(57)【要約】第１成分としてホスト化合物、第２成分として熱活性化型遅延蛍光体および第３成分としてホウ素原子を有する化合物を含む発光層を有する有機電界発光素子であって、（第１成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位）≧（第２成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位）≧（第３成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位）の関係式を満たす有機電界発光素子。
2020040298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層を有する有機電界発光素子であって、前記発光層が、
第１成分として、少なくとも１種のホスト化合物と、
第２成分として、少なくとも１種の熱活性化型遅延蛍光体と、
第３成分として、少なくとも１種のホウ素原子を有する化合物とを含み、
前記第１成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（１，Ｓ，Ｓｈ）、前記第２成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）、前記第３成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）としたとき、以下の関係式（１）を満たし、
前記第１成分は、前記ホスト化合物の水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位とする高分子化合物として含まれていてもよく、
前記第２成分は、前記熱活性化型遅延蛍光体の水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位とする高分子化合物として含まれていてもよく、
前記第３成分は、前記ホウ素原子を有する化合物の水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位とする高分子化合物として含まれていてもよい、
有機電界発光素子。
関係式（１）：  Ｅ（１，Ｓ，Ｓｈ）≧Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）≧Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）
【請求項２】
前記第３成分として、下記式（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のいずれかで表される化合物、および下記式（ｉ）で表される構造を複数有する多量体化合物の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【化１】
2020040298.tif 000222
（上記式（ｉ）中、
Ａ環、Ｂ環およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
Ｙ１は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−ＲまたはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ２、ＳまたはＳｅであり、前記Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、また、前記Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、そして、
式（ｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素がシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【化２】
2020040298.tif 000223
（上記式（ｉｉ）中、
Ａ環、Ｂ環、Ｃ環およびＤ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
ＹはＢ（ホウ素）であり、
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ２、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたは置換されていてもよいアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環およびＤ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキル、炭素数３〜１２のシクロアルキル、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリールまたはジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数６〜１２のアリール）であり、
式（ｉｉ）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【化３】
2020040298.tif 000224
（上記式（ｉｉｉ）中、
Ａ環、Ｂ環およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
Ｙ１は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−ＲまたはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ２、ＳまたはＳｅであり、前記Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、また、前記Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、そして、
式（ｉｉｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素がシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【請求項３】
前記第３成分として、下記式（１）、（２）、（３）および（４）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つ含む、請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【化４】
2020040298.tif 000225
（上記式（１）中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、また、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ４〜Ｒ７およびＲ８〜Ｒ１１のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞ＣＲ２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、Ｘ１およびＸ２は、同時に＞ＣＲ２になることはなく、
そして、
式（１）で表される化合物および構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【化５】
2020040298.tif 000226
（上記式（２）中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、R１２、Ｒ１３およびＲ１４は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオまたはアルキル置換シリルであり、これらにおける少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、また、Ｒ５〜Ｒ７およびＲ１０〜Ｒ１２のうちの隣接する基同士が結合してｂ環またはｄ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオまたはアルキル置換シリルで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、
ＹはＢ（ホウ素）であり、
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞ＣＲ２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリール、炭素数３〜１２のシクロアルキルまたは炭素数１〜６のアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（−Ｒ）２−または単結合により前記ａ環、ｂ環、ｃ環およびｄ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、前記−Ｃ（−Ｒ）２−のＲは水素または炭素数１〜６のアルキルであり、
ただし、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、およびＸ４は、同時に＞ＣＲ２になることはなく、
そして、
式（２）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【化６】
2020040298.tif 000227
（上記式（３）中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、また、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ４〜Ｒ６およびＲ９〜Ｒ１１のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、または＞ＣＲ２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２ のＲはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３は、同時に＞ＣＲ２になることはなく、
そして、
式（３）で表される化合物および構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【化７】
2020040298.tif 000228
（上記式（４）中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３およびＲ１４は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、また、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ４〜Ｒ７、Ｒ８〜Ｒ１０およびＲ１１〜Ｒ１４のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ環またはｄ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｘは、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞ＣＲ２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２ のＲはアリール、ヘテロアリールまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｌは、単結合、＞ＣＲ２、＞Ｏ、＞Ｓまたは＞Ｎ−Ｒであり、前記＞ＣＲ２および＞Ｎ−ＲにおけるＲは、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、ＸおよびＬは、同時に＞ＣＲ２になることはなく、
そして、
式（４）で表される化合物および構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【請求項４】
前記第３成分として、前記式（１）、（２）および（４）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つを含み、
前記式（１）において、Ｘ１およびＸ２が、それぞれ独立して、＞Ｏまたは＞Ｎ−Ｒであり、
前記式（２）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４が、それぞれ独立して、＞Ｏまたは＞Ｎ−Ｒであり、
前記式（４）において、Ｘが、＞Ｏおよび＞Ｎ−Ｒであり、Ｌが、単結合である、
請求項３に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記第３成分として、前記式（１）、（２）、（３）および（４）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つを含み、その化合物に存在する環を構成する原子が、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオおよびアルキル置換シリルから選択される少なくとも１つで置換されている、請求項３または４に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記第３成分として、前記式（２）で表される化合物を少なくとも１つを含み、その化合物に存在する環を構成する原子が、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオおよびアルキル置換シリルから選択される少なくとも１つで置換され、これらはさらにアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよい、請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記第３成分が、下記式で表される部分構造を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。ただし、前記部分構造における水素は、それぞれ独立して、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシで置換されてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよい。
【化８】
2020040298.tif 000229
【化９】
2020040298.tif 000230
【化１０】
2020040298.tif 000231
【請求項８】
前記式（１）〜（４）のいずれかで表される化合物が、以下に記載のいずれかの部分構造を含む、請求項３〜６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【化１１】
2020040298.tif 000232
（上記部分構造式中、
Ｍｅはメチルを表し、ｔＢｕはｔ−ブチルを表し、波線は結合位置を表す。
ただし、上記部分構造式における水素は、
それぞれ独立して、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシで置換されていてもよく、前記アリールにおける水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、前記ヘテロアリールにおける水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、前記ジアリールアミノにおける水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよい。）
【請求項９】
前記式（１）〜（４）のいずれかで表される化合物が、ｓｐ３炭素、ホウ素原子に対してｍ位またはｐ位に結合するｓｐ２炭素原子、または、ホウ素に対してｐ位に置換する窒素原子、をいずれか１つ有する、請求項３〜８のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記式（２）で表される化合物が、以下の化合物である、請求項３に記載の有機電界発光素子。
【化１２】
2020040298.tif 000233
【請求項１１】
前記式（２）で表される化合物が、以下の化合物である、請求項４に記載の有機電界発光素子。
【化１３】
2020040298.tif 000234
【請求項１２】
前記第１成分が、部分構造として、カルバゾールおよびフランから選択される少なくとも一つを有する化合物である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１３】
前記第１成分が、下記式（Ｈ１）、（Ｈ２）および（Ｈ３）のいずれかで表される化合物を少なくとも一つ含有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【化１４】
2020040298.tif 000235
（上記式（Ｈ１）、（Ｈ２）および（Ｈ３）中、Ｌ１は炭素数６〜２４のアリーレン、ヘテロアリーレン、ヘテロアリーレンアリーレンまたはアリーレンヘテロアリーレンアリーレンであり、
上記各式で表される化合物における少なくとも１つの水素は、炭素数１〜６のアルキル、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【請求項１４】
前記第２成分が、部分構造として、カルバゾール、フェノキサジン、アクリジン、トリアジン、ピリミジン、ピラジン、チオキサンテン、ベンゾニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、ジフェニルスルホン、トリアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールおよびベンゾフェノンから選択される少なくとも一つを有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１５】
前記第２成分が、下記式（ＡＤ１）、（ＡＤ２）および（ＡＤ３）のいずれかで表される化合物を少なくとも一つ含有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【化１５】
2020040298.tif 000236
（上記式（AD１）、（AD２）および（AD３）中、
Ｍは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、＞Ｎ−Ａｒまたは＞ＣＡｒ２であり、
Ｊは、それぞれ独立して、炭素数６〜１８のアリーレンであり、前記アリーレンは、フェニル、炭素数１〜６のアルキルおよび炭素数３〜１２のシクロアルキルから選択される少なくとも１つで置換されてもよく、
Ｑは、それぞれ独立して、＝Ｃ（−Ｈ）−または＝Ｎ−であり、
Ａｒは、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜１８のアリール、炭素数６〜１８のヘテロアリール、炭素数１〜６のアルキルまたは炭素数３〜１２のシクロアルキルであり、前記アリールおよびヘテロアリーレンにおける少なくとも１つの水素は、フェニル、炭素数１〜６のアルキルまたは炭素数３〜１２のシクロアルキルで置換されてもよく、
ｍは、１または２であり、
ｎは、２〜（６−ｍ）の整数であり、
上記各式で表される化合物における少なくとも１つの水素は、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【請求項１６】
前記第２成分が、下記式（ＤＡＤ１）で表される化合物を少なくとも一つ含有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
（Ｄ１−Ｌ１）ｎ−Ａ１                                      （ＤＡＤ１）
（上記式（ＤＡＤ１）中、Ｄ１はドナー性基であり、Ｌ１は単結合または共役連結基であり、Ａ１はアクセプター性基であり、ｎは２以上であってＡ１が置換しうる最大数以下である整数である。）
【請求項１７】
前記第２成分が、下記式（ＤＡＤ２）で表される化合物を少なくとも一つ含有する、請求項１６に記載の有機電界発光素子。
Ｄ２−Ｌ２−Ａ２−Ｌ３−Ｄ３                              （ＤＡＤ２）
（上記式（ＤＡＤ２）中、Ｄ２およびＤ３はそれぞれ独立してドナー性基であり、Ｌ２およびＬ３はそれぞれ独立しては単結合または共役連結基であり、Ａ２はアクセプター性基である。）
【請求項１８】
前記式（ＡＤ１）、（ＡＤ２）および（ＡＤ３）において、
Ｍは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−または＞Ｎ−Ａｒであり、
Ｊは、それぞれ独立して、フェニレンであり、前記フェニレンは、炭素数１〜４のアルキルで置換されてもよく、
Ｑは、それぞれ独立して、＝Ｎーであり、
Ａｒは、それぞれ独立して、水素またはフェニルであり、前記フェニルは、フェニル、炭素数１〜４のアルキルで置換されてもよく、
ｍは、１または２であり、
ｎは、４〜（６−ｍ）の整数である、
請求項１７に記載の有機電界発光素子。
【請求項１９】
前記第２成分の逆項間交差速度が、１０５ｓ−１以上である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項２０】
前記第３成分の遅延蛍光寿命が、０．０５μｓｅｃ〜４０μｓｅｃである、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項２１】
前記第３成分の遅延蛍光寿命が、０．０５μｓｅｃ〜２０μｓｅｃである、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項２２】
前記第３成分の蛍光スペクトルのピークトップおよび吸収スペクトルのピークトップの差より求められるストークスシフトが、１４ｎｍ以下である、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項２３】
前記第３成分の蛍光スペクトルのピークトップおよび吸収スペクトルのピークトップの差より求められるストークスシフトが、１０ｎｍ以下である、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項２４】
前記第２成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）、前記第２成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）、前記第３成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）、前記第３成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）としたとき、これらから求められる一重項三重項エネルギー差（ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）およびΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ））が以下の関係にある、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）≦  ０．５０  ｅＶ
ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）≦  ０．２０  ｅＶ
【請求項２５】
前記第２成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）、前記第２成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）、前記第３成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）、前記第３成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）としたとき、これらから求められる一重項三重項エネルギー差（ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）およびΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ））が以下の関係にある、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）
ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）≧ ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）
【請求項２６】
前記第２成分の一重項三重項エネルギー差（ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ））が以下の関係にある、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）≦  ０．３０  ｅＶ
【請求項２７】
前記第２成分の一重項三重項エネルギー差（ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ））が以下の関係にある、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）≦  ０．１５  ｅＶ
【請求項２８】
前記第２成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）、前記第２成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）、前記第３成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）、前記第３成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）としたとき、これらが以下の関係にある、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）≧Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）
Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）≦Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）
【請求項２９】
前記第３成分の蛍光スペクトルのピークトップおよび吸収スペクトルのピークトップの差より求められるストークスシフトが、１０ｎｍ以下である、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項３０】
前記第３成分が、前記ホウ素原子を有する化合物の水素原子２個が脱離した基を繰り返し単位とする高分子化合物として含まれている、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項３１】
前記ホウ素原子を有する化合物の水素原子２個が脱離した基を繰り返し単位とする高分子化合物が、前記ホスト化合物の水素原子２個が脱離した基も繰り返し単位として有する、請求項３０に記載の有機電界発光素子。
【請求項３２】
前記ホウ素原子を有する化合物の水素原子２個が脱離した基を繰り返し単位とする高分子化合物が、前記遅延蛍光体の水素原子２個が脱離した基も繰り返し単位として有する、請求項３０または３１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３３】
請求項１〜３２のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を備えた表示装置。
【請求項３４】
請求項１〜３２のいずれか１項に記載の有機電界発光素子を備えた照明装置。
【請求項３５】
有機電界発光素子の発光層を塗布形成するための発光層形成用組成物であって、
請求項１〜３２のいずれか一項に記載の第１成分、第２成分および第３成分に加えて、第４成分として、少なくとも１種の有機溶媒を含む、発光層形成用組成物（ただし、前記第３成分は下記化合物ではない。）。
【化１６】
2020040298.tif 000237
【請求項３６】
前記第４成分における少なくとも１種の有機溶媒の沸点が１３０℃〜３５０℃である、請求項３５に記載の発光層形成用組成物。
【請求項３７】
前記第４成分が、前記第１成分、前記第２成分、および前記第３成分である化合物の少なくとも１種に対する良溶媒（ＧＳ）と貧溶媒（ＰＳ）とを含み、前記良溶媒（ＧＳ）の沸点（ＢＰＧＳ）が前記貧溶媒（ＰＳ）の沸点（ＢＰＰＳ）よりも低い、請求項３５または３６に記載の発光層形成用組成物。
【請求項３８】
前記第１成分が発光層形成用組成物の全質量に対して０．０９９８質量％〜４．０質量％であり、
前記第２成分が発光層形成用組成物の全質量に対して０．０００１質量％〜２．０質量％であり、
前記第３成分が発光層形成用組成物の全質量に対して０．０００１質量％〜２．０質量％であり、
前記第４成分が発光層形成用組成物の全質量に対して９０．０質量％〜９９．９質量％である、
請求項３５〜３７のいずれか一項に記載の発光層形成用組成物。
【請求項３９】
請求項３５〜３８のいずれか一項に記載の発光層形成用組成物を用いて形成される発光層を有する有機電界発光素子。
【請求項４０】
請求項２に記載の式（ｉｉ）で表される化合物の少なくとも１つの水素が、下記部分構造（Ｂ）、塩素、臭素、またはヨウ素により置換された化合物。
【化１７】
2020040298.tif 000238
（上記部分構造（Ｂ）中、Ｒ４０およびＲ４１は、合計炭素数２〜１０の結合していてもよいアルキルであり、波線部は他の構造との結合部位である。）
【請求項４１】
ホウ素原子を有する化合物から水素原子２個を脱離した構造を含む繰り返し単位、熱活性化型遅延蛍光体から水素原子２個を脱離した構造を含む繰り返し単位、およびホスト化合物から水素原子２個を脱離した構造を含む繰り返し単位から選択される少なくとも２種の繰り返し単位を含む高分子化合物。
【請求項４２】
ホウ素原子を有する化合物から水素原子２個を脱離した構造を含む繰り返し単位の少なくとも１種、熱活性化型遅延蛍光体から水素原子２個を脱離した構造を含む繰り返し単位の少なくとも１種、およびホスト化合物から水素原子２個を脱離した構造を含む繰り返し単位の少なくとも１種を含む高分子化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホスト化合物、熱活性化型遅延蛍光体およびホウ素原子を有する化合物を含む有機電界発光素子、およびその有機電界発光素子を備えた表示装置および照明装置に関する。また本発明は、有機電界発光素子の発光層形成用組成物、および化合物にも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電界発光する発光素子を用いた表示装置は、省電力化や薄型化が可能なことから、種々研究され、さらに、有機材料からなる有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）は、軽量化や大型化が容易なことから活発に検討されてきた。特に、光の三原色の１つである青色などの発光特性を有する有機材料の開発、および正孔、電子などの電荷輸送能を備えた有機材料の開発については、高分子化合物、低分子化合物を問わずこれまで活発に研究されてきた。【０００３】
有機電界発光素子は、陽極および陰極からなる一対の電極と、当該一対の電極間に配置され、有機化合物を含む一層または複数の層とからなる構造を有する。有機化合物を含む層には、発光層や、正孔、電子などの電荷を輸送または注入する電荷輸送／注入層などがあるが、これらの層に適当な種々の有機材料が開発されている。【０００４】
有機電界発光素子の発光機構としては、励起一重項状態からの発光を用いる蛍光発光および励起三重項状態からの発光を用いるりん光発光の主に２つがある。一般的な蛍光発光材料は、励起子利用効率が低く、およそ２５％であり、三重項−三重項フュージョン（ＴＴＦ：Triplet-Triplet Fusion、または、三重項−三重項消滅、ＴＴＡ：Triplet-Triplet Annihilation）を用いても励起子利用効率は６２．５％である。一方、りん光材料は、励起子利用効率が１００％に達する場合もあるが、深い青色発光の実現が困難であり、加えて発光スペクトルの幅が広いため色純度が低いという問題がある。【０００５】
そこで、九州大学安達千波矢教授により熱活性化型遅延蛍光（ＴＡＤＦ: Thermally Assisting Delayed Fluorescence））機構が提案され（非特許文献１参照）、熱活性化型遅延蛍光体を利用することで発光の励起子利用効率は１００％に達するようになった。熱活性化型遅延蛍光体はその構造に起因して色純度が低い幅広な発光スペクトルを与えるが、逆項間交差の速度が極めて速い。【０００６】
さらに、安達らはこの長所を利用し、熱活性化型遅延蛍光体をアシスティングドーパント（Assisting Dopant: AD）として利用し、半値幅の狭いドーパントをエミッティングドーパント (Emitting Dopant: ED) として利用するHyper Fluorescence TM（TADF Assisting Fluorescence: TAFとも呼ばれる）を提案し、赤色発光および緑色発光の有機電界発光素子において、高効率、高色純度かつ長寿命な素子を開発した（非特許文献２参照）。しかしながら、深い青色の発光はエミッティングドーパントおよびアシスティングドーパントが共に高いエネルギーを必要とするために、効率、色純度および寿命のいずれでも問題があった。【０００７】
そこで、関西学院大学畠山教授によりＴＡＤＦ材料の色純度を飛躍的に向上させる新たな分子設計が提案されている（非特許文献３参照）。また、特許文献１では、開示された例えば化合物（１−４０１）では、ホウ素（電子供与性）と窒素（電子吸引性）の多重共鳴効果を利用した堅牢な平面構造により、結果として吸収および発光のピークのストークスシフトが小さい、色純度の高い発光スペクトルを得ることに成功した。また、式（１−４２２）のような二量体化合物では、２つのホウ素と２つの窒素が中央のベンゼン環に結合することで、中央のベンゼン環においてさらに多重共鳴効果を増強させており、その結果、極めて狭い発光ピーク幅を有する発光が可能となっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Highly efficient organic light-emitting diodes from delayed fluorescence, Nature 492, 234-238
【非特許文献２】NATURE COMMUNICATIONS, 5:4016, Published 30 May 2014, DOI: 10.1038/ncomms5016
【非特許文献３】Ultrapure Blue Thermally Activated Delayed Fluorescence Molecules: Efficient HOMO-LUMO Separation by the Multiple Resonance Effect、Advanced Materials, Volume28, Issue14, April 13, 2016, 2777-2781
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第2015/102118号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述するように、有機電界発光素子に用いられる材料としては種々の材料が開発されているが、発光特性などの有機電界発光特性を更に高め、発光層用材料などの有機電界発光材料の選択肢を増やすために、従来具体的には知られていなかった化合物の組み合わせが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ホスト化合物、熱活性化型遅延蛍光体、分子中にホウ素原子を有する化合物を含む発光層を用い、それらの励起一重項エネルギー準位の関係を規定することにより、優れた有機電界発光素子が得られることを見出し、本発明を完成させた。具体的に、本発明は、以下の構成を有する。【００１２】
［1］
発光層を有する有機電界発光素子であって、前記発光層が、
第１成分として、少なくとも１種のホスト化合物と、
第２成分として、少なくとも１種の熱活性化型遅延蛍光体と、
第３成分として、少なくとも１種のホウ素原子を有する化合物とを含み、
前記第１成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（１，Ｓ，Ｓｈ）、前記第２成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）、前記第３成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）としたとき、以下の関係式（１）を満たし、
前記第１成分は、前記ホスト化合物の水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位とする高分子化合物として含まれていてもよく、
前記第２成分は、前記熱活性化型遅延蛍光体の水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位とする高分子化合物として含まれていてもよく、
前記第３成分は、前記ホウ素原子を有する化合物の水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位とする高分子化合物として含まれていてもよい、
有機電界発光素子。
関係式（１）：  Ｅ（１，Ｓ，Ｓｈ）≧Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）≧Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）
［２］
前記第３成分として、下記式（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のいずれかで表される化合物、および下記式（ｉ）で表される構造を複数有する多量体化合物の少なくとも１つを含む、［１］に記載の有機電界発光素子。
【化１】
2020040298.tif 000003
（上記式（ｉ）中、
Ａ環、Ｂ環およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
Ｙ１は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−ＲまたはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ２、ＳまたはＳｅであり、前記Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、また、前記Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、そして、
式（ｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素がシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【化２】
2020040298.tif 000004
（上記式（ｉｉ）中、
Ａ環、Ｂ環、Ｃ環およびＤ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
ＹはＢ（ホウ素）であり、
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ２、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたは置換されていてもよいアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環およびＤ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキル、炭素数３〜１２のシクロアルキル、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリールまたはジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数６〜１２のアリール）であり、
式（ｉｉ）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【化３】
2020040298.tif 000005
（上記式（ｉｉｉ）中、
Ａ環、Ｂ環およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
Ｙ１は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−ＲまたはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ２、ＳまたはＳｅであり、前記Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、また、前記Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、そして、
式（ｉｉｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素がシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
［３］
前記第３成分として、下記式（１）、（２）、（３）および（４）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つ含む、［１］または［２］に記載の有機電界発光素子。
【化４】
2020040298.tif 000006
（上記式（１）中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、また、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ４〜Ｒ７およびＲ８〜Ｒ１１のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞ＣＲ２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、Ｘ１およびＸ２は、同時に＞ＣＲ２になることはなく、
そして、
式（１）で表される化合物および構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【化５】
2020040298.tif 000007
（上記式（２）中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、R１２、Ｒ１３およびＲ１４は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオまたはアルキル置換シリルであり、これらにおける少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、また、Ｒ５〜Ｒ７およびＲ１０〜Ｒ１２のうちの隣接する基同士が結合してｂ環またはｄ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオまたはアルキル置換シリルで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、
ＹはＢ（ホウ素）であり、
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞ＣＲ２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリール、炭素数３〜１２のシクロアルキルまたは炭素数１〜６のアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（−Ｒ）２−または単結合により前記ａ環、ｂ環、ｃ環およびｄ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、前記−Ｃ（−Ｒ）２−のＲは水素または炭素数１〜６のアルキルであり、
ただし、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、およびＸ４は、同時に＞ＣＲ２になることはなく、
そして、
式（２）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【化６】
2020040298.tif 000008
（上記式（３）中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、また、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ４〜Ｒ６およびＲ９〜Ｒ１１のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、または＞ＣＲ２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２ のＲはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３は、同時に＞ＣＲ２になることはなく、
そして、
式（３）で表される化合物および構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【化７】
2020040298.tif 000009
（上記式（４）中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３およびＲ１４は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、また、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ４〜Ｒ７、Ｒ８〜Ｒ１０およびＲ１１〜Ｒ１４のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ環またはｄ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｘは、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞ＣＲ２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲはアリール、ヘテロアリールまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｌは、単結合、＞ＣＲ２、＞Ｏ、＞Ｓまたは＞Ｎ−Ｒであり、前記＞ＣＲ２および＞Ｎ−ＲにおけるＲは、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、ＸおよびＬは、同時に＞ＣＲ２ になることはなく、
そして、
式（４）で表される化合物および構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
［４］
前記第３成分として、前記式（１）、（２）および（４）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つを含み、
前記式（１）において、Ｘ１およびＸ２が、それぞれ独立して、＞Ｏまたは＞Ｎ−Ｒであり、
前記式（２）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４が、それぞれ独立して、＞Ｏまたは＞Ｎ−Ｒであり、
前記式（４）において、Ｘが、＞Ｏおよび＞Ｎ−Ｒであり、Ｌが、単結合である、
［３］に記載の有機電界発光素子。
［５］
前記第３成分として、前記式（１）、（２）、（３）および（４）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つを含み、その化合物に存在する環を構成する原子が、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオおよびアルキル置換シリルから選択される少なくとも１つで置換されている、［３］または［４］に記載の有機電界発光素子。
［６］
前記第３成分として、前記式（２）で表される化合物を少なくとも１つを含み、その化合物に存在する環を構成する原子が、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオおよびアルキル置換シリルから選択される少なくとも１つで置換され、これらはさらにアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよい、［５］に記載の有機電界発光素子。
［７］
前記第３成分が、下記式で表される部分構造を含む、［１］〜［６］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。ただし、前記部分構造における水素は、それぞれ独立して、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシで置換されてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよい。
【化８】
2020040298.tif 000010
【化９】
2020040298.tif 000011
【化１０】
2020040298.tif 000012
［８］
前記式（１）〜（４）のいずれかで表される化合物が、以下に記載のいずれかの部分構造を含む、［３］〜［６］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【化１１】
2020040298.tif 000013
（上記部分構造式中、
Ｍｅはメチルを表し、ｔＢｕはｔ−ブチルを表し、波線は結合位置を表す。
ただし、上記部分構造式における水素は、
それぞれ独立して、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシで置換されていてもよく、前記アリールにおける水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、前記ヘテロアリールにおける水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、前記ジアリールアミノにおける水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよい。）
［９］
前記式（１）〜（４）のいずれかで表される化合物が、ｓｐ３炭素、ホウ素原子に対してｍ位またはｐ位に結合するｓｐ２炭素原子、または、ホウ素に対してｐ位に置換する窒素原子、をいずれか１つ有する、［３］〜［８］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［１０］
前記式（２）で表される化合物が、以下の化合物である、［３］に記載の有機電界発光素子。
【化１２】
2020040298.tif 000014
［１１］
前記式（２）で表される化合物が、以下の化合物である、［４］に記載の有機電界発光素子。
【化１３】
2020040298.tif 000015
［１２］
前記第１成分が、部分構造として、カルバゾールおよびフランから選択される少なくとも一つを有する化合物である、［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［１３］
前記第１成分が、下記式（Ｈ１）、（Ｈ２）および（Ｈ３）のいずれかで表される化合物を少なくとも一つ含有する、［１］〜［１２］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【化１４】
2020040298.tif 000016
（上記式（Ｈ１）、（Ｈ２）および（Ｈ３）中、Ｌ１は炭素数６〜２４のアリーレン、ヘテロアリーレン、ヘテロアリーレンアリーレンまたはアリーレンヘテロアリーレンアリーレンであり、
上記各式で表される化合物における少なくとも１つの水素は、炭素数１〜６のアルキル、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
［１４］
前記第２成分が、部分構造として、カルバゾール、フェノキサジン、アクリジン、トリアジン、ピリミジン、ピラジン、チオキサンテン、ベンゾニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、ジフェニルスルホン、トリアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールおよびベンゾフェノンから選択される少なくとも一つを有する、［１］〜［１３］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［１５］
前記第２成分が、下記式（ＡＤ１）、（ＡＤ２）および（ＡＤ３）のいずれかで表される化合物を少なくとも一つ含有する、［１］〜［１４］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【化１５】
2020040298.tif 000017
（上記式（AD１）、（AD２）および（AD３）中、
Ｍは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、＞Ｎ−Ａｒまたは＞ＣＡｒ２であり、
Ｊは、それぞれ独立して、炭素数６〜１８のアリーレンであり、前記アリーレンは、フェニル、炭素数１〜６のアルキルおよび炭素数３〜１２のシクロアルキルから選択される少なくとも１つで置換されてもよく、
Ｑは、それぞれ独立して、＝Ｃ（−Ｈ）−または＝Ｎ−であり、
Ａｒは、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜１８のアリール、炭素数６〜１８のヘテロアリール、炭素数１〜６のアルキルまたは炭素数３〜１２のシクロアルキルであり、前記アリールおよびヘテロアリーレンにおける少なくとも１つの水素は、フェニル、炭素数１〜６のアルキルまたは炭素数３〜１２のシクロアルキルで置換されてもよく、
ｍは、１または２であり、
ｎは、２〜（６−ｍ）の整数であり、
上記各式で表される化合物における少なくとも１つの水素は、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
［１６］
前記第２成分が、下記式（ＤＡＤ１）で表される化合物を少なくとも一つ含有する、［１］〜［１４］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
（Ｄ１−Ｌ１）ｎ−Ａ１                                      （ＤＡＤ１）
（上記式（ＤＡＤ１）中、Ｄ１はドナー性基であり、Ｌ１は単結合または共役連結基であり、Ａ１はアクセプター性基であり、ｎは２以上であってＡ１が置換しうる最大数以下である整数である。）
［１７］
前記第２成分が、下記式（ＤＡＤ２）で表される化合物を少なくとも一つ含有する、［１６］に記載の有機電界発光素子。
Ｄ２−Ｌ２−Ａ２−Ｌ３−Ｄ３                              （ＤＡＤ２）
（上記式（ＤＡＤ２）中、Ｄ２およびＤ３はそれぞれ独立してドナー性基であり、Ｌ２およびＬ３はそれぞれ独立しては単結合または共役連結基であり、Ａ２はアクセプター性基である。）
［１８］
前記式（ＡＤ１）、（ＡＤ２）および（ＡＤ３）において、
Ｍは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−または＞Ｎ−Ａｒであり、
Ｊは、それぞれ独立して、フェニレンであり、前記フェニレンは、炭素数１〜４のアルキルで置換されてもよく、
Ｑは、それぞれ独立して、＝Ｎーであり、
Ａｒは、それぞれ独立して、水素またはフェニルであり、前記フェニルは、フェニル、炭素数１〜４のアルキルで置換されてもよく、
ｍは、１または２であり、
ｎは、４〜（６−ｍ）の整数である、
［１７］に記載の有機電界発光素子。
［１９］
前記第２成分の逆項間交差速度が、１０５ｓ−１以上である、［１］〜［１８］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［２０］
前記第３成分の遅延蛍光寿命が、０．０５μｓｅｃ〜４０μｓｅｃである、［１］〜［１９］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［２１］
前記第３成分の遅延蛍光寿命が、０．０５μｓｅｃ〜２０μｓｅｃである、［１］〜［１９］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［２２］
前記第３成分の蛍光スペクトルのピークトップおよび吸収スペクトルのピークトップの差より求められるストークスシフトが、１４ｎｍ以下である、［１］〜［２１］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［２３］
前記第３成分の蛍光スペクトルのピークトップおよび吸収スペクトルのピークトップの差より求められるストークスシフトが、１０ｎｍ以下である、［１］〜［２１］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［２４］
前記第２成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）、前記第２成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）、前記第３成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）、前記第３成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）としたとき、これらから求められる一重項三重項エネルギー差（ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）およびΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ））が以下の関係にある、［１］〜［２３］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）≦  ０．５０  ｅＶ
ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）≦  ０．２０  ｅＶ
［２５］
前記第２成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）、前記第２成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）、前記第３成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）、前記第３成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）としたとき、これらから求められる一重項三重項エネルギー差（ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）およびΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ））が以下の関係にある、［１］〜［２４］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）
ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）≧ ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）
［２６］
前記第２成分の一重項三重項エネルギー差（ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ））が以下の関係にある、［１］〜［２５］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）≦  ０．３０  ｅＶ
［２７］
前記第２成分の一重項三重項エネルギー差（ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ））が以下の関係にある、［１］〜［２６］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）≦  ０．１５  ｅＶ
［２８］
前記第２成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）、前記第２成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）、前記第３成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）、前記第３成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）としたとき、これらが以下の関係にある、［１］〜［２７］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）≧Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）
Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）≦Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）
［２９］
前記第３成分の蛍光スペクトルのピークトップおよび吸収スペクトルのピークトップの差より求められるストークスシフトが、１０ｎｍ以下である、［１］〜［２８］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［３０］
前記第３成分が、前記ホウ素原子を有する化合物の水素原子２個が脱離した基を繰り返し単位とする高分子化合物として含まれている、［１］〜［２９］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［３１］
前記ホウ素原子を有する化合物の水素原子２個が脱離した基を繰り返し単位とする高分子化合物が、前記ホスト化合物の水素原子２個が脱離した基も繰り返し単位として有する、［３０］に記載の有機電界発光素子。
［３２］
前記ホウ素原子を有する化合物の水素原子２個が脱離した基を繰り返し単位とする高分子化合物が、前記遅延蛍光体の水素原子２個が脱離した基も繰り返し単位として有する、［３０］または［３１］に記載の有機電界発光素子。
［３３］
［１］〜［３２］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を備えた表示装置。
［３４］
［１］〜［３２］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子を備えた照明装置。
［３５］
有機電界発光素子の発光層を塗布形成するための発光層形成用組成物であって、
［１］〜［３２］のいずれか一項に記載の第１成分、第２成分および第３成分に加えて、第４成分として、少なくとも１種の有機溶媒を含む、発光層形成用組成物（ただし、前記第３成分は下記化合物ではない。）。
【化１６】
2020040298.tif 000018
［３６］
前記第４成分における少なくとも１種の有機溶媒の沸点が１３０℃〜３５０℃である、［３５］に記載の発光層形成用組成物。
［３７］
前記第４成分が、前記第１成分、前記第２成分、および前記第３成分である化合物の少なくとも１種に対する良溶媒（ＧＳ）と貧溶媒（ＰＳ）とを含み、前記良溶媒（ＧＳ）の沸点（ＢＰＧＳ）が前記貧溶媒（ＰＳ）の沸点（ＢＰＰＳ）よりも低い、［３５］または［３６］に記載の発光層形成用組成物。
［３８］
前記第１成分が発光層形成用組成物の全質量に対して０．０９９８質量％〜４．０質量％であり、
前記第２成分が発光層形成用組成物の全質量に対して０．０００１質量％〜２．０質量％であり、
前記第３成分が発光層形成用組成物の全質量に対して０．０００１質量％〜２．０質量％であり、
前記第４成分が発光層形成用組成物の全質量に対して９０．０質量％〜９９．９質量％である、
［３５］〜［３７］のいずれか一項に記載の発光層形成用組成物。
［３９］
［３５］〜［３８］のいずれか一項に記載の発光層形成用組成物を用いて形成される発光層を有する有機電界発光素子。
［４０］
［２］に記載の式（ｉｉ）で表される化合物の少なくとも１つの水素が、下記部分構造（Ｂ）、塩素、臭素、またはヨウ素により置換された化合物。
【化１７】
2020040298.tif 000019
（上記部分構造（Ｂ）中、Ｒ４０およびＲ４１は、合計炭素数２〜１０の結合していてもよいアルキルであり、波線部は他の構造との結合部位である。）
［４１］
ホウ素原子を有する化合物から水素原子２個を脱離した構造を含む繰り返し単位、熱活性化型遅延蛍光体から水素原子２個を脱離した構造を含む繰り返し単位、およびホスト化合物から水素原子２個を脱離した構造を含む繰り返し単位から選択される少なくとも２種の繰り返し単位を含む高分子化合物。
［４２］
ホウ素原子を有する化合物から水素原子２個を脱離した構造を含む繰り返し単位の少なくとも１種、熱活性化型遅延蛍光体から水素原子２個を脱離した構造を含む繰り返し単位の少なくとも１種、およびホスト化合物から水素原子２個を脱離した構造を含む繰り返し単位の少なくとも１種を含む高分子化合物。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の有機電界発光素子は、発光層に、ホスト化合物、熱活性化型遅延蛍光体、および分子中にホウ素原子を有する化合物を含み、それらの励起一重項エネルギー準位が所定の条件を満たすことにより、有機電界発光特性を更に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した有機電界発光素子のホスト、アシスティングドーパントおよびエミッティングドーパントのエネルギー関係の一例を示すエネルギー準位図である。
【図２】本発明を適用した有機電界発光素子のホスト、アシスティングドーパントおよびエミッティングドーパントのエネルギー関係の他の例を示すエネルギー準位図である。
【図３】本発明を適用した有機電界発光素子のホスト、アシスティングドーパントおよびエミッティングドーパントのエネルギー関係のさらに他の例を示すエネルギー準位図である。
【図４】本実施形態に係る有機電界発光素子を示す概略断面図である。
【図５】一般的な蛍光ドーパントを用いたＴＡＦ素子のホスト、アシスティングドーパントおよびエミッティングドーパントのエネルギー関係を示すエネルギー準位図である。
【図６】バンクを有する基板にインクジェット法を用いて有機電界発光素子を作製する方法を説明する図である。
【図７】化合物の基本骨格とTau(Delay)およびストークスシフトとの関係を示す図である。
【図８】化合物の基本骨格と半値幅、外部量子効率および素子寿命との関係を示す図である。
【図９】化合物の置換基とTau(Delay)およびストークスシフトとの関係を示す図である。
【図１０】化合物の置換基と半値幅、外部量子効率および素子寿命との関係を示す図である。
【図１１】化合物の置換基とストークスシフトおよび半値幅との関係を示す図である。
【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、代表的な実施形態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形態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「〜」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、室温は２０℃を意味する。
【００１６】
１．用語の説明と本発明のメカニズム
本発明の有機電界発光素子は、ホスト化合物、熱活性化型遅延蛍光体、分子中にホウ素原子を有する化合物を利用したものである。
本発明における「ホスト化合物」とは、蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位が、第２成分としての熱活性化型遅延蛍光体、および、第３成分としてのホウ素原子を有する化合物よりも高い化合物のことを意味する。
「熱活性化型遅延蛍光体」とは、熱エネルギーを吸収して励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差を起こし、その励起一重項状態から放射失活して遅延蛍光を放射しうる化合物のことを意味する。ただし、「熱活性化型遅延蛍光」とは、励起三重項状態から励起一重項状態への励起過程で高次三重項を経るものも含む。例えば、Durham大学  Monkmanらによる論文（NATURE COMMUNICATIONS，7:13680，DOI: 10.1038/ncomms13680）、産業技術総合研究所  細貝らによる論文（Hosokai et al., Sci. Adv. 2017;3: e1603282）、京都大学  佐藤らによる論文（Scientific Reports，7:4820， DOI:10.1038/s41598-017-05007-7）および、同じく京都大学  佐藤らによる学会発表（日本化学会第９８春季年会、発表番号：2I4-15、DABNAを発光分子として用いた有機電界発光における高効率発光の機構、京都大学大学院工学研究科）などが挙げられる。本発明では、対象化合物を含むサンプルについて、３００Ｋで蛍光寿命を測定したとき、遅い蛍光成分が観測されたことをもって該対象化合物が「熱活性化型遅延蛍光体」であると判定することとする。ここで、遅い蛍光成分とは、蛍光寿命が０．１μｓｅｃ以上であるもののことを言う。蛍光寿命の測定は、例えば蛍光寿命測定装置（浜松ホトニクス社製、Ｃ１１３６７−０１）を用いて行うことができる。
「分子中にホウ素原子を有する化合物」は、エミッティングドーパントとして機能させることができ、「熱活性化型遅延蛍光体」は、分子中にホウ素原子を有する化合物の発光をアシストするアシスティングドーパントとして機能させることができる。
以下の説明では、熱活性化型遅延蛍光体をアシスティングドーパントとして用いる有機電界発光素子を、「ＴＡＦ素子」（TADF Assisting Fluorescence素子）ということがある。
【００１７】
図５に一般的な蛍光ドーパントをエミッティングドーパント（ＥＤ）に用いたＴＡＦ素子の発光層のエネルギー準位図を示す。図中、ホストの基底状態のエネルギー準位をＥ（１，Ｇ）、ホストの蛍光スペクトルの短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（１，Ｓ，Ｓｈ）、ホストのリン光スペクトルの短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（１，Ｔ，Ｓｈ）、第２成分であるアシスティングドーパントの基底状態のエネルギー準位をＥ（２，Ｇ）、第２成分であるアシスティングドーパントの蛍光スペクトルの短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）、第２成分であるアシスティングドーパントのリン光スペクトルの短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）、第３成分であるエミッティングドーパントの基底状態のエネルギー準位をＥ（３，Ｇ）、第３成分であるエミッティングドーパントの蛍光スペクトルの短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）、第３成分であるエミッティングドーパントのリン光スペクトルの短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）とする。ＴＡＦ素子において、一般的な蛍光ドーパントをエミッティングドーパント（ＥＤ）として用いた場合、アシスティングドーパントでアップコンバージョンされたエネルギーはエミッティングドーパントの励起一重項エネルギー準位Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）に移り発光する。しかし、アシスティングドーパント上の一部の励起三重項エネルギーＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）がエミッティングドーパントの励起三重項エネルギー準位Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）に移動したり、エミッティングドーパント上で励起一重項エネルギー準位Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）から励起三重項エネルギー準位Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）への項間交差が起こり、引き続いて基底状態Ｅ（３，Ｇ）へ熱的に失活する。この経路により一部のエネルギーは発光に利用されず、エネルギーの無駄が生じる。
【００１８】
これに対して、本発明の有機電界発光素子では、アシスティングドーパントからエミッティングドーパントに移動したエネルギーを効率よく発光に利用することができ、これにより高い発光効率を実現することができる。これは、以下の発光メカニズムによるものと推測される。
すなわち、本発明の有機電界発光素子における好ましいエネルギー関係を図１に示す。本発明の有機電界発光素子においては、エミッティングドーパントとしての、ホウ素原子を有する化合物が高い励起三重項エネルギー準位Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）を有する。そのため、アシスティングドーパントでアップコンバージョンされた励起一重項エネルギーが、例え、エミッティングドーパントで励起三重項エネルギー準位Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）へ項間交差した場合にも、エミッティングドーパント上でアップコンバージョンされるか、アシスティングドーパント（熱活性化型遅延蛍光体）上の励起三重項エネルギー準位Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）へ回収される。したがって、生成した励起エネルギーを無駄なく発光に使用することができる。また、アップコンバージョンおよび発光の機能をそれぞれが得意な２種の分子に分けることで、高いエネルギーの滞留時間が減少し、化合物への負担が減少すると予想される。
【００１９】
一方、本発明の第３成分であるホウ素原子を含む化合物については、分子軌道計算より、励起三重項状態から励起一重項状態への順方向および逆方向の項間交差に関与する励起三重項エネルギーが、リン光スペクトルにより観測される励起三重項エネルギーではなく、より高次の励起三重項エネルギーである可能性が指摘されている（日本化学会第９８春季年会、発表番号：2I4-15、DABNAを発光分子として用いた有機電界発光における高効率発光の機構、京都大学大学院工学研究科  佐藤徹教授による発表）。発表によれば、ホウ素原子を分子中に有するＤＡＢＮＡ２での逆項間交差は高次三重項軌道を用いるＦｖＨＴ（Fluorescence via Higher Triplet）機構であり、高次三重項軌道から基底状態への遷移が抑えられているために高次三重項軌道より励起一重項軌道への遷移が起きることが示唆されている。
【００２０】
前記、高次三重項エネルギー準位を考慮した場合、本発明の有機電界発光素子の発光層におけるエネルギー関係は、高次励起三重項エネルギー準位Ｅ（３，Ｔｎ）が励起一重項エネルギー準位よりわずかに低い場合（ＴＡＤＦ機構の場合）には、図２のエネルギー準位図で表すことができ、高次励起三重項エネルギー準位が励起一重項エネルギー準位よりわずかに高い場合（ＦｖＨＴ機能の場合）には、図３のエネルギー準位図で表すことができる。いずれの場合も、最低三重項軌道からの失活が抑えられているために、図１のエネルギー関係と同様に、良好な素子特性を与えると予想される。しかしながら、分子軌道計算より示唆される高次三重項軌道については現在のところ分光学的に明らかにはされていない。本明細書では、分光学的に測定可能であるとの理由から、励起三重項エネルギー準位をリン光スペクトルより求めたものとしているが、本発明の有機電界発光素子が、図２および図３で示すエネルギー関係を有することを除外するものではない。
【００２１】
ＴＡＤＦ活性な化合物の観点から言えば、Ｄ−Ａ型熱活性化型遅延蛍光体（Ｄは電子ドナー性の原子団を表し、Ａは電子アクセプター性の原子団を表す）は、アップコンバージョンの速度が速く、発光の半値幅が広くて色純度が低いという特徴がある。一方、多重共鳴効果（MＲＥ）型の熱活性化型遅延蛍光体は、アップコンバージョンの速度が遅く、発光の半値幅が狭くて色純度が高く、蛍光量子収率（ＰＬＱＹ）が高く、加えて、発光の速度が速いという特徴がある。本発明の有機電界発光素子はこれらの分子の長所を生かした設計である。これにより、半値幅の狭い色味の良いスペクトル、高い外部量子効率、ロールオフの改善、および長寿命が実現できる。
【００２２】
論文で示されたＴＡＦ素子の条件および上記説明より、本発明の有機電界発光素子におけるホスト化合物（第１成分）、熱活性化型遅延蛍光体（アシスティングドーパント、第２成分）およびホウ素原子を有する化合物（エミッティングドーパント、第３成分）のエネルギーの関係を以下にまとめる。
【００２３】
第１成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（１，Ｓ，Ｓｈ）、第２成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）、第３成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）としたとき、以下の関係式（１）を満たす。
関係式（１）：  Ｅ（１，Ｓ，Ｓｈ）≧Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）≧Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）
つまり、エネルギーの閉じ込めおよび／または伝達は第１成分であるホスト化合物が、発光は第３成分であるエミッティングドーパントがそれぞれ担う。
ここで、Ｅ（１，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）は０〜１．０ｅＶであることが好ましく、Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）は０〜０．２０ｅＶであることが好ましい。
【００２４】
第１成分の蛍光スペクトルの短波長側のピークトップより求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（１，Ｓ，ＰＴ）、第２成分の蛍光スペクトルの短波長側のピークトップより求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，ＰＴ）、第３成分の蛍光スペクトルの短波長側のピークトップより求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，ＰＴ）としたとき、以下の２つの関係式を満たすことが好ましい。
Ｅ（１，Ｓ，ＰＴ）＞Ｅ（２，Ｓ，ＰＴ）
Ｅ（１，Ｓ，ＰＴ）＞Ｅ（３，Ｓ，ＰＴ）
Ｅ（２，Ｓ，ＰＴ）とＥ（３，Ｓ，ＰＴ）はいずれが大きくても本発明を適用することができるが、Ｅ（３，Ｓ，ＰＴ）＞Ｅ（２，Ｓ，ＰＴ）であることが好ましい。
【００２５】
第２成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）、第２成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）、第３成分の蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）、第３成分の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）としたとき、これらから求められる一重項三重項エネルギー差（ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）およびΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ））が以下の関係にあることが好ましい。
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）≦  ０．５０  ｅＶ
ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）＝Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）≦  ０．２０  ｅＶ
つまり、第２成分においては、ＴＡＤＦ活性の指標としてΔＥ（ＳＴ）の大きさを用いる。ΔＥ（ＳＴ）が小さければ小さいほどＴＡＤＦ活性を示すには有利になる。
ここで、ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）は０．３０ｅＶ以下であることがより好ましく、０．１５ｅＶ以下であることがさらに好ましく、０．１０ｅＶ以下であることがさらにより好ましい。ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）は、０．１５ｅＶ以下であることがより好ましく、０．１０ｅＶ以下であることがさらに好ましい。
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）とΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）は以下の関係にあることが好ましい。
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）≧ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）
【００２６】
また、以下の関係にあることも好ましい。
Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）≧Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）
Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）≦Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）
ここで、Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）ーＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）は０〜０．２０ｅＶであることが好ましく、Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）ーＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）は０〜０．２０ｅＶであることが好ましい。
これらは図１で示した本発明のＴＡＦ素子の設計を示す。
【００２７】
また、第２成分の逆項間交差速度をｋ（２，ＲＩＳＣ）、第３成分の逆項間交差速度をｋ（３，ＲＩＳＣ）、第２成分の発光速度をｋ（２，Ｐｒｏｍｐｔ）および第３成分の発光速度をｋ（３，Ｐｒｏｍｐｔ）とするとき、以下の関係を満たすことが好ましい。
ｋ（２，ＲＩＳＣ）＞ｋ（３，ＲＩＳＣ）
ｋ（２，Ｐｒｏｍｐｔ）＜ｋ（３，Ｐｒｏｍｐｔ）
【００２８】
さらに、本明細書中では、ホスト化合物について、その蛍光スペクトルの短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（１，Ｓ，Ｓｈ）とし、蛍光スペクトルの短波長側のピークトップより求められる励起一重項エネルギー準位をＥ（１，Ｓ，ＰＴ）とし、燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（１，Ｔ，Ｓｈ）とし、燐光スペクトルの短波長側のピークトップより求められる励起三重項エネルギー準位をＥ（１，Ｔ，ＰＴ）とする。また、上記のＥ（１，Ｓ，Ｓｈ）、Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）、Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）を総称してＥ（Ｓ，Ｓｈ）といい、Ｅ（１，Ｓ，ＰＴ）、Ｅ（２，Ｓ，ＰＴ）、Ｅ（３，Ｓ，ＰＴ）を総称してＥ（Ｓ，ＰＴ）といい、Ｅ（１，Ｔ，Ｓｈ）、Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）、Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）を総称してＥ（Ｔ，Ｓｈ）といい、Ｅ（１，Ｔ，ＰＴ）、Ｅ（２，Ｔ，ＰＴ）、Ｅ（３，Ｔ，ＰＴ）を総称してＥ（Ｔ，ＰＴ）といい、ΔＥ（２，ＳＴ，ＰＴ）およびΔＥ（３，ＳＴ，ＰＴ）を総称してΔＥ（ＳＴ）ということとする。
【００２９】
本発明において、蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，Ｓｈ）、蛍光スペクトルの短波長側のピークトップより求められる励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，ＰＴ）、燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，Ｓｈ）、燐光スペクトルの短波長側のピークトップより求められる励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，ＰＴ）、逆項間交差速度および発光速度は、以下のようにして算出することとする。
ここで、「ピーク短波長側の肩」とは、発光ピークの短波長側の変曲点のことを意味し、「短波長側のピークトップ」とは、発光ピークの発光極大値のうち、最も短波長側の発光極大値に対応するピーク上の位置のことを意味する。
また、各エネルギー準位を測定するための測定サンプルとして、対象化合物がホスト化合物またはアシスティングドーパントである場合には、ガラス基板上に形成した対象化合物の単独膜（Ｎｅａｔ膜、厚さ：５０ｎｍ）を使用し、対象化合物がエミッティングドーパントである場合には、ガラス基板上に形成した、対象化合物を分散させたポリメチルメタクリレート膜（厚さ：
１０μｍ、対象化合物の濃度：１質量％）を使用する。対象化合物を分散させたポリメチルメタクリレート膜の膜厚については、吸収スペクトル、蛍光スペクトルおよび燐光スペクトルの測定に十分な強度が得られる膜厚であればよく、強度が弱い場合には厚く、強度が強い場合には厚くすればよい。励起光には、吸収スペクトルにおいて得られた吸収ピークの波長を使用し、蛍光スペクトルまたは燐光スペクトルに出現した発光ピークのうち、青色の発光の場合は４００〜５００ｎｍの範囲に、緑色の発光の場合は４８０〜６００ｎｍの範囲に、赤色の場合は５８０〜７００ｎｍの範囲にそれぞれ出現した発光ピークから得たデータを用いて各エネルギー準位を求めることとする。また、吸収ピークと発光ピークが近く、発光ピーク中に励起光が混合する場合には、より短波長側の吸収ピークや吸収肩を用いてもよい。
［１］蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，Ｓｈ）
対象化合物を含む測定サンプルに、７７Ｋで励起光を照射して蛍光スペクトルを観測する。その蛍光スペクトルに現れた発光ピークに対して、その短波長側の変曲点（肩）を通る接線をひき、その接線とベースラインとの交点の波長（ＢＳｈ）［ｎｍ］から、下記式を用いて励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，Ｓｈ）を算出する。
Ｅ（Ｓ，Ｓｈ） ［ｅＶ］=１２４０／ＢＳｈ
［２］蛍光スペクトルの短波長側のピークトップより求められる励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，ＰＴ）
対象化合物を含む測定サンプルに、７７Ｋで励起光を照射して蛍光スペクトルを観測する。その蛍光スペクトルに現れた発光ピークの最も短波長側のピークトップに対応する波長（発光極大波長、ＢＰＴ）［ｎｍ］から、下記式を用いて励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，ＰＴ）を算出する。
Ｅ（Ｓ，ＰＴ） ［ｅＶ］=１２４０／ＢＰＴ
［３］燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，Ｓｈ）
対象化合物を含む測定サンプルに、７７Ｋで励起光を照射して燐光スペクトルを観測する。その燐光スペクトルに現れた発光ピークに対して、その短波長側の変曲点（肩）を通る接線をひき、その接線とベースラインとの交点の波長（ＣＳｈ）［ｎｍ］から、下記式を用いて励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，Ｓｈ）を算出する。
Ｅ（Ｔ，Ｓｈ） ［ｅＶ］=１２４０／ＣＳｈ
［４］燐光スペクトルの短波長側のピークトップより求められる励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，ＰＴ）
対象化合物を含む測定サンプルに、７７Ｋで励起光を照射して燐光スペクトルを観測する。その燐光スペクトルに現れた発光ピークの最も短波長側のピークトップに対応する波長（発光極大波長、ＣＰＴ）［ｎｍ］から、下記式を用いて励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，ＰＴ）を算出する。
Ｅ（Ｔ，ＰＴ） ［ｅＶ］=１２４０／ＣＰＴ
【００３０】
ここで、Ｄ−Ａ（ドナー−アクセプター）型ＴＡＤＦ材料とＭＲＥ(Multi Resonance Effect、多重共鳴)型化合物では、分子の堅牢性により蛍光およびリン光スペクトルの発光幅が異なるために、極大発光波長が同じでもＤ−Ａ型熱活性化型遅延蛍光体の方がＭＲＥ型化合物分子より分子の持つエネルギーに幅があると考えられる。ＴＡＦ素子では各成分間でのエネルギー授受を正確に見積もり、構成を設計する必要があるために、励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位をスペクトルの短波長側の肩より見積もる。一般的には、スペクトルの短波長側の変曲点を通る接線とベースラインの交点を、短波長側の肩より求められるエネルギーとする。
短波長側の肩から求められる励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，Ｓｈ）および励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，Ｓｈ）は、ΔＥ（ＳＴ）の算出と議論に用いるとともに、第１成分であるホスト化合物とアシスティングドーパントとのエネルギーの閉じ込めおよび授受、アシスティングドーパントとエミッティングドーパントとのエネルギーの閉じ込めおよび授受の議論にも用いる。
【００３１】
［５］逆項間交差速度
逆項間交差速度は、励起三重項から励起一重項への逆項間交差の速度を示す。アシスティングドーパントおよびエミッティングドーパントの逆項間交差速度は、過渡蛍光分光測定により、Nat. Commun. 2015, 6, 8476.またはOrganic Electronics 2013, 14, 2721-2726に記載の方法を用いて算出することができ、具体的には、アシスティングドーパントの逆項間交差速度は１０５ｓ−１であり、さらに好ましくは、１０６ｓ−１である。
【００３２】
［６］発光速度
発光速度は、ＴＡＤＦ過程を経ないで励起一重項から基底状態へ蛍光発光を経て遷移する速度を示す。アシスティングドーパントおよびエミッティングドーパントの発光速度は、逆項間交差速度と同様にNat. Commun. 2015, 6, 8476.またはOrganic Electronics 2013, 14, 2721-2726に記載の方法を用いて算出することができ、具体的には、エミッティングドーパントの逆項間交差速度は１０７ｓ−１であり、さらに好ましくは、１０８ｓ−１である。
【００３３】
２．有機電界発光素子
以下において、本発明の有機電界発光素子を構成する各層について説明する。
２−１．有機電界発光素子における発光層
発光層は、第１成分としてのホスト化合物、第２成分としての熱活性化型遅延蛍光体、および第３成分としてのホウ素原子を有する化合物を少なくとも含む。
本明細書中では、第２成分としての熱活性化型遅延蛍光体を「アシスティングドーパント」（化合物）といい、第３成分としての、ホウ素原子を有する化合物を「エミッティングドーパント」（化合物）ということがある。
発光層は単一層でも複数層からなってもどちらでもよい。また、ホスト化合物、熱活性化型遅延蛍光体およびホウ素原子を有する化合物は、同一の層内に含まれていてもよく、複数層に少なくとも１成分ずつ含まれていてもよい。発光層が含むホスト化合物、熱活性化型遅延蛍光体およびホウ素原子を有する化合物は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。アシスティングドーパントおよびエミッティングドーパントは、マトリックスとしてのホスト化合物中に、全体的に含まれていてもよいし、部分的に含まれていてもよい。アシスティングドーパントおよびエミッティングドーパントがドープされた発光層は、ホスト化合物とアシスティングドーパントとエミッティングドーパントを三元共蒸着法によって成膜する方法、ホスト化合物とアシスティングドーパントとエミッティングドーパントを予め混合してから同時に蒸着する方法、ホスト化合物とアシスティングドーパントとエミッティングドーパントを有機溶媒に溶解して調製した発光層形成用組成物（塗料）を塗布する、湿式成膜法等により形成することができる。
【００３４】
ホスト化合物の使用量はホスト化合物の種類によって異なり、そのホスト化合物の特性に合わせて決めればよい。ホスト化合物の使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の４０〜９９．９９９質量％であり、より好ましくは５０〜９９．９９質量％であり、さらに好ましくは６０〜９９．９質量％である。上記の範囲であれば、例えば、効率的な電荷の輸送と、ドーパントへの効率的なエネルギーの移動の点で好ましい。
【００３５】
アシスティングドーパント（熱活性化型遅延蛍光体）の使用量はアシスティングドーパントの種類によって異なり、そのアシスティングドーパントの特性に合わせて決めればよい。アシスティングドーパントの使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の１〜６０質量％であり、より好ましくは２〜５０質量％であり、さらに好ましくは５〜３０質量％である。上記の範囲であれば、例えば、効率的にエネルギーをエミッティングドーパントへ移動させられるという点で好ましい。
【００３６】
エミッティングドーパント（ホウ素原子を有する化合物）の使用量はエミッティングドーパントの種類によって異なり、そのエミッティングドーパントの特性に合わせて決めればよい。エミッティングドーパントの使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の０．００１〜３０質量％であり、より好ましくは０．０１〜２０質量％であり、さらに好ましくは０．１〜１０質量％である。上記の範囲であれば、例えば、濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。
【００３７】
エミッティングドーパントの使用量は低濃度である方が濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。アシスティングドーパントの使用量が高濃度である方が熱活性化型遅延蛍光機構の効率の点からは好ましい。さらには、アシスティングドーパントの熱活性化型遅延蛍光機構の効率の点からは、アシスティングドーパントの使用量に比べてエミッティングドーパントの使用量が低濃度である方が好ましい。
【００３８】
２−１−１．ホスト化合物
ホスト化合物としては、公知のものを用いることができ、例えばカルバゾール環およびフラン環の少なくとも一方を有する化合物を挙げることができ、中でも、フラニル基およびカルバゾリル基の少なくとも一方と、アリーレンおよびヘテロアリーレンの少なくとも一方とが結合した化合物を用いることが好ましい。具体例として、ｍＣＰやｍＣＢＰなどが挙げられる。
【００３９】
ホスト化合物の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位Ｅ（１，Ｔ，Ｓｈ）は、発光層内でのＴＡＤＦの発生を阻害せず促進させる観点から、発光層内において最も高い励起三重項エネルギー準位を有するエミッティングドーパントまたはアシスティングドーパントの励起三重項エネルギー準位Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）、Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）に比べて高い方が好ましく、具体的には、ホスト化合物の励起三重項エネルギー準位Ｅ（１，Ｔ，Ｓｈ）はＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）、Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）に比べて、０．０１ｅＶ以上が好ましく、０．０３ｅＶ以上がより好ましく、０．１ｅＶ以上がさらに好ましい。また、ホスト化合物にＴＡＤＦ活性な化合物を用いてもよい。
【００４０】
ホスト化合物には、例えば、下記式（Ｈ１）、（Ｈ２）および（Ｈ３）のいずれかで表される化合物を用いることができる。
【化１８】
2020040298.tif 000020
上記式（Ｈ１）、（Ｈ２）および（Ｈ３）中、Ｌ１は炭素数６〜２４のアリーレン、炭素数２〜２４のヘテロアリーレン、炭素数６〜２４のヘテロアリーレンアリーレンまたは炭素数６〜２４のアリーレンヘテロアリーレンアリーレンであり、炭素数６〜１６のアリーレンが好ましく、炭素数６〜１２のアリーレンがより好ましく、炭素数６〜１０のアリーレンが特に好ましく、具体的には、ベンゼン環、ビフェニル環、テルフェニル環およびフルオレン環などの二価の基が挙げられる。ヘテロアリーレンとしては、炭素数２〜２４のヘテロアリーレンが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリーレンがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリーレンがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリーレンが特に好ましく、具体的には、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、１Ｈ−インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、１Ｈ−ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラザン環、オキサジアゾール環およびチアントレン環などの二価の基が挙げられる。
上記各式で表される化合物における少なくとも１つの水素は、炭素数１〜６のアルキル、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【００４１】
ホスト化合物としては、好ましくは以下に列挙したいずれかの構造式で表される化合物である。なお、以下に列挙した構造式においては、少なくとも１つの水素が、ハロゲン、シアノ、炭素数１〜４のアルキル（例えばメチルやｔ−ブチル）、フェニルまたはナフチルなどで置換されていてもよい。
【００４２】
【化１９】
2020040298.tif 000021
【００４３】
【化２０】
2020040298.tif 000022
【００４４】
【化２１】
2020040298.tif 000023
【００４５】
【化２２】
2020040298.tif 000024
【００４６】
２−１−２．熱活性化型遅延蛍光体（アシスティングドーパント）
本発明で用いる熱活性化型遅延蛍光体（ＴＡＤＦ化合物）は、ドナーと呼ばれる電子供与性の置換基とアクセプターと呼ばれる電子受容性の置換基を用いて分子内のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）とＬＵＭＯ（Lowest Unoccupied Molecular Orbital）を局在化させて、効率的な逆項間交差（reverse intersystem crossing）が起きるようにデザインされた、ドナー−アクセプター型熱活性化型遅延蛍光体（Ｄ−Ａ型ＴＡＤＦ化合物）であることが好ましい。
ここで、本明細書中において「電子供与性の置換基」(ドナー)とは、熱活性化型遅延蛍光体分子中でＬＵＭＯ軌道が局在する置換基および部分構造のことを意味し、「電子受容性の置換基」（アクセプター）とは、熱活性化型遅延蛍光体分子中でＨＯＭＯ軌道が局在する置換基および部分構造のことを意味することとする。
一般的に、ドナーやアクセプターを用いた熱活性化型遅延蛍光体は、構造に起因してスピン軌道結合（SOC: Spin Orbit Coupling）が大きく、かつ、ＨＯＭＯとＬＵＭＯの交換相互作用が小さくΔＥ（ＳＴ）が小さいために、非常に速い逆項間交差速度が得られる。一方、ドナーやアクセプターを用いた熱活性化型遅延蛍光体は、励起状態での構造緩和が大きくなり（ある分子においては、基底状態と励起状態では安定構造が異なるため、外部刺激により基底状態から励起状態への変換が起きると、その後、励起状態における安定構造へと構造が変化する）、幅広な発光スペクトルを与えるため、発光材料として使うと色純度を低下させる可能性がある。
【００４７】
本発明の熱活性化型遅延蛍光体として、例えばドナーおよびアクセプターが直接またはスペーサーを介して結合している化合物を用いることができる。本発明の熱活性化型遅延蛍光体に用いられるドナー性およびアクセプター性の構造としては、例えば、Chemistry of Materials, 2017, 29, 1946-1963に記載の構造を用いることができる。ドナー性の構造としては、カルバゾール、ジメチルカルバゾール、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルカルバゾール、ジメトキシカルバゾール、テトラメチルカルバゾール、ベンゾフルオロカルバソール、ベンゾチエノカルバゾール、フェニルジヒドロインドロカルバゾール、フェニルビカルバゾール、ビカルバゾール、ターカルバゾール、ジフェニルカルバゾリルアミン、テトラフェニルカルバゾリルジアミン、フェノキサジン、ジヒドロフェナジン、フェノチアジン、ジメチルジヒドロアクリジン、ジフェニルアミン、ビス（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル）アミン、（ジフェニルアミノ）フェニル）ジフェニルベンゼンジアミン、ジメチルテトラフェニルジヒドロアクリジンジアミン、テトラメチル−ジヒドローインデノアクリジンおよびジフェニルージヒドロジベンゾアザシリンなどが挙げられる。アクセプター性の構造としては、スルホニルジベンゼン、ベンゾフェノン、フェニレンビス（フェニルメタノン）、ベンゾニトリル、イソニコチノニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、パラフタロニトリル、ベンゼントリカルボニトリル、トリアゾール、オキサゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾビス（チアゾール）、ベンゾオキサゾール、ベンゾビス（オキサゾール）、キノリン、ベンゾイミダゾール、ジベンゾキノキサリン、ヘプタアザフェナレン、チオキサントンジオキシド、ジメチルアントラセノン、アントラセンジオン、シクロヘプタビピリジン、フルオレンジカルボニトリル、トリエフェニルトリアジン、ピラジンジカルボニトリル、ピリミジン、フェニルピリミジン、メチルピリミジン、ピリジンジカルボニトリル、ジベンゾキノキサリンジカルボニトリル、ビス（フェニルスルホニル）ベンゼン、ジメチルチオキサンテンジオキド、チアンスレンテトラオキシドおよびトリス（ジメチルフェニル）ボランが挙げられる。特に、本発明の熱活性化型遅延蛍光を有する化合物は、部分構造として、カルバゾール、フェノキサジン、アクリジン、トリアジン、ピリミジン、ピラジン、チオキサンテン、ベンゾニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、ジフェニルスルホン、トリアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールおよびベンゾフェノンから選択される少なくとも一つを有する化合物であることが好ましい。
【００４８】
本発明の発光層の第2成分として用いる化合物は、熱活性化型遅延蛍光体であって、その発光スペクトルがエミッティングドーパントの吸収ピークと少なくとも一部重なる化合物であることが好ましい。以下において、本発明の発光層の第2成分（熱活性化型遅延蛍光体）として用いることができる化合物を例示する。ただし、本発明において熱活性化型遅延蛍光体として用いることができる化合物は、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。下記式において、Ｍｅはメチルを表し、ｔ−Ｂｕはｔ−ブチルを表し、Ｐｈはフェニルを表し、波線は結合位置を表す。
【００４９】
【化２３】
2020040298.tif 000025
【００５０】
【化２４】
2020040298.tif 000026
【００５１】
【化２５】
2020040298.tif 000027
【００５２】
【化２６】
2020040298.tif 000028
【００５３】
【化２７】
2020040298.tif 000029
【００５４】
【化２８】
2020040298.tif 000030
【００５５】
【化２９】
2020040298.tif 000031
【００５６】
【化３０】
2020040298.tif 000032
【００５７】
【化３１】
2020040298.tif 000033
【００５８】
【化３２】
2020040298.tif 000034
【００５９】
【化３３】
2020040298.tif 000035
【００６０】
【化３４】
2020040298.tif 000036
【００６１】
【化３５】
2020040298.tif 000037
【００６２】
【化３６】
2020040298.tif 000038
【００６３】
【化３７】
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【００６４】
【化３８】
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【００６５】
【化３９】
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【００６６】
【化４０】
2020040298.tif 000042
【００６７】
【化４１】
2020040298.tif 000043
【００６８】
さらに、熱活性化型遅延蛍光体として、下記式（ＡＤ１）、（ＡＤ２）および（ＡＤ３）のいずれかで表される化合物も用いることができる。
【化４２】
2020040298.tif 000044
【００６９】
上記式（ＡＤ１）、（ＡＤ２）および（ＡＤ３）中、
Ｍは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、＞Ｎ−Ａｒまたは＞ＣＡｒ２であり、形成する部分構造のＨＯＭＯの深さおよび励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、単結合、−Ｏ−または＞Ｎ−Ａｒである。Ｊはドナー性の部分構造とアクセプター性の部分構造を分けるスペーサー構造であり、それぞれ独立して、炭素数６〜１８のアリーレンであり、ドナー性の部分構造とアクセプター性の部分構造から染み出す共役の大きさの観点から、炭素数６〜１２のアリーレンが好ましい。より具体的には、フェニレン、メチルフェニレンおよびジメチルフェニレンが挙げられる。Ｑは、それぞれ独立して、＝Ｃ（−Ｈ）−または＝Ｎ−であり、形成する部分構造のＬＵＭＯの浅さおよび励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、＝Ｎ−である。Ａｒは、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜２４のアリール、炭素数２〜２４のヘテロアリール、炭素数１〜１２のアルキルまたは炭素数３〜１８のシクロアルキルであり、形成する部分構造のＨＯＭＯの深さおよび励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、水素、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１４のヘテロアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数６〜１０のシクロアルキルであり、より好ましくは、水素、フェニル、トリル、キシリル、メシチル、ビフェニル、ピリジル、ビピリジル、トリアジル、カルバゾリル、ジメチルカルバゾリル、ジーｔｅｒｔ−ブチルカルバゾリル、ベンゾイミダゾールまたはフェニルベンゾイミダゾールであり、さらに好ましくは、水素、フェニルまたはカルバゾリルである。ｍは、１または２である。ｎは、〜（６−ｍ）の整数であり、立体障害の観点から、好ましくは、４〜（６−ｍ）の整数である。さらに、上記各式で表される化合物における少なくとも１つの水素は、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【００７０】
本発明の発光層の第２成分として用いる化合物は、より具体的に言えば、４ＣｚＢＮ、４ＣｚＢＮ−Ｐｈ、５ＣｚＢＮ、３Ｃｚ２ＤＰｈＣｚＢＮ、４ＣｚＩＰＮ、２ＰＸＺーＴＡＺ、Ｃｚ−ＴＲＺ３、ＢＤＰＣＣ−ＴＰＴＡ、ＭＡ−ＴＡ、ＰＡ−ＴＡ、ＦＡ−ＴＡ、ＰＸＺ−ＴＲＺ、ＤＭＡＣ−ＴＲＺ、ＢＣｚＴ、ＤＣｚＴｒｚ、ＤＤＣｚＴＲｚ、ｓｐｉｒｏＡＣ−ＴＲＺ、Ａｃ−ＨＰＭ、Ａｃ−ＰＰＭ、Ａｃ−ＭＰＭ、ＴＣｚＴｒｚ、ＴｍＣｚＴｒｚおよびＤＣｚｍＣｚＴｒｚであることが好ましい。
【００７１】
本発明の発光層の第２成分として用いる化合物は、１つのドナーＤと１つのアクセプターＡが直接結合または連結基を介して結合しているＤ−Ａで表されるドナーアクセプター型ＴＡＤＦ化合物でもよいが、１つのアクセプターＡに複数のドナーＤが直接結合または連結基を介して結合している下記式（ＤＡＤ１）で表される構造を有するものであることが、有機電界発光素子の特性がより優れたものになるため好ましい。
（Ｄ１−Ｌ１）ｎ−Ａ１                                      （ＤＡＤ１）
式（ＤＡＤ１）には、下記式（ＤＡＤ２）で表される化合物が含まれる。
Ｄ２−Ｌ２−Ａ２−Ｌ３−Ｄ３                                      （ＤＡＤ２）
式（ＤＡＤ１）および式（ＤＡＤ２）において、Ｄ１、Ｄ２およびＤ３はそれぞれ独立してドナー性基を表す。ドナー性基としては、上記のドナー性の構造を採用することができる。Ａ１およびＡ２はそれぞれ独立してアクセプター性基を表す、アクセプター性基としては、上記のアクセプター性の構造を採用することができる。Ｌ１、Ｌ２およびＬ３はそれぞれ独立して単結合または共役連結基を表す。共役連結基はドナー性基とアクセプター性基を分けるスペーサー構造であり、炭素数６〜１８のアリーレンであることが好ましく、炭素数６〜１２のアリーレンがより好ましい。Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立してフェニレン、メチルフェニレンまたはジメチルフェニレンであることがさらに好ましい。式（ＤＡＤ１）におけるｎは２以上であって、Ａ１が置換しうる最大数以下の整数を表す。ｎは例えば２〜１０の範囲内で選択したり、２〜６の範囲内で選択したりしてもよい。ｎが２であるとき、式（ＤＡＤ２）で表される化合物になる。ｎ個のＤ１は同一であっても異なっていてもよく、ｎ個のＬ１は同一であっても異なっていてもよい。式（ＤＡＤ１）および式（ＤＡＤ２）で表される化合物の好ましい具体例として、２ＰＸＺ−ＴＡＺや下記の化合物をあげることができるが、本発明で採用することができる第２成分はこれらの化合物に限定されない。
【００７２】
【化４３】
2020040298.tif 000045
【００７３】
２−１−３．ホウ素原子を有する化合物（エミッティングドーパント）
本発明の有機電界発光素子の発光層は、第３成分としてホウ素原子を有する化合物を含む。発光層は、ホウ素原子を有する化合物として、下記式（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）のいずれかで表される化合物、および下記式（ｉ）で表される構造を複数有する多量体化合物の少なくとも１つを含むことが好ましい。
【化４４】
2020040298.tif 000046
【化４５】
2020040298.tif 000047
【化４６】
2020040298.tif 000048
【００７４】
本発明の有機電界発光素子の発光層は、第３成分（ホウ素原子を有する化合物）として、下記式（１）、（２）、（３）および（４）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つ含むことがより好ましい。
【化４７】
2020040298.tif 000049
【化４８】
2020040298.tif 000050
【化４９】
2020040298.tif 000051
【化５０】
2020040298.tif 000052
【００７５】
例えば有機電界発光ディスプレイ用の発光材料としては、蛍光材料、りん光材料、熱活性化型遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料の３種類が利用されているが、蛍光材料は、発光効率が低く、およそ２５〜６２．５％程度である。一方、りん光材料とＴＡＤＦ材料は、発光効率が１００％に達する場合もあるが、いずれも色純度が低い（発光スペクトルの幅が広い）という問題がある。ディスプレイでは、光の三原色である赤・緑・青色の発光を混合することによりさまざまな色を表現しているが、それぞれの色純度が低いと、再現できない色ができてしまい、ディスプレイの画質が大きく低下する。そこで、市販のディスプレイでは、発光スペクトルから不必要な色を光学フィルターで除去することにより、色純度を高めてから（スペクトル幅を狭くしてから）使用している。したがって、元々のスペクトル幅が広いと除去する割合が増えるために、発光効率が高い場合でも、実質的な効率は大きく低下する。例えば、市販のスマートフォンの青色の発光スペクトルの半値幅は、およそ２０〜２５ｎｍ程度であるが、一般的な蛍光材料の半値幅は４０〜６０ｎｍ程度、りん光材料は６０〜９０ｎｍ程度、ＴＡＤＦ材料だと７０〜１００ｎｍ程度である。蛍光材料を用いた場合は半値幅が比較的狭いため不要な色を一部除去するだけで足りるが、りん光材料やＴＡＤＦ材料を用いた場合は半分以上除去する必要がある。このような背景から、発光効率と色純度の両方を兼ね備えた発光材料の開発が望まれていた。
【００７６】
一般にＴＡＤＦ材料は、ドナーと呼ばれる電子供与性の置換基とアクセプターと呼ばれる電子受容性の置換基を用いて分子内のＨＯＭＯとＬＵＭＯを局在化させて、効率的な逆項間交差（reverse intersystem crossing）が起きるようにデザインされているが、ドナーやアクセプターを用いると励起状態での構造緩和が大きくなり（ある分子においては、基底状態と励起状態では安定構造が異なるため、外部刺激により基底状態から励起状態への変換が起きると、その後、励起状態における安定構造へと構造が変化する）、色純度が低い幅広な発光スペクトルを与えることになる。
【００７７】
そこで、国際公開第2015/102118号公報では、ＴＡＤＦ材料の色純度を飛躍的に向上させる新たな分子設計を提案している。当該文献に開示された例えば化合物（１−４０１）では、ホウ素（電子供与性）と窒素（電子吸引性）の多重共鳴効果を利用することで、６つの炭素からなるベンゼン環上の３つの炭素（黒丸）にＨＯＭＯを、残りの３つの炭素（白丸）にＬＵＭＯを局在化させることに成功している。この効率的な逆項間交差により、当該化合物の発光効率は最大で１００％に達する。さらに、化合物（１−４０１）のホウ素と窒素はＨＯＭＯとＬＵＭＯを局在化させるだけではなく、３つのベンゼン環を縮環させることにより堅牢な平面構造を維持し、励起状態での構造緩和を抑制するという役割も担っており、結果として吸収および発光のピークのストークスシフトが小さい、色純度の高い発光スペクトルを得ることにも成功している。その発光スペクトルの半値幅は２８ｎｍであり、実用化されている高色純度の蛍光材料をも凌駕するレベルの色純度を示している。また、式（１−４２２）のような二量体化合物では、２つのホウ素と２つの窒素が中央のベンゼン環に結合することで、中央のベンゼン環においてさらに多重共鳴効果を増強させており、その結果、極めて狭い発光ピーク幅を有する発光が可能となっている。
【化５１】
2020040298.tif 000053
【００７８】
我々は鋭意研究の結果、（ｉ）多重共鳴効果を調節する元素を適切な位置に導入する、（ｉｉ）分子を歪ませて平面性を減少させるために適切な位置に置換基を導入する、（ｉｉｉ）平面性の高い構造を適切な位置に導入する、という、３つのアプローチを適切に組み合わせることで、化合物において、発光波長および発光スペクトルの半値幅の調整、高い発光効率および小さなΔＥ（ＳＴ）を化合物において実現した（WO2015/102118、特願2016-174209、特願2017-097142、特願2017-248014、PCT/JP2018/ 18731、特願2018-107092、特願2018-110876）。本発明の素子においては、本化合物をエミッティングドーパントとして利用することで、アシスティングドーパントからエミッティングドーパントへの高いエネルギー移動効率、適切な発光波長および発光スペクトルの半値幅、高い色純度、高い素子効率および小さいロールオフ、および長寿命を実現した。
上記の式（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）のいずれかで表される化合物、式（ｉ）で表される構造を複数有する多量体化合物、式（１）、（２）、（３）および（４）のいずれかで表される化合物は、これらの具体的な化合物例について、さらに検討を行って一般化したものである。
第３成分は通常の蛍光体であっても、熱活性化型遅延蛍光体であってもよい。
以下において、各式およびその具体例について説明する。
【００７９】
２−１−３（ｉ）．  第３成分：下記式（ｉ）で表される化合物
【化５２】
2020040298.tif 000054
上記式（ｉ）において、
Ａ環、Ｂ環およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
Ｙ１は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−ＲまたはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ２、ＳまたはＳｅであり、前記Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、また、前記Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、そして、
式（ｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素がシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【００８０】
第３成分としての式（ｉ）で表される化合物は、下記式（１）で表される化合物であることが好ましい。
【化５３】
2020040298.tif 000055
上記式（１）において、
Ｒ１〜Ｒ１１（以降、「Ｒ１等」ともいう）は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）であり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つ（以上、第２置換基）で置換されていてもよく、また、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ４〜Ｒ７およびＲ８〜Ｒ１１のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つ（以上、第１置換基）で置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つ（以上、第２置換基）で置換されていてもよく、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞ＣＲ２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、Ｘ１およびＸ２は、同時に＞ＣＲ２になることはなく、
そして、
式（１）で表される化合物および構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【００８１】
Ｒ１等の「アリール」（第１置換基）は、単環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が連結した連結環であってもよい。２以上の芳香族炭化水素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分枝状に連結したものであってもよい。「アリール」は、例えば、炭素数６〜３０のアリールであり、炭素数６〜２０のアリールが好ましく、炭素数６〜１６のアリールがより好ましく、炭素数６〜１２のアリールがさらに好ましく、炭素数６〜１０のアリールが特に好ましい。
【００８２】
具体的なアリールとしては、単環系であるフェニル、二環系であるビフェニリル、縮合二環系であるナフチル、三環系であるテルフェニリル（ｍ−テルフェニリル、ｏ−テルフェニリル、ｐ−テルフェニリル）、縮合三環系である、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、縮合四環系であるトリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、縮合五環系であるペリレニル、ペンタセニルなどが挙げられる。
【００８３】
Ｒ１等の「ヘテロアリール」（第１置換基）は、単環であっても、１以上の複素環と１以上の複素環または１以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であっても、２以上の複素環が連結した連結環であってもよい。２以上の複素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分枝状に連結したものであってもよい。「ヘテロアリール」は、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールであり、炭素数２〜２５のヘテロアリールが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリールがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールは、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環などである。
【００８４】
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、１Ｈ−インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、１Ｈ−ベンゾトリアゾリル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、インドリジニル、フラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、フラザニル、オキサジアゾリル、チアントレニルなどが挙げられる。
【００８５】
Ｒ１等の「ジアリールアミノ」（第１置換基）中の「アリール」および「アリールオキシ」（第１置換基）中の「アリール」としては、上述したアリールの説明を引用できる。
【００８６】
Ｒ１等の「ジアリールボリル」（第１置換基）中の「アリール」としては、上述したアリールの説明を引用できる。
【００８７】
Ｒ１等の「アルキル」（第１置換基）は、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数１〜２４の直鎖アルキルまたは炭素数３〜２４の分岐鎖アルキルである。炭素数１〜１８のアルキル（炭素数３〜１８の分岐鎖アルキル）が好ましく、炭素数１〜１２のアルキル（炭素数３〜１２の分岐鎖アルキル）がより好ましく、炭素数１〜６のアルキル（炭素数３〜６の分岐鎖アルキル）がさらに好ましく、炭素数１〜４のアルキル（炭素数３〜４の分岐鎖アルキル）が特に好ましい。
【００８８】
具体的なアルキルとしては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、ｎ−オクチル、ｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、２，６−ジメチル−４−ヘプチル、３，５，５−トリメチルヘキシル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、１−メチルデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、１−ヘキシルヘプチル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ｎ−エイコシルなどが挙げられる。
【００８９】
Ｒ１等の「シクロアルキル」（第１置換基）は、１つの環からなるシクロアルキル、複数の環からなるシクロアルキル、環内で共役しない二重結合を含むシクロアルキルおよび環外に分岐を含むシクロアルキルのいずれでもよく、例えば、炭素数３〜１２のシクロアルキルである。炭素数５〜１０のシクロアルキルが好ましく、炭素数６〜１０のシクロアルキルがより好ましい。
【００９０】
具体的なシクロアルキルとしては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、ビシクロ［２，２，１］ヘプチル、ビシクロ［２．２．２］オクチル、デカヒドロナフチル、アダマンチルなどが挙げられる。
【００９１】
Ｒ１等の「アルコキシ」（第１置換基）は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。例えば、炭素数１〜２４の直鎖または炭素数３〜２４の分岐鎖のアルコキシである。炭素数１〜１８のアルコキシ（炭素数３〜１８の分岐鎖のアルコキシ）が好ましく、炭素数１〜１２のアルコキシ（炭素数３〜１２の分岐鎖のアルコキシ）がより好ましく、炭素数１〜６のアルコキシ（炭素数３〜６の分岐鎖のアルコキシ）がさらに好ましく、炭素数１〜４のアルコキシ（炭素数３〜４の分岐鎖のアルコキシ）が特に好ましい。
【００９２】
具体的なアルコキシとしては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｓ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシなどが挙げられる。
【００９３】
Ｒ１等（第１置換基）にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述した第１置換基としてのアリール、ヘテロアリールまたはアルキルの説明を引用できる。
【００９４】
具体的には、Ｒ１等（第１置換基）の構造の立体障害性、電子供与性および電子吸引性により発光波長を調整することができ、好ましくは以下の式で表される基であり、より好ましくは、メチル、ｔ−ブチル、ビシクロオクチル、シクロヘキシル、アダマンチル、フェニル、ｏ−トリル、ｐ−トリル、２，４−キシリル、２，５−キシリル、２，６−キシリル、２，４，６−メシチル、ジフェニルアミノ、ジ−ｐ−トリルアミノ、ビス（ｐ−（ｔ−ブチル）フェニル）アミノ、ジフェニルボリル、ジメシチルボリル、ジベンゾオキサボリニル、フェニルジベンゾジボリニル、カルバゾリル、３，６−ジメチルカルバゾリル、３，６−ジ−ｔ−ブチルカルバゾリルおよびフェノキシであり、さらに好ましくは、メチル、ｔ−ブチル、フェニル、ｏ−トリル、２，６−キシリル、２，４，６−メシチル、ジフェニルアミノ、ジ−ｐ−トリルアミノ、ビス（ｐ−（ｔ−ブチル）フェニル）アミノ、カルバゾリル、３，６−ジメチルカルバゾリルおよび３，６−ジ−ｔ−ブチルカルバゾリルである。合成の容易さの観点からは、立体障害が大きい方が選択的な合成のために好ましく、具体的には、ｔ−ブチル、ｏ−トリル、２，６−キシリル、２，４，６−メシチル、３，６−ジメチルカルバゾリルおよび３，６−ジ−ｔ−ブチルカルバゾリルが好ましい。
【００９５】
【化５４】
2020040298.tif 000056
式において、Ｍｅはメチルを表し、ｔＢｕはｔ−ブチルを表し、波線は結合位置を表す。
【００９６】
式（１）におけるＲ１〜Ｒ３、Ｒ４〜Ｒ７およびＲ８〜Ｒ１１のうちの隣接する基同士は、互いに結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、式（１）で表される多環芳香族化合物は、ａ環、ｂ環およびｃ環における置換基の相互の結合形態によって化合物を構成する環構造が変化する。例えば、ａ環のＲ３とｂ環のＲ４、ｂ環のＲ７とｃ環のＲ８、ｃ環のＲ１１とａ環のＲ１などは「隣接する基同士」には該当せず、これらが結合することはない。すなわち、「隣接する基」とは同一環上で隣接する基を意味する。
【００９７】
形成された「アリール環」または「ヘテロアリール環」は、上述した第１置換基としてのアリールまたはヘテロアリールの、無価の環である。ただし、形成された環の炭素数は縮合前の環の炭素数を含む。
【００９８】
形成されたアリール環またはヘテロアリール環に置換する、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）、また、当該第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述したＲ１等（第１置換基）としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシの説明を引用できる。
【００９９】
式（１）におけるＸは、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ２、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、＞Ｏおよび＞Ｎ−Ｒが好ましい。
【０１００】
＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲであるアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第１置換基）、また、当該第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述したＲ１等（第１置換基）としてのアリール、ヘテロアリールまたはアルキルの説明を引用できる。
【０１０１】
式（１）で表される化合物は、下記部分構造を含む化合物であることが好ましい。
【化５５】
2020040298.tif 000057
【化５６】
2020040298.tif 000058
【化５７】
2020040298.tif 000059
【０１０２】
次に、具体的な構造を示す。下記式において、Ｍｅはメチルを表し、ｔＢｕおよびｔ−Ｂｕはｔ−ブチルを表し、Ｐｈはフェニルを表す。
【化５８】
2020040298.tif 000060
【０１０３】
【化５９】
2020040298.tif 000061
【０１０４】
【化６０】
2020040298.tif 000062
【０１０５】
【化６１】
2020040298.tif 000063
【０１０６】
【化６２】
2020040298.tif 000064
【０１０７】
【化６３】
2020040298.tif 000065
【０１０８】
【化６４】
2020040298.tif 000066
【０１０９】
【化６５】
2020040298.tif 000067
【０１１０】
【化６６】
2020040298.tif 000068
【０１１１】
【化６７】
2020040298.tif 000069
【０１１２】
【化６８】
2020040298.tif 000070
【０１１３】
【化６９】
2020040298.tif 000071
【０１１４】
【化７０】
2020040298.tif 000072
【０１１５】
【化７１】
2020040298.tif 000073
【０１１６】
【化７２】
2020040298.tif 000074
【０１１７】
【化７３】
2020040298.tif 000075
【０１１８】
【化７４】
2020040298.tif 000076
【０１１９】
【化７５】
2020040298.tif 000077
【０１２０】
【化７６】
2020040298.tif 000078
【０１２１】
【化７７】
2020040298.tif 000079
【０１２２】
【化７８】
2020040298.tif 000080
【０１２３】
【化７９】
2020040298.tif 000081
【０１２４】
【化８０】
2020040298.tif 000082
【０１２５】
２−１−３（ｉｉ）．  第３成分：下記式（ｉｉ）で表される化合物
【化８１】
2020040298.tif 000083
上記式（ｉｉ）において、
Ａ環、Ｂ環、Ｃ環およびＤ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
ＹはＢ（ホウ素）であり、
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ２、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたは置換されていてもよいアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環およびＤ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキル、炭素数３〜１２のシクロアルキル、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリールまたはジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数６〜１２のアリール）であり、
式（ｉｉ）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【０１２６】
第３成分としての式（ｉｉ）で表される化合物は、下記式（２）で表される化合物であることが好ましい。
【化８２】
2020040298.tif 000084
上記式（２）において、
Ｒ１〜Ｒ１４（以降、「Ｒ１等」ともいう）は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオまたはアルキル置換シリルであり、これらにおける少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、また、Ｒ５〜Ｒ７およびＲ１０〜Ｒ１２のうちの隣接する基同士が結合してｂ環またはｄ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオまたはアルキル置換シリルで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、
ＹはＢ（ホウ素）であり、
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞ＣＲ２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリール、炭素数３〜１２のシクロアルキルまたは炭素数１〜６のアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（−Ｒ）２−または単結合により前記ａ環、ｂ環、ｃ環およびｄ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、前記−Ｃ（−Ｒ）２−のＲは水素または炭素数１〜６のアルキルであり、
ただし、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、およびＸ４は、同時に＞ＣＲ２になることはなく、
そして、
式（２）で表される化合物および構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【０１２７】
上記式（２）における、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）、また、当該第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述したＲ１等（第１置換基）としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシの説明を引用できる。
【０１２８】
上記式（２）で表される化合物は下記部分構造を含む化合物であることが好ましい。
【化８３】
2020040298.tif 000085
【０１２９】
【化８４】
2020040298.tif 000086
【０１３０】
以下に、上記式（２）で表される化合物の具体的な構造を示す。下記式において、Ｍｅはメチルを表し、ｔＢｕはｔ−ブチルを表し、Ｐｈはフェニルを表す。
【化８５】
2020040298.tif 000087
【０１３１】
【化８６】
2020040298.tif 000088
【０１３２】
上記の構造におけるRは、以下のいずれかの基である。
【化８７】
2020040298.tif 000089
【０１３３】
【化８８】
2020040298.tif 000090
【０１３４】
【化８９】
2020040298.tif 000091
【０１３５】
【化９０】
2020040298.tif 000092
【０１３６】
【化９１】
2020040298.tif 000093
【０１３７】
【化９２】
2020040298.tif 000094
【０１３８】
【化９３】
2020040298.tif 000095
【０１３９】
【化９４】
2020040298.tif 000096
【０１４０】
【化９５】
2020040298.tif 000097
【０１４１】
【化９６】
2020040298.tif 000098
【０１４２】
【化９７】
2020040298.tif 000099
【０１４３】
【化９８】
2020040298.tif 000100
【０１４４】
【化９９】
2020040298.tif 000101
【０１４５】
【化１００】
2020040298.tif 000102
【０１４６】
【化１０１】
2020040298.tif 000103
【０１４７】
２−１−３（ｉｉｉ）．  第３成分：下記式（ｉｉｉ）で表される化合物
【化１０２】
2020040298.tif 000104
上記式（ｉｉｉ）において、
Ａ環、Ｂ環およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
Ｙ１は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−ＲまたはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ２、ＳまたはＳｅであり、前記Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、また、前記Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、そして、
式（ｉｉｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素がシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【０１４８】
式（ｉｉｉ）で表される化合物は、下記式（３）で表される化合物であることが好ましい。
【化１０３】
2020040298.tif 000105
上記式（３）において、
Ｒ１〜Ｒ１１（以降、「Ｒ１等」ともいう）は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、また、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ４〜Ｒ６およびＲ９〜Ｒ１１のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、または＞ＣＲ２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ２ のＲはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３は、同時に＞ＣＲ２になることはなく、
そして、
式（３）で表される化合物および構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【０１４９】
上記式（３）における、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）、また、当該第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述したＲ１等（第１置換基）としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシの説明を引用できる。
【０１５０】
以下に、上記式（３）の具体的な構造を示す。
【化１０４】
2020040298.tif 000106
【０１５１】
２−１−３（ｉｖ）．  第３成分：下記式（４）で表される化合物
上記の式（ｉ）で表される化合物は、下記式（４）で表される化合物であることも好ましい。
【化１０５】
2020040298.tif 000107
上記式（４）において、
Ｒ１〜Ｒ１４（以降、「Ｒ１等」ともいう）は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、また、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ４〜Ｒ７、Ｒ８〜Ｒ１０およびＲ１１〜Ｒ１４のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ環またはｄ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｘは、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞ＣＲ２であり、前記＞Ｎ−ＲのＲはアリール、ヘテロアリールまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｌは、単結合、＞ＣＲ２、＞Ｏ、＞Ｓまたは＞Ｎ−Ｒであり、前記＞ＣＲ２および＞Ｎ−ＲにおけるＲは、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、ＸおよびＬは、同時に＞ＣＲ２になることはなく、
そして、
式（４）で表される化合物および構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【０１５２】
上記式（４）における、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）、また、当該第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述したＲ１等（第１置換基）としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシの説明を引用できる。
【０１５３】
式（４）におけるＬは、単結合、＞ＣＲ２、＞Ｏ、＞Ｓまたは＞Ｎ−Ｒであり、単結合、＞Ｏまたは＞Ｎ−Ｒが好ましく、単結合がより好ましい。
【０１５４】
＞ＣＲ２および＞Ｎ−ＲのＲであるアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）、また、当該第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述したＲ１等（第１置換基）としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシの説明を引用できる。
【０１５５】
式（４）で表される化合物は下記部分構造を含む化合物であることが好ましい。
【化１０６】
2020040298.tif 000108
【０１５６】
以下に、上記式（４）で表される化合物の具体的な構造を示す。下記式において、Ｍｅはメチルを表し、ｔ−Ｂｕはｔ−ブチルを表す。
【化１０７】
2020040298.tif 000109
【０１５７】
【化１０８】
2020040298.tif 000110
【０１５８】
【化１０９】
2020040298.tif 000111
【０１５９】
【化１１０】
2020040298.tif 000112
【０１６０】
【化１１１】
2020040298.tif 000113
【０１６１】
【化１１２】
2020040298.tif 000114
【０１６２】
【化１１３】
2020040298.tif 000115
【０１６３】
【化１１４】
2020040298.tif 000116
【０１６４】
【化１１５】
2020040298.tif 000117
【０１６５】
【化１１６】
2020040298.tif 000118
【０１６６】
【化１１７】
2020040298.tif 000119
【０１６７】
【化１１８】
2020040298.tif 000120
【０１６８】
【化１１９】
2020040298.tif 000121
【０１６９】
【化１２０】
2020040298.tif 000122
【０１７０】
【化１２１】
2020040298.tif 000123
【０１７１】
【化１２２】
2020040298.tif 000124
【０１７２】
【化１２３】
2020040298.tif 000125
【０１７３】
【化１２４】
2020040298.tif 000126
【０１７４】
【化１２５】
2020040298.tif 000127
【０１７５】
【化１２６】
2020040298.tif 000128
【０１７６】
【化１２７】
2020040298.tif 000129
【０１７７】
【化１２８】
2020040298.tif 000130
【０１７８】
【化１２９】
2020040298.tif 000131
【０１７９】
【化１３０】
2020040298.tif 000132
【０１８０】
【化１３１】
2020040298.tif 000133
【０１８１】
【化１３２】
2020040298.tif 000134
【０１８２】
【化１３３】
2020040298.tif 000135
【０１８３】
【化１３４】
2020040298.tif 000136
【０１８４】
【化１３５】
2020040298.tif 000137
【０１８５】
【化１３６】
2020040298.tif 000138
【０１８６】
【化１３７】
2020040298.tif 000139
【０１８７】
【化１３８】
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【０１８８】
【化１３９】
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【０１８９】
【化１４０】
2020040298.tif 000142
【０１９０】
【化１４１】
2020040298.tif 000143
【０１９１】
本発明の第３成分は、式（ｉ）〜（ｉｉｉ）で表される化合物の少なくとも一つであり、より具体的には、式（１）〜（４）で表される化合物の少なくとも一つであることが好ましい。高いＰＬＱＹの観点からは、式（ｉ）および（ｉｉ）で表される化合物が好ましく、式（ｉｉ）で表される化合物がより好ましい。より具体的には、ホウ素原子を含む共役構造の平面性が高いほうが好ましく、式（１）、（２）および（４）が好ましく、式（２）および（４）がより好ましい。また、小さなΔＥ（ＳＴ）の観点からは、式（ｉ）および（ｉｉ）で表される化合物が好ましく、式（ｉｉ）で表される化合物がより好ましい。より具体的には、Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４が窒素であるほうが好ましく、式（１）、（２）および（４）が好ましく、式（１）および（４）がより好ましい。また、大きなＳＯＣの観点からは、式（ｉ）および（ｉｉ）が好ましい。より具体的には、ホウ素原子を含む共役構造が完全な平面ではなく歪んでいるほうがよく、式（１）、（２）および（４）が好ましく、式（１）および（４）がより好ましく、式（１）がさらに好ましい。
【０１９２】
２−１−３（ｖ）．  第３成分：好ましい置換基
第３成分として用いることができる式（ｉ）〜（ｉｉｉ）および式（１）〜（４）で表される化合物は、化合物内に存在する環に置換基が結合していない無置換体であってもよいが、適切な置換基で置換されている化合物を用いることが好ましい。適切な置換基で置換されている化合物を第３成分として用いることにより、無置換体を用いた場合よりも、有機電界発光素子の特性がより優れたものになる。好ましい置換基として、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオおよびアルキル置換シリルをあげることができ；より好ましい置換基として、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシをあげることができ；さらに好ましい置換基としてアリール、ジアリールアミノ、アルキルをあげることができ；さらにより好ましい置換基としてジアリールアミノ、アルキルをあげることができ；特に好ましい置換基としてジアリールアミノをあげることができる。ここでいうアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオおよびアルキル置換シリルは、これらにおける少なくとも１つの水素が、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよい。
【０１９３】
ジアリールアミノにおける２つのアリールは、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。アリールとしては、単環系であるフェニル、二環系であるビフェニリル、縮合二環系であるナフチル、三環系であるテルフェニリル（ｍ−テルフェニリル、ｏ−テルフェニリル、ｐ−テルフェニリル）、縮合三環系である、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、縮合四環系であるトリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、縮合五環系であるペリレニル、ペンタセニルなどが挙げられる。ジアリールアミノのアリールが置換されている場合は、アリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていることが好ましい。また、ジアリールアミノを構成する２つのアリール基が互いに結合していない基を特に選択して用いてもよい。例えば、ジフェニルアミノ、ジ（４−メチルフェニル）アミノ、ジ（４−t-ブチルフェニル）アミノなどがあげられる。
【０１９４】
具体的なアルキルとしては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、ｎ−オクチル、ｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、２，６−ジメチル−４−ヘプチル、３，５，５−トリメチルヘキシル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、１−メチルデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、１−ヘキシルヘプチル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ｎ−エイコシルなどがあげられる。  
【０１９５】
好ましい置換基を有する化合物を第３成分として用いることにより、有機電界発光素子の外部量子収率が向上したり、半値幅が狭くなったり、素子寿命が長くなったりする等の性能の向上が見られる。また、適切な置換基で置換することにより、遅延蛍光の寿命Tau(Delay)を短くしたり、ストークスシフトを小さくしたりすることもでき、それにより有機電界発光素子の性能を向上させることもできる。
適切に置換基を選択する等の手法をとることにより、第２成分と第３成分については下記の特に好ましいエネルギー構造を構築し、採用することができる。
Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）≧Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）≧ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）
第３成分のストークスシフトが１０ｎｍ以下
また、下記のエネルギー構造も好ましい。
Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）≦Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）≦ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）
第３成分のストークスシフトが１５ｎｍ以下
さらに、下記のエネルギー構造も好ましい。
Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）≦Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）
ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）≧ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）
第３成分のストークスシフトが１５ｎｍより大きい
また、上記のいずれのエネルギー構造においても、Ｅ（３，Ｓ，ＰＴ）≧Ｅ（２，Ｓ，ＰＴ）であることが好ましい。
【０１９６】
２−１−４．高分子化合物
本発明の有機電界発光素子の発光層に含まれる第１成分は、ホスト化合物から水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位として含む高分子化合物であってもよい。本発明の有機電界発光素子の発光層に含まれる第２成分は、熱活性型遅延蛍光体から水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位として含む高分子化合物であってもよい。本発明の有機電界発光素子の発光層に含まれる第３成分は、ホウ素原子を有する化合物から水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位として含む高分子化合物であってもよい。脱離する２個の水素原子は、化合物中の任意の２原子とすることができる。同一の環構造に結合している２個の水素原子であってもよいし、そうでなくてもよい。
【０１９７】
発光層に含まれる高分子化合物は、ホスト化合物から水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位として含むとともに、熱活性型遅延蛍光体から水素原子２個が脱離した構造も繰り返し単位として含む高分子化合物であってもよい。発光層に含まれる高分子化合物は、ホスト化合物から水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位として含むとともに、ホウ素原子を含む化合物から水素原子２個が脱離した構造も繰り返し単位として含む高分子化合物であってもよい。発光層に含まれる高分子化合物は、熱活性型遅延蛍光体から水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位として含むとともに、ホウ素原子を含む化合物から水素原子２個が脱離した構造も繰り返し単位として含む高分子化合物であってもよい。また、発光層に含まれる高分子化合物は、ホスト化合物から水素原子２個が脱離した構造を繰り返し単位として含むとともに、熱活性型遅延蛍光体から水素原子２個が脱離した構造も繰り返し単位として含み、なおかつ、ホウ素原子を含む化合物から水素原子２個が脱離した構造も繰り返し単位として含む高分子化合物であってもよい。
【０１９８】
発光層に含まれる高分子化合物に含まれる、ホスト化合物から水素原子２個が脱離した構造を有する繰り返し単位は２種以上であってもよい。発光層に含まれる高分子化合物に含まれる、熱活性型遅延蛍光体から水素原子２個が脱離した構造を有する繰り返し単位は２種以上であってもよい。発光層に含まれる高分子化合物に含まれる、ホウ素原子を含む化合物から水素原子２個が脱離した構造を有する繰り返し単位は２種以上であってもよい。
【０１９９】
発光層に含まれる高分子化合物は、ホスト化合物から水素原子２個が脱離した構造を有する繰り返し単位、熱活性型遅延蛍光体から水素原子２個が脱離した構造を有する繰り返し単位、およびホウ素原子を含む化合物から水素原子２個が脱離した構造を有する繰り返し単位から選択される少なくとも１つの繰り返し単位の他に、これらとは異なる繰り返し単位を１種以上含んでいてもよい。そのような繰り返し単位として、正孔輸送性を示す構造を含む繰り返し単位、電子輸送性を示す構造を含む繰り返し単位、正孔輸送性や電子輸送性を示さない繰り返し単位などを適宜選択して採用することができる。好ましい繰り返し単位として、アリーレン、ヘテロアリーレン、２種以上のアリーレンが結合した基、２種以上のヘテロアリーレンが結合した基、少なくとも１種のアリーレンと少なくとも１種のヘテロアリーレンが結合した基、少なくとも１種のアリーレンと少なくとも１種のーＮ（ＲＡ）ーで表される基が結合した基、少なくとも１種のヘテロアリーレンと少なくとも１種のーＮ（ＲＡ）ーで表される基が結合した基、少なくとも１種のアリーレンと少なくとも１種のヘテロアリーレンと少なくとも１種のーＮ（ＲＡ）ーで表される基が結合した基を例示することができる。ここでいうアリーレン、ヘテロアリーレンは置換されていてもよく、その置換基としては炭素数１〜３０のアルキル、炭素数６〜２２のアリール、環骨格構成原子数５〜２２のヘテロアリールを例示することができる。またＲＡとして、炭素数１〜３０のアルキル、炭素数６〜２２のアリール、環骨格構成原子数５〜２２のヘテロアリールを例示することができる。繰り返し単位の具体例として、以下の構造をあげることができる。下記の構造に存在する水素原子は、炭素数１〜３０のアルキル、炭素数６〜２２のアリール、環骨格構成原子数５〜２２のヘテロアリール等で置換されていてもよい。
【化１４２】
2020040298.tif 000144
【０２００】
発光層に含まれる高分子化合物を構成する各繰り返し単位のモル比は特に制限されない。ホスト化合物から水素原子２個が脱離した構造を有する繰り返し単位、熱活性型遅延蛍光体から水素原子２個が脱離した構造を有する繰り返し単位、ホウ素原子を含む化合物から水素原子２個が脱離した構造を有する繰り返し単位が存在するとき、各繰り返し単位は０．０１〜１００モル％の範囲内で選択することができる。また、これらの繰り返し単位以外の繰り返し単位が存在するとき、その繰り返し単位のモル比は０．０１〜９９．９９モル％の範囲内で選択することができる。
【０２０１】
高分子化合物は、公知の重合反応により合成することができる。例えば、公知のカップリング反応を用いて合成することが可能である。すなわち、高分子化合物を構成する第１の繰り返し単位の両末端に塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、−Ｏ−Ｓ（＝Ｏ）２ＲＢ等の反応性基を結合させた化合物と、第２の繰り返し単位の両末端に第１の繰り返し単位の両末端の反応性基とカップリング反応を起こす官能基を結合させた化合物とを反応させることにより、容易に目的とする高分子化合物を合成することができる。ここでＲＢは、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、または置換されていてもよいアリール等である。第１の繰り返し単位の両末端の反応性基とカップリング反応を起こす官能基としては、−Ｂ（ＯＲＣ）２、ＢＦ３ＲＤ、ＭｇＲＥ、ＺｎＲＦ、Ｓｎ（ＲＧ）３を例示することができる。ここでＲＣおよびＲＧは、水素原子、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル等であり、２つ以上ＲＣまたはＲＧは互いに連結して環状構造を形成してもよい。ＲＤは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等である。ＲＥおよびＲＦは、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。
【０２０２】
カップリング反応は、触媒の存在下で行うことが好ましい。触媒としては、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（II）ジクロリド、ビス（トリス−ｏ−メトキシフェニルホスフィン）パラジウム（II）ジクロリド、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）、酢酸パラジウム、テトラキス（トリフェニルホスフィン）ニッケル（０）、［１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン）ニッケル（II）ジクロリド、ビス（１，４−シクロオクタジエン）ニッケル（０）、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、リン酸三カリウム、フッ化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウムを用いることができる。カップリング反応を−１００〜２００℃にて１〜２４時間程度行うことにより、目的とする高分子化合物を合成することができる。
【０２０３】
（その他の有機層）
本発明の有機電界発光素子は、発光層の他に、１以上の有機層を有していてもよい。有機層としては、例えば、電子輸送層、正孔輸送層、電子注入層および正孔注入層等を挙げることができ、さらに、その他の有機層を有していてもよい。
図４に、これらの有機層を備えた有機電界発光素子の層構成の一例を示す。図４において、１０１は基板、１０２は陽極、１０３は正孔注入層、１０４は正孔輸送層、１０５は発光層、１０６は電子輸送層、１０７は電子注入層、１０８は陰極をそれぞれ示す。
以下において、有機電界発光素子において、発光層の他に設けられる有機層、陰極および陽極、基板について説明する。
【０２０４】
２−２．有機電界発光素子における電子注入層、電子輸送層
電子注入層１０７は、陰極１０８から移動してくる電子を、効率よく発光層１０５内または電子輸送層１０６内に注入する役割を果たす。電子輸送層１０６は、陰極１０８から注入された電子または陰極１０８から電子注入層１０７を介して注入された電子を、効率よく発光層１０５に輸送する役割を果たす。電子輸送層１０６および電子注入層１０７は、それぞれ、電子輸送・注入材料の一種または二種以上を積層、混合により形成される。
【０２０５】
電子注入・輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送することを司る層であり、電子注入効率が高く、注入された電子を効率よく輸送することが望ましい。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たす場合には、電子輸送能力がそれ程高くなくても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料と同等に有する。したがって、本実施形態における電子注入・輸送層は、正孔の移動を効率よく阻止できる層の機能も含まれてもよい。
【０２０６】
電子輸送層１０６または電子注入層１０７を形成する材料（電子輸送材料）としては、光導電材料において電子伝達化合物として従来から慣用されている化合物、有機電界発光素子の電子注入層および電子輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意に選択して用いることができる。
【０２０７】
電子輸送層または電子注入層に用いられる材料としては、炭素、水素、酸素、硫黄、ケイ素およびリンの中から選ばれる一種以上の原子で構成される芳香族環もしくは複素芳香族環からなる化合物、ピロール誘導体およびその縮合環誘導体および電子受容性窒素を有する金属錯体の中から選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。具体的には、ナフタレン、アントラセンなどの縮合環系芳香族環誘導体、４，４’−ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルに代表されるスチリル系芳香族環誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、カルバゾール誘導体およびインドール誘導体などが挙げられる。電子受容性窒素を有する金属錯体としては、例えば、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などが挙げられる。これらの材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。
【０２０８】
また、他の電子伝達化合物の具体例として、ピリジン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体（１，３−ビス［（４−ｔ−ブチルフェニル）１，３，４−オキサジアゾリル］フェニレンなど）、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体（Ｎ−ナフチル−２，５−ジフェニル−１，３，４−トリアゾールなど）、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノリノール系金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パーフルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体（２，２’−ビス（ベンゾ［ｈ］キノリン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレンなど）、イミダゾピリジン誘導体、ボラン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体（トリス（Ｎ−フェニルベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼンなど）、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、テルピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、テルピリジン誘導体（１，３−ビス（４’−（２，２’：６’２”−テルピリジニル））ベンゼンなど）、ナフチリジン誘導体（ビス（１−ナフチル）−４−（１，８−ナフチリジン−２−イル）フェニルホスフィンオキサイドなど）、アルダジン誘導体、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、リンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体などが挙げられる。
【０２０９】
上述した材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。
【０２１０】
上述した材料の中でも、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、ＢＯ系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、およびキノリノール系金属錯体が好ましい。
【０２１１】
２−２−１．ピリジン誘導体
ピリジン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−２）で表される化合物であり、好ましくは式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）で表される化合物である。
【化１４３】
2020040298.tif 000145
【０２１２】
φは、ｎ価のアリール環（好ましくはｎ価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環）であり、ｎは１〜４の整数である。
【０２１３】
上記式（ＥＴＭ−２−１）において、Ｒ１１〜Ｒ１８は、それぞれ独立して、水素、アルキル（好ましくは炭素数１〜２４のアルキル）、シクロアルキル（好ましくは炭素数３〜１２のシクロアルキル）またはアリール（好ましくは炭素数６〜３０のアリール）である。
【０２１４】
上記式（ＥＴＭ−２−２）において、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素、アルキル（好ましくは炭素数１〜２４のアルキル）、シクロアルキル（好ましくは炭素数３〜１２のシクロアルキル）またはアリール（好ましくは炭素数６〜３０のアリール）であり、Ｒ１１およびＲ１２は結合して環を形成していてもよい。
【０２１５】
各式において、「ピリジン系置換基」は、下記式（Ｐｙ−１）〜式（Ｐｙ−１５）のいずれかであり、ピリジン系置換基はそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキルで置換されていてもよい。また、ピリジン系置換基はフェニレン基やナフチレン基を介して各式におけるφ、アントラセン環またはフルオレン環に結合していてもよい。
【０２１６】
【化１４４】
2020040298.tif 000146
【０２１７】
ピリジン系置換基は、上記式（Ｐｙ−１）〜式（Ｐｙ−１５）のいずれかであるが、これらの中でも、下記式（Ｐｙ−２１）〜式（Ｐｙ−４４）のいずれかであることが好ましい。
【化１４５】
2020040298.tif 000147
【０２１８】
各ピリジン誘導体における少なくとも１つの水素が重水素で置換されていてもよく、また、上記式（ＥＴＭ−２−１）および式（ＥＴＭ−２−２）における２つの「ピリジン系置換基」のうちの一方はアリールで置き換えられていてもよい。
【０２１９】
Ｒ１１〜Ｒ１８における「アルキル」としては、直鎖および分枝鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数１〜２４の直鎖アルキルまたは炭素数３〜２４の分枝鎖アルキルが挙げられる。好ましい「アルキル」は、炭素数１〜１８のアルキル（炭素数３〜１８の分枝鎖アルキル）である。より好ましい「アルキル」は、炭素数１〜１２のアルキル（炭素数３〜１２の分枝鎖アルキル）である。さらに好ましい「アルキル」は、炭素数１〜６のアルキル（炭素数３〜６の分枝鎖アルキル）である。特に好ましい「アルキル」は、炭素数１〜４のアルキル（炭素数３〜４の分枝鎖アルキル）である。
【０２２０】
具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、ｎ−オクチル、ｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、２，６−ジメチル−４−ヘプチル、３，５，５−トリメチルヘキシル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、１−メチルデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、１−ヘキシルヘプチル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ｎ−エイコシルなどが挙げられる。
【０２２１】
ピリジン系置換基に置換する炭素数１〜４のアルキルとしては、上記アルキルの説明を引用することができる。
【０２２２】
Ｒ１１〜Ｒ１８における「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数３〜１２のシクロアルキルが挙げられる。好ましい「シクロアルキル」は、炭素数３〜１０のシクロアルキルである。より好ましい「シクロアルキル」は、炭素数３〜８のシクロアルキルである。さらに好ましい「シクロアルキル」は、炭素数３〜６のシクロアルキルである。
具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどが挙げられる。
【０２２３】
Ｒ１１〜Ｒ１８における「アリール」は、単環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が連結した連結環であってもよい。２以上の芳香族炭化水素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分枝状に連結したものであってもよい。好ましいアリールは炭素数６〜３０のアリールであり、より好ましいアリールは炭素数６〜１８のアリールであり、さらに好ましくは炭素数６〜１４のアリールであり、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
【０２２４】
具体的なアリールとしては、例えば、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールであるビフェニリル（２−ビフェニリル，３−ビフェニリル，４−ビフェニリル）、縮合二環系アリールであるナフチル（１−ナフチル，２−ナフチル）、三環系アリールであるテルフェニリル（ｍ−テルフェニル−２’−イル、ｍ−テルフェニル−４’−イル、ｍ−テルフェニル−５’−イル、ｏ−テルフェニル−３’−イル、ｏ−テルフェニル−４’−イル、ｐ−テルフェニル−２’−イル、ｍ−テルフェニル−２−イル、ｍ−テルフェニル−３−イル、ｍ−テルフェニル−４−イル、ｏ−テルフェニル−２−イル、ｏ−テルフェニル−３−イル、ｏ−テルフェニル−４−イル、ｐ−テルフェニル−２−イル、ｐ−テルフェニル−３−イル、ｐ−テルフェニル−４−イル）、縮合三環系アリールである、アセナフチレニル（アセナフチレン−１−イル，アセナフチレン−３−イル，アセナフチレン−４−イル，アセナフチレン−５−イル）、フルオレニル（フルオレン−１−イル，フルオレン−２−イル，フルオレン−３−イル，フルオレン−４−イル，フルオレン−９−イル）、フェナレニル（フェナレン−１−イル，フェナレン−２−イル）、フェナントリル（１−フェナントリル，２−フェナントリル，３−フェナントリル，４−フェナントリル，９−フェナントリル）、四環系アリールであるクアテルフェニリル（５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−２−イル、５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−３−イル、５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−４−イル、ｍ−クアテルフェニリル）、縮合四環系アリールであるトリフェニレン（トリフェニレン−１−イル，トリフェニレン−２−イル）、ピレニル（ピレン−１−イル，ピレン−２−イル，ピレン−４−イル）、ナフタセニル（ナフタセン−１−イル，ナフタセン−２−イル，ナフタセン−５−イル）、縮合五環系アリールであるペリレニル（ペリレン−１−イル，ペリレン−２−イル，ペリレン−３−イル）、ペンタセニル（ペンタセン−１−イル，ペンタセン−２−イル，ペンタセン−５−イル，ペンタセン−６−イル）などが挙げられる。
【０２２５】
好ましい「炭素数６〜３０のアリール」は、フェニル、ナフチル、フェナントリル、クリセニルまたはトリフェニレニルなどが挙げられ、さらに好ましくはフェニル、１−ナフチル、２−ナフチルまたはフェナントリルが挙げられ、特に好ましくはフェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルが挙げられる。
【０２２６】
上記式（ＥＴＭ−２−２）におけるＲ１１およびＲ１２は結合して環を形成していてもよく、この結果、フルオレン骨格の５員環には、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、フルオレンまたはインデンなどがスピロ結合していてもよい。
【０２２７】
このピリジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
【化１４６】
2020040298.tif 000148
【０２２８】
このピリジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０２２９】
２−２−２．ホスフィンオキサイド誘導体
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−７−１）で表される化合物である。詳細は国際公開第２０１３／０７９２１７号公報にも記載されている。
【化１４７】
2020040298.tif 000149
Ｒ５は、置換または無置換の、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数６〜２０のアリールまたは炭素数５〜２０のヘテロアリールであり、
Ｒ６は、ＣＮ、置換または無置換の、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数１〜２０のヘテロアルキル、炭素数６〜２０のアリール、炭素数５〜２０のヘテロアリール、炭素数１〜２０のアルコキシまたは炭素数６〜２０のアリールオキシであり、
Ｒ７およびＲ８は、それぞれ独立して、置換または無置換の、炭素数６〜２０のアリールまたは炭素数５〜２０のヘテロアリールであり、
Ｒ９は酸素または硫黄であり、
ｊは０または１であり、ｋは０または１であり、ｒは０〜４の整数であり、ｑは１〜３の整数である。
【０２３０】
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−７−２）で表される化合物でもよい。
【化１４８】
2020040298.tif 000150
【０２３１】
Ｒ１〜Ｒ３は、同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、複素環基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、および隣接置換基との間に形成される縮合環の中から選ばれる。
【０２３２】
Ａｒ１は、同じでも異なっていてもよく、アリーレン基またはヘテロアリーレン基であり、Ａｒ２は、同じでも異なっていてもよく、アリール基またはヘテロアリール基である。ただし、Ａｒ１およびＡｒ２のうち少なくとも一方は置換基を有しているか、または隣接置換基との間に縮合環を形成している。ｎは０〜３の整数であり、ｎが０のとき不飽和構造部分は存在せず、ｎが３のときＲ1は存在しない。
【０２３３】
これらの置換基の内、アルキル基とは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。置換されている場合の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル基、アリール基、複素環基などを挙げることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキル基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、通常、１〜２０の範囲である。
【０２３４】
また、シクロアルキル基とは、例えば、シクロプロピル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルキル基部分の炭素数は特に限定されないが、通常、３〜２０の範囲である。
【０２３５】
また、アラルキル基とは、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基などの脂肪族炭化水素を介した芳香族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素はいずれも無置換でも置換されていてもかまわない。脂肪族部分の炭素数は特に限定されないが、通常、１〜２０の範囲である。
【０２３６】
また、アルケニル基とは、例えば、ビニル基、アリル基、ブタジエニル基などの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルケニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、２〜２０の範囲である。
【０２３７】
また、シクロアルケニル基とは、例えば、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセン基などの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。
【０２３８】
また、アルキニル基とは、例えば、アセチレニル基などの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルキニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、２〜２０の範囲である。
【０２３９】
また、アルコキシ基とは、例えば、メトキシ基などのエーテル結合を介した脂肪族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、通常、１〜２０の範囲である。
【０２４０】
また、アルキルチオ基とは、アルコキシ基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。
【０２４１】
また、アリールエーテル基とは、例えば、フェノキシ基などのエーテル結合を介した芳香族炭化水素基を示し、芳香族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アリールエーテル基の炭素数は特に限定されないが、通常、６〜４０の範囲である。
【０２４２】
また、アリールチオエーテル基とは、アリールエーテル基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。
【０２４３】
また、アリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、フェナントリル基、テルフェニル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基を示す。アリール基は、無置換でも置換されていてもかまわない。アリール基の炭素数は特に限定されないが、通常、６〜４０の範囲である。
【０２４４】
また、複素環基とは、例えば、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、ピリジル基、キノリニル基、カルバゾリル基などの炭素以外の原子を有する環状構造基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。複素環基の炭素数は特に限定されないが、通常、２〜３０の範囲である。
【０２４５】
ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。
【０２４６】
アルデヒド基、カルボニル基、アミノ基には、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環などで置換された基も含むことができる。
【０２４７】
また、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環は無置換でも置換されていてもかまわない。
【０２４８】
シリル基とは、例えば、トリメチルシリル基などのケイ素化合物基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。シリル基の炭素数は特に限定されないが、通常、３〜２０の範囲である。また、ケイ素数は、通常、１〜６である。
【０２４９】
隣接置換基との間に形成される縮合環とは、例えば、Ａｒ１とＲ２、Ａｒ１とＲ３、Ａｒ２とＲ２、Ａｒ２とＲ３、Ｒ２とＲ３、Ａｒ１とＡｒ２などの間で形成された共役または非共役の縮合環である。ここで、ｎが１の場合、２つのＲ１同士で共役または非共役の縮合環を形成してもよい。これら縮合環は、環内構造に窒素、酸素、硫黄原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。
【０２５０】
このホスフィンオキサイド誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
【化１４９】
2020040298.tif 000151
【０２５１】
このホスフィンオキサイド誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０２５２】
２−２−３．ピリミジン誘導体
ピリミジン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−８）で表される化合物であり、好ましくは下記式（ＥＴＭ−８−１）で表される化合物である。詳細は国際公開第２０１１／０２１６８９号公報にも記載されている。
【化１５０】
2020040298.tif 000152
【０２５３】
Ａｒは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。ｎは１〜４の整数であり、好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは２または３である。
【０２５４】
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」は、単環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が連結した連結環であってもよい。２以上の芳香族炭化水素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分枝状に連結したものであってもよい。「アリール」としては、例えば、炭素数６〜３０のアリールが挙げられ、好ましくは炭素数６〜２４のアリール、より好ましくは炭素数６〜２０のアリール、さらに好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
【０２５５】
具体的なアリールとしては、例えば、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールであるビフェニリル（２−ビフェニリル，３−ビフェニリル，４−ビフェニリル）、縮合二環系アリールであるナフチル（１−ナフチル，２−ナフチル）、三環系アリールであるテルフェニリル（ｍ−テルフェニル−２’−イル、ｍ−テルフェニル−４’−イル、ｍ−テルフェニル−５’−イル、ｏ−テルフェニル−３’−イル、ｏ−テルフェニル−４’−イル、ｐ−テルフェニル−２’−イル、ｍ−テルフェニル−２−イル、ｍ−テルフェニル−３−イル、ｍ−テルフェニル−４−イル、ｏ−テルフェニル−２−イル、ｏ−テルフェニル−３−イル、ｏ−テルフェニル−４−イル、ｐ−テルフェニル−２−イル、ｐ−テルフェニル−３−イル、ｐ−テルフェニル−４−イル）、縮合三環系アリールである、アセナフチレニル（アセナフチレン−１−イル，アセナフチレン−３−イル，アセナフチレン−４−イル，アセナフチレン−５−イル）、フルオレニル（フルオレン−１−イル，フルオレン−２−イル，フルオレン−３−イル，フルオレン−４−イル，フルオレン−９−イル）、フェナレニル（フェナレン−１−イル，フェナレン−２−イル）、フェナントリル（１−フェナントリル，２−フェナントリル，３−フェナントリル，４−フェナントリル，９−フェナントリル）、四環系アリールであるクアテルフェニリル（５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−２−イル、５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−３−イル、５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−４−イル、ｍ−クアテルフェニリル）、縮合四環系アリールであるトリフェニレン（トリフェニレン−１−イル，トリフェニレン−２−イル）、ピレニル（ピレン−１−イル，ピレン−２−イル，ピレン−４−イル）、ナフタセニル（ナフタセン−１−イル，ナフタセン−２−イル，ナフタセン−５−イル）、縮合五環系アリールであるペリレニル（ペリレン−１−イル，ペリレン−２−イル，ペリレン−３−イル）、ペンタセニル（ペンタセン−１−イル，ペンタセン−２−イル，ペンタセン−５−イル，ペンタセン−６−イル）などが挙げられる。
【０２５６】
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」は、単環であっても、１以上の複素環と１以上の複素環または１以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であっても、２以上の複素環が連結した連結環であってもよい。２以上の複素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分枝状に連結したものであってもよい。「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールが挙げられ、炭素数２〜２５のヘテロアリールが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリールがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環などが挙げられる。
【０２５７】
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、インドリル、イソインドリル、１Ｈ−インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、１Ｈ−ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどが挙げられる。
【０２５８】
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。
【０２５９】
このピリミジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
【化１５１】
2020040298.tif 000153
【０２６０】
このピリミジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０２６１】
２−２−４．トリアジン誘導体
トリアジン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１０）で表される化合物であり、好ましくは下記式（ＥＴＭ−１０−１）で表される化合物である。詳細は米国公開公報２０１１／０１５６０１３号公報に記載されている。
【化１５２】
2020040298.tif 000154
【０２６２】
Ａｒは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。ｎは１〜４の整数であり、好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは２または３である。
【０２６３】
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数６〜３０のアリールが挙げられ、好ましくは炭素数６〜２４のアリール、より好ましくは炭素数６〜２０のアリール、さらに好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
【０２６４】
具体的なアリールとしては、例えば、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールであるビフェニリル（２−ビフェニリル，３−ビフェニリル，４−ビフェニリル）、縮合二環系アリールであるナフチル（１−ナフチル，２−ナフチル）、三環系アリールであるテルフェニリル（ｍ−テルフェニル−２’−イル、ｍ−テルフェニル−４’−イル、ｍ−テルフェニル−５’−イル、ｏ−テルフェニル−３’−イル、ｏ−テルフェニル−４’−イル、ｐ−テルフェニル−２’−イル、ｍ−テルフェニル−２−イル、ｍ−テルフェニル−３−イル、ｍ−テルフェニル−４−イル、ｏ−テルフェニル−２−イル、ｏ−テルフェニル−３−イル、ｏ−テルフェニル−４−イル、ｐ−テルフェニル−２−イル、ｐ−テルフェニル−３−イル、ｐ−テルフェニル−４−イル）、縮合三環系アリールである、アセナフチレニル（アセナフチレン−１−イル，アセナフチレン−３−イル，アセナフチレン−４−イル，アセナフチレン−５−イル）、フルオレニル（フルオレン−１−イル，フルオレン−２−イル，フルオレン−３−イル，フルオレン−４−イル，フルオレン−９−イル）、フェナレニル（フェナレン−１−イル，フェナレン−２−イル）、フェナントリル（１−フェナントリル，２−フェナントリル，３−フェナントリル，４−フェナントリル，９−フェナントリル）、四環系アリールであるクアテルフェニリル（５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−２−イル、５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−３−イル、５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−４−イル、ｍ−クアテルフェニリル）、縮合四環系アリールであるトリフェニレン（トリフェニレン−１−イル，トリフェニレン−２−イル）、ピレニル（ピレン−１−イル，ピレン−２−イル，ピレン−４−イル）、ナフタセニル（ナフタセン−１−イル，ナフタセン−２−イル，ナフタセン−５−イル）、縮合五環系アリールであるペリレニル（ペリレン−１−イル，ペリレン−２−イル，ペリレン−３−イル）、ペンタセニル（ペンタセン−１−イル，ペンタセン−２−イル，ペンタセン−５−イル，ペンタセン−６−イル）などが挙げられる。
【０２６５】
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」は、単環であっても、１以上の複素環と１以上の複素環または１以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であっても、２以上の複素環が連結した連結環であってもよい。２以上の複素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分枝状に連結したものであってもよい。「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールが挙げられ、炭素数２〜２５のヘテロアリールが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリールがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環などが挙げられる。
【０２６６】
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、インドリル、イソインドリル、１Ｈ−インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、１Ｈ−ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどが挙げられる。
【０２６７】
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。
【０２６８】
このトリアジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
【化１５３】
2020040298.tif 000155
【０２６９】
このトリアジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０２７０】
２−２−５．ベンゾイミダゾール誘導体
ベンゾイミダゾール誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１１）で表される化合物である。
【化１５４】
2020040298.tif 000156
【０２７１】
φは、ｎ価のアリール環（好ましくはｎ価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環）であり、ｎは１〜４の整数であり、「ベンゾイミダゾール系置換基」は、上記式（ＥＴＭ−２）、式（ＥＴＭ−２−１）および式（ＥＴＭ−２−２）における「ピリジン系置換基」の中のピリジル基がベンゾイミダゾール基に置き換わった置換基であり、ベンゾイミダゾール誘導体における少なくとも１つの水素は重水素で置換されていてもよい。
【化１５５】
2020040298.tif 000157
【０２７２】
上記ベンゾイミダゾール基におけるＲ１１は、水素、炭素数１〜２４のアルキル、炭素数３〜１２のシクロアルキルまたは炭素数６〜３０のアリールであり、上記式（ＥＴＭ−２−１）および式（ＥＴＭ−２−２）におけるＲ１１の説明を引用することができる。
【０２７３】
φは、さらに、アントラセン環またはフルオレン環であることが好ましく、この場合の構造は上記式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）での説明を引用することができ、各式中のＲ１１〜Ｒ１８は上記式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）での説明を引用することができる。また、上記式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）では２つのピリジン系置換基が結合した形態で説明されているが、これらをベンゾイミダゾール系置換基に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えてもよいし（すなわちｎ＝２）、いずれか１つのピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて他方のピリジン系置換基をＲ１１〜Ｒ１８で置き換えてもよい（すなわちｎ＝１）。さらに、例えば上記式（ＥＴＭ−２−１）におけるＲ１１〜Ｒ１８の少なくとも１つをベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて「ピリジン系置換基」をＲ１１〜Ｒ１８で置き換えてもよい。
【０２７４】
このベンゾイミダゾール誘導体の具体例としては、例えば１−フェニル−２−（４−（１０−フェニルアントラセン−９−イル）フェニル）−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（４−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（３−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、５−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１−（４−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）フェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、５−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾールなどが挙げられる。
【化１５６】
2020040298.tif 000158
【０２７５】
このベンゾイミダゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０２７６】
２−２−６．フェナントロリン誘導体
フェナントロリン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１２）または式（ＥＴＭ−１２−１）で表される化合物である。詳細は国際公開２００６／０２１９８２号公報に記載されている。
【化１５７】
2020040298.tif 000159
【０２７７】
φは、ｎ価のアリール環（好ましくはｎ価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環）であり、ｎは１〜４の整数である。
【０２７８】
各式のＲ１１〜Ｒ１８は、それぞれ独立して、水素、アルキル（好ましくは炭素数１〜２４のアルキル）、シクロアルキル（好ましくは炭素数３〜１２のシクロアルキル）またはアリール（好ましくは炭素数６〜３０のアリール）である。また、上記式（ＥＴＭ−１２−１）においてはＲ１１〜Ｒ１８のいずれかがアリール環であるφと結合する。
【０２７９】
各フェナントロリン誘導体における少なくとも１つの水素が重水素で置換されていてもよい。
【０２８０】
Ｒ１１〜Ｒ１８におけるアルキル、シクロアルキルおよびアリールとしては、上記式（ＥＴＭ−２）におけるＲ１１〜Ｒ１８の説明を引用することができる。また、φは上記した例のほかに、例えば、以下の構造式が挙げられる。なお、下記構造式中のＲは、それぞれ独立して、水素、メチル、エチル、イソプロピル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
【化１５８】
2020040298.tif 000160
【０２８１】
このフェナントロリン誘導体の具体例としては、例えば４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、９，１０−ジ（１，１０−フェナントロリン−２−イル）アントラセン、２，６−ジ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ピリジン、１，３，５−トリ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ベンゼン、９，９’−ジフルオル−ビス（１，１０−フェナントロリン−５−イル）、バソクプロインや１，３−ビス（２−フェニル−１，１０−フェナントロリン−９−イル）ベンゼンなどが挙げられる。
【化１５９】
2020040298.tif 000161
【０２８２】
このフェナントロリン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０２８３】
２−２−７．キノリノール系金属錯体
キノリノール系金属錯体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１３）で表される化合物である。
【化１６０】
2020040298.tif 000162
式中、Ｒ１〜Ｒ６は水素または置換基であり、ＭはＬｉ、Ａｌ、Ｇａ、ＢｅまたはＺｎであり、ｎは１〜３の整数である。
【０２８４】
キノリノール系金属錯体の具体例としては、８−キノリノールリチウム、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（３，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４，５−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４，６−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（フェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，３−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，４−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，５，６−テトラメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリン）ベリリウムなどが挙げられる。
【０２８５】
このキノリノール系金属錯体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０２８６】
電子輸送層または電子注入層には、さらに、電子輸送層または電子注入層を形成する材料を還元できる物質を含んでいてもよい。この還元性物質は、一定の還元性を有するものであれば、様々なものが用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを好適に使用することができる。
【０２８７】
好ましい還元性物質としては、Ｎａ（仕事関数２．３６ｅＶ）、Ｋ（同２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（同２．１６ｅＶ）またはＣｓ（同１．９５ｅＶ）などのアルカリ金属や、Ｃａ（同２．９ｅＶ）、Ｓｒ（同２．０〜２．５ｅＶ）またはＢａ（同２．５２ｅＶ）などのアルカリ土類金属が挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性物質は、Ｋ、ＲｂまたはＣｓのアルカリ金属であり、さらに好ましくはＲｂまたはＣｓであり、最も好ましいのはＣｓである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への比較的少量の添加により、有機電界発光素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が２．９ｅＶ以下の還元性物質として、これら二種以上のアルカリ金属の組み合わせも好ましく、特に、Ｃｓを含んだ組み合わせ、例えば、ＣｓとＮａ、ＣｓとＫ、ＣｓとＲｂ、またはＣｓとＮａとＫとの組み合わせが好ましい。Ｃｓを含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への添加により、有機電界発光素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。
【０２８８】
２−３．有機電界発光素子における陰極
陰極１０８は、電子注入層１０７および電子輸送層１０６を介して、発光層１０５に電子を注入する役割を果たす。
【０２８９】
陰極１０８を形成する材料としては、電子を有機層に効率よく注入できる物質であれば特に限定されないが、陽極１０２を形成する材料と同様の物質を用いることができる。なかでも、スズ、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金、鉄、亜鉛、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムおよびマグネシウムなどの金属またはそれらの合金（マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、フッ化リチウム／アルミニウムなどのアルミニウム−リチウム合金など）などが好ましい。電子注入効率を上げて素子特性を向上させるためには、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウムまたはこれら低仕事関数金属を含む合金が有効である。しかしながら、これらの低仕事関数金属は一般に大気中で不安定であることが多い。この点を改善するために、例えば、有機層に微量のリチウム、セシウムやマグネシウムをドーピングして、安定性の高い電極を使用する方法が知られている。その他のドーパントとしては、フッ化リチウム、フッ化セシウム、酸化リチウムおよび酸化セシウムのような無機塩も使用することができる。ただし、これらに限定されない。
【０２９０】
さらに、電極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、スズ、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などを積層することが、好ましい例として挙げられる。これらの電極の作製法も、抵抗加熱、電子ビーム蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど、導通を取ることができれば特に制限されない。
【０２９１】
２−４．有機電界発光素子における正孔注入層、正孔輸送層
正孔注入層１０３は、陽極１０２から移動してくる正孔を、効率よく発光層１０５内または正孔輸送層１０４内に注入する役割を果たすものである。正孔輸送層１０４は、陽極１０２から注入された正孔または陽極１０２から正孔注入層１０３を介して注入された正孔を、効率よく発光層１０５に輸送する役割を果たすものである。正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４は、それぞれ、正孔注入・輸送材料の一種または二種以上を積層、混合するか、正孔注入・輸送材料と高分子結着剤の混合物により形成される。また、正孔注入・輸送材料に塩化鉄（III）のような無機塩を添加して層を形成してもよい。
【０２９２】
正孔注入・輸送性物質としては電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率よく注入・輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率よく輸送することが望ましい。そのためにはイオン化ポテンシャルが小さく、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および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。
【０２９３】
正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４を形成する材料としては、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物、ｐ型半導体、有機電界発光素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。それらの具体例は、カルバゾール誘導体（Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなど）、ビス（Ｎ−アリールカルバゾール）またはビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）などのビスカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体（芳香族第３級アミノを主鎖あるいは側鎖に持つポリマー、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミン、Ｎ４，Ｎ４’−ジフェニル−Ｎ４，Ｎ４’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、Ｎ４，Ｎ４，Ｎ４’，Ｎ４’−テトラ［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニル（フェニル）アミノ）トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体、スターバーストアミン誘導体など）、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体（無金属、銅フタロシアニンなど）、ピラゾリン誘導体、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体（例えば、１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン−２，３，６，７，１０，１１−ヘキサカルボニトリルなど）、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリシランなどである。ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましいが、発光素子の作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されるものではない。
【０２９４】
また、有機半導体の導電性は、そのドーピングにより、強い影響を受けることも知られている。このような有機半導体マトリックス物質は、電子供与性の良好な化合物、または、電子受容性の良好な化合物から構成されている。電子供与物質のドーピングのために、テトラシアノキノンジメタン（ＴＣＮＱ）または２，３，５，６−テトラフルオロテトラシアノ−１，４−ベンゾキノンジメタン（Ｆ４ＴＣＮＱ）などの強い電子受容体が知られている（例えば、文献「M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(22),3202-3204(1998)」および文献「J.Blochwitz,M.Pheiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73（6）,729-731（1998）」を参照）。これらは、電子供与型ベース物質（正孔輸送物質）における電子移動プロセスによって、いわゆる正孔を生成する。正孔の数および移動度によって、ベース物質の伝導性が、かなり大きく変化する。正孔輸送特性を有するマトリックス物質としては、例えばベンジジン誘導体（ＴＰＤなど）またはスターバーストアミン誘導体（ＴＤＡＴＡなど）、あるいは、特定の金属フタロシアニン（特に、亜鉛フタロシアニンＺｎＰｃなど）が知られている（特開2005-167175号公報）。
【０２９５】
また、湿式成膜法を用いて正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４を形成する材料としては、上記に記載の蒸着に用いられる正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４を形成する材料に加えて、正孔注入性および正孔輸送性の高分子、正孔注入性および正孔輸送性の架橋性高分子、正孔注入性および正孔輸送性の高分子前駆体、および、重合開始剤などを用いることができる。例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、ポリアニリン化合物（特開２００５−１０８８２８号公報、国際公開第２０１０／０５８７７６号、国際公開第２０１３／０４２６２３号等に記載）、フルオレンポリマー（特開２０１１−２５１９８４号公報、特開２０１１−５０１４４９号公報、特開２０１２−５３３６６１号公報等に記載）、「Xiaohui Yang, David C. Muller, Dieter Neher, Klaus Meerholz,Organic Electronics,12,2253-2257 (2011)」、「Philipp Zacharias, Malte C. Gather, Markus Rojahn, Oskar Nuyken, Klaus Meerholz, Angew. Chem. Int. Ed.,46,4388-4392 (2007)」、「Chei-Yen, Yu-Cheng Lin, Wen-Yi Hung, Ken-Tsung Wong, Raymond C. Kwong, Sean C. Xia, Yu-Hung Chen, Chih-I Wu, J.Mater.Chem., 19,3618-3626(2009)」、「Fei Huang, Yen-Ju Cheng, Yong Zhang, Michelle S. Liu, Alex K.-Y. Jen, J.Mater.Chem., 18,4495-4509(2008)」「Carlos A. Zuniga, Jassem Abdallah, Wojciech Haske, Yadong Zhang, Igor Coropceanu, Stephen Barlow, Bernard Kippelen, Seth R. Marder, Adv.Mater., 25,1739-1744(2013)」、「Wen-Yi Hung, Chi-Yen Lin, Tsang-Lung Cheng, Shih-Wei Yang, Atul Chaskar, Gang-Lun Fan, Ken-Tsung Wong, Teng-Chih Chao, Mei-Rurng Tseng, Organic Electronics,13,2508-2515 (2012)」等に記載の化合物が挙げられる。
【０２９６】
２−５．有機電界発光素子における陽極
陽極１０２は、発光層１０５へ正孔を注入する役割を果たすものである。なお、陽極１０２と発光層１０５との間に正孔注入層１０３および／または正孔輸送層１０４が設けられている場合には、これらを介して発光層１０５へ正孔を注入することになる。
【０２９７】
陽極１０２を形成する材料としては、無機化合物および有機化合物があげられる。無機化合物としては、例えば、金属（アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロムなど）、金属酸化物（インジウムの酸化物、スズの酸化物、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）など）、ハロゲン化金属（ヨウ化銅など）、硫化銅、カーボンブラック、ＩＴＯガラスやネサガラスなどがあげられる。有機化合物としては、例えば、ポリ（３−メチルチオフェン）などのポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどがあげられる。その他、有機電界発光素子の陽極として用いられている物質の中から適宜選択して用いることができる。
【０２９８】
透明電極の抵抗は、発光素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、発光素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば、３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極として機能するが、現在では１０Ω／□程度の基板の供給も可能になっていることから、例えば１００〜５Ω／□、好ましくは５０〜５Ω／□の低抵抗品を使用することが特に望ましい。ＩＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常５０〜３００ｎｍの間で用いられることが多い。
【０２９９】
有機電界発光素子における陽極にはバンク（隔壁材料）を有していてもよい。湿式成膜法により有機電界発光素子を形成する場合、バンク内に各層形成用組成物または発光層形成用組成物を滴下し乾燥させることで任意の層を得ることができる。
【０３００】
バンクの作製にはフォトリソグラフィ技術を用いることができる。フォトリソグラフィの利用可能なバンク材としては、無機系材料、および有機系材料を用いることができ、無機系材料としては例えば、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘおよびその混合物、有機系材料としては、例えば、ポジ型レジスト材料およびネガ型レジスト材料を用いることができる。また、スパッタリング法、インクジェット法、グラビアオフセット印刷、リバースオフセット印刷、スクリーン印刷などのパターン可能な印刷法も用いることができる。その際には永久レジスト材料を用いることもできる。また、バンクは多層構造を有していてもよく、異なる種類の材料が用いられていてもよい。
【０３０１】
バンクに用いられる有機系材料としては、多糖類およびその誘導体、ヒドロキシルを有するエチレン性モノマーの単独重合体および共重合体、生体高分子化合物、ポリアクリロイル化合物、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリフェニレン、ポリフェニルエーテル、ポリウレタン、エポキシ（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合ポリマー（ＡＢＳ）、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリアセテート、ポリノルボルネン、合成ゴム、ポリフルオロビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン等のフッ化ポリマー、フルオロオレフィン−ヒドロカーボンオレフィンの共重合ポリマー、フルオロカーボンポリマー、が挙げられるが、それだけに限定されない。
【０３０２】
以下にバンクのフォトリソグラフィ技術での有機系材料を用いた形成方法の例を示す。電極が形成された素子基板に、発光層形成用組成物などの機能層形成用組成物に対して撥液性を示す材料を塗布し、乾燥することにより、樹脂層を形成する。この樹脂層に対して露光用マスクを用いて露光工程および現像工程を行うことにより、電極が形成された素子基板上にバンクが形成できる。この後、必要であれば、機能層形成用組成物をムラなく広げるため、バンクの表面の不純物を取り除くための、溶媒による洗浄・乾燥工程や紫外線処理等の工程を行ってもよい。
【０３０３】
２−６  有機電界発光素子における基板
基板１０１は、有機電界発光素子１００の支持体となるものであり、通常、石英、ガラス、金属、プラスチックなどが用いられる。基板１０１は、目的に応じて板状、フィルム状、またはシート状に形成され、例えば、ガラス板、金属板、金属箔、プラスチックフィルム、プラスチックシートなどが用いられる。なかでも、ガラス板、および、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製の板が好ましい。ガラス基板であれば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどが用いられ、また、厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、例えば、０．２ｍｍ以上あればよい。厚さの上限値としては、例えば、２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、ＳｉＯ２などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することができる。また、基板１０１には、ガスバリア性を高めるために、少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜などのガスバリア膜を設けてもよく、特にガスバリア性が低い合成樹脂製の板、フィルムまたはシートを基板１０１として用いる場合にはガスバリア膜を設けるのが好ましい。
【０３０４】
２−７．有機電界発光素子の作製方法
有機電界発光素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、印刷法、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などの方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常２ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲である。膜厚は通常、水晶発振式膜厚測定装置などで測定できる。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、材料の種類、膜の目的とする結晶構造および会合構造などにより異なる。蒸着条件は一般的に、蒸着用ルツボの加熱温度＋５０〜＋４００℃、真空度１０−６〜１０−３Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−１５０〜＋３００℃、膜厚２ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することが好ましい。
【０３０５】
次に、有機電界発光素子を作製する方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／ホスト化合物、熱活性化型遅延蛍光体およびホウ素原子を有する化合物を含む発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機電界発光素子の作製法について説明する。
【０３０６】
２−７−１．蒸着法
適当な基板上に、陽極材料の薄膜を蒸着法などにより形成させて陽極を作製した後、この陽極上に正孔注入層および正孔輸送層の薄膜を形成させる。この上に、ホスト化合物、熱活性化型遅延蛍光体およびホウ素原子を有する化合物を共蒸着し薄膜を形成させて発光層とし、この発光層の上に電子輸送層、電子注入層を形成させ、さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法などにより形成させて陰極とすることにより、目的の有機電界発光素子が得られる。なお、上述の有機電界発光素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
蒸着法で発光層を形成する際には、第３成分として式（ｉｉ）で表される化合物や式（２）で表される化合物を選択して用いることが好ましい。特に式（２）のＲ１〜Ｒ１４の少なくとも１つが置換基である化合物を選択して用いることが好ましい。ここでいう置換基としては、上記の第３成分における好ましい置換基を採用することができる。中でも、炭素数１〜２４のアルキル、置換されていてもよいジアリールアミノを特に好ましく採用することができる。これらの置換基を有する化合物を用いて発光層を蒸着法で形成した場合は、置換基を有しない対応化合物、式（ｉ）で表される化合物、式（ｉｉｉ）で表される化合物、あるいは式（４）で表される化合物を用いて蒸着法で形成した場合よりも、有機電界発光素子の外部量子効率が高くて特性が優れている。
また、第３成分として式（ｉ）または式（ｉｉｉ）で表される化合物を用いて蒸着法で発光層を形成する場合は、上記の第３成分における好ましい置換基を採用することが好ましく、炭素数１〜２４のアルキル、置換されていてもよいジアリールアミノを有する化合物を用いることが特に好ましい。これらの置換基を有する化合物を用いて発光層を蒸着法で形成した場合は、置換基を有しない対応化合物を用いて蒸着法で形成した場合よりも、有機電界発光素子の外部量子効率が高くて長寿命であり特性が優れている。
【０３０７】
２−７−２．湿式成膜法
発光層形成用組成物を使用する場合は、湿式成膜法を用いることによって成膜される。
【０３０８】
湿式成膜法は、一般的には、基板に発光層形成用組成物を塗布する塗布工程および塗布された発光層形成用組成物から溶媒を取り除く乾燥工程を経ることで塗膜を形成する。塗布工程の違いにより、スピンコーターを用いる手法をスピンコート法、スリットコーターを用いるスリットコート法、版を用いるグラビア、オフセット、リバースオフセット、フレキソ印刷法、インクジェットプリンタを用いる手法をインクジェット法、霧状に吹付ける手法をスプレー法と呼ぶ。乾燥工程には、風乾、加熱、減圧乾燥などの方法がある。乾燥工程は１回のみ行なってもよく、異なる方法や条件を用いて複数回行なってもよい。また、例えば、減圧下での焼成のように、異なる方法を併用してもよい。
【０３０９】
湿式成膜法とは溶液を用いた成膜法であり、例えば、一部の印刷法（インクジェット法）、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などである。湿式成膜法は真空蒸着法と異なり高価な真空蒸着装置を用いる必要が無く、大気圧下で成膜することができる。加えて、湿式成膜法は大面積化や連続生産が可能であり、製造コストの低減につながる。
【０３１０】
一方で、真空蒸着法と比較した場合には、湿式成膜法は積層化が難しい。湿式成膜法を用いて積層膜を作製する場合、上層の組成物による下層の溶解を防ぐ必要があり、溶解性を制御した組成物、下層の架橋および直交溶媒（Orthogonal solvent、互いに溶解し合わない溶媒）などが駆使される。しかしながら、それらの技術を用いても、全ての膜の塗布に湿式成膜法を用いるのは難しい場合がある。
【０３１１】
２−７−３．真空蒸着法と湿式成膜法の併用
そこで、一般的には、幾つかの層だけを湿式成膜法を用い、残りを真空蒸着法で有機電界発光素子を作製するという方法が採用される。
【０３１２】
例えば、湿式成膜法を一部適用し有機電界発光素子を作製する手順を以下に示す。
（手順１）陽極の真空蒸着法による成膜
（手順２）正孔注入層の湿式成膜法による成膜
（手順３）正孔輸送層の湿式成膜法による成膜
（手順４）ホスト化合物、熱活性化型遅延蛍光体およびホウ素原子を有する化合物を含む発光層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
（手順５）電子輸送層の真空蒸着法による成膜
（手順６）電子注入層の真空蒸着法による成膜
（手順７）陰極の真空蒸着法による成膜
この手順を経ることで、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／ホスト材料、熱活性化型遅延蛍光体およびホウ素原子を有する化合物を含む発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機電界発光素子が得られる。
【０３１３】
２−７−４．インクジェットによる有機電界発光素子の作製例
図６を参考にして、バンクを有する基板にインクジェット法を用いて有機電界発光素子を作製する方法を説明する。まず、バンク（２００）は基板（１１０）上の電極（１２０）の上に設けられている。この場合、インクジェットヘッド（３００）より、バンク（２００）間にインクの液滴（３１０）を滴下し、乾燥させることで塗膜（１３０）を作製することができる。これを繰り返し、次の塗膜（１４０）、さらに発光層（１５０）まで作製し、真空蒸着法を用い電子輸送層、電子注入層および電極を成膜すれば、バンク材で発光部位が区切られた有機電界発光素子を作製することができる。
【０３１４】
このように作製した有機電界発光素子は、水分や酸素から保護するために、封止層（図示省略）によって覆うことが好ましい。例えば、外部から水分や酸素などが浸入すると、発光機能が阻害され、発光効率の低下や、発光しない暗点（ダークスポット）が発生する。また、発光寿命が短くなる可能性がある。封止層としては、例えば、水分や酸素などの透過性が低い、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの無機絶縁材料を用いることができる。また、透明なガラスや不透明なセラミックなどの封止基板を、有機電界発光素子が形成された素子基板に接着剤を介して貼り付けることにより、有機電界発光素子を封止してもよい。
【０３１５】
２−８．有機電界発光素子の応用例
また、本発明は、有機電界発光素子を備えた表示装置または有機電界発光素子を備えた照明装置などにも応用することができる。
有機電界発光素子を備えた表示装置または照明装置は、本実施形態にかかる有機電界発光素子と公知の駆動装置とを接続するなど公知の方法によって製造することができ、直流駆動、パルス駆動、交流駆動など公知の駆動方法を適宜用いて駆動することができる。
【０３１６】
表示装置としては、例えば、カラーフラットパネルディスプレイなどのパネルディスプレイ、フレキシブルカラー有機電界発光（ＥＬ）ディスプレイなどのフレキシブルディスプレイなどが挙げられる（例えば、特開平10-335066号公報、特開2003-321546号公報、特開2004-281086号公報など参照）。また、ディスプレイの表示方式としては、例えば、マトリクスおよび／またはセグメント方式などが挙げられる。なお、マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
【０３１７】
マトリクスでは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置されており、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法としては、線順次駆動方法やアクティブマトリックスのどちらでもよい。線順次駆動の方が構造が簡単であるという利点があるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリックスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。
【０３１８】
セグメント方式（タイプ）では、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決められた領域を発光させることになる。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などが挙げられる。
【０３１９】
照明装置としては、例えば、室内照明などの照明装置、液晶表示装置のバックライトなどが挙げられる（例えば、特開2003-257621号公報、特開2003-277741号公報、特開2004-119211号公報など参照）。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途のバックライトとしては、従来方式が蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であることを考えると、本実施形態に係る発光素子を用いたバックライトは薄型で軽量が特徴になる。
【０３２０】
３．発光層形成用組成物
本発明の発光層形成用組成物は、有機電界発光素子の発光層を湿式法により形成するための組成物である。発光層形成用組成物は、第１成分として少なくとも１種のホスト化合物と、第２成分として少なくとも１種の熱活性化型遅延蛍光体と、第３成分として少なくとも１種のホウ素原子を有する化合物と、第４成分として少なくとも１種の有機溶媒を含む組成物である。ホスト化合物、熱活性化型遅延蛍光体およびホウ素原子を有する化合物については、上記の有機電界発光素子における発光層の説明にて記載した化合物を用いることができる。
【０３２１】
３−１．有機溶媒
本発明の発光層形成用組成物は、少なくとも１種の有機溶媒を含むことが好ましい。成膜時に有機溶媒の蒸発速度を制御することで、成膜性および塗膜の欠陥の有無、表面粗さ、平滑性を制御および改善することができる。また、インクジェット法を用いた成膜時は、インクジェットヘッドのピンホールでのメニスカス安定性を制御し、吐出性を制御・改善することができる。加えて、膜の乾燥速度および誘導体分子の配向を制御することで、該発光層形成用組成物より得られる発光層を有する有機電界発光素子の電気特性、発光特性、効率、および寿命を改善することができる。
【０３２２】
３−１−１．有機溶媒の物性
発光層形成用組成物に第４成分として含まれる少なくとも１種の有機溶媒の沸点は、１３０℃〜３５０℃であり、１４０℃〜３００℃がより好ましく、１５０℃〜２５０℃がさらに好ましい。沸点が１３０℃より高い場合、インクジェットの吐出性の観点から好ましい。また、沸点が３５０℃より低い場合、塗膜の欠陥、表面粗さ、残留溶媒および平滑性の観点から好ましい。良好なインクジェットの吐出性、製膜性、平滑性および低い残留溶媒の観点から、２種以上の有機溶媒を含む構成がより好ましい。一方で、場合によっては、運搬性などを考慮し、発光層形成用組成物中から溶媒を除去することで固形状態とした組成物であってもよい。
【０３２３】
本発明の発光層形成用組成物は、第１成分、第２成分および第３成分である化合物の少なくとも１種に対する良溶媒（ＧＳ）と貧溶媒（ＰＳ）とを第４成分として含み、良溶媒（ＧＳ）の沸点（ＢＰＧＳ）が貧溶媒（ＰＳ）の沸点（ＢＰＰＳ）よりも低いことが特に好ましい。
高沸点の貧溶媒を加えることで成膜時に低沸点の良溶媒が先に揮発し、組成物中の含有物の濃度と貧溶媒の濃度が増加し速やかな成膜が促される。これにより、欠陥が少なく、表面粗さが小さい、平滑性の高い塗膜が得られる。
【０３２４】
溶解度の差（ＳＧＳ−ＳＰＳ）は、１％以上であることが好ましく、３％以上であることがより好ましく、５％以上であることがさらに好ましい。沸点の差（ＢＰＰＳ−ＢＰＧＳ）は、１０℃以上であることが好ましく、３０℃以上であることがより好ましく、５０℃以上であることがさらに好ましい。
【０３２５】
有機溶媒は、成膜後に、真空、減圧、加熱などの乾燥工程により塗膜より取り除かれる。加熱を行う場合、塗布製膜性改善の観点からは、第１成分、第２成分および第３成分である化合物のうち最も高いガラス転移温度（Ｔｇ）＋３０℃以下で行うことが好ましい。また、残留溶媒の削減の観点からは、、第２成分および第３成分である化合物のうち最も低いガラス転移点（Ｔｇ）−３０℃以上で加熱することが好ましい。加熱温度が有機溶媒の沸点より低くても膜が薄いために、有機溶媒は十分に取り除かれる。また、異なる温度で複数回乾燥を行ってもよく、複数の乾燥方法を併用してもよい。
【０３２６】
３−１−２．有機溶媒の具体例
発光層形成用組成物に用いられる有機溶媒としては、炭化水素系溶媒、アルキルベンゼン系溶媒、フェニルエーテル系溶媒、アルキルエーテル系溶媒、環状ケトン系溶媒、脂肪族ケトン系溶媒、単環性ケトン系溶媒、ジエステル骨格を有する溶媒および含フッ素系溶媒などが挙げられ、具体例として、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサン−２−オール、ヘプタン−２−オール、オクタン−２−オール、デカン−２−オール、ドデカン−２−オール、シクロヘキサノール、α−テルピネオール、β−テルピネオール、γ−テルピネオール、δ−テルピネオール、テルピネオール（混合物）、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン、ｏ−キシレン、２，６−ルチジン、２−フルオロ−ｍ−キシレン、３−フルオロ−ｏ−キシレン、２−クロロベンゾ三フッ化物、クメン、トルエン、２−クロロ−６−フルオロトルエン、２−フルオロアニソール、アニソール、２，３−ジメチルピラジン、ブロモベンゼン、４−フルオロアニソール、３−フルオロアニソール、３−トリフルオロメチルアニソール、メシチレン、１，２，４−トリメチルベンゼン、ｔ−ブチルベンゼン、２−メチルアニソール、フェネトール、ベンゾジオキソール、４−メチルアニソール、ｓ−ブチルベンゼン、３−メチルアニソール、４−フルオロ−３−メチルアニソール、シメン、１，２，３−トリメチルベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、２−フルオロベンゾニトリル、４−フルオロベラトロール、２，６−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、３−フルオロベンゾニトリル、デカリン（デカヒドロナフタレン）、ネオペンチルベンゼン、２，５−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール、ベンゾニトリル、３，５−ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル、１−フルオロ−３，５−ジメトキシベンゼン、安息香酸メチル、イソペンチルベンゼン、３，４−ジメチルアニソール、ｏ−トルニトリル、ｎ−アミルベンゼン、ベラトロール、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン、安息香酸エチル、ｎ−ヘキシルベンゼン、安息香酸プロピル、シクロヘキシルベンゼン、１−メチルナフタレン、安息香酸ブチル、２−メチルビフェニル、３−フェノキシト���エン、２，２’−ビトリル、ドデシルベンゼン、ジペンチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、トリメトキシベンゼン、トリメトキシトルエン、２，３−ジヒドロベンゾフラン、１−メチル−４−（プロポキシメチル）ベンゼン、１−メチル−４−（ブチルオキシメチル）ベンゼン、１−メチル−４−（ペンチルオキシメチル）ベンゼン、１−メチル−４−（ヘキシルオキシメチル）ベンゼン、１−メチル−４−（ヘプチルオキシメチル）ベンゼンベンジルブチルエーテル、ベンジルペンチルエーテル、ベンジルヘキシルエーテル、ベンジルヘプチルエーテル、ベンジルオクチルエーテル、ニトロベンゼン、ジメチルニトロベンゼン、アミノビフェニル、ジフェニルアミンなどが挙げられるが、それだけに限定されない。また、溶媒は単一で用いてもよく、混合してもよい。
【０３２７】
有機溶媒としては、アルキルベンゼン系溶媒、フェニルエーテル系溶媒、またはこれらの混合溶媒が好ましい。アルキルベンゼン系溶媒としてはシクロヘキシルベンゼンが好ましく、フェニルエーテル系溶媒としては３−フェノキシトルエンが好ましい。シクロヘキシルベンゼンと３−フェノキシトルエンとの混合溶媒も好ましい。このとき、両者の質量比は特に限定されないが、例えば２：８〜８：２であればよく、５：５〜８：２が好ましい。
【０３２８】
３−２．任意成分
発光層形成用組成物は、その性質を損なわない範囲で、任意成分を含んでいてもよい。任意成分としては、バインダーおよび界面活性剤等が挙げられる。
【０３２９】
３−２−１．バインダー
発光層形成用組成物は、バインダーを含有していてもよい。バインダーは、成膜時には膜を形成するとともに、得られた膜を基板と接合する。また、該発光層形成用組成物中で他の成分を溶解および分散および結着させる役割を果たす。
【０３３０】
発光層形成用組成物に用いられるバインダーとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合体（ＡＥＳ）樹脂、アイオノマー、塩素化ポリエーテル、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、テフロン（登録商標）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、および、上記樹脂およびポリマーの共重合体、が挙げられるが、それだけに限定されない。
【０３３１】
発光層形成用組成物に用いられるバインダーは、１種のみであってもよく複数種を混合して用いてもよい。
【０３３２】
３−２−２．界面活性剤
発光層形成用組成物は、例えば、発光層形成用組成物の膜面均一性、膜表面の親溶媒性および撥液性の制御のために界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、親水性基の構造からイオン性および非イオン性に分類され、さらに、疎水性基の構造からアルキル系およびシリコン系およびフッ素系に分類される。また、分子の構造から、分子量が比較的小さく単純な構造を有する単分子系および分子量が大きく側鎖や枝分かれを有する高分子系に分類される。また、組成から、単一系、二種以上の界面活性剤および基材を混合した混合系に分類される。該発光層形成用組成物に用いることのできる界面活性剤としては、全ての種類の界面活性剤を用いることができる。
【０３３３】
界面活性剤としては、例えば、ポリフローＮｏ．４５、ポリフローＫＬ−２４５、ポリフローＮｏ．７５、ポリフローＮｏ．９０、ポリフローＮｏ．９５（商品名、共栄社化学工業（株）製）、ディスパーベイク（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ）１６１、ディスパーベイク１６２、ディスパーベイク１６３、ディスパーベイク１６４、ディスパーベイク１６６、ディスパーベイク１７０、ディスパーベイク１８０、ディスパーベイク１８１、ディスパーベイク１８２、ＢＹＫ３００、ＢＹＫ３０６、ＢＹＫ３１０、ＢＹＫ３２０、ＢＹＫ３３０、ＢＹＫ３４２、ＢＹＫ３４４、ＢＹＫ３４６（商品名、ビックケミー・ジャパン（株）製）、ＫＰ−３４１、ＫＰ−３５８、ＫＰ−３６８、ＫＦ−９６−５０ＣＳ、ＫＦ−５０−１００ＣＳ（商品名、信越化学工業（株）製）、サーフロンＳＣ−１０１、サーフロンＫＨ−４０（商品名、セイミケミカル（株）製）、フタージェント２２２Ｆ、フタージェント２５１、ＦＴＸ−２１８（商品名、（株）ネオス製）、ＥＦＴＯＰ  ＥＦ−３５１、ＥＦＴＯＰ  ＥＦ−３５２、ＥＦＴＯＰ  ＥＦ−６０１、ＥＦＴＯＰ  ＥＦ−８０１、ＥＦＴＯＰ  ＥＦ−８０２（商品名、三菱マテリアル（株）製）、メガファックＦ−４７０、メガファックＦ−４７１、メガファックＦ−４７５、メガファックＲ−０８、メガファックＦ−４７７、メガファックＦ−４７９、メガファックＦ−５５３、メガファックＦ−５５４（商品名、ＤＩＣ（株）製）、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオルアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス（フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル）、フルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、フルオロアルキルアミノスルホン酸塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンオレエート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩およびアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩を挙げることができる。
界面活性剤は１種で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【０３３４】
３−３．発光層形成用組成物の組成および物性
本発明の発光層形成用組成物では、第１成分、第２成分および第３成分として、優れた溶解性、成膜性、湿式塗布性、熱的安定性、および面内配向性の少なくとも１つを満たす化合物を選択する。また、優れた溶解性、製膜性、湿式塗布性、および面内配向性の観点から、炭素数１〜２４のアルキル、ジアリールアミノ、炭素数５〜２４のシクロアルキル、炭素数６〜２４のアリールおよび炭素数５〜２４のヘテロアリールで置換されている化合物を選択することが好ましい。
【０３３５】
第１成分としては、ｍ位に置換基を有するフェニレン、トリアジン、ピリジン、カルバゾール、ジベンゾフランまたはジベンゾチオフェンを分子中に有するである化合物を選択することが好ましい。第２成分としては、溶解性と成膜性の観点からは分子中にアルキルまたはシクロアルキルを有する化合物が好ましく、また、効率の観点からはオーバリティの高いより棒状の分子が好ましく、例えば、オキサジアゾール、チアジアゾールおよびトリアゾールを分子中に有する化合物が好ましく、式２ＰＸＺ−ＴＡＺを選択することが好ましい。第３成分としては、溶解性と成膜性の観点からは分子中にアルキルまたはシクロアルキルを有する化合物が好ましく、また、効率の観点からはオーバリティの高いより棒状の分子が好ましく、例えば式式(2)で表される化合物が好ましく、B2N4-0230/S-M1、B2N4-0220/S-M1、B2N4-0211/S-M1、BN2BNO-0230/S-M1、およびB2O2N2-0220/S-M1である化合物を選択することが好ましい。
【０３３６】
本発明の発光層形成用組成物における各成分の含有量は、特に限定されないが、第１成分の含有量は、第１成分、第２成分および第３成分の総質量に対して、好ましくは４０質量％〜９８．９９９質量％であり、より好ましくは５０質量％〜９７．９９質量％であり、さらに好ましくは６０質量％〜９４．９質量％である。第２成分の含有量は、第１成分、第２成分および第３成分の総質量に対して、１質量％〜６０質量％であり、より好ましくは２質量％〜５０質量％であり、さらに好ましくは５質量％〜３０質量％である。第３成分の含有量は、第１成分、第２成分および第３成分の総質量に対して、好ましくは０．００１質量％〜３０質量％であり、より好ましくは０．０１〜２０質量％であり、さらに好ましくは０．１〜１０質量％である。上記の範囲であれば、例えば、濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。
【０３３７】
さらに本発明の発光層形成用組成物が有機溶媒を含むとき、第１成分、第２成分および第３成分の各成分の含有量は、発光層形成用組成物中の各成分の良好な溶解性、保存安定性および成膜性、ならびに、該発光層形成用組成物から得られる塗膜の良質な膜質、また、インクジェット法を用いた場合の良好な吐出性、該組成物を用いて作製された発光層を有する有機電界発光素子の、良好な電気特性、発光特性、効率、寿命の観点から、決定すればよい。例えば、上記の観点から、発光層形成用組成物の第１成分、第２成分および第３成分の総質量に対して、第１成分が４０〜９８．９９９質量％、第２成分が１質量％〜６０質量％、第３成分が０．００１質量％〜３０質量％が好ましい。より好ましくは、発光層形成用組成物の第１成分、第２成分および第３成分の総質量に対して、第１成分が５０質量％〜９７．９９質量％、第２成分が２質量％〜５０質量％、第３成分が０．０１質量％〜２０質量％である。さらに好ましくは、発光層形成用組成物の第１成分、第２成分および第３成分の総質量に対して、第１成分が６０質量％〜９４．９質量％、第２成分が５質量％〜３０質量％、第３成分が０．１質量％〜１０質量％である。
【０３３８】
本発明の発光層形成用組成物における各成分の含有量は、発光層形成用組成物中の各成分の良好な溶解性、保存安定性および成膜性、ならびに、該発光層形成用組成物から得られる塗膜の良質な膜質、また、インクジェット法を用いた場合の良好な吐出性、該組成物を用いて作製された発光層を有する有機電界発光素子の、良好な電気特性、発光特性、効率、寿命の観点から、決定すればよい。例えば、上記の観点から、第１成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．０９９８質量％〜４．０質量％、第２成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．０００１質量％〜２．０質量％、第３成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．０００１質量％〜２．０質量％、第４成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、９０．０質量％〜９９．９質量％が好ましい。
【０３３９】
より好ましくは、第１成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．１７質量％〜４．０質量％、第２成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．０３質量％〜１．０質量％、第３成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．０３質量％〜１．０質量％、第４成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、９３．０質量％〜９９．７７質量％である。さらに好ましくは、第１成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．２５質量％〜２．５質量％、第２成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．０５質量％〜０．５質量％、第３成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．０５質量％〜０．５質量％、第４成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、９６．５質量％〜９９．７質量％である。他に好ましい態様としては、第１成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．０９５質量％〜４．０質量％、第２成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．００３質量％〜１．０質量％、第３成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．００２質量％〜１．０質量％、第４成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、９２．０質量％〜９９．９質量％である。
【０３４０】
発光層形成用組成物は、上述した成分を、公知の方法で撹拌、混合、加熱、冷却、溶解、分散等を適宜選択して行うことによって製造できる。また、調製後に、ろ過、脱ガス（デガスとも言う）、イオン交換処理および不活性ガス置換・封入処理等を適宜選択して行ってもよい。
【０３４１】
発光層形成用組成物の粘度としては、高粘度である方が、良好な成膜性とインクジェット法を用いた場合の良好な吐出性が得られる。一方、低粘度である方が薄い膜を作りやすい。このことから、該発光層形成用組成物の粘度は、２５℃における粘度が０．３ｍＰａ・ｓ〜３ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１ｍＰａ・ｓ〜３ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。本発明において、粘度は円錐平板型回転粘度計（コーンプレートタイプ）を用いて測定した値である。
【０３４２】
発光層形成用組成物の表面張力としては、低い方が良好な成膜性および欠陥のない塗膜が得られる。一方、高い方が良好なインクジェット吐出性を得られる。このことから、該発光層形成用組成物の粘度は、２５℃における表面張力が２０ｍＮ／ｍ〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、２０ｍＮ／ｍ〜３０ｍＮ／ｍであることがより好ましい。本発明において、表面張力は懸滴法を用いて測定した値である。
【実施例】
【０３４３】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。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。
以下に、実施例で使用した化合物の合成例を示す。【０３４４】
1.化合物の合成
合成例（１）
化合物（ＥＤ１）：Ｎ７，Ｎ７，Ｎ１３，Ｎ１３，５，９，１１，１５−オクタフェニル−５，９，１１，１５−テトラヒドロ−５，９，１１，１５−テトラアザ−１９ｂ，２０ｂ−ジボラジナフト［３，２，１−ｄｅ：１’，２’，３’−ｊｋ］ペンタセン−７，１３−ジアミンの合成
【化１６１】
2020040298.tif 000163
【０３４５】
［第１段］
窒素雰囲気下、１，３−ジブロモベンゼン（２５．０ｇ、１０６ｍｍｏｌ）、アニリン（２０．３ｍｌ、２２３ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム（０）（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）（９７１ｍｇ、１．０６ｍｍｏｌ）、２，２’−ビス（ジフェニルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル（ＢＩＮＡＰ：１．９８ｇ、３．１８ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔＢｕ（２５．５ｇ、２６５ｍｍｏｌ）およびトルエン（４００ｍｌ）の入ったフラスコを１１０℃に加熱し、１８時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、シリカゲルを用いて濾過し（溶離液：トルエン）、溶媒を減圧留去して粗生成物を得た。得られた粗生成物をトルエンに溶解させた後、適当量を減圧留去し、ヘキサンを加え再沈殿させることで、Ｎ１，Ｎ３−ジフェニルベンゼン−１，３−ジアミン（１６．５ｇ、収率６０％）を白色固体として得た。
【化１６２】
2020040298.tif 000164
【０３４６】
ＮＭＲスペクトルにより得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝５．６３（ｓ，２Ｈ）、６．６０（ｄｄ，２Ｈ）、６．７４（ｔ，１Ｈ）、６．９０（ｔ，２Ｈ）、７．０６（ｄ，４Ｈ）、７．１２（ｔ，１Ｈ）、７．２４（ｄｔ，４Ｈ）．【０３４７】
［第２段］
窒素雰囲気下、１，３−ジブロモ−５−クロロベンゼン（８．１１ｇ、３０ｍｍｏｌ）、ジフェニルアミン（１０．１ｇ、６０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（５５０ｍｇ、０．６ｍｍｏｌ）、２−ジシクロヘキシルフェニルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシジフェニル（ＳＰｈｏｓ：０．４９３ｇ、１．２ｍｍｏｌ）、ナトリウム  tert-ブトキシド（ＮａＯｔＢｕ）（８．６０ｇ、９０ｍｍｏｌ）およびトルエン（３００ｍｌ）の入ったフラスコを８０℃に加熱し、１５時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、シリカゲルを用いて濾過し（溶離液：トルエン）、溶媒を減圧留去して粗生成物を得た。得られた粗生成物をトルエンに溶解させた後、減圧留去することで飽和溶液を調製し、ヘキサンを加え再沈殿させることで、５−クロロ−Ｎ１，Ｎ１，Ｎ３，Ｎ３−テトラフェニルベンゼン−１，３−ジアミン（５．６６ｇ、収率４３％）を白色固体として得た。
【化１６３】
2020040298.tif 000165
【０３４８】
ＮＭＲスペクトルにより得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝６．５６（ｄ，２Ｈ）、６．６４（ｔ，１Ｈ）、７．００（ｔ，４Ｈ）、７．０５（ｄ，８Ｈ）、７．２１（ｄｄ，８Ｈ）．【０３４９】
［第３段］
窒素雰囲気下、第１段で合成したＮ１，Ｎ３−ジフェニルベンゼン−１，３−ジアミン（１．３４ｇ、５．１ｍｍｏｌ）、第２段で合成した５−クロロ−Ｎ１，Ｎ１，Ｎ３，Ｎ３−テトラフェニルベンゼン−１，３−ジアミン（４．８０ｇ、１１ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．１４０ｇ、０．１５ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（６０．７ｍｇ、０．３０ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔＢｕ（１．４７ｇ、１５ｍｍｏｌ）およびトルエン（２００ｍｌ）の入ったフラスコを１１０℃に加熱し、８時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、シリカゲルを用いて濾過し（溶離液：トルエン）、溶媒を減圧留去して粗生成物を得た。得られた粗生成物をヘキサン、メタノールの順に洗浄することで、Ｎ１，Ｎ１’−（１，３−フェニレン）ビス（Ｎ１，Ｎ３，Ｎ３，Ｎ５，Ｎ５−ペンタフェニルベンゼン−１，３，５−トリアミン（４．８０ｇ、収率８７％）を白色固体として得た。
【化１６４】
2020040298.tif 000166
【０３５０】
ＮＭＲスペクトルにより得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝６．３８（ｄ，４Ｈ）、６．４１（ｔ，２Ｈ）、６．５８（ｄｄ，２Ｈ）、６．７０（ｔ，１Ｈ）、６．８８−６．９０（ｍ，１４Ｈ）、６．８５（ｔ，１Ｈ）、６．９９（ｄ，１６Ｈ）、７．０８−７．１５（ｍ，２０Ｈ）．【０３５１】
［第４段］
Ｎ１，Ｎ１’−（１，３−フェニレン）ビス（Ｎ１，Ｎ３，Ｎ３，Ｎ５，Ｎ５−ペンタフェニルベンゼン−１，３，５−トリアミン（３．２４ｇ、３．０ｍｍｏｌ）およびオルトジクロロベンゼン（４００ｍｌ）の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、室温で、三臭化ホウ素（１．１３ｍｌ、１２ｍｍｏｌ）を加えた。滴下終了後、１８０℃まで昇温して２０時間撹拌した。その後、再び室温まで冷却して、Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（７．７０ｍｌ、４５ｍｍｏｌ）を加え、発熱が収まるまで撹拌した。その後、６０℃で減圧下、反応溶液を留去して粗生成物を得た。得られた粗生成物をアセトニトリル、メタノール、トルエンの順に洗浄し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：トルエン）で精製後粗体をｏ−ジクロロベンゼンで２回再結晶を行い、その後１×１０−４ｍｍＨｇの減圧下、４４０℃にて昇華精製を行うことで、化合物（ＥＤ１）を１．１７ｇ得た。
【化１６５】
2020040298.tif 000167
【０３５２】
ＮＭＲスペクトルにより得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝５．７２（ｓ，２Ｈ）、５．７４（ｓ，２Ｈ）、５．８６（ｓ，１Ｈ）、６．８３（ｄ，２Ｈ）、６．８８−６．９３（ｍ，１２Ｈ）、７．０５（ｔ，８Ｈ）、７．１２−７．１９（ｍ，６Ｈ）、７．２４−７．２６（ｍ，４Ｈ）、７．０５（ｄ，４Ｈ）、７．１２（ｄｄ，８Ｈ）、７．１２−７．１９（ｍ，６Ｈ）、７．３２（ｄ，４Ｈ）、７．３８（ｄｄ，２Ｈ）、７．４２（ｔ，２Ｈ）、７．４６（ｄｄ，２Ｈ）、７．４７（ｄｄ，４Ｈ）、９．３０（ｄ，２Ｈ）、１０．５（ｓ，１Ｈ）．【０３５３】
１３Ｃ−ＮＭＲ（１０１ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：９９.５（２Ｃ＋２Ｃ）、１０３.４（１Ｃ）、１１６．８（２Ｃ）、１２０.０（２Ｃ）、１２３.１（４Ｃ）、１２５.３（８Ｃ）、１２７.１（２Ｃ）、１２７.６（２Ｃ）、１２８.５（８Ｃ）、１２９.６（４Ｃ）、１２９.８（４Ｃ）、１３０.２（４Ｃ＋２Ｃ）、１３０.３（４Ｃ）、１３５.０（２Ｃ）、１４２.１（２Ｃ）、１４２．５（２Ｃ）、１４３．３（１Ｃ）、１４６．８（４Ｃ）、１４７．９（２Ｃ＋２Ｃ）、１４８.０（２Ｃ）、１５０.１（２Ｃ）、１５１．１（２Ｃ）．【０３５４】
合成例（２）
化合物（１−４１）：２，１２−ジ−ｔ−ブチル−５，９−ビス（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−７−メチル−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセンの合成【０３５５】
【化１６６】
2020040298.tif 000168
化合物（１−４１）は、国際公開第２０１５／１０２１１８号の「合成例（３２）」に記載された方法に準じて合成した。【０３５６】
以下、合成例（１−２）〜（１−４）、（１−９）〜（１−１４）では、前述した合成例（１−１）と同様の方法を用い、各化合物を合成した。【０３５７】
合成例（３）
化合物（１−３１）：２，１２−ジ−ｔ−ブチル−５，９−ビス（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセンの合成
【化１６７】
2020040298.tif 000169
【０３５８】
合成例（４）
化合物（１−５３）：２，１２−ジ−ｔ−ブチル−５，９−ビス（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−７−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセンの合成
【化１６８】
2020040298.tif 000170
【０３５９】
合成例（５）
化合物（１−３７）：３，１２−ジ−ｔ−ブチル−９−（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−５−（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセンの合成
【化１６９】
2020040298.tif 000171
【０３６０】
合成例（６）
化合物（１−４６）：３，１２−ジ−ｔ−ブチル−９−（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−５−（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−７−メチル−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセンの合成
【化１７０】
2020040298.tif 000172
【０３６１】
化合物（１−４６）は、国際公開第２０１５／１０２１１８号の「合成例（３２）」に記載された方法に準じて合成した。【０３６２】
合成例（７）
化合物（１−５０）：２，１２−ジ−ｔ−ブチル−Ｎ，Ｎ，５，９−テトラキス（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセン−７−アミンの合成
【化１７１】
2020040298.tif 000173
【０３６３】
化合物（１−５０）は、国際公開第２０１５／１０２１１８号の「合成例（３２）」に記載された方法に準じて合成した。【０３６４】
合成例（８）
化合物（１−４９）：２，１２−ジ−ｔ−ブチル−５，９−ビス（４−（ｔ−ブチル）フェニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセン−７−アミンの合成
【化１７２】
2020040298.tif 000174
【０３６５】
化合物（１−４９）は、特開２０１６−８８９２７号公報の「比較合成例（１）」に記載された方法に準じて合成した。【０３６６】
合成例（９）
式（１−３４０）の化合物：１５，１５−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−１５Ｈ−５，９−ジオキサ−１６ｂ−ボラインデノ［１，２−ｂ］ナフト［１，２，３−ｆｇ］アントラセン−１３−アミンの合成
【化１７３】
2020040298.tif 000175
【０３６７】
化合物（１−３４０）は、国際公開第２０１７／１２６４４３号の「合成例（４）」に記載された方法に準じて合成した。【０３６８】
合成例（１０）
式（１−３５１）の化合物：５−（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−１５，１５−ジメチル−Ｎ，Ｎ，２−トリフェニル−５Ｈ，１５Ｈ−９−オキサ−５−アザ−１６ｂ−ボラインデノ［１，２−ｂ］ナフト［１，２，３−ｆｇ］アントラセン−１３−アミンの合成
【化１７４】
2020040298.tif 000176
【０３６９】
化合物（１−３５１）は、国際公開第２０１７／１２６４４３号の「合成例（５）」に記載された方法に準じて合成した。【０３７０】
2.基礎物性の評価
サンプルの準備
評価対象の化合物の吸収特性と発光特性（蛍光と燐光）を評価する際には、評価対象の化合物のみを薄膜化し評価するか、あるいは、評価対象の化合物を適切なマトリックス材料中に分散して薄膜化して評価した。【０３７１】
評価対象の化合物のみを薄膜化し評価する際は、化合物をガラス基板上に厚さ３０〜１００ｎｍで真空蒸着してサンプルとした。
評価対象の化合物を適切なマトリックス材料中に分散する際のマトリックス材料としては、市販のＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）を用いた。本実施例では、ＰＭＭＡと評価対象の化合物をトルエン中で溶解させた後、スピンコーティング法により石英製の透明支持基板（１０ｍｍ×１０ｍｍ）上に厚さ１０ｎｍの薄膜を形成してサンプルを作製した。サンプルの濃度は１質量％とした。【０３７２】
吸収特性と発光特性の評価
サンプルの吸収スペクトルの測定は、紫外可視近赤外分光光度計（（株）島津製作所、ＵＶ−２６００）を用いて行った。また、サンプルの蛍光スペクトルおよび燐光スペクトルの測定は、分光蛍光光度計（日立ハイテク（株）製、Ｆ−７０００）を用いて行った。【０３７３】
蛍光スペクトルの測定に対しては、室温で３４０ｎｍ前後の適切な励起波長で励起しフォトルミネッセンスを測定した。燐光スペクトルの測定に対しては、付属の冷却ユニットを使用して、前記サンプルを液体窒素に浸した状態（温度７７Ｋ）で測定した。燐光スペクトルを観測するため、光学チョッパを使用して励起光照射から測定開始までの遅れ時間を調整した。サンプルは適切な励起波長で励起しフォトルミネッセンスを測定した。【０３７４】
第３成分の各化合物については、室温における吸収スペクトルのピークトップと発光スペクトルのピークトップの差からストークスシフトを求めた。【０３７５】
また、絶対ＰＬ量子収率測定装置（浜松ホトニクス（株）製、Ｃ９９２０−０２Ｇ）を用いて蛍光量子収率（ＰＬＱＹ）を測定した。
さらに、直流電流を連続的に印加して発光強度が初期の５０％になるまでの時間を測定し、素子寿命（ＬＴ５０）を評価した。【０３７６】
蛍光寿命（遅延蛍光）の評価
蛍光寿命測定装置（浜松ホトニクス（株）製、Ｃ１１３６７−０１）を用いて３００Ｋで蛍光寿命を測定した。具体的には、適切な励起波長で測定される極大発光波長において蛍光寿命の早い発光成分と遅い発光成分を観測した。蛍光を発光する一般的な有機電界発光材料の室温における蛍光寿命測定では、熱による３重項成分の失活により、燐光に由来する３重項成分が関与する遅い発光成分が観測されることはほとんどない。評価対象の化合物において遅い発光成分が観測された場合は、励起寿命の長い３重項エネルギーが熱活性化により１重項エネルギーに移動して遅延蛍光として観測されたことを示すことになる。ここでは、遅延蛍光の蛍光寿命をTau(Delay)として測定した。【０３７７】
Ｅ（Ｓ，Ｓｈ）、Ｅ（Ｔ，Ｓｈ）、Ｅ（Ｓ，ＰＴ）、Ｅ（Ｔ，ＰＴ）およびΔＥ（ＳＴ）の算出
一重項励起エネルギー準位Ｅ（Ｓ，Ｓｈ）は、蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩を通る接線とベースラインとの交点における波長ＢＳｈ（ｎｍ）から、Ｅ（Ｓ，Ｓｈ）＝１２４０／ＢＳｈで算出した。また、三重項励起エネルギー準位Ｅ（Ｔ，Ｓｈ）は、燐光スペクトルのピーク短波長側の肩を通る接線とベースラインとの交点における波長ＣＳｈ（ｎｍ）から、Ｅ（Ｔ，Ｓｈ）＝１２４０／ＣＳｈで算出した。さらに蛍光スペクトルの極大ピーク発光波長も測定した。
本明細書では、第１成分の一重項励起エネルギー準位をＥ（１，Ｓ，Ｓｈ）、第２成分の一重項励起エネルギー準位をＥ（２，Ｓ，Ｓｈ）、第３成分の一重項励起エネルギー準位をＥ（３，Ｓ，Ｓｈ）、第１成分の三重項励起エネルギー準位をＥ（１，Ｔ，Ｓｈ）、第２成分の三重項励起エネルギー準位をＥ（２，Ｔ，Ｓｈ）、第３成分の三重項励起エネルギー準位をＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）と表示する。【０３７８】
ΔＥ（ＳＴ）はＥ（Ｓ，Ｓｈ）とＥ（Ｔ，Ｓｈ）のエネルギー差である。ΔＥ（ＳＴ）＝Ｅ（Ｓ，Ｓｈ）−Ｅ（Ｔ，Ｓｈ）で定義される。また、ΔＥ（ＳＴ）は、例えば、"Purely organic electroluminescent material realizing 100% conversion from electricity to light", H. Kaji, H. Suzuki, T. Fukushima, K. Shizu, K. Katsuaki, S. Kubo,T. Komino, H. Oiwa, F. Suzuki, A. Wakamiya, Y. Murata, C. Adachi, Nat. Commun. 2015, 6, 8476.に記載の方法でも算出することができる。
本明細書では、第１成分のΔＥ（ＳＴ）をΔＥ（１，ＳT，Ｓｈ）、第２成分のΔＥ（ＳＴ）をΔＥ（２，ＳT，Ｓｈ）、第３成分のΔＥ（ＳＴ）をΔＥ（３，ＳT，Ｓｈ）と表示する。【０３７９】
実施例と比較例で用いた第１成分の化合物について基礎物性を測定した結果を以下の表にまとめて示す。
【表１】
2020040298.tif 000177
【０３８０】
実施例と比較例で用いた第２成分の化合物について基礎物性を測定した結果を以下の表にまとめて示す。
【表２】
2020040298.tif 000178
【０３８１】
実施例と比較例で用いた第３成分の化合物について基礎物性を測定した結果を以下の表にまとめて示す。表中、Ｒ−ＢＤ２は燐光スペクトルを観測できず、Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）が非常に低いことが示唆された。また、表中「Ｎ．Ｄ．」は測定していないことを示す。
【表３】
2020040298.tif 000179
【表４】
2020040298.tif 000180
【０３８２】
以下の表に、主な化合物の蛍光スペクトルの極大ピーク発光波長を測定した結果を示す。
【表５】
2020040298.tif 000181
【０３８３】
3.有機電界発光素子の作製
有機電界発光素子を作製し、電圧を印加して電流密度、輝度、色度および外部量子効率を測定した。作製した有機電界発光素子の構成として、まず以下の構成Ａ（表１）を選定して評価した。構成Ａは熱活性化型遅延蛍光用材料に適合した構成である。構成Ａは文献（Adv. Mater. 2016, 28, 2777-2781）で示された高い効率を期待できる素子構成である。ただし、本発明の化合物の適用はこれらの構成に限定されず、各層の膜厚や構成材料は本発明の化合物の基礎物性によって適宜変更することができる。【０３８４】
＜実施例１−１から１−３および比較例１−１から１−４＞
スパッタリングにより２００ｎｍの厚さに製膜したＩＴＯを５０ｎｍまで研磨した、２６ｍｍ×２８ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板（（株）オプトサイエンス製）を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（長州産業（株）製）の基板ホルダーに固定し、ＮＰＤ、ＴｃＴａ、ｍＣＰ、第１成分（ｍＣＢＰ）、第２成分（下の表に記載の化合物）、第３成分（ＥＤ１）およびＴＳＰＯ１をそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ボート、ＬｉＦおよびアルミニウムをそれぞれ入れた窒化アルミニウム製蒸着用ボートを装着した。【０３８５】
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、下記各層を形成した。真空槽を５×１０−４Ｐａまで減圧し、まず、ＮＰＤを加熱して膜厚４０ｎｍになるように蒸着し、次に、ＴｃＴａを加熱して膜厚１５ｎｍになるように蒸着して２層からなる正孔注入輸送層を形成した。次に、ｍＣＰを加熱して膜厚１５ｎｍになるように蒸着して電子阻止層を形成した。次に、下の表に記載される第１成分、第２成分および第３成分を同時に加熱して膜厚２０ｎｍになるように共蒸着して発光層を形成した。第１成分、第２成分および第３成分の質量比が下の表に記載される比になるように蒸着速度を調節した。次に、ＴＳＰＯ１を加熱して膜厚３０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成した。以上の各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒とした。その後、ＬｉＦを加熱して膜厚１ｎｍになるように０．０１〜０．１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、アルミニウムを加熱して膜厚１００ｎｍになるように蒸着して陰極を形成し、有機電界発光素子を得た。このとき、アルミニウムの蒸着速度は１ｎｍ〜１０ｎｍ／秒になるように調節した。【０３８６】
【表６】
2020040298.tif 000182
【０３８７】
【化１７５】
2020040298.tif 000183
【０３８８】
【化１７６】
2020040298.tif 000184
【０３８９】
【化１７７】
2020040298.tif 000185
【０３９０】
作製した実施例１−１から１−３および比較例１−１から１−４の各有機電界発光素子について、ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、蛍光ピーク波長、半値幅および外部量子効率を測定した。結果を下の表に示す。なお、下の表におけるE(S,Sh)の関係およびE(T,Sh)の関係は、第１成分、第2成分および第３成分のエネルギー準位の大小関係を示している。例えば、E(S,Sh)の関係において「１＞２＞３」と表示されているものは、Ｅ（１，S，Ｓｈ）＞Ｅ（２，S，Ｓｈ）＞Ｅ（３，S，Ｓｈ）であることを意味している。【０３９１】
【表７】
2020040298.tif 000186
【０３９２】
発光色は、実施例１−１から１−３、比較例１−３および比較例１−４が深い青色（ディープブルー）であり、比較例１−１が空色（スカイブルー）から緑がかった青色（グリニッシュブルー）であり、比較例１−２が青色（ブルー）であった。【０３９３】
実施例１−１から１−３と比較例１−１から１−４を比較すると、Ｅ（１，S，Ｓｈ）≧Ｅ（２，S，Ｓｈ）≧Ｅ（３，S，Ｓｈ）の関係を満たす第１成分、第２成分および第３成分を組み合わせて発光層に用いたときに、色味が良好で半値幅が狭く、外部量子収率が高くなることが確認された。発光層に第３成分を用いなかったときは半値幅が広くなって外部量子効率が低下し、発光層に第２成分を用いなかった場合は外部量子効率が低下する結果となった。また、発光層に用いる第２成分の構造により与える特性は異なり、Ｄ−Ａ−Ｄ型の構造を有する２ＰＸＺ−ＴＡＺを用いた実施例１−１が最も高い外部量子効率を与えることが確認された。【０３９４】
＜実施例１−４から１−１１および比較例１−５＞
下の表に記載される材料を用いた点を変更し、その他は実施例１−１と同じ手順により、実施例１−４から１−１１および比較例１−５の有機電界発光素子を製造した。実施例１−４、比較例１−５、実施例１−５では第３成分の化合物を替え、実施例１−６から１−１１では第１成分の化合物を替えている。【０３９５】
【表８】
2020040298.tif 000187
【０３９６】
【化１７８】
2020040298.tif 000188
【０３９７】
【化１７９】
2020040298.tif 000189
【０３９８】
作製した実施例１−４から１−１１および比較例１−５の各有機電界発光素子について、実施例１−１と同様にＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、蛍光ピーク波長、半値幅および外部量子効率を測定した。結果を下の表に示す。【０３９９】
【表９】
2020040298.tif 000190
【０４００】
実施例１−４から１−１１および比較例１−５では、いずれもＥ（１，S，Ｓｈ）≧Ｅ（２，S，Ｓｈ）≧Ｅ（３，S，Ｓｈ）の関係式を満たす第１成分、第２成分および第３成分を組み合わせて発光層に用いているが、第３成分としてホウ素原子を有さない化合物であるＲ−ＢＤ２を用いた比較例１−５よりも、第３成分としてホウ素原子を有する化合物を用いた実施例１−４から１−１１の方が半値幅が小さくて外部量子効率が高かった。
また、式（ｉ）の化合物であるＲＤ−３を第３成分として用いた実施例１−５よりも、式（ｉ）の二量体に相当する式（ｉｉ）の化合物であるＲＤ−１やＥＤ１を第３成分として用いた実施例１−４および１−６から１−１１の方が半値幅が小さくて、より好ましい特性を示した。また、実施例の中では、Ｅ（１，Ｔ，Ｓｈ）＞Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）＞Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）である実施例１−４および１−６から１−１１の方が、Ｅ（１，Ｔ，Ｓｈ）＞Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）＞Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）である実施例１−５よりも、半値幅が小さくて外部量子効率も同等以上であった。特に、ジアリールアミノ基で置換された構造を有するＥＤ１を第３成分として用いた場合には、特に半値幅が小さくて外部量子効率が高く、有機電界発光素子としての特性が一段と優れたものであることが確認された。【０４０１】
＜実施例１−１２から１−１５および比較例１−６＞
下の表に記載される材料を用いた点を変更し、その他は実施例１−１と同じ手順により、実施例１−４から１−１１および比較例１−５の有機電界発光素子を製造した。これらの具体例では、第２成分の化合物を替えている。【０４０２】
【表１０】
2020040298.tif 000191
【０４０３】
【化１８０】
2020040298.tif 000192
【０４０４】
作製した実施例１−１２から１−１５および比較例１−６の各有機電界発光素子について、実施例１−１と同様にＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、蛍光ピーク波長、半値幅および外部量子効率を測定した。結果を下の表に示す。【０４０５】
【表１１】
2020040298.tif 000193
【０４０６】
Ｅ（１，S，Ｓｈ）≧Ｅ（２，S，Ｓｈ）≧Ｅ（３，S，Ｓｈ）の関係を満たす第１成分、第２成分および第３成分を組み合わせて発光層に用いた実施例１−１２から１−１５が、Ｅ（１，S，Ｓｈ）≧Ｅ（２，S，Ｓｈ）≧Ｅ（３，S，Ｓｈ）の関係を満たさない比較例１−６よりも半値幅が狭く、外部量子収率が高かった。また、実施例１−１２から１−１５の結果は、第２成分の種類を替えても、良好な特性が維持されることを示している。【０４０７】
＜実施例１−１６から１−２６＞
下の表に記載される材料を用いて、電子輸送層を厚み１０ｎｍの電子輸送層１と厚み２０ｎｍの電子輸送層２の２層形成して構成Ｂとした点を変更し、その他は実施例１−１と同じ手順により、実施例１−１６から１−２６の有機電界発光素子を製造した。実施例１−２３の電子輸送層２は、ＢＰｙ−ＴＰ２およびＬｉｑを加熱してそれぞれの比が質量比で７：３になるように膜厚２０ｎｍに蒸着することにより形成した。また、実施例１−２４の電子輸送層２は、ＳＦ３−ＴＲＺおよびＬｉｑを加熱してそれぞれの比が質量比で７：３になるように膜厚２０ｎｍに蒸着することにより形成した。【０４０８】
【表１２】
2020040298.tif 000194
【０４０９】
【化１８１】
2020040298.tif 000195
【０４１０】
作製した実施例１−１６から１−２６の各有機電界発光素子について、実施例１−１と同様にＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、蛍光ピーク波長、半値幅、外部量子効率を測定し、さらに素子寿命（ＬＴ５０）も測定した。結果を下の表に示す。【０４１１】
【表１３】
2020040298.tif 000196
【０４１２】
実施例１−１６から１−２６において、電子輸送層を２層形成した有機電界発光素子においても良好な特性を示すことが確認された。また、いずれの有機電界発光素子も十分な素子寿命を有することが確認された。【０４１３】
＜実施例１−２７から１−５５および比較例１−７＞
下の表に記載される材料を用いた点を変更し、その他は実施例１−１４と同じ手順により、実施例１−２７から１−５５および比較例１−７の構成Ｂの有機電界発光素子を製造した。実施例１−２７から１−５５では、式（ｉｉ）で表される多様な化合物を第３成分として用いて評価した。【０４１４】
【表１４】
2020040298.tif 000197
【０４１５】
【化１８２】
2020040298.tif 000198
【０４１６】
【化１８３】
2020040298.tif 000199
【０４１７】
【化１８４】
2020040298.tif 000200
【０４１８】
【化１８５】
2020040298.tif 000201
【０４１９】
作製した実施例１−２７から１−５５と比較例１−７の各有機電界発光素子について、実施例１−１６と同様にＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、蛍光ピーク波長、半値幅、外部量子効率、素子寿命（ＬＴ５０）を測定した。結果を以下の表に示す。【０４２０】
【表１５】
2020040298.tif 000202
【０４２１】
実施例１−２７から１−５５および比較例１−７では、いずれもＥ（１，Ｓ，Ｓｈ）≧Ｅ（２，Ｓ，Ｓｈ）≧Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）を満たす第１成分、第２成分および第３成分を組み合わせて発光層に用いているが、第３成分としてホウ素原子を有さない化合物であるＲ−ＢＤ２を用いた比較例１−７よりも、第３成分としてホウ素原子を有する化合物を用いた実施例１−２７から１−５５の方が半値幅が小さくて外部量子効率が高く素子寿命も長かった。
実施例１−２７から１−３８および１−４０から１−５５は、いずれもＥ（１，Ｔ，Ｓｈ）＞Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）≧Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）の関係式を満たすため、素子寿命が長く外部量子効率も高かった。一方、Ｅ（１，Ｔ，Ｓｈ）＞Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）＞Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）である有機電界発光素子のうち、実施例１−３９はΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）が０．０８ｅＶで十分に低いことから、半値幅が小さく外部量子効率が高かった。一方、比較例１−７は、第３成分であるＲ−ＢＤ２からの燐光発光が認められず、ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）が大きいことから、半値幅が大きくて外部量子効率が低かった。
実施例１−２７から１−５５は、いずれも式（ｉｉ）で表される構造を有する。式（ｉ）の骨格が二量化した多量体骨格を有するとともに、骨格が対称形を有していることから、良好な特性を示すものと考えられる。【０４２２】
＜実施例１−５６から１−７２および比較例１−８＞
下の表に記載される材料を用いた点を変更し、その他は実施例１−１４と同じ手順により、実施例１−５６から１−７２および比較例１−８の構成Ｂの有機電界発光素子を製造した。実施例１−５６から１−７２では、式（ｉ）で表される多様な化合物を第３成分として用いて評価した。【０４２３】
【表１６】
2020040298.tif 000203
【０４２４】
【化１８６】
2020040298.tif 000204
【０４２５】
【化１８７】
2020040298.tif 000205
【０４２６】
作製した実施例１−５６から１−７２と比較例１−８の各有機電界発光素子について、実施例１−１６と同様にＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、蛍光ピーク波長、半値幅、外部量子効率、素子寿命（ＬＴ５０）を測定した。Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）が０．３ｅＶ未満であって、ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）がΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）よりも大きい実施例１−５６から１−６６および比較例１−８の測定結果を以下の表に示す。また、Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）が０．３ｅＶ以上であって、ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）がΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）よりも大きい実施例１−６７から１−７２の測定結果について、後掲の表に示す。【０４２７】
【表１７】
2020040298.tif 000206
【０４２８】
その結果、Ｅ（１，S，Ｓｈ）≧Ｅ（２，S，Ｓｈ）≧Ｅ（３，S，Ｓｈ）の関係を満たす第１成分、第２成分および第３成分を組み合わせて発光層に用いた実施例１−５６から１−７２の素子寿命（ＬＴ５０）が長い反面、Ｅ（１，S，Ｓｈ）≧Ｅ（２，S，Ｓｈ）≧Ｅ（３，S，Ｓｈ）の関係を満たさない比較例１−８の素子寿命（ＬＴ５０）が短いことが確認された。
実施例１−５６から１−７２の半値幅は２２〜３０ｎｍの範囲内であり、外部量子効率は１２．０〜１６．８％の範囲内であり、素子寿命（ＬＴ５０）は８２〜１１６時間の範囲内であった。いずれも良好な特性ではあるが、上記の実施例１−２７から１−５５の方がさらに良好な特性を示した。このことは、式（ｉ）で表される構造を有する化合物を第３成分として用いる場合よりも、式（ｉｉ）のように式（ｉ）が多量化した構造を有する化合物を第３化合物として用いる方が、特性が一段と良好になることを示している。【０４２９】
この傾向は、実施例１−２７から１−７２で用いた第３成分の化合物を基本骨格の構造別に分類して、各基本骨格ごとに半値幅、外部量子効率および素子寿命（ＬＴ５０）の各データを平均してグラフにした図８からも明らかである。図８では、B2N2O2、B2N4、B2O2N2、BN2、BN2/BNO、BN2/BON、BONf、BOnN、BN2、BONの各基本骨格を有する化合物別に半値幅、外部量子効率および素子寿命（ＬＴ５０）を平均してグラフ化した結果を順に示している。基本骨格を示すB2N2O2、B2N4、B2O2N2、BN2、BN2/BNO、BN2/BON、BONf、BOnN、BN2、BONは、本明細書で参照している第３成分の各化合物の略号の一部として含まれている。図７には、これらの各基本骨格を有する化合物のTau(Delay)とストークスシフトを平均してグラフ化した結果も示す。図７と図８を見ると、Tau(Delay)が小さいものが素子寿命（ＬＴ５０）が長く、また、半値幅が狭くて、外部量子効率も高い傾向があることがうかがえる。式（ｉｉ）で表される化合物は式（ｉ）で表される化合物よりもTau(Delay)が小さく、式（ｉｉ）で表される化合物を第３成分として用いた有機電界発光素子の特性がより優れたものになっている。式（ｉｉ）で表される化合物の中でも、特にB2N4の基本骨格を有する化合物が好ましい。【０４３０】
Tau(Delay)が小さい式（ｉｉ）で表される化合物を第３成分として用いた実施例１−２７から１−５５の測定結果に基づいて、基本骨格に置換する置換基の種類と半値幅、外部量子効率および素子寿命（ＬＴ５０）の関係をグラフ化して図１０に示した。図９には、置換基ごとのTau(Delay)とストークスシフトの平均値のグラフを示す。図９および図１０では、カルバゾリル（Ｃｚ）、ジフェニルアミノ（ＤＰＡ）、ジフェニルアミノとフッ素原子の両方（ＤＰＡ＆Ｆ）、フェニル（Ｐｈ）、tert-ブチル（ｔＢｕ）で置換された化合物に分けてグラフ化している。なお、ジフェニルアミノ（ＤＰＡ）とフェニル（Ｐｈ）はアルキル置換されているものを含む。図９および図１０より、ジフェニルアミノ（ＤＰＡ）で置換されている化合物がTau(Delay)もストークスシフトもともに小さくて、素子寿命（ＬＴ５０）が長く、また、半値幅が狭くて、外部量子効率も高い。ただし、ジフェニルアミノとともにフッ素原子でも置換されたＤＰＡ＆Ｆは、素子寿命（ＬＴ５０）がジフェニルアミノ単独で置換された場合ほど長くない。置換基としてはジフェニルアミノ（ＤＰＡ）が素子特性の改善に特に優れた効果を示し、カルバゾリル（Ｃｚ）、フェニル（Ｐｈ）、tert-ブチル（ｔＢｕ）も良好な効果を示す。【０４３１】
図１１は、式（ｉ）で表される化合物を第３成分として用いた実施例１−５６から１−６６の測定結果に基づいて、基本骨格に置換する置換基の種類とストークスシフトの平均値および半値幅の平均値との関係をグラフ化したものである。フェニル（Ｐｈ）で置換されている化合物のストークスシフトが小さくて、半値幅が狭いことが確認された。特にオルト位がアルキル置換されたフェニル基の効果が優れていた。【０４３２】
図７によると、式（ｉ）で表される化合物であるＢＯＮｆとＢＯｎＮのストークスシフトが小さいことが示されている。ＢＯＮｆとＢＯｎＮはいずれもΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）が０．３ｅＶ超でやや大きいため、これらの化合物を第３成分として用いた実施例１−６７から１−７２はＥ（１，Ｔ，Ｓｈ）＞Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）＞Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）の関係にあり、また、ΔＥ（３，ＳＴ，Ｓｈ）＞ΔＥ（２，ＳＴ，Ｓｈ）の関係にある。このような実施例１−６７から１−７２について、第３成分のストークスシフトと素子特性の評価結果を以下の表に示す。下の表の結果は、ストークスシフトが小さい方が、素子寿命（ＬＴ５０）が長くなる傾向を示している。このことから、Ｅ（１，Ｔ，Ｓｈ）＞Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）＞Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）の関係にある場合であっても、第３成分としてストークスシフトが小さい化合物を用いれば素子特性を良好になることが示された。【０４３３】
【表１８】
2020040298.tif 000207
【０４３４】
4.発光層形成用組成物
次に、本発明をさらに詳細に説明するために、本発明の発光層形成用組成物の具体例とその評価結果を示すが、本発明はこれらの具体例に限定されない。【０４３５】
＜実施例２−１から２−３２＞
下の表に示す第１成分、第２成分、第３成分および第４成分を表に記載される比率で混合して攪拌することにより、発光層形成用組成物を調製した。表中、第４成分として用いているＴｏｌはトルエン、ＤＨＮｐはデカヒドロナフタレン、３ＰｘＴは３−フェノキシトルエン、ｃ６Ｂはシクロヘキシルベンゼン、Ａｎｉｓはアニソール、Ｘｙｌはキシレン（混合物）、１ＭＮｐは１−メチルナフタレン、８Ｂはｎ−オクチルベンゼン、ＤＰＥはジフェニルエーテル、４ＦＡｎｉｓは４−フルオロアニソールである。【０４３６】
【表１９】
2020040298.tif 000208
【０４３７】
【化１８８】
2020040298.tif 000209
【０４３８】
【化１８９】
2020040298.tif 000210
【０４３９】
調製した各発光層形成用組成物について、以下の評価を行った。【０４４０】
（１）溶解性評価
インクジェット塗布用インク組成物としての有用性を評価するために、各発光層形成用組成物の濁りおよび沈殿を確認して溶解性を評価した。濁りおよび沈殿のないものを「ＯＫ」、濁りまたは沈殿が起きたものを「ＮＧ」とした。【０４４１】
（２）製膜性の評価
溶解性の評価において「ＯＫ」であった発光層形成用組成物に関して、下記の手順でスピンコート成膜またはインクジェット印刷後に得られた膜の製膜性を評価した。製膜後に、膜に、ピンホールまたは析出またはムラのあるものを「×」、ピンホール、化合物の析出およびムラのないものを「○」、ピンホール、化合物の析出およびムラがなく、平滑性が高いもの（Ｒａ＜５ｎｍ）を「◎」で示した。【０４４２】
（スピンコート）
厚み０．５ｍｍ、サイズ２８×２６ｍｍの清浄なガラス基板に、照射エネルギー１０００ｍＪ／ｃｍ２（低圧水銀灯（２５４ナノメートル））を照射することでＵＶ−Ｏ３処理を行った。次いで、０．３〜０．６ｍＬのインク組成物をガラス上に滴下し、スピンコート（スロープ、５秒間→５００〜５０００ｒｐｍ、１０秒間→スロープ、５秒間）を行った。さらに、１２０℃のホットプレート上で１０分間乾燥させた。【０４４３】
（インクジェット）
インクジェットを用いて、１００ｐｐｉのピクセル内に吐出し、１００℃で乾燥させた。
インクジェットの吐出安定性についても、インクジェット吐出開始直後と２４時間連続運転後にそれぞれ評価を行った。吐出安定性が不良であるものを「×」、良好であるものを「○」、極めて良好であるものを「◎」とした。【０４４４】
評価結果は下の表に示すとおりであった。なお、実施例２−２７、２−３１、２−３２、２−３３については、粘度と表面張力も併せて掲載した。【０４４５】
【表２０】
2020040298.tif 000211
【０４４６】
ホウ素原子を有さない化合物Ｒ−ＢＤ２を第３成分として用いた比較例２−２は溶解性が悪く、その後の評価を行うことができなかった。また、ホウ素原子を有する化合物であっても、分子量が大きくて無置換のＲ−ＢＤ１を用いた比較例２−１は溶解性が悪かった。一方、ホウ素原子を有する化合物であって、分子量が小さい無置換のＲ−ＢＤ３や、分子量が大きくても置換基を有する化合物を用いた実施例２−１から２−３３は、溶解性、製膜性およびインクジェット吐出安定性がいずれも良好であった。【０４４７】
５.発光層形成用組成物を用いて作製した有機電界発光素子
次に、有機層を塗布形成して得られる有機電界発光素子について説明する。発光層の形成する際には、発光層形成用組成物を使用した。【０４４８】
ＸＬＰ−１０１の合成
まず、特開２０１８−６１０２８号公報に記載の方法に従い、下記の反応により高分子正孔輸送化合物であるＸＬＰ−１０１を合成した。Ｍ４の隣にＭ５またはＭ６が結合した共重合体が得られ、仕込み比より各ユニットは４０：１０：５０（モル比）であると推測される。なお、下記式において、Ｂｐｉｎはピナコラートボリルである。【０４４９】
【化１９０】
2020040298.tif 000212
【０４５０】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液
市販のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液（Clevios(TM) P VP AI4083、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの水分散液、Heraeus Holdings社製）を用いた。【０４５１】
【化１９１】
2020040298.tif 000213
【０４５２】
ＯＴＰＤ溶液の調製
ＯＴＰＤ（LT-N159、Luminescence Technology Corp社製）およびＩＫ−２（光カチオン重合開始剤、サンアプロ社製）をトルエンに溶解させ、ＯＴＰＤ濃度０．７質量％、ＩＫ−２濃度０．００７質量％のＯＴＰＤ溶液を調製した。【０４５３】
【化１９２】
2020040298.tif 000214
【０４５４】
ＸＬＰ−１０１溶液の調製
キシレンにＸＬＰ−１０１を０．６質量％の濃度で溶解させ、０．６質量％ＸＬＰ−１０１溶液を調製した。【０４５５】
ＰＣｚ溶液の調製
ＰＣｚ（ポリビニルカルバゾール）をジクロロベンゼンに溶解させ、０．７質量％ＰＣｚ溶液を調製した。
【化１９３】
2020040298.tif 000215
【０４５６】
＜実施例３−１＞
ＩＴＯが１５０ｎｍの厚さに蒸着されたガラス基板上に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液をスピンコートし、２００℃のホットプレート上で１時間焼成することで、膜厚４０ｎｍのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ膜を成膜した（正孔注入層）。次いで、ＯＴＰＤ溶液をスピンコートし、８０℃のホットプレート上で１０分間乾燥した後、露光機で露光強度１００ｍＪ／ｃｍ２で露光し、１００℃のホットプレート上で１時間焼成することで、溶液に不溶な膜厚３０ｎｍのＯＴＰＤ膜を成膜した（正孔輸送層）。次いで、実施例２−１９で調製した発光層形成用組成物をスピンコートし、１２０℃のホットプレート上で１時間焼成することで、膜厚２０ｎｍの発光層を成膜した。【０４５７】
作製した多層膜を市販の蒸着装置（昭和真空（株）製）の基板ホルダーに固定し、２ＣｚＢＮおよびＢＰｙ−ＴＰ２を入れたモリブデン製蒸着用ボート、ＬｉＦを入れたモリブデン製蒸着用ボート、アルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着した。真空槽を５×１０−４Ｐａまで減圧した後、２ＣｚＢＮを加熱して膜厚１０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層１を形成した。次いで、ＢＰｙ−ＴＰ２を加熱して膜厚２０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層２を形成した。電子輸送層を形成する際の蒸着速度は１ｎｍ／秒とした。その後、ＬｉＦを加熱して膜厚１ｎｍになるように０．０１〜０．１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着した。次いで、アルミニウムを加熱して膜厚１００ｎｍになるように蒸着して陰極を形成した。このようにして有機電界発光素子を得た。【０４５８】
＜実施例３−２＞
実施例３−１と同様の方法で有機電界発光素子を得た。なお、正孔輸送層は、ＸＬＰ−１０１溶液をスピンコートし、２００℃のホットプレート上で１時間焼成することで、膜厚３０ｎｍの膜を成膜した。【０４５９】
＜実施例３−３＞
実施例２−１９で調製した発光層形成用組成物の替わりに実施例２−２で調製した発光層形成用組成物を用いた以外、実施例３−１と同様の手順で有機電界発光素子を作製した。なお、正孔輸送層は、ＸＬＰ−１０１溶液をスピンコートし、２００℃のホットプレート上で１時間焼成することで、膜厚３０ｎｍの膜を成膜した。【０４６０】
＜実施例３−４＞
実施例２−１９で調製した発光層形成用組成物の替わりに実施例２−１８で調製した発光層形成用組成物を用いた以外、実施例３−１と同様の手順で有機電界発光素子を作製した。なお、正孔輸送層は、ＸＬＰ−１０１溶液をスピンコートし、２００℃のホットプレート上で１時間焼成することで、膜厚３０ｎｍの膜を成膜した。【０４６１】
＜比較例３−１＞
実施例２−１８で調製した発光層形成用組成物の替わりに比較例２−２で調製した発光層形成用組成物を用いた以外、実施例３−４と同様の手順で有機電界発光素子を作製した。【０４６２】
＜実施例３−５＞
実施例３−１と同様の方法で有機電界発光素子を得た。なお、正孔輸送層は、ＰＣｚ溶液をスピンコートし、１２０℃のホットプレート上で１時間焼成することで、膜厚３０ｎｍの膜を成膜した。【０４６３】
【表２１】
2020040298.tif 000216
【０４６４】
本発明の発光層形成用組成物を用いて有機電界発光素子を製造できることが確認された。ホウ素を含む化合物であるＲ−ＢＤ３は溶解性が優れており、湿式成膜法を用いて作製された有機電界発光素子において発光が見られ、ピーク波長が青色であり、半値幅も小さく、色味が優れていた。また、実施例３−２とおよび実施例３−４を比較すると置換基を有するエミッティングドーパントを用いた素子は外部量子効率が優れていた。【０４６５】
６．高分子化合物を含む組成物
本発明の発光層形成用組成物は高分子化合物や架橋性の化合物を含んでもよい。また、本発明の有機電界発光素子は高分子化合物や架橋性の化合物を含んでもよい。【０４６６】
＜実施例４−１＞
国際特許公開番号ＷＯ２０１９／００４２４８に記載の方法で以下の第１成分であるホストと第３成分であるホウ素原子を有する構造を含む高分子を合成することができる。
【化１９４】
2020040298.tif 000217
【０４６７】
上記ポリマーは第１成分および第３成分を分子中に含むポリマーである。第２成分である熱活性化型遅延蛍光体を加えると本発明の発光層形成用組成物である。【０４６８】
＜実施例４−２＞
国際特許公開番号ＷＯ２０１９／００４２４８に記載の方法で以下の第１成分であるホストと第２成分である熱活性化型遅延蛍光体の構造を含む高分子を合成することができる。
【化１９５】
2020040298.tif 000218
【０４６９】
上記ポリマーは第１成分および第２成分を分子中に含むポリマーである。第３成分であるホウ素原子を有する化合物を加えると本発明の発光層形成用組成物である。【０４７０】
＜実施例４−３＞
国際特許公開番号ＷＯ２０１９／００４２４８に記載の方法で以下の第１成分であるホストと第２成分である熱活性化型遅延蛍光体と第３成分であるホウ素原子を有する構造を含む高分子を合成することができる。
【化１９６】
2020040298.tif 000219
【０４７１】
＜実施例４−４＞
国際特許公開番号ＷＯ２０１９／００４２４８に記載の方法で以下の第１成分であるホストと第３成分であるホウ素原子を有する構造を含む高分子を合成することができる。第２成分である熱活性化型遅延蛍光体を加えると本発明の発光層形成用組成物である。
【化１９７】
2020040298.tif 000220
【０４７２】
＜実施例４−５＞
国際特許公開番号ＷＯ２０１９／００４２４８に記載の方法で以下の第１成分であるホストと第３成分であるホウ素原子を有する構造を含む高分子を合成することができる。第２成分である熱活性化型遅延蛍光体を加えると本発明の発光層形成用組成物である。
【化１９８】
2020040298.tif 000221
なお、ポリマーに加える第１成分、第２成分または第３成分には、本発明で第１成分、第２成分または第３成分として用いることができる単分子を採用することができる。
【符号の説明】
【０４７３】
１００  有機電界発光素子
１０１  基板
１０２  陽極
１０３  正孔注入層
１０４  正孔輸送層
１０５  発光層
１０６  電子輸送層
１０７  電子注入層
１０８  陰極
【図１】
2020040298.tif 000239
【図２】
2020040298.tif 000240
【図３】
2020040298.tif 000241
【図４】
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【図５】
2020040298.tif 000243
【図６】
2020040298.tif 000244
【図７】
2020040298.tif 000245
【図８】
2020040298.tif 000246
【図９】
2020040298.tif 000247
【図１０】
2020040298.tif 000248
【図１１】
2020040298.tif 000249
【国際調査報告】
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2020040298.tif 000253
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