(57)【要約】【課題】  優れた電荷輸送性を有する化合物、また、有機電界発光素子に用いた場合、駆動安定性が高く、かつ発光効率の高い素子となる化合物を提供する。【解決手段】下記一般式（１）で表わされる化合物。2005213188.tif 000046（一般式（１）中、Ａｒ1〜Ａｒ4は、各々独立に、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に任意の置換基を表す。ｎ1〜ｎ4は、各々独立に０〜３の整数を表す。Ｚ1及びＺ2は、各々カルバゾール環と連結基Ｑとを繋ぐ、直接結合またはカルバゾール環と共役可能な電子を有する任意の連結基を表す。連結基Ｑは、分子内において、上記２つのカルバゾール環と実質的に非共役性の、任意の連結基を表す。）【選択図】なし 【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表わされる化合物。
【化１】
2005213188.tif 000044
（一般式（１）中、Ａｒ1〜Ａｒ4は、各々独立に、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、該芳香族炭化水素基及び該芳香族複素環基は、それぞれ置換基を有していても良い。
Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に任意の置換基を表す。ｎ1〜ｎ4は、各々独立に０〜３の整数を表す。
ｎ1が２以上の場合のＲ1、ｎ2が２以上の場合のＲ2、ｎ3が２以上の場合のＲ3及びｎ4が
２以上の場合のＲ4は、各々Ｒ1どうし、Ｒ2どうし、Ｒ3どうし及びＲ4どうしが互いに同
一であっても異なっていてもよい。
Ｚ1及びＺ2は、各々隣接するカルバゾール環の窒素原子と連結基Ｑとを繋ぐ、直接結合または該カルバゾール環と共役可能な電子を有する任意の連結基を表す。
Ｑは、分子内において、Ｚ1及びＺ2に隣接する２つのカルバゾール環と実質的に非共役性の、任意の連結基を表す。）
【請求項２】
前記Ａｒ1〜Ａｒ4が、各々独立に下記一般式（２）〜（４）のいずれかで表される請求項１に記載の化合物。
【化２】
2005213188.tif 000045
（一般式（２）中、Ｒ13は、任意の置換基を表す。また、一般式（２）〜（４）中、Ｒ14〜Ｒ16は、各々独立に任意の置換基を表す。
一般式（２）中、ｎ5は、０〜４の整数であり、ｎ5が２以上の場合には、Ｒ14どうしは互いに同一であっても異なっていてもよい。
一般式（３）中、ｎ6は、０〜７の整数であり、ｎ6が２以上の場合には、Ｒ15どうしは互いに同一であっても異なっていてもよい。
一般式（４）中、ｎ7は、０〜９の整数であり、ｎ7が２以上の場合には、Ｒ16どうしは互いに同一であっても異なっていてもよい。）
【請求項３】
請求項１または２に記載の化合物を含有してなる、電荷輸送材料。
【請求項４】
請求項１または２に記載の化合物を含有してなる、有機電界発光素子材料。
【請求項５】
基板上に、陽極、陰極、およびこれら両極間に設けられた中間層を有する有機電界発光素子において、該中間層に請求項１または２に記載の化合物を含む層を有する、有機電界発光素子。
【請求項６】
請求項１または２に記載の化合物を含む層が発光層である、請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
該発光層が、請求項１または２に記載の化合物をホスト材料として含み、該ホスト材料に対してドープされる材料として有機金属錯体を含む、発光層を有する請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
更に、該発光層の陰極側界面に接する正孔阻止層を有する、請求項６または７に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規な化合物に関するものであり、詳しくは電荷輸送材料、有機電界発光素子材料として有用な化合物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄膜型の電界発光（ＥＬ）素子としては、無機材料を使用したものに代わり、有機薄膜を用いたＥＬ素子の開発が行われるようになっている。また、ＥＬ素子の発光効率を上げる試みとして、蛍光（一重項励起子による発光）ではなく燐光（三重項励起子による発光）を用いることが検討されている。
有機電界発光素子をフラットパネル・ディスプレイ等の表示素子に応用するためには、素子の発光効率を改善すると同時に駆動時の安定性を十分に確保する必要がある。駆動時の安定性が保てない駆動劣化の主原因は、発光層の劣化によると推定されている。発光層の劣化は、発光層の温度上昇により起こる。発光層の温度上昇は、次の(i)〜(ii)の要因
により起こるものと考えられる。(i)素子に引加する電流が増えると、発光層に注入され
る電荷が増え、それに伴い励起子とならない電荷の量が増加する。(ii)励起子となったものの中でも、発光層中で発光に寄与せず熱失活するものが増加する。
【０００３】
特に、三重項励起子は、一重項励起子に比較して熱的安定性に劣るため、三重項励起子を使用した素子は発光層の劣化、駆動劣化が起こりやすいと考えられる。非特許文献１では、以下に示す燐光分子（Ｔ−１）を発光層にドープすることで、緑色発光での効率が大きく改善されることが提案されている。しかしながら、（Ｔ−１）を使用した有機電界発光素子は、その発光効率が注入電流の上昇とともに大きく低下しており、発光層の劣化、駆動劣化が起こることが知られている。
【０００４】
【化１】
2005213188.tif 000002
【０００５】
これまでに開発された燐光分子を用いた有機電界発光素子の多くは、発光層のホストとして  カルバゾリル基を含む材料を用いることを特徴としている。
上記非特許文献１ではホスト材料として以下に示すビフェニル誘導体（Ｈ−１）を用いている。（Ｈ−１）は、連結基を介して一分子中に２つのカルバゾール環を有しているため、正孔輸送能と電子輸送能とがともに優れており、ホスト材料として優れている。しかしながら、上記（Ｈ−１）は非常に結晶化しやすく、また、（Ｈ−１）を使用した発光層は劣化しやすいことが知られている。非特許文献２では、（Ｈ−１）が電気的な酸化還元に弱く、特に、一電子酸化された後、３位または６位の水素原子が水素イオンとして脱離することを示している。
【０００６】
【化２】
2005213188.tif 000003
【０００７】
また、特許文献１では、同様に連結基を介して一分子中に２つのカルバゾール環を有する化合物（Ｈ−２）が有機電界発光素子の電荷輸送／発光材料として提案されている。（Ｈ−２）は、上記（Ｈ−１）に比べ、高い耐熱性を有し、膜の安定性も良いと考えられる。
【０００８】
【化３】
2005213188.tif 000004
【０００９】
しかしながら、上記（Ｈ−２）は（Ｈ−１）に比べ、π共役系が大きく広がっているため、ＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）とＬＵＭＯ（最低空分子軌道）との間のバンドギャップが小さく、一重項励起子のエネルギー準位が低い。三重項励起子は一重項励起子に比べエネルギー準位が低いので、燐光分子を用いた有機電界発光素子において、上記（Ｈ−２）のような化合物を発光層のホストとして用いた場合、黄〜緑色より短波長の発光効率がよく得られないと考えられる。
【特許文献１】米国特許第６５６２９８２号明細書
【非特許文献１】Appl. Phys. Lett., 75巻，4頁，1999年
【非特許文献２】J. Electrochem. Soc., 122巻，876頁，1975年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、連結基を介して１分子中にカルバゾール環を２つ以上有する化合物を使用する有機電界発光素子において、駆動安定性に優れ、かつ発光効率の高い有機電界発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らが鋭意検討した結果、下記一般式（１）で表わされる、特定の連結基でカルバゾール環が連結された化合物が上記諸課題を解決できることを見いだし、本発明に至った。
下記一般式（１）で表わされる化合物は、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基（Ａｒ1〜Ａｒ4）を有するカルバゾール環が、非共役連結基（Ｑ）で連結していることを特徴とする。非共役連結基（Ｑ）で連結されることにより、分子の対称性が低下するため、非晶質性が向上し、容易には結晶化しない非晶質薄膜を得ることが可能となる。また、水素イオンの脱離も起こらないため、発光層が劣化しにくく、駆動安定性に優れた有機電界発
光素子を提供することができる。
【００１２】
また、共役可能な連結基で連結している化合物に比べて、バンドギャップが大きいため、発光効率の高い素子を提供することができる。
更に、カルバゾール環の３−および６−位が芳香族炭化水素基または芳香族複素環基（Ａｒ1〜Ａｒ4）で置換されているため、酸化された後の水素イオンの脱離が大幅に抑制され、電気的な酸化還元に対して安定である。
【００１３】
すなわち、本発明は下記一般式（１）で表わされる化合物、該化合物を含んでなる電荷輸送材料、有機電界発光素子材料、および該化合物を含む層を有する有機電界発光素子に存する。
【００１４】
【化４】
2005213188.tif 000005
【００１５】
（一般式（１）中、Ａｒ1〜Ａｒ4は、各々独立に、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、該芳香族炭化水素基及び該芳香族複素環基は、それぞれ置換基を有していても良い。
Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に任意の置換基を表す。ｎ1〜ｎ4は、各々独立に０〜３の整数を表す。
ｎ1が２以上の場合のＲ1、ｎ2が２以上の場合のＲ2、ｎ3が２以上の場合のＲ3及びｎ4が
２以上の場合のＲ4は、各々Ｒ1どうし、Ｒ2どうし、Ｒ3どうし及びＲ4どうしが互いに同
一であっても異なっていてもよい。
Ｚ1及びＺ2は、各々隣接するカルバゾール環の窒素原子と連結基Ｑとを繋ぐ、直接結合または該カルバゾール環と共役可能な電子を有する任意の連結基を表す。
連結基Ｑは、分子内において、Ｚ1及びＺ2に隣接する２つのカルバゾール環と実質的に非共役性の、任意の連結基を表す。）
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、優れた電荷輸送性を有する非晶質性の高い化合物、及び、駆動安定性に優れ、かつ発光効率の高い有機電界発光素子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
本発明の化合物は、下記一般式（１）で表されるものである。
【００１８】
【化５】
2005213188.tif 000006
【００１９】
（Ａｒ1〜Ａｒ4）
一般式（１）中、Ａｒ1〜Ａｒ4は、各々独立に、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。該芳香族炭化水素基及び該芳香族複素環基は、それぞれ置換基を有していても良い。
該芳香族炭化水素基を例示するならば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環などの、６員環の単環または２〜５縮合環由来の１価の基であり、電子供与性および電子受容性がともに比較的小さい性質を有する点で共通する。
【００２０】
該芳香族複素環基を例示するならば、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの、ヘテロ原子として、例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素からなる群から選ばれるものを、通常１以上、通常４以下、中でも２以下有する、５または６員環の単環または２〜４縮合環由来の１価の基であり、高い電荷輸送性を有する点で共通する。
【００２１】
Ａｒ1〜Ａｒ4として、ＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）とＬＵＭＯ（最低空分子軌道）との間のバンドギャップが大きいという点からは、芳香族炭化水素基が好ましい。中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、由来の基が好ましい。
電荷輸送性が大きいという点からは、芳香族複素環基が好ましい。中でも、チオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、ピリジン環、ピラジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、フェナントリジン環、由来の基が好ましい。Ａｒ1〜Ａｒ4は、それぞれ分子量が、その置換基も含めて、好ましくは、４００以下、更に好ましくは２５０以下程度である。
（Ｒ1〜Ｒ4）
Ｒ1〜Ｒ4は、任意の置換基が適用可能であり、各々が同一であっても異なっていてもよい。また、Ｒ1〜Ｒ4は、置換基を有していてもよい。
【００２２】
ｎ1〜ｎ4は、各々独立に０〜３の整数を表す。ｎ1〜ｎ4が、それぞれ０の場合は、ｎ1
〜ｎ4が水素原子（無置換）であることを意味する。
ｎ1が２以上の場合、Ｒ1どうしは互いに同一であっても異なっていてもよい。ｎ2が２
以上の場合、Ｒ2どうしは互いに同一であっても異なっていてもよい。ｎ3が２以上の場合、Ｒ3どうしは互いに同一であっても異なっていてもよい。ｎ4が２以上の場合、Ｒ4ど
うしは互いに同一であっても異なっていてもよい。
（Ａｒ1〜Ａｒ4の置換基、Ｒ1〜Ｒ4）
上記Ａｒ1〜Ａｒ4が有していても良い置換基、およびＲ1〜Ｒ4は、本発明の性能を損なわない範囲で任意であるが、それぞれ分子量が、その置換基も含めて、好ましくは４００以下、更に好ましくは２５０以下程度のもので、例示するならば以下の通りである。
（１）置換基を有していてもよいアルキル基、好ましくは炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数１から６の直鎖、分岐または環状のアルキル基が挙げられる。例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、２−プロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、シクロヘキシル基などが挙げられる。
（２）置換基を有していてもよいアルケニル基、好ましくは炭素数２から１０、更に好ましくは炭素数２から７のアルケニル基が挙げられる。例えば、ビニル、アリル、１−ブテニル基などが挙げられる。
（３）置換基を有していてもよいアルキニル基、好ましくは炭素数２から１０、更に好ましくは炭素数２から７のアルキニル基が挙げられる。例えば、エチニル、プロパルギル基などが挙げられる。
（４）置換基を有していてもよいアラルキル基、好ましくは炭素数７から２５、更に好ましくは炭素数７から１５のアラルキル基が挙げられる。例えば、ベンジル基などが挙げられる。
（５）置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。該アミノ基として好ましくは、炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数１から６のアルキル基を１つ以上有するアルキルアミノ基が挙げられる。例えばメチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ基などが挙げられる。また、該アミノ基として好ましくは、炭素数６から２５、更に好ましくは炭素数６から１５の芳香族炭化水素基を有するアリールアミノ基が挙げられる。例えばフェニルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノ基などが挙げられる。また、該アミノ基として好ましくは、５または６員環の芳香族複素環基を有するヘテロアリールアミノ基が挙げられる。例えばピリジルアミノ、チエニルアミノ、ジチエニルアミノ基などが含まれる。また、該アミノ基として好ましくは、炭素数２から１０、更に好ましくは炭素数２から７のアシル基を有するアシルアミノ基が挙げられる。例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノ基などが含まれる。
（６）置換基を有していてもよいアルコキシ基、好ましくは炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数１から７のアルコキシ基が挙げられる。例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ基などが挙げられる。
（７）置換基を有していてもよいアリールオキシ基、好ましくは炭素数６から２５、更に好ましくは炭素数６から１５の芳香族炭化水素基を有するものである。例えば、フェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ基などが挙げられる。
（８）置換基を有していてもよいヘテロアリールオキシ基、好ましくは５または６員環の芳香族複素環基を有するものである。例えば、ピリジルオキシ、チエニルオキシ基などが挙げられる。
（９）置換基を有していてもよいアシル基、好ましくは、炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数１から６のアシル基が挙げられる。例えば、ホルミル、アセチル、ベンゾイル基などが挙げられる。
（１０）置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、好ましくは、炭素数２から１０、更に好ましくは炭素数２から７のアルコキシカルボニル基が挙げられる。例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル基などが挙げられる。
（１１）置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基、好ましくは、炭素数７から２５、更に好ましくは炭素数７から１５のアリールオキシカルボニル基が挙げられる。例えば、フェノキシカルボニル基などが挙げられる。
（１２）置換基を有していてもよいアルキルカルボニルオキシ基、好ましくは炭素数２から１０、更に好ましくは炭素数２から７のアルキルカルボニルオキシ基が挙げられる。例えばアセトキシ基などが挙げられる。
（１３）カルボキシル基、
（１４）シアノ基、
（１５）水酸基、
（１６）チオール基が挙げられる。
（１７）置換基を有していてもよいアルキルチオ基、好ましくは炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数２から７のアルキルチオ基が挙げられる。例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる。
（１８）置換基を有していてもよいアリールチオ基、好ましくは炭素数６から２５、更に好ましくは炭素数６から１４のアリールチオ基が挙げられる。例えば、フェニルチオ基、１―ナフチルチオ基などが挙げられる。
（１９）置換基を有していてもよいスルホニル基、例えばメシル基、トシル基などが挙げられる。
（２０）置換基を有していてもよいシリル基、例えばトリメチルシリル基、トリフェニルシリル基など挙げられる。
（２１）置換基を有していてもよいボリル基、例えばジメシチルボリル基などが挙げられる。
（２２）置換基を有していてもよいホスフィノ基、例えばジフェニルホスフィノ基などが挙げられる。
（２３）置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基が挙げられる。例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環などの、５または６員環の単環または２〜５縮合環由来の１価の基が挙げられる。
（２４）置換基を有していてもよい芳香族複素環基が挙げられる。例えば、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの、ヘテロ原子として、酸素、窒素、硫黄、ケイ素からなる群から選ばれるものを、通常１以上、通常４以下、中でも２以下有する、５または６員環の単環または２〜４縮合環由来の１価の基が挙げられる。
【００２３】
Ｒ1〜Ｒ4として、電荷輸送性、バンドギャップの点から、好ましくは無置換（ｎ＝０）、または、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基であり、更に好ましくは、無置換（ｎ＝０）、または、アルキル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基である。
【００２４】
Ｒ1〜Ｒ4の置換位置としては、耐熱性の点で、カルバゾール環の２−位、７−位が好ましく、酸化還元安定性の点で、カルバゾール環の１−位、８−位が好ましい。
（Ａｒ1〜Ａｒ4の置換基の置換基、Ｒ1〜Ｒ4の置換基）
上述した各基（１）〜（２４）が有しうる置換基、すなわち、Ａｒ1〜Ａｒ4が有していても良い置換基の置換基およびＲ1〜Ｒ4の置換基としては、例えば、炭素数１〜６程度のアルキル基、炭素数１〜６程度のアルコキシ基、ハロゲン原子（好ましくは、フッ素原子または塩素原子）およびフェニル基などが挙げられる。
（Ｚ1、Ｚ2）
一般式（１）中、連結基Ｚ1及びＺ2は、各々独立に隣接するカルバゾール環の窒素原子と連結基Ｑとを繋ぐ直接結合または該カルバゾール環と共役可能な電子を有する連結基であれば任意のものが適用可能である。Ｚ1及びＺ2としては、その置換基も含めた分子量が
好ましくは４００以下、更に好ましくは２５０以下である。
【００２５】
ここで、カルバゾール環と共役可能な電子を有する連結基とは、単結合と多重結合が交互に存在する連結基であって、
【００２６】
【化６】
2005213188.tif 000007
【００２７】
および
【００２８】
【化７】
2005213188.tif 000008
【００２９】
で表される構造のうち、１種類のみを用いて表される連結基、１種類を複数個連結して表される連結基、２種類以上を各々１つずつ或いは複数個組み合わせて連結して表される、連結基である。
（但し、Ａ1およびＡ2は、同一でも互いに異なっていてもよい、価数の点から適用可能な、任意の原子を表す。例えば、該原子としては炭素原子、窒素原子、ケイ素原子、リン原子などが挙げられる。
【００３０】
【化８】
2005213188.tif 000009
【００３１】
Ａ1およびＡ2は、原子の価数によっては、記載以外にも結合を有することがある。
例えば、上記のように、ビニレン基の２つの炭素原子（それぞれＡ1，Ａ2に相当）は、炭素原子の価数が４であり、上記Ａ1，Ａ2に対して、それぞれ１つずつの水素原子が結合していることになる。）
該連結基としては、二価の芳香族炭化水素基、二価の芳香族複素環基、非芳香族性環状オレフィン類由来の二価の基なども含まれる。
【００３２】
具体例を挙げて説明するならば、共役可能な電子を有する各連結基は以下のように表現することができる。
【００３３】
【化９】
2005213188.tif 000010
【００３４】
具体例からも明らかな様に、隣接するカルバゾール環とＱとを結合する部分が、単結合、多重結合の交互で表現できるとは、すなわち、以下の・・・・・で表される部分が単結合と多重結合の交互で表現できればよい。
【００３５】
【化１０】
2005213188.tif 000011
【００３６】
また、説明するまでもないことであるが、連結基を構造式で図説表現すると、単結合と多重結合で表現できないルートを有する場合もあるが、連結基中、単結合と多重結合の交互で表現できるルートがあればよい。上記具体例中の(i)を例に挙げると、図上、太線の
部分は、左から
単結合−二重結合−単結合−二重結合−単結合
と単結合と多重結合の交互で表現できる。
【００３７】
しかしながら、細線の部分のルートをとると、左から（最左、最右の結合は図面上太線）
単結合−単結合−二重結合−単結合−単結合
と、単結合と多重結合の交互で表現できない。
しかしながら、このような場合、太線の部分の様に、単結合と多重結合の交互で表現できるルートがあるので、(i)で表される連結基は、カルバゾール環と共役可能な電子を有
する連結基である。
【００３８】
連結基Ｚ1及びＺ2は、それぞれ１種類または２種類以上の基を連結して用いることができる。
また、連結基Ｚ1及びＺ2として、好ましくは、直接結合、置換基を有していてもよいアルケン由来の二価の基、置換基を有していてもよいアルキン由来の二価の基、置換基を有していてもよい二価の、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基などが挙げられる。
【００３９】
より好ましくは、直接結合、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基である。該芳香族炭化水素基では単環または２〜３環が縮合してなる芳香族炭化水素基、前記芳香族複素環基では単環または２〜３環が縮合してなる芳香族複素環基が好ましい。
尚、該芳香族炭化水素基としては、例えばベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環などの、６員環の単環または２〜５縮合環由来の基が挙げられる。
【００４０】
また、該芳香族複素環基としては、例えば、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの単環または２〜４縮合環由来の基が挙げられる。
（Ｚ1，Ｚ2の置換基）
上記連結基Ｚ1及びＺ2は、任意の置換基を有していてもよい。該置換基の例を以下に記載する。
（１）置換基を有していてもよいアルキル基、好ましくは炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数１から６の直鎖または分岐のアルキル基が挙げられる。例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、2-プロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基など
が挙げられる。
（２）置換基を有していてもよいアルケニル基、好ましくは、炭素数２から１０、更に好ましくは炭素数２から７のアルケニル基が挙げられる。例えば、ビニル基、アリル基、1-ブテニル基などが挙げられる。
（３）置換基を有していてもよいアルキニル基、好ましくは炭素数２から１０、更に好ましくは炭素数２から７のアルキニル基が挙げられる。例えば、エチニル基、プロパルギル基などが挙げられる。
（４）置換基を有していてもよいアラルキル基、好ましくは炭素数７から２５、更に好ましくは炭素数７から１５アラルキル基が挙げられる。例えば、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
（５）置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。該アミノ基として好ましくは、炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数１から６のアルキル基を１つ以上有するアルキルアミノ基が挙げられる。例えばメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基
、ジベンジルアミノ基などが挙げられる。また、該アミノ基として好ましくは、炭素数６から２５、更に好ましくは炭素数６から１４の芳香族炭化水素基を有するアリールアミノ基が挙げられる。例えばフェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基などが挙げられる。また、該アミノ基として好ましくは、５または６員環の芳香族複素環基を有するヘテロアリールアミノ基が挙げられる。例えばピリジルアミノ基、チエニルアミノ基、ジチエニルアミノ基などが含まれる。また、該アミノ基として好ましくは、炭素数２から１０、更に好ましくは炭素数２から７のアシル基を有するアシルアミノ基が挙げられる。例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが含まれる。
（６）置換基を有していてもよいアルコキシ基、好ましくは炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数１から６のアルコキシ基が挙げられる。例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。
（７）置換基を有していてもよいアリールオキシ基、好ましくは炭素数６から２５、更に好ましくは炭素数６から１５の芳香族炭化水素基を有するものである。例えば、フェニルオキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基などが挙げられる。
（８）置換基を有していてもよいヘテロアリールオキシ基、好ましくは５または６員環の芳香族複素環基を有するものである。例えば、ピリジルオキシ基、チエニルオキシ基などが挙げられる。
（９）置換基を有していてもよいアシル基、好ましくは、炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数１から６のアシル基が挙げられる。たとえばホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基などが挙げられる。
（１０）置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、好ましくは炭素数２から１０、更に好ましくは炭素数２から６のアルコキシカルボニル基が挙げられる。例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。
（１１）置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基、好ましくは炭素数７から２５、更に好ましくは炭素数７から１５のアリールオキシカルボニル基が挙げられる。例えば、フェノキシカルボニル基などが挙げられる。
（１２）置換基を有していてもよいアルキルカルボニルオキシ基、好ましくは炭素数２から１０、更に好ましくは炭素数２から７のアルキルカルボニルオキシ基が挙げられる。例えばアセトキシ基などが挙げられる。
（１３）カルボキシル基、
（１４）シアノ基、
（１５）水酸基、
（１６）チオール基が挙げられる。
（１７）置換基を有していてもよいアルキルチオ基、好ましくは炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数１から６のアルキルチオ基が挙げられる。例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる。
（１８）置換基を有していてもよいアリールチオ基、好ましくは炭素数６〜２５、更に好ましくは炭素数６から１４のアリールチオ基が挙げられる。例えば、フェニルチオ基、１―ナフチルチオ基などが挙げられる。
（１９）置換基を有していてもよいスルホニル基、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる。
（２０）置換基を有していてもよいシリル基、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる。
（２１）置換基を有していてもよいボリル基、例えば、ジメシチルボリル基などが挙げられる。
（２２）置換基を有していてもよいホスフィノ基、例えば、ジフェニルホスフィノ基などが挙げられる。
（２３）置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基が挙げられる。例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環などの、６員
環の単環または２〜５縮合環由来の基が挙げられる。
（２４）置換基を有していてもよい芳香族複素環基が挙げられる。例えば、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの、５または６員環の単環または２〜５縮合環由来の基が挙げられる。
【００４１】
分子振動を制限する観点から、Ｚ1及びＺ2は、その置換基としてアルキル基或いは芳香族炭化水素基を有すること、或いは置換基を有さないことが好ましい。前記アルキル基の中では、メチル基が更に好ましく、芳香族炭化水素基の中ではフェニル基が更に好ましい。最も好ましくは、Ｚ1及びＺ2が置換基を有さないことである。
（Ｑ）
一般式（１）中、連結基Ｑとは、分子内において、Ｚ1及びＺ2に隣接する２つのカルバゾール環と実質的に非共役性の、任意の連結基である。連結基Ｑを有することにより、１分子中に２つ以上のカルバゾール環を有する化合物であっても、有機電界発光素子として使用した場合に、駆動安定性に優れ、かつ発光効率の高い素子を提供する事が出来る。
【００４２】
２つのカルバゾール環が共役不可能であれば、酸化還元電位差が拡大し、ＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）とＬＵＭＯ（最低空分子軌道）との間のバンドギャップが大きくなる。バンドギャップが大きくなることにより、発光効率の高い素子を提供することが出来る。
ここで、非共役性の連結基とは、具体的には、上記共役可能な連結基とは逆で、単結合と多重結合の交互で表現できない連結基が挙げられる。すなわち、上記共役可能な連結基の説明を参照に、逆に考えるものである。
【００４３】
但し、どちらかのカルバゾール環もしくは連結基Ｚ1、Ｚ2と連結基Ｑが、実質的に同一平面上に存在し得ない構造となり得るような連結基、すなわち非共役とする連結基であれば、本発明に含まれる。例えば、連結基Ｑがｏ−フェニレン基、連結基Ｚ1、Ｚ2が直接結合である構造は、単結合と多重結合の交互で表現することが可能である。しかし、化合物が最安定化構造をとった際に、カルバゾール環と連結基Ｑが、同一平面上に存在し得ない構造となる。そのため、連結基Ｑは隣接する２つのカルバゾール環と非共役性になるため、本発明の範囲内である。
（Ｑの例示）
連結基Ｑを例示すると以下の通りである。連結基Ｑとしては、その置換基も含め好ましくは分子量４００以下、更に好ましくは分子量２５０以下である。
（１）置換基を有してもよいアルカン由来の二価の基（パーフルオロアルカンを含む）、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のアルカン由来の基である。
（２）酸素原子−Ｏ−、
（３）硫黄原子−Ｓ−、
（４）２価のアミノ基−ＮＨ−、
（５）カルボニル基−ＣＯ−、
（６）カルボニルオキシ基−ＣＯ−Ｏ−
（７）スルホニル基−ＳＯ2−、
（８）置換基を有してもよいアミド基−ＮＨＣＯ−、
（９）置換基を有してもよいボランジイル基−ＢＨ−、
（１０）置換基を有してもよいシリル基−ＳｉＨ2−、
（１１）置換基を有してもよいシロキシ基−ＯＳｉＨ2−、
（１２）置換基を有してもよいホスフィノ基−ＰＨ−、
（１３）置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基（例えばベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環などの６員環の単環或いは２〜５縮合環由来の２価の基が挙げられる。中でも、酸化還元電位差、耐熱性の点で、好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、ピレン環、更に好ましくはベンゼン環、ナフタレン環である。）
（１４）または、置換基を有していても良い２価の芳香族複素環基（例えばフラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロル環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの、６または５員環の単環或いは２〜５縮合環由来の２価の基が挙げられる。中でも、酸化還元電位差、電荷輸送性の点で、好ましくは、チオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、更に好ましくは、ピリジン環、ピラジン環、トリアジン環、キノリン環、である。）
などが挙げられる。
【００４４】
連結基Ｑは、本発明の趣旨に則る限りにおいて、単独若しくは２種以上の基を連結して適用可能である。
連結基Ｑの好ましい具体例を以下に示す。以下、Ｌ11、Ｌ10は、任意の置換基を示し、好ましくはアルキル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基である。
【００４５】
【化１１】
2005213188.tif 000012
【００４６】
【化１２】
2005213188.tif 000013
【００４７】
中でも、十分に広い酸化還元電位差を得る観点、優れた電気酸化還元耐久性を発現する観点および優れた電荷輸送性を得る観点から、Ｑ−１〜４，８〜１８，１９〜２３，２９，３３〜３９が好ましく、Ｑ−１，３，４，８〜１８，２０，２１，２３，３３〜３５，３７，３８がより好ましく、Ｑ−１，８，１０〜１２，１４〜１６，２０，２１，２３，３３〜３５，３８が更に好ましい。
（Ｑの置換基）
連結基Ｑの前記した置換基は、具体例としては、上記（Ｚ1，Ｚ2の置換基）として挙げたものと同様である。好ましい置換基についても、同様である。
【００４８】
前記一般式（１）中、Ａｒ1〜Ａｒ4が、各々下記一般式（２）〜（４）のいずれかで表される構造であることが、ＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）とＬＵＭＯ（最低空分子軌道）との間のバンドギャップが大きいため好ましい。
【００４９】
【化１３】
2005213188.tif 000014
【００５０】
一般式（２）中、Ｒ13は水素原子ではなく任意の置換基を表す。一般式（２）〜（４）中、Ｒ14〜Ｒ16は、各々独立に任意の置換基を表す。また、一般式（２）中、ｎ5は、０
〜４の整数であり、ｎ5が２以上の場合には、Ｒ14どうしは互いに異なっていてもよい。
一般式（３）中、ｎ6は、０〜７の整数であり、ｎ6が２以上の場合には、Ｒ15どうしは互いに異なっていてもよい。一般式（４）中、ｎ7は、０〜９の整数であり、ｎ7が２以上の場合には、Ｒ16どうしは互いに異なっていてもよい。
（Ｒ13〜Ｒ16）
Ｒ13〜Ｒ16の具体例は、上記（Ａｒ1〜Ａｒ4の置換基、Ｒ1〜Ｒ4）の例と同じである。また、Ｒ13〜Ｒ16が有し得る置換基は、（Ａｒ1〜Ａｒ4の置換基の置換基、Ｒ1〜Ｒ4の置換基）と同様である。
【００５１】
前記一般式（２）中、Ｒ13は、極性が小さく電荷輸送を阻害しない点で、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が好ましく、アルキル基、芳香族炭化水素基が更に好ましい。
Ｒ14〜Ｒ16は、耐熱性、電荷輸送性の点で、無置換（ｎ＝０）、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が好ましく、無置換（ｎ＝０）、アルキル基、芳香族炭化水素基が更に好ましい。
【００５２】
Ｒ14は、無置換（ｎ＝０）、または、ｎ＝１または２であることが好ましい。Ｒ14の置換位置としては、耐熱性の点では、カルバゾール環に結合する位置に対して、ｐ−位が好ましく、非晶質性の点ではｍ−位が好ましく、バンドギャップの点ではｏ−位が好ましい。
Ｒ15は、無置換（ｎ＝０）、または、ｎ＝１または２であることが好ましい。Ｒ15の置換位置としては、カルバゾール環に結合する位置を１−位とすると、耐熱性の点では４−位、５−位が好ましく、非晶質性の点では３−位、６−位、７−位が好ましく、バンドギャップの点では２−位、８−位が好ましい。
【００５３】
Ｒ16は、無置換（ｎ＝０）、または、ｎ＝１〜３のいずれかであることが好ましい。Ｒ16の置換位置としては、カルバゾール環に結合する位置を９−位とすると、耐熱性の点では４−位、６−位が好ましく、非晶質性の点では２−位、７−位、８−位が好ましく、バンドギャップの点では１−位、１０−位が好ましい。
前記一般式（１）で表される化合物の、分子量は通常４００以上、好ましくは４５０以上、更に好ましくは５００以上、通常４０００以下、好ましくは３０００以下、更に好ましくは２０００以下の範囲である。上限を越えると、昇華性が著しく低下して電界発光素子を制作する際に蒸着法を用いる場合において支障を来し、分子量が下限を下回ると、ガラス転移温度および／または融点および／または気化温度が低下するため、耐熱性が著し
く損なわれる。
【００５４】
また、ガラス転移温度は、通常６０℃以上、耐熱性を含めた駆動安定性の点で好ましくは２００℃以上である。融点は、通常１００℃以上、耐熱性の点で好ましくは２００℃以上である。ただし、化合物の非晶質性が高くなれば明確な融点を持たないことがある。
また、酸化還元電位としては、酸化される電位が、通常、＋０．９〜＋１．６Ｖ  ｖｓ．ＳＣＥ、電荷輸送性の点で好ましくは＋１．０〜＋１．４Ｖ ｖｓ．ＳＣＥ、還元され
る電位が、通常、−２．７〜−１．７Ｖ  ｖｓ．ＳＣＥ、電荷輸送性の点で好ましくは−２．５〜−１．８Ｖ ｖｓ．ＳＣＥである。
【００５５】
以下に、本発明の化合物の好ましい具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５６】
【表１】
2005213188.tif 000015
【００５７】
【表２】
2005213188.tif 000016
【００５８】
【表３】
2005213188.tif 000017
【００５９】
【表４】
2005213188.tif 000018
【００６０】
【表５】
2005213188.tif 000019
【００６１】
【表６】
2005213188.tif 000020
【００６２】
上記具体例のうち、非晶質性、耐熱性、電荷輸送性の点で、より好ましくはＮｏ．1〜
９、１１、１６、１７、１９〜２３、２６、３０、３１、３３、３４、３６〜４３、４５〜５１、５３、５４、５９、６２〜６８、７０、７１、７３〜７５、７７〜８４、８６〜９１、９３〜９５の化合物であり、さらに好ましくはＮｏ．１〜５、８、１９、２０、２３、３０、３１、３３、３７、３９、４２、４３、４６、５１、５４、６３、６７、７０、７１、７４、７５、７７〜７９、８１、８２の化合物であり、最も好ましくは、Ｎｏ．１〜３、１９、２０、３０、３１、３３、５４、７４、７５である。
【００６３】
Ａｒ1〜Ａｒ4に酸素原子や窒素原子などのヘテロ原子が含まれるときは、十分な耐熱性を保つために、Ｚ1−Ｑ−Ｚ2は芳香族炭化水素基およびアルカン由来の２価の基とした連結基であることが好ましく、縮合環を含んでいることがさらに好ましい。Ｚ1−Ｑ−Ｚ2にピリジン環やピラジン環などの含窒素６員環が含まれる化合物は、電子輸送性が向上するため好ましいが、三重項励起状態のエネルギー順位を高く保つためには、Ａｒ1〜Ａｒ4は一般式（２）で表されることが好ましい。また、Ｚ1−Ｑ−Ｚ2に３級アミンが含まれる化合物は、正孔輸送性が向上するため好ましいが、三重項励起状態のエネルギー順位を高く保つためには、Ａｒ1〜Ａｒ4は一般式（２）で表されることが好ましい。
（一般式（１）の合成法）
本発明の前記一般式（１）で表される化合物は例えば、次のような手法を用いて合成することができる。
【００６４】
【化１４】
2005213188.tif 000021
【００６５】
（上記一般式（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）中、Ｘはヨウ素、臭素、塩素などのハロゲン原子、または、−ＯＳＯ2ＣＦ3、−ＯＳＯ2Ｃ6Ｈ4ＣＨ3などのエステル化されたヒドロキシル基を表し、Ａｒ1〜Ａｒ4、Ｒ1〜Ｒ4は前記一般式（１）における場合と同義である。Ａｒ1−ＭおよびＡｒ2−Ｍは有機マグネシウム試薬、有機ホウ素試薬、有機スズ試薬、有機ケイ素試薬などの有機金属試薬を表す。Ｘ−Ｚ1−Ｑ−Ｚ2−Ｘは、ハロゲン原子および／またはエステル化されたヒドロキシル基を２つ有する化合物を表す。Ｚ1−Ｑ−Ｚ2は、前記一般式（１）における場合と同義である。）
まず、一般式（Ａ）で表されるカルバゾール誘導体と有機金属試薬とを、触媒、および、塩基性物質の存在下で反応させることにより、一般式（Ｃ）で表される３−位および６−位が芳香族炭化水素基で置換された中間体が得られる。この際、段階的に反応させ、一般式（Ｂ）で表される中間体を経ることにより、３−位と６−位にそれぞれ異なる芳香族炭化水素基或いは芳香族複素環基を入れることができる。
【００６６】
次に一般式（Ｃ）で表される中間体と、ハロゲン原子および／またはエステル化されたヒドロキシル基を２つ有する化合物Ｘ−Ｚ1−Ｑ−Ｚ2−Ｘとを、触媒、および、塩基性物質の存在下で反応させることにより、本発明の一般式（１）で表される有機化合物が得られる。この際、段階的に反応させ、一般式（Ｄ）で表される中間体を経ることにより、Ｚ1とＺ2にそれぞれ異なる置換基を有するカルバゾール環を連結させることができる。
【００６７】
前記使用される触媒としては、パラジウム、ニッケル、銅などの遷移金属触媒が挙げられ、通常、触媒はカルバゾール環を有する中間体に対して０．１〜２００モル％程度使用される。また、塩基性物質としては、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、リン酸カリウム、炭酸セシウム、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウムなどが挙げられ、通常、塩基性物質はカル
バゾール環を有する中間体に対して５０〜１０００モル％程度使用される。
【００６８】
反応温度としては、通常、２０℃以上、好ましくは５０℃以上、３００℃以下、好ましくは、２００℃以下である。反応に使用できる溶媒としては、トルエン、キシレン、ニトロベンゼン等の芳香族系溶媒、テトラヒドロフラン、エトレングリコールジメチルエーテル、テトラグライム等のエーテル系溶媒が挙げられる。
反応生成物から、目的物を常法に従って、ろ過または抽出後、濃縮することにより溶媒から分離し、適宜、再結晶化、カラムクロマトグラフィー等の手法により、精製して本発明の化合物を得ることができる。
【００６９】
本発明は、有機電界発光素子の材料として提案されるものであるが、前記一般式（１）で表される化合物は、適度な電荷輸送性を有するため、電荷輸送材料として電子写真感光体、有機電界発光素子、光電変換素子、有機太陽電池、有機整流素子等にも好適に使用できる。
また、結晶化し難く、ガラス転移温度が高いため薄膜形成性に優れるため、耐熱性に優れ、長期間安定に駆動（発光）する有機電界発光素子を提供することが可能であり、有機電界発光素子材料として好適である。
【００７０】
本発明の化合物を用いた有機電界発光素子の発光層によれば、低電圧において高輝度・高効率で発光させることが可能となり、さらには素子の安定性が向上する。
また、優れた耐熱性、製膜性、電荷輸送性、発光特性から、素子の層構成に合わせて、発光材料、正孔注入材、正孔輸送材、電子注入材、電子輸送材、正孔阻止材、電子阻止材などとしても適用可能である。
【００７１】
従って、本発明による有機電界発光素子はフラットパネル・ディスプレイ（例えばＯＡコンピュータ用や壁掛けテレビ）、車載表示素子、携帯電話表示や面発光体としての特徴を生かした光源（例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源）、表示板、標識灯への応用が考えられ、その技術的価値は大きいものである。
続いて、本発明の化合物を用いた有機電界発光素子について説明する。
【００７２】
本発明の有機電界発光素子は、基板上に陽極、陰極、およびこれら両極間に設けられた中間層を有し、該中間層として、前記一般式（１）で表される化合物を含有する層を有することを特徴とする。また、前記一般式（１）で表される化合物を含有する層は、発光層であることが好ましい。
本発明において、前記一般式（１）で表される化合物は、非晶質性および耐熱性に優れ、かつ、正孔輸送性と電子輸送性が共に優れており、また両者のバランスがよく、さらに三重項励起子のエネルギー準位が高いとの理由から、発光層材料、中でもホスト材料として使用した場合に、その長所が最も生かされ、耐熱性を含めた駆動安定性に優れ、発光効率の高い有機電界発光素子が得られるため好ましい。
【００７３】
本発明の有機電界発光素子において、同一の層内に２種以上の前記一般式（１）で表される化合物が含有されていても良い。また、２以上の層に前記一般式（１）で表される化合物が含有されている場合、これらの層に含有される該化合物は同一のものであっても異なるものであってもよい。
なお、本発明の有機電界発光素子において、陰極−発光層間を「電子輸送層」と称し、２つ以上の場合は陰極に接している層を「電子注入層」、それ以外の層を総称して「電子輸送層」と称す。また、陰極−発光層間に設けられた層のうち、発光層に接している層を、特に「正孔阻止層」と称する場合がある。
【００７４】
以下に、添付図面を参照して、前記一般式（１）で表される化合物を、発光層に含有す
る場合を例に、本発明の有機電界発光素子の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明に用いられる一般的な有機電界発光素子の構造例を模式的に示す断面図であり、１は基板、２は陽極、４は正孔輸送層、５は発光層、６は正孔阻止層、８は陰極を各々表わす。
【００７５】
基板１は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板またはフイルムが好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
【００７６】
基板１上には陽極２が設けられるが、陽極２は正孔輸送層４への正孔注入の役割を果たすものである。陽極２は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウム及び／またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、あるいは、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。陽極２は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより形成されることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などで陽極２を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液中に分散させて、基板１上に塗布することにより形成することもできる。さらに、導電性高分子で陽極２を形成する場合には、電解重合により基板１上に直接重合薄膜を形成したり、基板１上に導電性高分子を塗布して形成することもできる（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０巻，２７１１頁，１９９２年）。
【００７７】
陽極２は通常は単層構造であるが、所望により複数の材料からなる積層構造とすることも可能である。
陽極２の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常６０％以上、好ましくは８０％以上とすることが望ましい。この場合、陽極の厚みは通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下程度である。不透明でよい場合は陽極２の厚みは任意であり、所望により金属で形成して基板１を兼ねてもよい。
【００７８】
図１に示す構成の素子において、陽極２の上には正孔輸送層４が設けられる。正孔輸送層の材料に要求される条件としては、陽極からの正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが必要である。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが要求される。また、発光層５に接するために発光層からの発光を消光したり、発光層との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させないことが求められる。上記の一般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場合、素子にはさらに耐熱性が要求される。従って、Ｔｇとして８５℃以上の値を有する材料が望ましい。
【００７９】
このような正孔輸送材料としては、例えば、４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルで代表される２個以上の３級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン（特開平５−２３４６８１号公報）、４，４′，４′−トリス（１−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物（Ｊ．  Ｌｕｍｉｎ．，  ７２−７４巻、９８５
頁、１９９７年）、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物（Ｃｈｅｍ．  Ｃｏｍｍｕｎ．，  ２１７５頁、１９９６年）、２，２′，７，７′−テトラキス−（ジフェニルアミノ）−９，９′−スピロビフルオレン等のスピロ化合物（Ｓｙｎｔｈ．
Ｍｅｔａｌｓ，  ９１巻、２０９頁、１９９７年）等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよいし、必要に応じて、複数種混合して用いてもよい。
【００８０】
上記の化合物以外に、正孔輸送層４の材料として、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン（特開平７−５３９５３号公報）、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン（Ｐｏｌｙｍ．  Ａｄｖ．  Ｔｅｃｈ．，  ７巻、３３頁、１９９６年）等の高分子材料が挙げられる。
正孔輸送層４は、スプレー法、印刷法、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法などの通常の塗布法や、インクジェット法、スクリーン印刷法など各種印刷法等の湿式成膜法や、真空蒸着法などの乾式成膜法で形成することができる。
【００８１】
塗布法の場合は、正孔輸送材料を１種または２種以上を、必要により正孔のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤を添加し、適当な溶剤に溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法などの方法により陽極２上に塗布し、乾燥して正孔輸送層４を形成する。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添加量が多いと正孔移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、通常、５０重量％以下が好ましい。
【００８２】
真空蒸着法の場合には、正孔輸送材料を真空容器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０-4Ｐａ程度にまで排気した後、ルツボを加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ルツボと向かい合って置かれた、陽極２が形成された基板１上に正孔輸送層４を形成させる。
正孔輸送層４の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常３００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。この様に薄い膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸着法がよく用いられる。
【００８３】
図１に示す素子において、正孔輸送層４の上には発光層５が設けられる。発光層５は、電界を与えられた電極間において、陽極から注入されて正孔輸送層を移動する正孔と、陰極から注入されて正孔阻止層６を移動する電子との再結合により励起されて強い発光を示す化合物より形成される。
発光層５に用いられる該化合物としては、安定な薄膜形状を有し、固体状態で高い発光（蛍光または燐光）量子収率を示し、正孔および／または電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。さらに電気化学的かつ化学的に安定であり、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくい化合物であることが要求される。
【００８４】
前記一般式（１）で表される化合物は、このような条件を満たすため、有機電界発光素子における発光層材料として用いることが好ましい。発光層５は、該化合物のみからなる層であってもよいが、以下に述べる様々な目的で、発光材料（ドーパント材料）をも含有する層であることが好ましい。ドーパント材料をも含有する層である場合、前記一般式（１）で表される化合物はホスト材料として使用される。前記一般式（１）で表される化合物をホスト材料として含む際、ドーパント材料（ホスト材料に対してドープされる材料）としては、有機金属錯体であることが好ましい。
【００８５】
素子の発光効率を向上させるとともに発光色を変える目的で、例えば、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体をホスト材料として、クマリン等のレーザー用蛍光色素をドープすること（Ｊ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．，  ６５巻，  ３６１０頁，  １９８９年）等が行われており、本発明の有機電界発光素子における発光層に対しても、蛍光色素を
ドープすることは好ましい。
【００８６】
ドープ用材料としては、クマリン以外にも各種の蛍光色素が使用できる。青色発光を与える蛍光色素としては、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリンおよびそれらの誘導体等が挙げられる。緑色蛍光色素としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体等が挙げられる。黄色蛍光色素としては、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。赤色蛍光色素としては、ＤＣＭ系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
【００８７】
上記のドープ用蛍光色素以外にも、ホスト材料に応じて、レーザー研究，８巻，６９４頁，８０３頁，９５８頁（１９８０年）；同９巻，８５頁（１９８１年）、に列挙されている蛍光色素などが発光層用のドープ材料として使用することができる。
ホスト材料に対して上記蛍光色素がドープされる量は、１０-3重量％以上が好ましく、０．１重量％がより好ましい。また１０重量％以下が好ましく、３重量％以下がより好ましい。下限値を下回ると、素子の発光効率向上に寄与できない場合があり、上限値を越えると濃度消光が起き、発光効率の低下に至る可能性がある。
【００８８】
一方、燐光発光を示す発光層は、通常、燐光性ドーパントとホスト材料を含んで形成される。燐光性ドーパントとしては、例えば周期表７ないし１１族から選ばれる金属を含む有機金属錯体が挙げられ、該金属錯体のＴ１（最低励起三重項準位）より高いＴ１を有する電荷輸送性有機化合物をホスト材料として使用することが好ましい。前記一般式（１）で表される化合物は、この燐光発光を示す発光層におけるホスト材料としても、好適に使用できる。
【００８９】
周期表７ないし１１族から選ばれる金属を含む燐光性有機金属錯体における、該金属として好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、および金が挙げられる。これらの有機金属錯体として、好ましくは下記一般式（ｉ）または一般式（ii）で表される化合物が挙げられる。
【００９０】
【化１５】
2005213188.tif 000022
【００９１】
（式中、Ｍは金属、ｎは該金属の価数を表す。ＬおよびＬ’は二座配位子を表す。ｊは０または１または２を表す。）
【００９２】
【化１６】
2005213188.tif 000023
【００９３】
（式中、Ｍ7は金属、Ｔは炭素または窒素を表わす。Ｔが窒素の場合はＲ114、Ｒ115は無
く
、Ｔが炭素の場合はＲ114、Ｒ115は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表わす。
【００９４】
Ｒ112、Ｒ113は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表わし、互いに連結して環を形成しても良い。）
一般式（ｉ）中の二座配位子ＬおよびＬ’はそれぞれ以下の部分構造を有する配位子を示す。
【００９５】
【化１７】
2005213188.tif 000024
【００９６】
（環Ａ１および環Ａ１’は各々独立に、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表わし、置換基を有していてもよい。環Ａ２および環Ａ２’は含窒素芳香族複素環基を表わし、置換基を有していてもよい。Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’はそれぞれハロゲン原子；アルキル基；アルケニル基；アルコキシカルボニル基；メトキシ基；アルコキシ基；アリールオキシ基；ジアルキルアミノ基；ジアリールアミノ基；カルバゾリル基；アシル基；ハロアルキル基またはシアノ基を表す。）
一般式（ｉ）で表される化合物として、さらに好ましくは下記一般式（ｉａ）、（ｉｂ）（ｉｃ）で表される化合物が挙げられる。
【００９７】
【化１８】
2005213188.tif 000025
【００９８】
（式中、Ｍ4は金属、ｎは該金属の価数を表す。環Ａ１は置換基を有していてもよい芳
香族炭化水素基を表わし、環Ａ２は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表わす。）
【００９９】
【化１９】
2005213188.tif 000026
【０１００】
（式中、Ｍ5は金属、ｎは該金属の価数を表す。環Ａ１は置換基を有していてもよい芳香
族炭化水素基または芳香族複素環基を表わし、環Ａ２は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表わす。）
【０１０１】
【化２０】
2005213188.tif 000027
【０１０２】
（式中、Ｍ6は金属、ｎは該金属の価数を表し、ｊは０または１または２を表す。環Ａ１
および環Ａ１’は各々独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表わし、環Ａ２および環Ａ２’は各々独立に、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表わす。）
一般式（ｉａ）、（ｉｂ）、（ｉｃ）で表される化合物の環Ａ１および環Ａ１として、好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、チエニル基、フリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、またはカルバゾリル基が挙げられる。
【０１０３】
環Ａ２および環Ａ２’として、好ましくは、ピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、またはフェナントリジル基が挙げられる。
一般式（ｉａ）、（ｉｂ）および（ｉｃ）で表される化合物が有していてもよい置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基；カルバゾリル基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基等が挙げられ、これらは互いに連結して環を形成しても良い。
【０１０４】
なお、環Ａ１が有する置換基と環Ａ２が有する置換基が結合、または環Ａ１’が有する
置換基と環Ａ２’が有する置換基が結合して、一つの縮合環を形成してもよく、このような縮合環としては７，８−ベンゾキノリン基等が挙げられる。
環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２および環Ａ２’の置換基として、より好ましくはアルキル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基、シアノ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、ジアリールアミノ基、またはカルバゾリル基が挙げられる。
【０１０５】
式（ｉａ）、（ｉｂ）におけるＭ4ないしＭ5として好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられる。
式（ii）におけるＭ7として好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レ
ニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられ、特に好ましくは、白金、パラジウム等の２価の金属が挙げられる。
【０１０６】
前記一般式（ｉ）、（ｉａ）、（ｉｂ）および（ｉｃ）で示される有機金属錯体の具体例を以下に示すが、下記の化合物に限定されるわけではない。
【０１０７】
【化２１】
2005213188.tif 000028
【０１０８】
【化２２】
2005213188.tif 000029
【０１０９】
前記一般式（ii）で表わされる有機金属錯体の具体例を以下に示すが、下記の化合物に限定されるわけではない。なお、式中のＭｅはメチル基、Ｅｔはエチル基を表す。
【０１１０】
【化２３】
2005213188.tif 000030
【０１１１】
さらに、前記一般式（１）で表される化合物を含む発光層は、燐光性ドーパントと共に、前述の蛍光色素をも含有していてもよい。
発光層中にドーパントとして含有される有機金属錯体の量は、０．１重量％以上が好ましく、また３０重量％以下が好ましい。下限値を下回ると素子の発光効率向上に寄与できない場合があり、上限値を上回ると有機金属錯体同士が２量体を形成する等の理由で濃度消光が起き、発光効率の低下に至る可能性がある。
【０１１２】
燐光発光を示す発光層における燐光性ドーパントの量は、従来の蛍光（１重項）を用いた素子において、発光層に含有される蛍光性色素（ドーパント）の量より、若干多い方が好ましい傾向がある。また燐光性ドーパントと共に蛍光色素が発光層中に含有される場合、該蛍光色素の量は、０．０５重量％以上が好ましく、０．１重量％以上がより好ましい。また１０重量％以下が好ましく、３重量％以下がより好ましい。
【０１１３】
発光層５の膜厚は、通常３ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上であり、また通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
なお、発光層５は、本発明の性能を損なわない範囲で上記以外の成分を含んでいてもよい。
例えば、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１
９４３９３号公報）、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体（特開平６−３２２３６２号公報）、ビススチリルベンゼン誘導体（特開平１−２４５０８７号公報、同２−２２２４８４号公報）、ビススチリルアリーレン誘導体（特開平２−２４７２７８号公報）、（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾールの金属錯体（特開平８−３１５９８３号公報）、シロール誘導体、等の蛍光発光を生じる発光層材料、４，４'−Ｎ，Ｎ'−ジカルバゾールビフェニルなどのカルバゾール誘導体（ＷＯ  ００／７０６５５号公報）、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（ＵＳＰ  ６，３０３，２３８号公報）、２，２'，２''−（１，３，５−ベンゼントリル）トリス［１−フェニル−１Ｈ−ベ
ンズイミダゾール］（Appl. Phys. Lett., 78巻, 1622項, 2001）、ポリビニルカルバゾ
ール（特開２００１−２５７０７６号公報）等の燐光発光を生じる発光層材料などを含有していても良い。
【０１１４】
発光層も正孔輸送層と同様の方法で形成することができる。上述の蛍光色素および／または燐光色素（燐光性ドーパント）を発光層のホスト材料にドープする方法を以下に説明する。
塗布の場合は、前記発光層ホスト材料と、ドープ用色素、さらに必要により、電子のトラップや発光の消光剤とならないバインダー樹脂や、レベリング剤等の塗布性改良剤などの添加剤を添加し溶解した塗布溶液を調整し、スピンコート法などの方法により正孔輸送層４上に塗布し、乾燥して発光層５を形成する。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添加量が多いと正孔／電子移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、５０重量％以下が好ましい。
【０１１５】
真空蒸着法の場合には、前記ホスト材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、ドープする色素を別のるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１．０×１０-4Ｔｏｒｒ程度にまで排気した後、各々のるつぼを同時に加熱して蒸発させ、るつぼと向かい合って置かれた基板上に層を形成する。また、他の方法として、上記の材料を予め所定比で混合したものを同一のるつぼを用いて蒸発させてもよい。
【０１１６】
上記各ドーパントが発光層中にドープされる場合、発光層の膜厚方向において均一にドープされるが、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。例えば、正孔輸送層との界面近傍にのみドープしたり、逆に、正孔阻止層界面近傍にドープしてもよい。
発光層も正孔輸送層と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
【０１１７】
図１に示す素子において、正孔阻止層６は発光層５の上に、発光層５の陰極側の界面に接するように積層される。
正孔阻止層は、正孔輸送層から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる化合物より形成されることが好ましい。正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いことが必要とされる。正孔阻止層６は正孔と電子を発光層内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。本発明の化合物を含む層を発光層として使用する場合、発光層の陰極側界面に接する正孔阻止層を有することが好ましい。
【０１１８】
本発明で用いられる正孔阻止層のイオン化ポテンシャルは発光層のイオン化ポテンシャル（発光層がホスト材料とドーパントを含んでいる場合にはホスト材料のイオン化ポテンシャル）より０．１ｅＶ以上大きいことが好ましい。イオン化ポテンシャルは物質のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義される。イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接定義されるか、電気化学的に測定した酸化電位を基準電極に対して補正しても求められる。後者の方法の場合、例えば飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）を基準電極として用いたとき、
【０１１９】
【数１】
2005213188.tif 000031
【０１２０】
で定義される。（“Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ”，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，１９８５年、９８頁）。
さらに、本発明で用いられる正孔阻止層の電子親和力（ＥＡ）は、発光層の電子親和力（発光層がホスト材料とドーパントを含んでいる場合にはホスト材料の電子親和力）と比較して同等以上であることが好ましい。電子親和力もイオン化ポテンシャルと同様に真空準位を基準として、真空準位にある電子が物質のＬＵＭＯ（最低空分子軌道）レベルに落ちて安定化するエネルギーで定義される。電子親和力は、上述のイオン化ポテンシャルから光学的バンドギャップを差し引いて求められるか、電気化学的な還元電位から下記の式で同様に求められる。
【０１２１】
【数２】
2005213188.tif 000032
【０１２２】
従って、本発明で用いられる正孔阻止層は、酸化電位と還元電位をもちいて、
（正孔阻止材料の酸化電位）−（発光材料の酸化電位）≧０．１Ｖ
（正孔阻止材料の還元電位）≧（発光材料の還元電位）
と表現することも出来る。
さらに後述の電子輸送層を有する素子の場合には、正孔阻止層の電子親和力は電子輸送層の電子親和力と比較して同等以下であることが好ましい。
（電子輸送材料の還元電位）≧（正孔阻止材料の還元電位）≧（発光材料の還元電位）
このような条件を満たす正孔阻止材料として、好ましくは、下記一般式（VII）で表わ
される混合配位子錯体が挙げられる。
【０１２３】
【化２４】
2005213188.tif 000033
【０１２４】
（式中、Ｒ216〜Ｒ221は、水素原子または任意の置換基を表す。Ｍ8はアルミニウム、ガ
リウム、インジウムから選ばれる金属原子を表す。Ｌ3は以下に示す一般式（VIIａ）、（VIIｂ）、（VIIｃ）のいずれかで表される。
【０１２５】
【化２５】
2005213188.tif 000034
【０１２６】
（式中、Ａr11〜Ａr15は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、Ｚ3はシリコンまたはゲルマニウムを表す。）
前記一般式（VII） において、Ｒ216〜Ｒ221は水素原子または任意の置換基を表すが、好ましくは水素原子；塩素、臭素等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；カルボキシル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基；水酸基；置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していてもよいチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わす。
【０１２７】
前記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基が有しうる置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基等が挙げられる。Ｒ16ないしＲ21としてより好ましくは水素原子、アルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基が挙げられる。またＲ19としては、シアノ基が特に好ましい。
【０１２８】
上記式（VII）中、Ａr11〜Ａr15として、具体的には、置換基を有していてもよいフェ
ニル基、ビフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基またはチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わす。
前記一般式（VII） で表わされる化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
【０１２９】
【化２６】
2005213188.tif 000035
【０１３０】
【化２７】
2005213188.tif 000036
【０１３１】
なお、これらの化合物は正孔阻止層中に、単独で用いてもよいし、必要に応じて、各々混合して用いてもよい。
【０１３２】
【化２８】
2005213188.tif 000037
【０１３３】
正孔阻止材料としては、前記一般式（VII） の混合配位子錯体の他に、以下の構造式で示される１，２，４−トリアゾール環残基を少なくとも１個有する化合物を用いることができる。
前記構造式で表わされる１，２，４−トリアゾール環残基を少なくとも１個有する化合物の具体例を以下に示す。
【０１３４】
【化２９】
2005213188.tif 000038
【０１３５】
正孔阻止材料として、さらに、以下の構造式で示されるフェナントロリン環を少なくとも１個有する化合物が挙げられる。
【０１３６】
【化３０】
2005213188.tif 000039
【０１３７】
前記構造式で表わされるフェナントロリン環を少なくとも１個有する化合物の具体例を以下に示す。
【０１３８】
【化３１】
2005213188.tif 000040
【０１３９】
正孔阻止層６の膜厚は、通常０．３ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上であり、また通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。正孔阻止層も正孔輸送層と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。本発明においては発光層の陰極側界面に接する正孔阻止層を設けることが好ましい。
陰極８は、正孔阻止層６を介して発光層５に電子を注入する役割を果たす。陰極８として用いられる材料は、前記陽極２に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、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−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。さらに、陰極と発光層または電子輸送層の界面にＬｉＦ、ＭｇＦ2、Ｌｉ2Ｏ等の極薄絶縁膜（０．１〜５ｎｍ）を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である（Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．，  ７０巻，１５２頁，１９９７年；特開平１０−７４５８６号公報；ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．  Ｄｅｖｉｃｅｓ，４４巻，１２４５頁，１９９７年）。陰極８の膜厚は通常、陽極２と同様である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増す。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。
【０１４０】
素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、図２および図３に示すように、
正孔阻止層６と陰極８の間に電子輸送層７が設けられていてもよい。電子輸送層７は、電界を与えられた電極間において陰極から注入された電子を効率よく正孔阻止層６の方向に輸送することができる化合物より形成される。
このような条件を満たす材料としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、３−または５−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第  ５，６４５，９４８号）、キノキサリン化合物（特開平６−２０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、２−ｔ−ブチル−９，１０−Ｎ，Ｎ′−ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛などが挙げられる。
【０１４１】
電子輸送層６の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
電子輸送層７は、正孔輸送層４と同様にして塗布法あるいは真空蒸着法により正孔阻止層６上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
正孔注入の効率をさらに向上させ、かつ、有機層全体の陽極への付着力を改善させる目的で、正孔輸送層４と陽極２との間に正孔注入層３を挿入することも行われている（図３参照）。正孔注入層３を挿入することで、初期の素子の駆動電圧が下がると同時に、素子を定電流で連続駆動した時の電圧上昇も抑制される効果がある。正孔注入層に用いられる材料に要求される条件としては、陽極とのコンタクトがよく均一な薄膜が形成でき、熱的に安定、すなわち、融点及びガラス転移温度が高く、融点としては  ３００℃以上、ガラス転移温度としては  １００℃以上であることが好ましい。さらに、イオン化ポテンシャルが低く陽極からの正孔注入が容易なこと、正孔移動度が大きいことが挙げられる。
【０１４２】
この目的のために、これまでに銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物（特開昭６３−２９５６９５号公報）、ポリアニリン（Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．，  ６４巻、１２４５頁，１９９４年）、ポリチオフェン（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  ９巻、１２５頁、１９９８年）等の有機化合物や、スパッタ・カーボン膜（Ｓｙｎｔｈ．  Ｍｅｔ．，  ９１巻、７３頁、１９９７年）や、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、モリブデン酸化物等の金属酸化物（Ｊ．  Ｐｈｙｓ．  Ｄ，  ２９巻、２７５０頁、１９９６年）が報告されている。
【０１４３】
また、正孔注入・輸送性の低分子有機化合物と電子受容性化合物を含有する層（特開平１１−２５１０６７号公報、特開２０００−１５９２２１号公報等に記載）や、芳香族アミノ基等を含有する非共役系高分子化合物に、必要に応じて電子受容性化合物をドープしてなる層（特開平１１−１３５２６２号公報、特開平１１−２８３７５０号公報、特開２０００−３６３９０号公報、特開２０００−１５０１６８号公報、特開平２００１−２２３０８４号公報、およびＷＯ９７／３３１９３号公報など）、またはポリチオフェン等の導電性ポリマーを含む層（特開平１０−９２５８４号公報）なども挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１４４】
上記正孔注入層材料としては、低分子・高分子いずれの化合物を用いることも可能である。
正孔注入層の場合も、正孔輸送層と同様にして薄膜形成可能であるが、無機物の場合には、さらに、スパッタ法や電子ビーム蒸着法、プラズマＣＶＤ法が用いられる。
以上の様にして形成される正孔注入層３の膜厚は、低分子化合物を用いて形成される場合、下限は通常３ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ程度であり、上限は通常１００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ程度である。また高分子化合物を用いて形成される正孔注入層３の、膜厚の
下限は通常５ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ程度であり、上限は通常１０００ｎｍ、好ましくは５００ｎｍ程度である。
【０１４５】
本発明の有機電界発光素子は、図１とは逆の構造、すなわち、基板上に陰極８、正孔阻止層６、発光層５、正孔輸送層４、陽極２の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い２枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、図２または図３に示した前記各層構成とは逆の順に積層することも可能である。また、図１〜３のいずれの層構成においても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述以外の任意の層を有していてもよく、また上記複数の層の機能を併有する層を設けることにより、層構成を簡略化する等、適宜変形を加えることが可能である。
【０１４６】
以上、前記一般式（１）で表される化合物を、発光層に含有する層構成を例に、本発明の有機電界発光素子について説明したが、前述したように、一般式（１）で表される化合物は、発光層と陰極または陽極との間に設けられた任意の層に含有されていても良く、その場合の発光層は、一般式（１）で表される化合物から選択されたものであっても、それ以外の材料からなるものであっても良い。
【０１４７】
本発明は、有機電界発光素子が、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、一般式（１）で表される化合物を用いることにより、耐熱性、駆動安定性に優れ、駆動寿命が長く、さらに高発光効率および低駆動電圧である有機電界発光素子を得ることができる。
【実施例】
【０１４８】
次に、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
（実施例１）
（例示化合物１の合成）
【０１４９】
【化３２】
2005213188.tif 000041
【０１５０】
窒素バブリング条件下、３，６−ジブロモカルバゾール（６．５０ｇ）、ｏ−トリルボロン酸（６．８０ｇ）、テトラキス（トリフェニルフォスフィン）パラジウム（１．１５ｇ）、炭酸カリウム（８．２９ｇ）、ジメトキシエタン（８０ｍｌ）、イオン交換水（４０ｍｌ）を、加熱還流下、２時間撹拌し、得られた反応溶液に塩化メチレン（３００ｍｌ）、イオン交換水（１００ｍｌ）を加え、よく振り混ぜた後、油層を分取。無水硫酸マグネシウムで乾燥、濾過、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、３，６−ジ（ｏ−トリル）カルバゾール（４．７７ｇ）を得た。
【０１５１】
【化３３】
2005213188.tif 000042
【０１５２】
９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレンを亜硝酸ナトリウムによってジアゾ化した後、ヨウ化カリウムでヨウ素に変換することにより、９，９−ビス（４−ヨードフェニル）フルオレンを得た。
次に、窒素気流中、３，６−ジ（ｏ−トリル）カルバゾール（１．０４ｇ）、９，９−ビス（４−ヨードフェニル）フルオレン（０．８５５ｇ）、銅（０．１９ｇ）、炭酸カリウム（０．６２ｇ）、テトラグライム（１．２ｍｌ）を２００℃で５時間撹拌した。得られた反応混合物から塩化メチレン（１００ｍｌ）で抽出し、これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｎ−ヘキサン／塩化メチレン＝７／４）およびＳＥＣ（サイズ排除クロマトグラフィー）で精製し、例示化合物１（０．８８ｇ）を得た。
【０１５３】
ＤＥＩ−ＭＳ（m/z = 1009(M+)）および１Ｈ−ＮＭＲより、例示化合物１であることを確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（CDCl3, 270MHz）データを以下に示す。
8.06(s, 4H), 7.89(d, 2H), 7.64(d, 2H), 7.59-7.56(m, 8H), 7.51(d, 4H), 7.46(dd, 4H), 7.40-7.24(m, 20H), 2.33(s, 12H)
（例示化合物１の電気化学的測定）
例示化合物１の電気化学的測定を行った。
【０１５４】
ＢＡＳ社製エレクトロケミカルアナライザー６５０Ａにより、過塩素酸テトラブチルアンモニウム０．１Ｍの塩化メチレン溶液中で、作用電極としてＢＡＳ製ＧＣＥ、対電極としてＰｔ線、参照電極としてＡｇ線を用いてサイリックボルタンメトリーを測定した。
酸化側の電位は+1.25Ｖ vs. ＳＣＥであり、水素イオンが脱離することに由来する２段階の還元波は観測されなかった。従って、本発明の化合物は、水素イオンの脱離が起こらないため、発光層が劣化しにくく、駆動安定性の良好な素子を提供できると考えられる。
【０１５５】
還元側の電位は-2.56Ｖ vs. ＳＣＥであり、酸化側、還元側ともに有機電界発光素子のホスト材料として適度な値を示した。なお、電位は内標物質としてフェロセン／フェロセニウムを用いて換算した。
上記酸化側の電位、還元側の電位から、本発明の化合物は、バンドギャップが大きいことがわかり、発光効率のよい素子を提供できると考えられる。
（比較例１）
燐光分子を用いた有機電界発光素子のホスト材料として広く用いられている下記化合物（Ｈ−１）の電気化学的測定を行った。
【０１５６】
【化３４】
2005213188.tif 000043
【０１５７】
ＢＡＳ社製エレクトロケミカルアナライザー６５０Ａにより、過塩素酸テトラブチルアンモニウム０．１Ｍの塩化メチレン溶液中で、作用電極としてＢＡＳ製ＧＣＥ、対電極としてＰｔ線、参照電極としてＡｇ線を用いてサイリックボルタンメトリーを測定したところ、酸化側の電位は+1.27Ｖ vs. ＳＣＥであり、水素イオンが脱離することに由来する２段階の還元波が観測された。還元側の電位は-2.40Ｖ vs. ＳＣＥであった。なお、電位は内標物質としてフェロセン／フェロセニウムを用いて換算した。
【０１５８】
上記の測定から、化合物（Ｈ−１）は、駆動時に水素イオンの脱離が起き、水素イオンの脱離は、励起子を熱失活させる原因となると考えられるため、化合物（Ｈ−１）を用いた有機電界発光素子は発光効率の低下が起こりやすく、駆動安定性が悪いと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】有機電界発光素子の一例を示した模式断面図。
【図２】有機電界発光素子の別の例を示した模式断面図。
【図３】有機電界発光素子の別の例を示した模式断面図。
【符号の説明】
【０１６０】
１      基板
２      陽極
３      正孔注入層
４      正孔輸送層
５      発光層
６      正孔阻止層
７      電子輸送層
８      陰極
【図１】
2005213188.tif 000047
【図２】
2005213188.tif 000048
【図３】
2005213188.tif 000049