(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の一般式（１）で表される構造を有する化合物を含む、遅延蛍光発光層にキャリアを輸送するためのキャリア輸送材料。
【化１】
0006783059.tif 000046
［上式において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、各々独立に一般式（２）で表される構造を有する。Ｒ１１、Ｒ１２およびＲ１３は、各々独立にヒドロキシ基、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、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、またはニトロ基を表す。ｎ１１、ｎ１２およびｎ１３は、各々独立に０〜４の整数を表す。］
【化２】
0006783059.tif 000047
［上式において、Ｒ２１はヒドロキシ基、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、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、またはニトロ基を表す。ｎ２１は０〜４の整数を表し、ｎ２２は０〜８の整数を表す。Ｒ１におけるｎ２２とＲ２におけるｎ２２とＲ３におけるｎ２２の総和は５以上である。］
【請求項２】
下記の一般式（１）で表される構造を有する化合物を含む、遅延蛍光材料とともに発光層に用いるホスト材料。
【化３】
0006783059.tif 000048
［上式において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、各々独立に一般式（２）で表される構造を有する。Ｒ１１、Ｒ１２およびＲ１３は、各々独立にヒドロキシ基、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、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、またはニトロ基を表す。ｎ１１、ｎ１２およびｎ１３は、各々独立に０〜４の整数を表す。］
【化４】
0006783059.tif 000049
［上式において、Ｒ２１はヒドロキシ基、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、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、またはニトロ基を表す。ｎ２１は０〜４の整数を表し、ｎ２２は０〜８の整数を表す。Ｒ１におけるｎ２２とＲ２におけるｎ２２とＲ３におけるｎ２２の総和は５以上である。］
【請求項３】
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３における各ｎ２２が、いずれも１以上である請求項１または２に記載の材料。
【請求項４】
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３における各ｎ２２が、いずれも６以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の材料。
【請求項５】
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の少なくとも２つは、そのｎ２２が２以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の材料。
【請求項６】
Ｒ１におけるｎ２２とＲ２におけるｎ２２とＲ３におけるｎ２２の総和が、１４以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の材料。
【請求項７】
Ｒ１におけるｎ２２とＲ２におけるｎ２２とＲ３におけるｎ２２の総和が、６以上である請求項１〜６のいずれか１項に記載の材料。
【請求項８】
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３における各ｎ２１が、いずれも０である請求項１〜７のいずれか１項に記載の材料。
【請求項９】
ｎ１１、ｎ１２およびｎ１３の少なくとも１つは、０である請求項１〜８のいずれか１項に記載の材料。
【請求項１０】
ｎ１１、ｎ１２およびｎ１３は、いずれも０である請求項１〜９のいずれか１項に記載の材料。
【請求項１１】
前記化合物が回転対称構造をなす請求項１〜１０のいずれか１項に記載の材料。
【請求項１２】
下記の一般式（１）で表される構造を有する化合物を含む有機層を基板上に有し、遅延蛍光を放射する有機発光素子。
【化５】
0006783059.tif 000050
［上式において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、各々独立に一般式（２）で表される構造を有する。Ｒ１１、Ｒ１２およびＲ１３は、各々独立にヒドロキシ基、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、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、またはニトロ基を表す。ｎ１１、ｎ１２およびｎ１３は、各々独立に０〜４の整数を表す。］
【化６】
0006783059.tif 000051
［上式において、Ｒ２１はヒドロキシ基、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、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、またはニトロ基を表す。ｎ２１は０〜４の整数を表し、ｎ２２は０〜８の整数を表す。Ｒ１におけるｎ２２とＲ２におけるｎ２２とＲ３におけるｎ２２の総和は５以上である。］
【請求項１３】
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１２に記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリア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発光効率や実用性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を構成する電子輸送材料、正孔輸送材料、発光材料などを新たに開発して組み合わせることにより、発光効率を高める工夫が種々なされてきている。その中には、トリアジン環を有する化合物を有機層の材料に利用した有機エレクトロルミネッセンス素子に関する研究も見受けられる。
【０００３】
例えば、下記式で表される化合物（２，４，６−トリス（［１，１'−ビフェニル］−３−イル））−１，３，５−トリアジン、以下、「Ｔ２Ｔ」という）が有機ＥＬ素子の電子輸送材料として知られている。
【０００４】
【化１】
0006783059.tif 000002
【０００５】
また、特許文献１には、下記式Ｉで表される化合物を有機ＥＬ素子のホスト化合物として用いることが記載されている。ここで、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、Ｈ、Ｄまたはアリール基であるとされている。また、同文献では、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの２つがフェニル基であり、残りの１つが置換カルバゾリル基で置換されたフェニル基である化合物、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの２つがビフェニル基であり、残りの１つがジベンゾチオフェニル基で置換されたフェニル基である化合物、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３がいずれも置換カルバゾリル基で置換されたビフェニル基である化合物をホスト化合物に用いた素子について色度や発光効率の評価を行っている。
【０００６】
【化２】
0006783059.tif 000003
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１４−５０９０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、電子輸送材料としてＴ２Ｔが知られており、特許文献１には、Ｔ２Ｔと類似した構造を有するトリアジン誘導体をホスト材料として使用することが記載されている。しかしながら、本発明者らがＴ２Ｔを電子輸送材料に用いた有機ＥＬ素子を作製して特性を評価したところ、熱的安定性が低く短寿命であることが判明した。画像表示装置や照明装置として使用される有機ＥＬ素子は、屋外や車中など高温になり易い環境での使用も想定され、その実用性を上げるためには長寿命化と熱的安定性の向上が極めて重要になる。
そこで本発明者らは、Ｔ２Ｔに類似した構造を有する化合物群について種々の検討を始めところ、多数の類似した構造のうち、特に、２つ以上のベンゼン環の連結構造からなるアリール基が１，３−フェニレン基を介してトリアジン環に連結した構造を有する化合物が優れたキャリア輸送性を有し、それを用いた有機発光素子において高い熱的安定性と長い素子寿命が得られることを初めて見出し、さらに検討を進めることにした。上記のように、Ｔ２Ｔと類似した構造を有する化合物については、特許文献１において有機ＥＬ素子のホスト材料として用いることが記載されている。しかしながら、特許文献１で特性を評価しているのは、トリアジン環がフェニル基やビフェニル基、もしくはヘテロ環で置換されたフェニル基やビフェニル基で置換された構造の化合物のみであり、２つ以上のベンゼン環の連結構造からなるアリール基が１，３−フェニレン基を介してトリアジン環に連結した構造を有する化合物や、これに類似する化合物については特性を評価していない。また、特許文献１で検討している素子特性は色度や発光効率のみであり、素子の熱的安定性や素子寿命に着目した検討は全く行っていない。
【０００９】
このような状況下において本発明者らは、トリアジン環を有する化合物のキャリア輸送材料としての有用性についてさらに検討を進め、素子の熱的安定性を高め、素子寿命を延長しうる化合物を見出すことを目指して研究を重ねた。そして、キャリア輸送材料として有用な化合物の一般式を導きだし、熱的安定性が高く、寿命が長い有機発光素子の構成を一般化することを目的として鋭意検討を進めた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
鋭意検討を進めた結果、本発明者らは、特定のアリール基が１，３−フェニレン基を介してトリアジン環に連結した構造を有する化合物がキャリア輸送材料として有用であるとともに、有機発光素子に用いたときに、素子の熱的安定性を高め、素子寿命を延長しうることを初めて見出した。本発明者らは、これらの知見に基づいて、上記の課題を解決する手段として、以下の本発明を提供するに至った。
【００１１】
［１］  下記の一般式（１）で表される構造を有する化合物。
【化３】
0006783059.tif 000004
［上式において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、各々独立に一般式（２）で表される構造を有する。Ｒ１１、Ｒ１２およびＲ１３は、各々独立に置換基を表す。ｎ１１、ｎ１２およびｎ１３は、各々独立に０〜４の整数を表す。］
【化４】
0006783059.tif 000005
［上式において、Ｒ２１は置換基を表す。隣り合うＲ２１が互いに結合して芳香環を形成することはない。ｎ２１は０〜４の整数を表し、ｎ２２は０〜８の整数を表す。Ｒ１におけるｎ２２とＲ２におけるｎ２２とＲ３におけるｎ２２の総和は５以上である。］
［２］  Ｒ１、Ｒ２およびＲ３における各ｎ２２が、いずれも１以上である［１］１に記載の化合物。
［３］  Ｒ１、Ｒ２およびＲ３における各ｎ２２が、いずれも６以下である［１］または［２］に記載の化合物。
［４］  Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の少なくとも２つは、そのｎ２２が２以上である［１］〜［３］のいずれか１項に記載の化合物。
［５］  Ｒ１におけるｎ２２とＲ２におけるｎ２２とＲ３におけるｎ２２の総和が、１４以下である［１］〜［４］のいずれか１項に記載の化合物。
［６］  Ｒ１におけるｎ２２とＲ２におけるｎ２２とＲ３におけるｎ２２の総和が、６以上である［１］〜［５］のいずれか１項に記載の化合物。
［７］  Ｒ１、Ｒ２およびＲ３における各ｎ２１が、いずれも０である［１］〜［６］のいずれか１項に記載の化合物。
［８］  ｎ１１、ｎ１２およびｎ１３の少なくとも１つは、０である［１］〜［７］のいずれか１項に記載の化合物。
［９］  ｎ１１、ｎ１２およびｎ１３は、いずれも０である［１］〜［８］のいずれか１項に記載の化合物。
［１０］  回転対称構造をなす［１］〜［９］のいずれか１項に記載の化合物。
［１１］  ［１］〜［１０］のいずれか１項に記載の化合物を含むキャリア輸送材料。
【００１２】
［１２］  ［１］〜［１０］のいずれか１項に記載の化合物を含む有機層を基板上に有することを特徴とする有機発光素子。
［１３］  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［１２］に記載の有機発光素子。
［１４］  遅延蛍光を放射する［１２］または［１３］に記載の有機発光素子。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の化合物は、キャリア輸送材料として有用である。本発明の化合物をキャリア輸送材料として用いた有機発光素子は、高い熱的安定性と長い素子寿命を実現しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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】実施例１の化合物１を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子と、比較例１のＴ２Ｔを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の初期の電圧−電流密度特性を示すグラフである。
【図３】実施例１の化合物１を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子と、比較例１のＴ２Ｔを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度と電流変化量の経時的変化を示すグラフである。
【図４】実施例１の化合物１を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子について、加熱をせずに測定した電圧−電流密度特性と、８０℃で１時間加熱した後に測定した電圧−電流密度特性を示すグラフである。
【図５】実施例１の化合物１を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子について、加熱をせずに測定した電圧−電流密度特性と、１００℃で１時間加熱した後に測定した電圧−電流密度特性を示すグラフである。
【図６】比較例１のＴ２Ｔを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子について、加熱をせずに測定した電圧−電流密度特性と、７０℃、８０℃、９０℃または１００℃で１時間加熱した後に測定した電圧−電流密度特性を示すグラフである。
【図７】実施例１の化合物１を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子について、加熱前、８０℃または１００℃で１時間加熱した後、および８０℃または９０℃で２日間加熱した後に測定した輝度と電圧変化量の経時的変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。また、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。
【００１６】
［一般式（１）で表される化合物］
本発明のキャリア輸送材料は、下記の一般式（１）で表される構造を有する化合物を含むことを特徴とする。
【化５】
0006783059.tif 000006
【００１７】
一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、各々独立に下記一般式（２）で表される構造を有する。Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【００１８】
【化６】
0006783059.tif 000007
【００１９】
Ｒ２１は置換基を表す。隣り合うＲ２１が互いに結合して芳香環を形成することはない。
ｎ２１は０〜４の整数を表し、０〜２の整数であることが好ましく、０または１であることがより好ましい。また、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３における各ｎ２１の値は、いずれも０であることがさらに好ましい。ｎ２１が２以上の整数であるとき、すなわち、ベンゼン環が複数のＲ２１で置換されているとき、その複数のＲ２１は互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｎ２２は０〜８の整数を表す。Ｒ１におけるｎ２２とＲ２におけるｎ２２とＲ３におけるｎ２２の総和は５以上である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３における各ｎ２２の値は、いずれも１以上であることが好ましく、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の少なくとも２つは、そのｎ２２の値が２以上であることが好ましい。各ｎ２２の上限は、いずれも６以下であることが好ましく、４以下であることがより好ましい。また、Ｒ１におけるｎ２２とＲ２におけるｎ２２とＲ３におけるｎ２２の総和は、１４以下であることが好ましく、１０以下であることがより好ましく、８以下であることがさらに好ましい。ｎ２２の総和は、６以上であることが好ましい。ｎ２２が２以上であるとき、すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に２以上のベンゼン環がパラ位で連結した構造を有するとき、その２以上のベンゼン環に置換する（Ｒ２１）ｎ２１およびＲ２１の置換位置は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００２０】
一般式（１）のＲ１１、Ｒ１２およびＲ１３は、各々独立に置換基を表す。ｎ１１、ｎ１２およびｎ１３は、各々独立に０〜４の整数を表し、０〜２の整数であることが好ましく、０または１であることがより好ましい。また、ｎ１１、ｎ１２およびｎ１３は、少なくとも１つが０であることが好ましく、全てが０であることがより好ましい。ｎ１１が２以上であるとき、その２以上のＲ１１は互いに同一であっても異なっていてもよく、ｎ１２が２以上であるとき、その２以上のＲ１２は互いに同一であっても異なっていてもよく、ｎ１３が２以上であるとき、その２以上のＲ１３は互いに同一であっても異なっていてもよい。また、（Ｒ１１）ｎ１１、（Ｒ１２）ｎ１２、（Ｒ１３）ｎ１３は、同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【００２１】
一般式（１）で表される化合物は、トリアジン環の２位、４位、６位の構造が全て同じである回転対称構造をとっていてもよいし、２位、４位、６位のうち２つの部位のみが同じ構造であってもよいし、３つの部位の全てが異なる構造であってもよいが、回転対称構造をとっていることが好ましい。
【００２２】
Ｒ１１〜Ｒ１３、Ｒ２１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、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。
【００２３】
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。
【００２４】
【化７】
0006783059.tif 000008
【００２５】
その他の化合物例を以下の表に示す。なお、表には、上記の化合物１と化合物２も含めて表示している。
【表１】
0006783059.tif 000009
0006783059.tif 000010
【００２６】
【化８】
0006783059.tif 000011
0006783059.tif 000012
【００２７】
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。
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。
【００２８】
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、キャリア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、キャリア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Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ１１〜Ｒ１３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、その重合体をキャリア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、それらをキャリア輸送材料として用いることも考えられる。
【００２９】
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（１１）または（１２）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】
0006783059.tif 000013
【００３０】
一般式（１１）または（１２）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（１１）または（１２）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Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ１１〜Ｒ１３のいずれか、一般式（２）のＲ２１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。
【００３１】
繰り返し単位の具体的な構造例として、下記式（１３）〜（１６）で表される構造を挙げることができる。
【化１０】
0006783059.tif 000014
【００３２】
これらの式（１３）〜（１６）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Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ１１〜Ｒ１３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】
0006783059.tif 000015
【００３３】
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。
【００３４】
［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新規化合物である。
一般式（１）で表される化合物は、既知の反応を組み合わせることによって合成することができる。例えば、Ｒ２およびＲ３がＲ１と同一であり、（Ｒ１２）ｎ１２および（Ｒ１３）ｎ１３が（Ｒ１１）ｎ１１、と同一である化合物は、以下の２つの反応により合成することが可能である。
【化１２】
0006783059.tif 000016
【００３５】
上記の反応式におけるＲ１１、Ｒ２１、ｎ１１、ｎ２１、ｎ２２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、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましい。
上記の反応は、公知のカップリング反応を応用したものであり、公知の反応条件を適宜選択して用いることができる。上記の反応の詳細については、後述の合成例を参考にすることができる。
【００３６】
また、一般式（１）で表される化合物は、その他の公知の合成反応を組み合わせることによっても合成することができる。例えば、以下の反応によって合成することも可能である。
【化１３】
0006783059.tif 000017
【００３７】
上記の反応式におけるＲ１１、Ｒ２１、ｎ１１、ｎ２１、ｎ２２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。Ｒ３１およびＲ３２は、各々独立に水素原子または置換基を表し、置換基としてはアルキル基が好ましい。Ｒ３１およびＲ３２は互いに結合して、ホウ素原子と酸素原子とともに環状構造を形成していてもよい。例えば、−Ｂ（ＯＲ３１）（ＯＲ３２）で表される構造部分が、ボロン酸構造、ピナコラートボロン構造をとることが可能である。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、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましい。
上記の反応では、反応させるホウ素化合物を変えて段階的に反応させることにより、非対称の化合物を合成することも可能である。
【００３８】
＜一般式（１）で表される化合物の用途＞
本発明の一般式（１）で表される化合物はキャリア輸送材料として有用であり、キャリアの輸送を通じて動作する各種素子に効果的に用いることができる。すなわち、本発明の一般式（１）で表される化合物をキャリア輸送材料として素子に適用することにより、該化合物が優れたキャリア輸送性を発揮するとともに、素子の熱的安定性および寿命を大きく改善することができる。特に、本発明の一般式（１）で表される化合物は、有機発光素子の有機層の材料に好適に用いることができる。以下において、本発明の一般式（１）で表される化合物を有機層に含む有機発光素子（本発明の有機発光素子）について説明する。
［有機発光素子］
本発明の有機発光素子は、本発明の一般式（１）で表される化合物を含む有機層を基板上に有することを特徴とする。一般式（１）で表される化合物は、その化合物群から選択した１種または２種以上を組み合わせて有機層に含有させることができ、他の有機材料と組み合わせて有機層に含有させてもよい。一般式（１）で表される化合物は、キャリア輸送材料として有用であるため、各種有機層の電子輸送材料や発光層のホスト材料等として効果的に用いることができ、特に電子輸送材料として好適に用いることができる。本発明の一般式（１）で表される化合物を有機層に含む有機発光素子は、発光層や発光材料にキャリアが円滑に輸送されるため、優れた素子特性を発揮する。また、高温による特性劣化や駆動時の経時的な特性劣化が抑えられ、高い熱的安定性と長い素子寿命を得ることができる。
【００３９】
本発明の有機発光素子は、有機フォトルミネッセンス素子（有機ＰＬ素子）であってもよいし、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）であってもよい。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。また、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。本発明の一般式（１）で表される化合物は、いずれの有機層に含有させてもよく、特に、電子輸送層および発光層の少なくともいずれかに含有させることが好ましく、少なくとも電子輸送層に含有させることがさらに好ましい。
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は発光層、６は電子輸送層、７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。また、各有機層の説明の中で、その有機層に用いうる化合物の種類を例示しているが、その有機層で本発明の一般式（１）で表される化合物を用いる場合には、それらの化合物を含まずに一般式（１）で表される化合物のみで有機層が構成されるか、それらの化合物と本発明の一般式（１）で表される化合物を組み合わせて有機層が構成される。また、本発明の一般式（１）で表される化合物を、下記において「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」として例示している具体的な化合物と組み合わせて有機層を構成してもよい。
【００４０】
（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。
【００４１】
（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／□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。
【００４２】
（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／□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。
【００４３】
（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。
発光層に含まれる発光材料は、蛍光発光材料であってもよいし、りん光発光材料であってもよい。また、発光材料は、通常の蛍光とともに遅延蛍光を放射する遅延蛍光材料であってもよい。このうち、遅延蛍光材料を発光材料として用いることにより、高い発光効率を得ることができる。
また、本発明の有機エレクトロ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、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あってもよく、これらの発光が混在していてもよい。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。
【００４４】
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）は通常の蛍光やりん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励起子移動機構を用いれば、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。
以下に、発光層に用いることができる好ましい遅延蛍光材料を挙げる。ただし、本発明において用いることができる発光材料は、以下の遅延蛍光材料によって限定的に解釈されることはない。
【００４５】
【化１４】
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0006783059.tif 000019
0006783059.tif 000020
0006783059.tif 000021
【００４６】
好ましい発光材料として、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、特開２０１４−９２２４号公報の段落０００８〜００４８および００６７〜００７６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。
【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。
【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を作製する際には、一般式（１）で表される化合物を１層の有機層（例えば、電子輸送層）に用いるだけでなく、複数の有機層にも用いてもよい。その際、各有機層に用いる一般式（１）で表される化合物は、互いに同一であっても異なっていてもよい。例えば、電子輸送層や発光層の他に、上記の注入層、阻止層、正孔阻止層、電子阻止層、励起子阻止層、正孔輸送層などにも一般式（１）で表される化合物を用いてもよい。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。なお、以下の例示化合物の構造式におけるＲ、Ｒ’、Ｒ１〜Ｒ１０は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｘは環骨格を形成する炭素原子または複素原子を表し、ｎは３〜５の整数を表し、Ｙは置換基を表し、ｍは０以上の整数を表す。
【００５６】
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を挙げる。
【００５７】
【化１５】
0006783059.tif 000022
【００５８】
【化１６】
0006783059.tif 000023
【００５９】
【化１７】
0006783059.tif 000024
【００６０】
【化１８】
0006783059.tif 000025
【００６１】
【化１９】
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【００６２】
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。
【００６３】
【化２０】
0006783059.tif 000027
【００６４】
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。
【００６５】
【化２１】
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【００６６】
【化２２】
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【００６７】
【化２３】
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【００６８】
【化２４】
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【００６９】
【化２５】
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【００７０】
【化２６】
0006783059.tif 000033
【００７１】
次に、電子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。
【００７２】
【化２７】
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【００７３】
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。
【００７４】
【化２８】
0006783059.tif 000035
【００７５】
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。
【００７６】
【化２９】
0006783059.tif 000036
【００７７】
【化３０】
0006783059.tif 000037
【００７８】
【化３１】
0006783059.tif 000038
【００７９】
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。
【００８０】
【化３２】
0006783059.tif 000039
【００８１】
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。
【００８２】
【化３３】
0006783059.tif 000040
【００８３】
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。
ここで、本発明の有機発光素子は、有機層の少なくとも１層が本発明の一般式（１）で表される化合物を含むことにより、発光層や発光材料に電子や正孔が円滑に輸送され、上記のような発光を効率よく生じさせることができる。また、高温による特性劣化や駆動時の経時的な特性劣化が抑えられ、高い熱的安定性と長い素子寿命を得ることができる。
【００８４】
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、発光層に一般式（１）で表される化合物を含有させることにより、発光効率が大きく改善された有機発光素子が得られる。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。
【実施例】
【００８５】
以下に合成例および実施例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。
【００８６】
（合成例１）  化合物１の合成
まず、下記の反応により２，４，６−トリス（３−ブロモフェニル）−１，３，５−トリアジンを合成した。
【化３４】
0006783059.tif 000041
３−ブロモベンゾニトリル（７．８０ｇ，４２．９ｍｍｏｌ)を５０ｍＬ二口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し、氷浴した。このフラスコ内の３−ブロモベンゾニトリルへ、トリフルオロメタンスルホン酸（３．４７ｍＬ，４２．９ｍｍｏｌ）を滴下ロートにより滴下した。この混合物を窒素気流下、０℃から徐々に室温に戻し、室温で２０時間撹拌した。撹拌後、反応により得られた固体を２８％アンモニア水１００ｍＬに加えて撹拌した。これにより、固体が黄色から白色へ変化した。このアンモニア水中の固体を吸引ろ過により回収し、水、メタノールを順に用いて洗浄した。洗浄した固体をメタノール２００ｍＬに加えて超音波を照射した。照射後、この混合物を吸引ろ過して固体を回収したところ、白色粉末状固体（２，４，６−トリス（３−ブロモフェニル）−１，３，５−トリアジン）を収量７．７８ｇ、収率９９．６％で得た。
１Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，δ）：８．８４（ｓ，３Ｈ）、８．６７（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ、３Ｈ）、７．７５（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，３Ｈ）、７．４７（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，３Ｈ）
【００８７】
次に、下記の反応により、２，４，６−トリ（［１，１’：４’，１’’−テルフェニル］−３−イル）−１，３，５−トリアジン(化合物１)を合成した。
【化３５】
0006783059.tif 000042
【００８８】
２，４，６−トリス（３−ブロモフェニル）−１，３，５−トリアジン３．００ｇ (５．４９ｍｍｏｌ)、４−ビフェニルボロン酸３．９２ｇ（１９．８ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）１．１４ｇ (０．９８９ｍｍｏｌ)を３００ｍＬの三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へテトラヒロドフラン１００ｍＬ、 ２ｍｏｌ／Ｌ炭酸ナトリウム水溶液５０ｍＬを加えた。この混合物を３０分間、窒素バブリングした後、窒素気流下で一晩還流した。還流後、析出した固体をろ過し、水、メタノールで洗浄した。
洗浄した固体を１，２−ジクロロベンゼン２００ｍＬに加え、この混合物を１６０℃で加熱撹拌した。撹拌後、この溶液をセライト、シリカゲルを通して吸引ろ過してろ液を得た。得られたろ液を室温に戻したところ、固体が析出した。析出した固体を１，２−ジクロロベンゼンを用いて再結晶を行ったところ、目的物の白色粉末固体を収量２．１ｇ 収率４６％で得た。
１Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，δ）：９．１１（ｓ，３Ｈ）、８．８１（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，３Ｈ）、７．９２（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，３Ｈ）、７．８６（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，６Ｈ）、７．７７（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，６Ｈ）、７．７３−７．６８（ｍ，９Ｈ）、７．４９（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，６Ｈ）、７．４０（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，３Ｈ）
【００８９】
（合成例２）
下記の反応により、２，４，６−トリ（［１，１’：３’，１’’−テルフェニル］−３−イル）−１，３，５−トリアジン(化合物２)を合成した。
【化３６】
0006783059.tif 000043
【００９０】
合成した２，４，６−トリス（３−ブロモフェニル）−１，３，５−トリアジン（２．００ｇ，３．６８ｍｍｏｌ)、４−ビフェニルボロン酸（２．９２ｇ，１４．７ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１．１４ｇ，０．９８９ｍｍｏｌ）を２００ｍＬの三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。このフラスコ内の混合物へ、テトラヒロドフラン７０ｍＬと２Ｍの炭酸ナトリウム水溶液２０ｍＬを加えた。この混合物を、窒素気流下で２０時間還流した。還流後、析出した固体をろ過し、水、メタノールで洗浄した。洗浄した固体をトルエン２００ｍＬに加えて１１０℃で加熱撹拌し、その混合物をセライト、シリカゲルを通して吸引ろ過してろ液を得た。得られたろ液を徐々に室温に戻したところ、固体が析出した。析出した固体をトルエンで再結晶したところ、目的物の白色粉末固体を収量１．７ｇ、 収率６０％で得た。
１Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，δ）：９．０８（ｓ，３Ｈ），８．８１（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，３Ｈ），７．９４（ｓ，３Ｈ），７．９０（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，３Ｈ），７．７４−７．６８（ｍ，１２Ｈ），７．６４（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，３Ｈ），７．５３（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，３Ｈ），７．４６（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，６Ｈ），７．３８（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，３Ｈ） 
【００９１】
（実施例１）  化合物１を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製と評価
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９×１０−５Ｐａ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３０ｎｍの厚さに形成した。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１５．０重量％とした。次に、化合物１を１０ｎｍの厚さに形成し、その上に、Ｂｐｙ−ＴＰ２を４０ｎｍの厚さに形成した。さらにフッ化リチウム（ＬｉＦ）を０．８ｎｍ真空蒸着し、次いでアルミニウム（Ａｌ）を８０ｎｍ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。
【００９２】
（比較例１）  Ｔ２Ｔを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製と評価
化合物１の代わりに下記式で表される化合物（Ｔ２Ｔ）を用いたこと以外は、実施例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。
【化３７】
0006783059.tif 000044
【００９３】
［素子寿命の評価］
実施例１および比較例１で作製した各有機エレクトロルミネッセンス素子の初期の電圧−電流密度特性を図２に示し、連続駆動したときの、輝度と電圧変化量の経時的変化を図３に示す。図３において、「ΔＶ」は初期電圧からの電圧変化量を表す。下記の図６の「ΔＶ」も、これと同じ意味である。各図中、「化合物１」は化合物１を用いて作製した実施例１の有機エレクトロルミネッセンス素子を表し、「Ｔ２Ｔ」はＴ２Ｔを用いて作製した比較例１の有機エレクトロルミネッセンス素子を表す。
図２からも示されるように、化合物１を用いた実施例１の素子とＴ２Ｔを用いた比較例１の素子とで、初期の電圧−電流密度特性および発光効率に大きな差は認められなかった。
一方、図３を見ると、化合物１を用いた素子（実施例１）は、Ｔ２Ｔを用いた素子（比較例１）に比べて経時的な輝度の劣化および電圧変化量の増大が抑えられており、時間の経過とともに両素子の劣化の程度の差が大きくなることがわかる。このことから、化合物１は、Ｔ２Ｔよりも素子の寿命を改善する点において優れていることがわかった。
【００９４】
［熱的安定性の評価］
実施例１で作製した有機エレクトロルミネッセンス素子について、８０℃で１時間加熱した後に測定した電圧−電流密度特性を図４に示し、１００℃で１時間加熱した後に測定した電圧−電流密度特性を図５に示す。比較例１で作製した有機エレクトロルミネッセンス素子について、７０℃、８０℃、９０℃または１００℃で１時間加熱した後に測定した電圧−電流密度特性を図６に示す。また、実施例１または比較例１で作製した有機エレクトロルミネッセンス素子について、加熱をせずに測定した電圧−電流密度特性を上記の図４〜６に併せて示す。
図６と図４、５を比較すると、Ｔ２Ｔを用いた比較例１の素子は加熱により電圧−電流密度特性が悪化するのに対して、化合物１を用いた実施例１の素子は、これとは逆に、加熱することで電圧−電流密度特性が改善していることがわかる。また、外部量子効率についても評価を行ったところ、Ｔ２Ｔを用いた素子は、加熱により外部量子効率が大きく低下する傾向が認められた。一方、化合物１を用いた素子ではそのような傾向は認められず、８０℃で１時間加熱した後の方が、加熱前よりもむしろ外部量子効率が大きくなる結果が得られた。これらのことから、化合物１は、素子の熱的安定性を高める点においてもＴ２Ｔよりも優れていることがわかった。
また、加熱条件と寿命との関係を調べるため、実施例１で作製した有機エレクトロルミネッセンス素子について、加熱前、８０℃または１００で１時間加熱した後、および８０℃または９０℃で２日間加熱した後に輝度と電圧変化量の経時的変化を調べた。その結果を図７に示す。
図７から、化合物１を用い有機エレクトロルミネッセンス素子の初期状態からの特性劣化を抑える点からは、加熱を長時間行うことが好ましい傾向が認められた。
【００９５】
【化３８】
0006783059.tif 000045
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明の化合物はキャリア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などの有機発光素子用の電子輸送材料やホスト材料として効果的に用いられる。本発明の化合物を用いることにより、優れた素子特性を有し、熱的安定性が高く、寿命が長い有機発光素子を提供することが可能である。このため、本発明は産業上の利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００９７】
１  基板
２  陽極
３  正孔注入層
４  正孔輸送層
５  発光層
６  電子輸送層
７  陰極
【図１】
0006783059.tif 000052
【図２】
0006783059.tif 000053
【図３】
0006783059.tif 000054
【図４】
0006783059.tif 000055
【図５】
0006783059.tif 000056
【図６】
0006783059.tif 000057
【図７】
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