１，３−位（ｍ−フェニレン基）、もしくは下記一般式（１ｃ−２）に示すようにベンゼン環の１，４−位（ｐ−フェニレン基）による連結が好ましい。
また、一般式（１）中のＡ３がビフェニルから水素原子を２個取り除いてできる２価基（ビフェニレン基）である場合、３，３’−ビフェニレン基であることが好ましい。【００５０】
【化７】
2016143589.tif 000010
（１ｃ−１）
2016143589.tif 000011
（１ｃ−２）【００５１】
（式中、Ｒ１８は置換基を表し、ｒ１８は０〜４の整数を表し、Ａ１、Ａ２、Ｂ、Ｒ１〜Ｒ１５は、前記一般式（１）に記載した通りの意味である。）【００５２】
一般式（１ａ）、（１ｂ−１）、（１ｂ−２）、（１ｃ−１）、（１ｃ−２）中のＲ１６、Ｒ１７、Ｒ１８で表される、「置換基」としては、前記一般式（１）中のＡ１、Ａ２、Ａ３で表される、「置換芳香族炭化水素の２価基」または「置換縮合多環芳香族の２価基」における「置換芳香族炭化水素」または「置換縮合多環芳香族」の「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、同一のベンゼン環に複数個存在する場合（ｒ１６、ｒ１７、ｒ１８が２〜４の整数である場合）、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
また、これらの基は、さらに、前記一般式（１）中のＡ１、Ａ２、Ａ３で表される、「置換芳香族炭化水素の２価基」または「置換縮合多環芳香族の２価基」における「置換芳香族炭化水素」または「置換縮合多環芳香族」の「置換基」に関して示したものによって置換されていてもよく、これらの置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。【００５３】
一般式（１）中のＢで表される「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」としては、ピリジル基、ビピリジル基、ターピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ナフチリジニル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリドピロリル基、ピリドイミダゾリル基、ピリドトリアゾリル基、プテリジニル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フェナントロリニル基、カルボリニル基、キサンテニル基などの含窒素複素環基のような、電子受容性が高い芳香族複素環基、もしくはこれらの基をその部分構造に含む基が好ましく、ピリジル基、ビピリジル基、ターピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ナフチリジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリドピロリル基、ピリドイミダゾリル基、ピリドトリアゾリル基、フェナントロリニル基、カルボリニル基がより好ましく、特にピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、などの単環の（縮合環を形成していない）含窒素複素環基が好ましい励起三重項準位となるために好ましい。【００５４】
本発明の一般式（１）で表される、カルバゾール環構造を有する化合物において、２つのカルバゾール環の結合位置としては、一方は９位（窒素原子）であるが、もう一方は１〜４位のいずれでもよいが、下記一般式（１ｄ−１）に示すように１位、もしくは下記一般式（１ｄ−２）に示すように２位が好ましい。【００５５】
【化８】
2016143589.tif 000012
（１ｄ−１）
2016143589.tif 000013
（１ｄ−２）【００５６】
（式中、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ、Ｒ１〜Ｒ１５は、前記一般式（１）に記載した通りの意味である。）【００５７】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ１５で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」における「炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」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、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基などの「炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」が好ましい。【００５８】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ１５で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数２ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数２ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、２−ブテニル基などの「炭素原子数２ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」が好ましい。【００５９】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ１５で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」における「炭素原子数１ないし２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」としては、メチルオキシ基、エチルオキシ基、ｎ−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基などの「炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」が好ましい。【００６０】
本発明の、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料は、燐光を放射する発光層、あるいは遅延蛍光を放射する発光層の発光材料（ホスト材料）として好適な励起三重項準位を有し、発光層の発光材料（ホスト材料）、特に遅延蛍光を放射する発光層の発光材料（ホスト材料）として優れた能力を有している。【００６１】
本発明の、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料は、有機ＥＬ素子の発光層の構成材料として使用することができる。従来の材料に比べてバイポーラ輸送性に優れている本発明の化合物からなる発光材料を用いることにより、電力効率の向上や、実用駆動電圧の低下という効果を有している。
【発明の効果】
【００６２】
本発明の、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料は、有機ＥＬ素子の発光層のホスト材料として有用であり、該材料を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、高発光効率、低駆動電圧の有機ＥＬ素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明実施例１の化合物（化合物６）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。
【図２】本発明実施例２の化合物（化合物３）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。
【図３】本発明実施例３の化合物（化合物５）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。
【図４】本発明実施例４の化合物（化合物４）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。
【図５】実施例８、比較例１のＥＬ素子構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物は、例えば、以下のように合成できる。まず、カルバゾール誘導体の９位にハロゲン化アリールを導入したものと、カルバゾール誘導体のボロン酸もしくはボロン酸エステル体とのＳｕｚｕｋｉカップリングなどのクロスカップリング反応、または、カルバゾール誘導体にブロモ基などのハロゲン基、もしくはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基などを導入したものと、カルバゾール誘導体とのブッフバルド・ハートウィッグ反応などの縮合反応を行うことによって、２つのカルバゾール環を芳香族炭化水素の２価基、もしくは縮合多環芳香族の２価基で連結した化合物を合成することができる。
この２つのカルバゾール環を芳香族炭化水素の２価基、もしくは縮合多環芳香族の２価基で連結した化合物と、芳香族複素環基を置換基として有するハロゲン化アリールとのブッフバルド・ハートウィッグ反応などの縮合反応を行うことによって、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物を合成することができる。
また、上記２つのカルバゾール環を芳香族炭化水素の２価基、もしくは縮合多環芳香族の２価基で連結した化合物にハロゲン化アリールを先に導入した後に、ボロン酸もしくはボロン酸エステル体とし、続いて、芳香族複素環基を置換基として有するハロゲン化アリールとのＳｕｚｕｋｉカップリングなどのクロスカップリング反応を行うことによって、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物を合成することができる。
【００６５】
一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、本発明は、これらの化合物に限定されるものではない。
【００６６】
【化９】
2016143589.tif 000014
（化合物１）
【００６７】
【化１０】
2016143589.tif 000015
（化合物２）
【００６８】
【化１１】
2016143589.tif 000016
（化合物３）
【００６９】
【化１２】
2016143589.tif 000017
（化合物４）
【００７０】
【化１３】
2016143589.tif 000018
（化合物５）
【００７１】
【化１４】
2016143589.tif 000019
（化合物６）
【００７２】
【化１５】
2016143589.tif 000020
（化合物７）
【００７３】
【化１６】
2016143589.tif 000021
（化合物８）
【００７４】
【化１７】
2016143589.tif 000022
（化合物９）
【００７５】
【化１８】
2016143589.tif 000023
（化合物１０）
【００７６】
【化１９】
2016143589.tif 000024
（化合物１１）
【００７７】
【化２０】
2016143589.tif 000025
（化合物１２）
【００７８】
【化２１】
2016143589.tif 000026
（化合物１３）
【００７９】
【化２２】
2016143589.tif 000027
（化合物１４）
【００８０】
【化２３】
2016143589.tif 000028
（化合物１５）
【００８１】
【化２４】
2016143589.tif 000029
（化合物１６）
【００８２】
【化２５】
2016143589.tif 000030
（化合物１７）
【００８３】
【化２６】
2016143589.tif 000031
（化合物１８）
【００８４】
【化２７】
2016143589.tif 000032
（化合物１９）
【００８５】
【化２８】
2016143589.tif 000033
（化合物２０）
【００８６】
【化２９】
2016143589.tif 000034
（化合物２1）
【００８７】
【化３０】
2016143589.tif 000035
（化合物２２）
【００８８】
【化３１】
2016143589.tif 000036
（化合物２３）
【００８９】
【化３２】
2016143589.tif 000037
（化合物２４）
【００９０】
【化３３】
2016143589.tif 000038
（化合物２５）
【００９１】
【化３４】
2016143589.tif 000039
（化合物２６）
【００９２】
【化３５】
2016143589.tif 000040
（化合物２７）
【００９３】
【化３６】
2016143589.tif 000041
（化合物２８）
【００９４】
【化３７】
2016143589.tif 000042
（化合物２９）
【００９５】
【化３８】
2016143589.tif 000043
（化合物３０）
【００９６】
【化３９】
2016143589.tif 000044
（化合物３１）
【００９７】
【化４０】
2016143589.tif 000045
（化合物３２）
【００９８】
【化４１】
2016143589.tif 000046
（化合物３３）
【００９９】
【化４２】
2016143589.tif 000047
（化合物３４）
【０１００】
【化４３】
2016143589.tif 000048
（化合物３５）
【０１０１】
【化４４】
2016143589.tif 000049
（化合物３６）
【０１０２】
【化４５】
2016143589.tif 000050
（化合物３７）
【０１０３】
【化４６】
2016143589.tif 000051
（化合物３８）
【０１０４】
【化４７】
2016143589.tif 000052
（化合物３９）
【０１０５】
【化４８】
2016143589.tif 000053
（化合物４０）
【０１０６】
【化４９】
2016143589.tif 000054
（化合物４１）
【０１０７】
これらの化合物の精製はカラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土などによる吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法、昇華精製法などによって行った。化合物の同定は、ＮＭＲ分析によって行った。
物性値として、仕事関数の測定を行った。仕事関数は発光層の材料としてのエネルギー準位の指標、あるいは、正孔阻止能力の指標となるものである。
【０１０８】
また仕事関数は、ＩＴＯ基板の上に１００ｎｍの薄膜を作製して、大気中光電子分光装置（理研計器製、ＡＣ−３型）を用いて測定した。
【０１０９】
本発明の有機ＥＬ素子の構造としては、基板上に順次に、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極からなるもの、また、陽極と正孔輸送層の間に正孔注入層を有するもの、発光層と正孔輸送層の間に電子阻止層を有するもの、発光層と電子輸送層の間に正孔阻止層を有するもの、さらに、発光層の陽極側および／または陰極側に励起子ブロッキング層を有するものがあげられる。これらの多層構造においては有機層を何層か省略することが可能であり、例えば電子輸送層と電子注入層を兼ねた構成とすること、すなわち基板上に順次に、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極を有する構成とすることもできる。
また、同一の機能を有する有機層を２層以上積層した構成とすることが可能であり、正孔輸送層を２層積層した構成、発光層を２層積層した構成、電子輸送層を２層積層した構成、などもできる。
【０１１０】
本発明の有機ＥＬ素子の陽極としては、ＩＴＯや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。本発明の有機ＥＬ素子の正孔注入層としては、銅フタロシアニンに代表されるポルフィリン化合物の他、ナフタレンジアミン誘導体、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体、分子中にトリフェニルアミン構造を３個以上、単結合またはヘテロ原子を含まない２価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物などのトリフェニルアミン３量体および４量体、ヘキサシアノアザトリフェニレンのようなアクセプター性の複素環化合物や塗布型の高分子材料を用いることができる。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【０１１１】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔輸送層としては、ｍ−カルバゾリルフェニル基を含有する化合物の他、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）−ベンジジン（ＴＰＤ）やＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）−ベンジジン（ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラビフェニリルベンジジンなどのベンジジン誘導体、１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）、種々のトリフェニルアミン３量体および４量体などを用いることができる。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。また、正孔の注入・輸送層として、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）／ポリ（スチレンスルフォネート）（ＰＳＳ）などの塗布型の高分子材料を用いることができる。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【０１１２】
また、正孔注入層あるいは正孔輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにトリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモン、ラジアレン誘導体（例えば、国際公開第２０１４／００９３１０号参照）などをＰドーピングしたものや、ＴＰＤなどのベンジジン誘導体の構造をその部分構造に有する高分子化合物などを用いることができる。
【０１１３】
本発明の有機ＥＬ素子の電子阻止層としては、４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、９，９−ビス［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］フルオレン、１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰ）、２，２−ビス（４−カルバゾール−９−イルフェニル）アダマンタン（Ａｄ−Ｃｚ）などのカルバゾール誘導体、９−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−９−［４−（トリフェニルシリル）フェニル］−９Ｈ−フルオレンに代表されるトリフェニルシリル基とトリアリールアミン構造を有する化合物、電子阻止性の高いモノアミン化合物や種々のトリフェニルアミン２量体、などの電子阻止作用を有する化合物を用いることができる。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【０１１４】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層としては、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料が好ましく用いられる。この他、Ａｌｑ３をはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体などの各種の金属錯体、ピリミジン環構造を有する化合物、アントラセン誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体などを用いることができる。また、発光層をホスト材料とドーパント材料とで構成してもよく、この場合、ホスト材料として、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料が好ましく用いられ、この他、ｍＣＰ、チアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、インドール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物などを用いることができる。またドーパント材料としては、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、キナクリドン、クマリン、ルブレン、ペリレンおよびそれらの誘導体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、アミノスチリル誘導体、スピロビスフルオレン誘導体などを用いることができる。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。
【０１１５】
また、本発明の有機ＥＬ素子の発光層としては、発光材料として燐光性の発光体をドーパント材料として使用することが好ましい。燐光性の発光体としては、イリジウムや白金などの金属錯体の燐光発光体を使用することができる。Ｉｒ（ｐｐｙ）３などの緑色の燐光発光体、ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６などの青色の燐光発光体、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などの赤色の燐光発光体などが用いられ、このときのホスト材料としては、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料が好ましく用いられ、この他、インドール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物、正孔注入・輸送性のホスト材料として４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（ＣＢＰ）やＴＣＴＡ、ｍＣＰなどのカルバゾール誘導体などを用いることができる。電子輸送性のホスト材料として、ｐ−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン（ＵＧＨ２）や２，２’，２’’−（１，３，５−フェニレン）−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（ＴＰＢI）などを用いることができ、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。
燐光性の発光体のホスト材料へのドープは濃度消光を避けるため、発光層全体に対して1〜３０重量パーセントの範囲で、共蒸着によってドープすることが好ましい。
【０１１６】
また、本発明の有機ＥＬ素子の発光層としては、発光材料として遅延蛍光を放射する材料をドーパント材料として使用することがより好ましい。遅延蛍光を放射する材料としては、ＰＩＣ−ＴＲＺ、ＣＣ２ＴＡ、ＰＸＺ−ＴＲＺ、４ＣｚＩＰＮなどのＣＤＣＢ誘導体など（例えば、非特許文献３、８参照）などが用いられ、このときのホスト材料としては、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料が好ましく用いられ、この他、前記したＣＢＰやＴＣＴＡ、ｍＣＰなどのカルバゾール誘導体、インドール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物などの、燐光性の発光体を用いた場合に好ましいとされるドーパント材料を用いることができる。
この場合、前記遅延蛍光を放射する材料と前記した発光材料、特に蛍光性の発光材料（ドーパント材料）とを混合して用いる態様も好ましく、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料と前記した発光材料（ホスト材料）とを混合して用いる態様も好ましい。
【０１１７】
これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【０１１８】
また、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物からなる発光材料を用いて作製した発光層に、仕事関数の異なる化合物をホスト材料として用いて作製した発光層を隣接させて積層した構造の素子を作製することができる（例えば、非特許文献９参照）。
【０１１９】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層としては、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物の他、バソクプロイン（ＢＣＰ）などのフェナントロリン誘導体や、アルミニウム（III）ビス（２−メチル−８−キノリナート）−４−フェニルフェノレート（ＢＡｌｑ）などのキノリノール誘導体の金属錯体の他、各種の希土類錯体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体など、正孔阻止作用を有する化合物を用いることができる。これらの材料は電子輸送層の材料を兼ねてもよい。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【０１２０】
本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層としては、Ａｌｑ３、ＢＡｌｑをはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体の他、各種金属錯体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピリジン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、アントラセン誘導体、カルボジイミド誘導体、キノキサリン誘導体、ピリドインドール誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体などを用いることができる。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【０１２１】
本発明の有機ＥＬ素子の電子注入層としては、フッ化リチウム、フッ化セシウムなどのアルカリ金属塩、フッ化マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩、リチウムキノリノールなどのキノリノール誘導体の金属錯体、酸化アルミニウムなどの金属酸化物などを用いることができるが、電子輸送層と陰極の好ましい選択においては、これを省略することができる。
【０１２２】
さらに、電子注入層あるいは電子輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにセシウムなどの金属、トリアリールホスフィンオキシド誘導体（例えば、国際公開第２０１４／１９５４８２号参照）などをＮドーピングしたものを用いることができる。
【０１２３】
本発明の有機ＥＬ素子の陰極としては、アルミニウムのような仕事関数の低い電極材料や、マグネシウム銀合金、マグネシウムインジウム合金、アルミニウムマグネシウム合金のような、より仕事関数の低い合金が電極材料として用いられる。
【０１２４】
以下に、本発明の有機ＥＬ素子に用いることの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の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。なお、以下の例示化合物の構造式におけるＲ、Ｒ２〜Ｒ７は、各々独立に水素原子または置換基を表す。ｎは３〜５の整数を表す。
【０１２５】
まず、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例をあげる。
【０１２６】
【化５０】
2016143589.tif 000055
【０１２７】
【化５１】
2016143589.tif 000056
【０１２８】
【化５２】
2016143589.tif 000057
【０１２９】
【化５３】
2016143589.tif 000058
【０１３０】
【化５４】
2016143589.tif 000059
【０１３１】
次に、正孔注入層の材料としても用いることができる好ましい化合物例をあげる。
【０１３２】
【化５５】
2016143589.tif 000060
【０１３３】
次に、正孔輸送層の材料としても用いることができる好ましい化合物例をあげる。
【０１３４】
【化５６】
2016143589.tif 000061
【０１３５】
【化５７】
2016143589.tif 000062
【０１３６】
【化５８】
2016143589.tif 000063
【０１３７】
【化５９】
2016143589.tif 000064
【０１３８】
【化６０】
2016143589.tif 000065
【０１３９】
【化６１】
2016143589.tif 000066
【０１４０】
次に、電子阻止層の材料としても用いることができる好ましい化合物例をあげる。
【０１４１】
【化６２】
2016143589.tif 000067
【０１４２】
次に、正孔阻止層の材料としても用いることができる好ましい化合物例をあげる。
【０１４３】
【化６３】
2016143589.tif 000068
【０１４４】
次に、電子輸送層の材料としても用いることができる好ましい化合物例をあげる。
【０１４５】
【化６４】
2016143589.tif 000069
【０１４６】
【化６５】
2016143589.tif 000070
【０１４７】
【化６６】
2016143589.tif 000071
【０１４８】
次に、電子注入層の材料としても用いることができる好ましい化合物例をあげる。
【０１４９】
【化６７】
2016143589.tif 000072
【０１５０】
さらに添加可能な材料として好ましい化合物例をあげる。例えば、安定化材料として添加することなどが考えられる。
【０１５１】
【化６８】
2016143589.tif 000073
【０１５２】
以下、本発明の実施の形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【０１５３】
＜〔３’−［２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］ビフェニル−３−イル〕−３，５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（化合物６）の合成＞
窒素置換した反応容器に、２−ヒドロキシカルバゾール（５．０ｇ）、ピリジン（１００ｍＬ）を加えて冷却し、攪拌しながら０℃でトリフルオロメタンスルホン酸無水物（１２．０ｇ）を滴下した。室温まで昇温し、３時間攪拌した後、水、クロロホルムを加え、抽出操作を行うことによって、有機層を採取した。溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行うことによって、２−トリフルオロメタンスルホニルオキシカルバゾールの白色固体（収率：８３％）を得た。【０１５４】
得られた２−トリフルオロメタンスルホニルオキシカルバゾール（５．８ｇ）、３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニルボロン酸（５．０ｇ）、炭酸カリウム（３．６ｇ）、トルエン（１００ｍＬ）、エタノール（２５ｍＬ）、水（２５ｍＬ）を窒素置換した反応容器に加えた後、窒素気流下、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（２．０ｇ）を加え、攪拌しながら３時間加熱還流した。室温まで放冷し、水、酢酸エチルを加え、抽出操作を行うことによって、有機層を採取した。溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行うことによって、２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾールの白色固体（収率：８２％）を得た。【０１５５】
一方、窒素置換した反応容器に、３’−ブロモビフェニル−３−カルボン酸（５．０ｇ）、塩化チオニル（２０ｍＬ）を加え、１時間加熱還流した。塩化チオニルを留去した後、放冷し、ジクロロメタン（１００ｍＬ）、ベンゾニトリル（３．８ｍＬ）、塩化アンチモン（Ｖ）（５．４ｇ）を加えた後、攪拌しながら３時間加熱還流した。室温まで放冷し、生成する橙色固体をろ過によって採取した。ジクロロメタンを用いた洗浄を行った後、アンモニア水（１８０ｍＬ）に少しずつ加え、０℃まで冷却しながら１時間攪拌した。ろ過によって採取し、３’−（ブロモビフェニル−３−イル）−３，５−ジフェニル−１，３，５−トリアジンの白色固体（収率：５５％）を得た。【０１５６】
得られた２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール（０．８８ｇ）および３’−（ブロモビフェニル−３−イル）−３，５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（１．０ｇ）を窒素置換した反応容器に加え、さらに、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（０．０９ｇ）、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム（０．２３ｇ）、キシレン（６０ｍＬ）、続いて、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム・クロロホルム包接体（０．０７ｇ）を加えて加熱し、攪拌しながら３時間加熱還流した。室温まで冷却し、飽和食塩水（１００ｍＬ）、酢酸エチル（５０ｍＬ）を加え、抽出操作を行うことによって、有機層を採取した。溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行うことによって、〔３’−［２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］ビフェニル−３−イル〕−３，５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（化合物６）の白色固体（収率：４０％）を得た。【０１５７】
【化６９】
2016143589.tif 000074
（化合物６）【０１５８】
得られた白色固体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図１に示した。【０１５９】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３７個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝７．２１（２Ｈ）、７．３１（３Ｈ）、７．３８−７．６８（１５Ｈ）、７．７４（３Ｈ）、７．８２（２Ｈ）、７．８７（１Ｈ）、７．９７（１Ｈ）、８．０７（２Ｈ）、８．１８（１Ｈ）、８．２２（１Ｈ）、８．６３−８．８０（５Ｈ）、９．００（１Ｈ）。
【実施例２】
【０１６０】
＜〔４’−［２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］ビフェニル−３−イル〕−３．５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（化合物３）の合成＞【０１６１】
窒素置換した反応容器に、４’−ブロモビフェニル−３−カルボン酸（５．０ｇ）、塩化チオニル（２０ｍＬ）を加え、１時間加熱還流した。塩化チオニルを留去した後、放冷し、ジクロロメタン（１００ｍＬ）、ベンゾニトリル（３．８ｍＬ）、塩化アンチモン（Ｖ）（５．４ｇ）を加えた後、攪拌しながら３時間加熱還流した。室温まで放冷し、生成する橙色固体をろ過によって採取した。ジクロロメタンを用いた洗浄を行った後、アンモニア水（１８０ｍＬ）に少しずつ加え、０℃まで冷却しながら１時間攪拌した。ろ過によって採取し、（４’−ブロモビフェニル−３−イル）−３，５−ジフェニル−１，３，５−トリアジンの白色固体（収率：５３％）を得た。【０１６２】
得られた（４’−ブロモビフェニル−３−イル）−３，５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（１．０ｇ）、実施例１で合成した２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール（０．８８ｇ）を窒素置換した反応容器に加え、さらに、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（０．０９ｇ）、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム（０．２３ｇ）、キシレン（６０ｍＬ）、続いて、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム・クロロホルム包接体（０．０７ｇ）を加えて加熱し、攪拌しながら３時間加熱還流した。室温まで冷却し、飽和食塩水（１００ｍＬ）、酢酸エチル（５０ｍＬ）を加え、抽出操作を行うことによって、有機層を採取した。溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行うことによって、〔４’−［２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］ビフェニル−３−イル〕−３．５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（化合物３）の白色固体（収率：３５％）を得た。【０１６３】
【化７０】
2016143589.tif 000075
（化合物３）【０１６４】
得られた白色固体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図２に示した。【０１６５】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３７個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝７．１８−７．８５（２４Ｈ）、７．８５−７．９５（２Ｈ）、７．９４（１Ｈ）、８．１３（２Ｈ）、８．１９（１Ｈ）、８．２４（１Ｈ）、８．７４−８．８５（５Ｈ）、９．０８（１Ｈ）。
【実施例３】
【０１６６】
＜〔３’−［２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］ビフェニル−４−イル〕−３．５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（化合物５）の合成＞【０１６７】
窒素置換した反応容器に、４−ヨード安息香酸（５．０ｇ）、塩化チオニル（５０ｍＬ）を加え、１時間加熱還流した。塩化チオニルを留去した後、放冷し、ジクロロメタン（１００ｍＬ）、ベンゾニトリル（４．２ｍＬ）、塩化アンチモン（Ｖ）（６．０ｇ）を加えた後、攪拌しながら３時間加熱還流した。室温まで放冷し、生成する橙色固体をろ過によって採取した。ジクロロメタンを用いた洗浄を行った後、アンモニア水（１８０ｍＬ）に少しずつ加え、０℃まで冷却しながら１時間攪拌した。ろ過によって採取し、４−ヨードフェニル−３，５−ジフェニル−１，３，５−トリアジンの白色固体（収率：８４％）を得た。【０１６８】
得られた４−ヨードフェニル−３，５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（５．０ｇ）、３−ブロモフェニルボロン酸（２．５ｇ）、炭酸カリウム（１．９ｇ）、トルエン（１００ｍＬ）、エタノール（２０ｍＬ）、水（２０ｍＬ）を窒素置換した反応容器に加え、さらに窒素気流下、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１．３ｇ） を加えて加熱し、攪拌しながら３時間加熱還流した。室温まで冷却し、水、トルエンを加え、抽出操作を行うことによって、有機層を採取した。溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行うことによって、（３’−ブロモビフェニル−４−イル）−３，５−ジフェニル−１，３，５−トリアジンの白色固体（収率：４４％）を得た。【０１６９】
得られた（３’−ブロモビフェニル−４−イル）−３，５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（１．０ｇ）、実施例１で合成した２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール（０．８８ｇ）を窒素置換した反応容器に加え、さらに、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（０．０９ｇ）、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム（０．２３ｇ）、キシレン（６０ｍＬ）、続いて、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム・クロロホルム包接体（０．０７ｇ）を加えて加熱し、攪拌しながら３時間加熱還流した。室温まで冷却し、飽和食塩水（１００ｍＬ）、酢酸エチル（５０ｍＬ）を加え、抽出操作を行うことによって、有機層を採取した。溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行うことによって、〔３’−［２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］ビフェニル−４−イル〕−３．５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（化合物５）の白色固体（収率：３５％）を得た。【０１７０】
【化７１】
2016143589.tif 000076
（化合物５）【０１７１】
得られた白色固体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図３に示した。【０１７２】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３７個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝７．２１−８．００（２７Ｈ）、８．１３（２Ｈ）、８．１９（１Ｈ）、８．２４（１Ｈ）、８．５１−８．９５（６Ｈ）。
【実施例４】
【０１７３】
＜〔４’−［２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］ビフェニル−４−イル〕−３．５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（化合物４）の合成＞【０１７４】
窒素置換した反応容器に、４’−ブロモビフェニル−４−カルボン酸（５．０ｇ）、塩化チオニル（２０ｍＬ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを加え、１時間加熱還流した。塩化チオニルを留去した後、放冷し、ジクロロメタン（１００ｍＬ）、ベンゾニトリル（３．８ｍＬ）、塩化アンチモン（Ｖ）（５．４ｇ）を加えた後、攪拌しながら３時間加熱還流した。室温まで放冷し、生成する橙色固体をろ過によって採取した。ジクロロメタンを用いた洗浄を行った後、アンモニア水（１８０ｍＬ）に少しずつ加え、０℃まで冷却しながら１時間攪拌した。ろ過によって採取し、（４’−ブロモビフェニル−４−イル）−３，５−ジフェニル−１，３，５−トリアジンの白色固体（収率：５３％）を得た。【０１７５】
得られた（４’−ブロモビフェニル−４−イル）−３，５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（１．０ｇ）、実施例１で合成した２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール（０．８８ｇ）を窒素置換した反応容器に加え、さらに、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（０．０９ｇ）、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム（０．２３ｇ）、キシレン（６０ｍＬ）、続いて、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム・クロロホルム包接体（０．０７ｇ）を加えて加熱し、攪拌しながら３時間加熱還流した。室温まで冷却し、飽和食塩水（１００ｍＬ）、酢酸エチル（５０ｍＬ）を加え、抽出操作を行うことによって、有機層を採取した。溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行うことによって、〔４’−［２−｛３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］ビフェニル−４−イル〕−３．５−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（化合物４）の白色固体（収率：４２％）を得た。【０１７６】
【化７２】
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（化合物４）【０１７７】
得られた白色固体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図４に示した。【０１７８】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３７個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝７．２１−８．００（２７Ｈ）、８．１３（２Ｈ）、８．１９（１Ｈ）、８．２４（１Ｈ）、８．５１−８．９５（６Ｈ）。
【実施例５】
【０１７９】
実施例１の化合物（化合物６）を用いて、ＩＴＯ基板の上に膜厚１００ｎｍの蒸着膜を作製して、大気中光電子分光装置（理研計器製、ＡＣ−３型）で仕事関数を測定した。
仕事関数
実施例１の化合物                ６．１０ｅＶ
ＣＢＰ                          ６．００ｅＶ【０１８０】
このように、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物は、発光ホストとして一般的に用いられるＣＢＰと同程度の、発光層の材料として好適なエネルギー準位を有している。
また、ＮＰＤ、ＴＰＤなどの一般的な正孔輸送材料がもつ仕事関数５．４ｅＶより深い値を有しており、大きな正孔阻止能力を有している。
【実施例６】
【０１８１】
また、上記実施例１の化合物（化合物６）の薄膜（１００ｎｍ）を用いた紫外―可視吸収スペクトルにおいて、その吸収端は３５５ｎｍであることから、バンドギャップ３．４９ｅＶが算出される。従って、上記仕事関数の値（６．１０ｅＶ）より、実施例１の化合物（化合物６）の電子親和力２．６１ｅＶが算出される。【０１８２】
このように、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物は、ＴＰＢｉなどの一般的な電子輸送材料がもつ電子親和力２．７ｅＶより浅い値を有しており、電子注入性にも優れていることが分かる。
【実施例７】
【０１８３】
ガラス基板上に実施例１の化合物（化合物６）と下記構造式の２，４，５，６−９Ｈ−テトラカルバゾリル−９−イル−ジシアノベンゼン（４ＣｚＩＰＮ）を、蒸着速度比が、実施例１の化合物（化合物６）：４ＣｚＩＰＮ＝９４：６となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚１００ｎｍの薄膜を作製し、有機フォトルミネッセンス（ＰＬ）素子とした。絶対ＰＬ量子収率測定装置（浜松ホトニクス（株）製、Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ−ＱＹ型）により窒素気流下、３００Ｋで測定したところ、ＰＬ量子効率は５７％であった。【０１８４】
【化７３】
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（４ＣｚＩＰＮ）
【実施例８】
【０１８５】
有機ＥＬ素子は、図５に示すように、ガラス基板１上に透明陽極２としてＩＴＯ電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層５、電子注入層６、陰極（アルミニウム電極）７の順に蒸着して作製した。【０１８６】
具体的には、膜厚１００ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１を有機溶媒で洗浄した後に、ＵＶオゾン処理にて表面を洗浄した。その後、このＩＴＯ電極付きガラス基板を真空蒸着機内に取り付け０．００１Ｐａ以下まで減圧した。
続いて、透明陽極２を覆うように正孔輸送層３として、ＮＰＤを膜厚３５ｎｍとなるように形成した。この正孔輸送層３の上に、発光層４として実施例１の化合物（化合物６）と前記構造式の４ＣｚＩＰＮを、蒸着速度比が、実施例１の化合物（化合物６）：４ＣｚＩＰＮ＝９５：５となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚１５ｎｍとなるように形成した。この発光層４の上に、電子輸送層５としてＴＰＢＩを膜厚６５ｎｍとなるように形成した。この電子輸送層５の上に、電子注入層６としてフッ化リチウムを膜厚０．８ｎｍとなるように形成した。最後に、アルミニウムを膜厚７０ｎｍとなるように蒸着して陰極７を形成した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行った。【０１８７】
実施例１の化合物（化合物６）を使用して作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。【０１８８】
［比較例１］
比較のために、実施例８において、発光層４の材料を実施例１の化合物（化合物６）に代えて、ＣＢＰを用い、蒸着速度比がＣＢＰ：４ＣｚＩＰＮ＝９５：５となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚１５ｎｍとなるように形成した以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。【０１８９】
【表１】
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【０１９０】
表１に示すように、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を流したときの駆動電圧は、ＣＢＰを用いた比較例１の有機ＥＬ素子の７．８Ｖに対して、実施例１の化合物（化合物６）を用いた実施例８の有機ＥＬ素子では６．６Ｖと低電圧化した。また、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を流したときの輝度は、ＣＢＰを用いた比較例１の有機ＥＬ素子の７９９ｃｄ／ｍ２に対して、実施例１の化合物（化合物６）を用いた実施例８の有機ＥＬ素子では１１６８ｃｄ／ｍ２と大きく向上した。また、電力効率についてもＣＢＰを用いた比較例１の有機ＥＬ素子の６．６ｌｍ／Ｗに対して、実施例１の化合物（化合物６）を用いた実施例８の有機ＥＬ素子では１１．１ｌｍ／Ｗと大きく向上した。【０１９１】
このように本発明の有機ＥＬ素子は、一般的な発光材料（ホスト材料）として用いられているＣＢＰを用いた素子と比較して、駆動電圧、発光輝度および電力効率に優れていることが分かった。【０１９２】
以上のように、一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物は好適なエネルギー準位を有しており、また、電子注入性にも優れていて、大きな正孔阻止能力を有しているため、好適な三重項エネルギーを閉じ込める能力を有している。
【産業上の利用可能性】
【０１９３】
一般式（１）で表されるカルバゾール環構造を有する化合物は、好適なエネルギー準位を有しており、好適な三重項エネルギーを閉じ込める能力を有しているため、発光層のホスト化合物および正孔阻止性の化合物として優れている。また、該化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、従来の有機ＥＬ素子の輝度と電力（発光）効率を改良することができる。
【符号の説明】
【０１９４】
１  ガラス基板
２  透明陽極
３  正孔輸送層
４  発光層
５  電子輸送層
６  電子注入層
７  陰極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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