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JP6012611B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDF

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Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子には、蛍光型及び燐光型があり、それぞれの発光メカニズムに応じ、最適な素子設計が検討されている。燐光型の有機ＥＬ素子については、その発光特性から、蛍光素子技術の単純な転用では高性能な素子が得られないことが知られている。その理由は、一般的に以下のように考えられている。
まず、燐光発光は、三重項励起子を利用した発光であるため、発光層に用いる化合物のエネルギーギャップは大きい。何故なら、ある化合物のエネルギーギャップ（以下、一重項エネルギーともいう。）の値は、通常、その化合物の三重項エネルギー（本発明では、最低励起三重項状態と基底状態とのエネルギー差をいう。）の値よりも大きいからである。
従って、燐光発光性ドーパント材料の三重項エネルギーを効率的に発光層内に閉じ込めるためには、まず、燐光発光性ドーパント材料の三重項エネルギーよりも大きい三重項エネルギーのホスト材料を発光層に用いることが好ましい。さらに、発光層に隣接する電子輸送層、及び正孔輸送層を設け、電子輸送層、及び正孔輸送層に燐光発光性ドーパント材料の三重項エネルギーよりも大きい化合物を用いることが好ましい。
このように、従来の有機ＥＬ素子の素子設計思想に基づく場合、蛍光型の有機ＥＬ素子に用いる化合物と比べて大きなエネルギーギャップを有する化合物を燐光型の有機ＥＬ素子に用いることにつながり、有機ＥＬ素子全体の駆動電圧が上昇する。
また、蛍光素子で有用であった酸化耐性や還元耐性の高い炭化水素系の化合物はπ電子雲の広がりが大きいため、エネルギーギャップが小さい。そのため、燐光型の有機ＥＬ素子では、このような炭化水素系の化合物が選択され難く、酸素や窒素等のヘテロ原子を含んだ有機化合物が選択され、その結果、燐光型の有機ＥＬ素子は、蛍光型の有機ＥＬ素子と比較して寿命が短いという問題を有する。
さらに、燐光発光性ドーパント材料の三重項励起子の励起子緩和速度が一重項励起子と比較して非常に長いことも素子性能に大きな影響を与える。即ち、一重項励起子からの発光は、発光に繋がる緩和速度が速いため、発光層の周辺層（例えば、正孔輸送層や電子輸送層）への励起子の拡散が起きにくく、効率的な発光が期待される。一方、三重項励起子からの発光は、スピン禁制であり緩和速度が遅いため、周辺層への励起子の拡散が起きやすく、特定の燐光発光性化合物以外からは熱的なエネルギー失活が起きてしまう。つまり、電子、及び正孔の再結合領域のコントロールが蛍光型の有機ＥＬ素子よりも重要である。
以上のような理由から燐光型の有機ＥＬ素子の高性能化には、蛍光型の有機ＥＬ素子と異なる材料選択、及び素子設計が必要になっている。
特に、青色発光する燐光型の有機ＥＬ素子の場合、緑〜赤色発光する燐光型の有機ＥＬ素子と比べて、発光層やその周辺層に三重項エネルギーが大きい化合物を使用することが好ましい。具体的に、青色の燐光発光を得るためには、発光層に使用するホスト材料の三重項エネルギーは３．０ｅＶ以上であることが理想である。このような材料を得るためには、蛍光型素子用の材料や、緑〜赤色発光する燐光型素子に用いる材料とは異なる、新たな思想による分子設計が必要であった。
このような状況下、青色発光する燐光型の有機ＥＬ素子の材料として、複素環を複数結合した構造を有する化合物が検討されている。例えば、特許文献１には，３，３−ビスカルバゾールを母骨格とし，その２つのカルバゾールの結合に預かるそれぞれのカルバゾール骨格内の炭素原子に隣接する置換基を有する化合物が開示されている。この置換基にアルキル基を導入することにより、ビスカルバゾールにねじれを加わり、三重項エネルギーを大きく保つ構造が示されている。
特許文献２には，３，３−ビスカルバゾールを母骨格とし，その２つのカルバゾールの結合に預かるそれぞれのカルバゾール骨格内の炭素原子に隣接する置換基を有する化合物が開示されている。燐光素子のホスト材料として，駆動電圧を低下させ，耐久性が向上する旨の効果が示されている。
ＷＯ２００６／０６１７５９号パンフレット 特開２００６−３５２０４６号公報
本発明の目的は、燐光型有機ＥＬ素子の材料、特に青色燐光発光素子にも好適な化合物を提供することである。
燐光型有機ＥＬ素子において、高い発光効率を維持するためには、高い三重項エネルギーを発光層に閉じ込めることができる材料が好ましい。高い三重項エネルギー状態を維持するためには、三重項エネルギー状態にある材料の分子骨格を制御することが重要である。
本発明者らは、二つのカルバゾール骨格が特定の部位で結合しており、その一方のカルバゾール骨格のみに、カルバゾール骨格における結合位置に隣接する炭素原子に特定の置換基を導入することにより、高い三重項エネルギーを維持することが可能であることを見出した。
また、有機ＥＬ素子の駆動電圧を低下させるためには、正孔及び電子の発光層への注入障壁が小さい材料が好ましい。本発明者らは、二つのカルバゾール骨格を特定の位置で結合させることにより、発光層への正孔の注入障壁を軽減させることができることを見出した。
さらに、本発明者らは、上記二つの性質を同時に満たすことができる上記の化合物群は、高い三重項エネルギーが必要な燐光素子において、発光効率を維持しつつ、駆動電圧を低下させることに大きく寄与することを見出した。
また、従来では、励起三重項状態においても高い三重項エネルギーを維持するために、有機ＥＬ素子用材料を構成する芳香環のうちの、同一の芳香環における互いに隣接する原子に多くの置換基を導入して、基底状態と励起状態とで分子が構造変化を起こさないような厳格な材料設計が行われてきた。しかしながら、このような設計は、熱に対する材料の安定性を低下させる場合が多く、蒸着時の熱による材料の不安定化を招くと共に、デバイスの駆動寿命の短命化を招く場合が多い。本発明では、カルバゾール骨格同士の結合位置に隣接する炭素原子における置換基の数を最適化することによって、蒸着時においても安定して有機薄膜を形成でき、作製した有機ＥＬ素子の駆動寿命を低下させることがなく、かつ高い発光効率を得ることができることを見出し、本発明を完成させた。
本発明によれば、以下の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
１．下記式（１）で表される化合物。
Figure 0006012611
 ［式（１）中、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基、置換若しくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリール基、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基を表す。
Ｘ１〜Ｘ４及びＸ１３〜Ｘ１６は、それぞれ、ＣＲ１、ＣＨ又はＮを表す。
Ｘ５〜Ｘ８のうちの一つは、Ｘ９〜Ｘ１２のうちの一つと結合する炭素原子を表し、Ｘ９〜Ｘ１２のうちの一つと結合した炭素原子に隣接するＸ５〜Ｘ８のうちの少なくとも一つは、ＣＲ２を表す。
Ｘ９〜Ｘ１２のうちの一つは、Ｘ５〜Ｘ８のうちの一つと結合する炭素原子を表し、Ｘ５〜Ｘ８のうちの一つと結合した炭素原子に隣接するＸ９〜Ｘ１２は、ＣＨ又はＮを表す。
残りのＸ５〜Ｘ８及び残りのＸ９〜Ｘ１２は、ＣＲ１、ＣＨ又はＮを表す。
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリール基を表す。］
２．Ｘ５〜Ｘ８のうちの一つと結合した炭素原子以外のＸ９〜Ｘ１２が、ＣＨ又はＮである１に記載の化合物。
３．下記式（２）〜（１７）で表される化合物からなる群から選択される１に記載の化合物。
Figure 0006012611
 ［式（２）〜（１７）中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ２、Ｘ１〜Ｘ４、及びＸ１３〜Ｘ１６は、前記式（１）で定義した通りである。］
４．１〜３のいずれかに記載の化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
５．陰極と陽極の間に発光層を含む１層以上の有機薄膜層を有し、前記有機薄膜層のうち少なくとも１層が４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
６．前記有機薄膜層が、一層以上の発光層を含み、
前記発光層の少なくとも一層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料と燐光発光材料とを含む５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
７．前記燐光発光材料の励起三重項エネルギーが、１．８ｅＶ以上２．９ｅＶ未満である６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
８．前記燐光発光材料が金属錯体を含有し、
前記金属錯体が、Ｉｒ，Ｐｔ，Ｏｓ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｒｅ及びＲｕから選択される金属原子と配位子とを有する６又は７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
９．前記配位子が、前記金属原子とオルトメタル結合を有する８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１０．発光波長の極大値が、４３０ｎｍ以上７２０ｎｍ以下である６〜９のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１１．前記発光層と前記陰極との間に電子輸送帯域を有し、該電子輸送帯域が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する５〜１１のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１２．前記発光層と前記陽極との間に正孔輸送帯域を有し、該正孔輸送帯域が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する５〜１１のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１３．前記発光層に隣接する二層の有機薄膜層の少なくとも一方が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含み、この隣接する層の前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料の励起三重項エネルギーが、２．５ｅＶ以上である５〜１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１４．前記有機薄膜層が、前記陰極と前記発光層との間に電子輸送層又は電子注入層を含み、かつ、前記電子輸送層又は電子注入層が、含窒素６員環若しくは含窒素５員環骨格を有する芳香族環化合物、又は含窒素６員環若しくは含窒素５員環骨格を有するヘテロ縮合芳香族環化合物を含む５〜１３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
本発明によれば、駆動寿命が低下することがなく、かつ高い発光効率が得られる有機ＥＬ素子が提供される。
本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態の層構成を示す概略図である。 本発明の有機ＥＬ素子の他の実施形態の層構成を示す概略図である。
本発明の化合物は、下記式（１）で表されることを特徴とする。
Figure 0006012611
式（１）中、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基、置換若しくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリール基、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基を表す。
Ｘ１〜Ｘ４及びＸ１３〜Ｘ１６は、それぞれ、ＣＲ１、ＣＨ又はＮを表し、ＣＨ又はＮであることが好ましく、ＣＨであることがより好ましい。
Ｘ５〜Ｘ８のうちの一つは、Ｘ９〜Ｘ１２のうちの一つと結合する炭素原子を表し、Ｘ９〜Ｘ１２のうちの一つと結合した炭素原子に隣接するＸ５〜Ｘ８のうちの少なくとも一つは、ＣＲ２を表し、Ｘ９〜Ｘ１２のうちの一つと結合した炭素原子に隣接するＸ５〜Ｘ８のうちの一つが、ＣＲ２であることが好ましい。
Ｘ９〜Ｘ１２のうちの一つは、Ｘ５〜Ｘ８のうちの一つと結合する炭素原子を表し、Ｘ５〜Ｘ８のうちの一つと結合した炭素原子に隣接するＸ９〜Ｘ１２は、ＣＨ又はＮを表し、Ｘ５〜Ｘ８のうちの一つと結合した炭素原子に隣接するＸ９〜Ｘ１２は、ＣＨであることが好ましい。
残りのＸ５〜Ｘ８及び残りのＸ９〜Ｘ１２は、ＣＲ１、ＣＨ又はＮを表す。Ｘ５〜Ｘ８のうちの一つと結合した炭素原子以外のＸ９〜Ｘ１２がＣＨ又はＮであることが好ましく、ＣＨであることがより好ましい。Ｘ９〜Ｘ１２のうちの一つと結合した炭素原子及びＣＲ２以外のＸ５〜Ｘ８がＣＨ又はＮであることが好ましく、ＣＨであることがより好ましい。
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリール基を表す。
本明細書において、アリール基は、単環の芳香族炭化水素環基、及び複数の炭化水素環が縮合した縮合芳香族炭化水素環基を含み、ヘテロアリール基は、単環のヘテロ芳香族環基、並びに複数のヘテロ芳香族環が縮合したヘテロ縮合芳香族環基、及び芳香族炭化水素環とヘテロ芳香族環とが縮合したヘテロ縮合芳香族環基を含む。
環形成炭素数６〜１８のアリール基の具体例としては、フェニル基、トリフェニレニル基、フルオレニル基、９，９−ジメチルフルオレニル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられ、好ましくはフェニル基、ビフェニル基、である。
上記アリール基の環形成炭素数は、６〜１２であることが好ましい。
尚、「環形成炭素」とは飽和環、不飽和環、又は芳香環を構成する炭素原子を意味する。また、「環形成炭素数」は、飽和環、不飽和環、又は芳香環を構成する炭素原子の数を意味し、前記した環の置換基の炭素数は含まない。
環形成原子数５〜１８のヘテロアリール基の具体例としては、ピロリル基、ピラジニル基、ピリジニル基、インドリル基、イソインドリル基、イミダゾリル基、フリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、フェニルカルバゾリル基、アクリジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、ベンゾチオフェニル基、アザカルバゾリル基、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基等が挙げられ、好ましくは、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、フェニルカルバゾリル基、である。
上記ヘテロアリール基の環形成原子数は、５〜１３であることが好ましい。
尚、「環形成原子」とは飽和環、不飽和環、又は芳香環を構成する原子を意味する。また、「環形成原子数」は、飽和環、不飽和環、又は芳香環を構成する原子の数を意味し、前記した環の置換基の炭素数は含まない。
炭素数１〜２０のアルキル基の具体例としては、直鎖状若しくは分岐状のアルキル基があり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基等が挙げられ、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基である。
上記アリール基及びヘテロアリール基が置換基を有する場合の置換基の具体例としては、炭素数１〜２０のアルキル基、アルコキシ基若しくはフルオロアルキル基、環形成炭素数６〜１８のアリール基若しくはアリールオキシ基、環形成原子数５〜１８のヘテロアリール基、環形成炭素数６〜１８のアリール基と環形成原子数５〜１８のヘテロアリール基が結合して形成された基、炭素数７〜３０のアラルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、置換若しくは無置換のシリル基、ゲルマニウム基等が挙げられる。これらの置換基は、さらに上述した置換基で置換されていてもよい。
上記アルキル基が置換基を有する場合の置換基の具体例としては、上記アリール基及びヘテロアリール基の置換基から、炭素数１〜２０のアルキル基を除いたものが挙げられる。これらの置換基は、さらに上述した置換基で置換されていてもよい。
アルコキシ基は、−ＯＹと表され、Ｙの例として上記のアルキルの例が挙げられる。具体的なアルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。
アリールオキシ基は、−ＯＺで表わされ、Ｚの例としては上記アリール基が挙げられる。具体的なアリールオキシ基の例としては、例えばフェノキシ基等が挙げられる。
フルオロアルキル基としては、上述したアルキル基に１つ以上のフッ素原子が置換した基が挙げられる。具体的には、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等が挙げられる。好ましくは、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基である。
アラルキル基は、−Ｙ−Ｚと表され、Ｙの例として上記のアルキルの例に対応するアルキレンの例が挙げられ、Ｚの例として上記のアリールの例が挙げられる。アラルキル基のアリール部分は、炭素数６〜２０が好ましく、特に好ましくは６〜１２である。アルキル部分は炭素数１〜１０が好ましく、特に好ましくは１〜６である。例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、２−フェニルプロパン−２−イル基等が挙げられる。
本発明において、水素原子とは、中性子数が異なる同位体、即ち、軽水素（ｐｒｏｔｉｕｍ）、重水素（ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ）、三重水素（ｔｒｉｔｉｕｍ）を包含する。
Ｒ２として好ましくは、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基、置換若しくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換若しくは無置換のカルバゾリル基、置換若しくは無置換のアザジベンゾフラニル基、置換若しくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基、置換若しくは無置換のアザカルバゾリル基、置換若しくは無置換のピリジル基、置換若しくは無置換のピリミジニル基、置換若しくは無置換のトリアジニル基である。
Ａｒ１として好ましくは、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基、置換若しくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換若しくは無置換のカルバゾリル基、置換若しくは無置換のアザジベンゾフラニル基、置換若しくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基、置換若しくは無置換のアザカルバゾリル基、置換若しくは無置換のピリジル基、置換若しくは無置換のピリミジニル基、置換若しくは無置換のトリアジニル基である。
Ａｒ２として好ましくは、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基、置換若しくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換若しくは無置換のカルバゾリル基、置換若しくは無置換のアザジベンゾフラニル基、置換若しくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基、置換若しくは無置換のアザカルバゾリル基、置換若しくは無置換のピリジル基、置換若しくは無置換のピリミジニル基、置換若しくは無置換のトリアジニル基である。
本発明化合物は、一方のカルバゾール環の特定の位置への適切な置換基導入により、高い三重項エネルギーを保持するのと合わせて、一方へのみの置換基導入により、２つのカルバゾール環の結合のねじれが抑えられるため、熱に対する安定性も保つことができる。
このことにより、本発明化合物を用いた場合、高効率かつ長寿命な有機ＥＬ素子を作製することができる。
上記式（１）で表される有機ＥＬ素子用材料は、下記式（２）〜（１７）で表される化合物からなる群から選択されることが好ましい。
Figure 0006012611
式（２）〜（１７）中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ２、Ｘ１〜Ｘ４、及びＸ１３〜Ｘ１６は、上記式（１）で説明した通りである。
上記式（２）〜（１７）で表される化合物の具体例を以下に示す。
式（２）で表される化合物
Figure 0006012611
式（３）で表される化合物
Figure 0006012611
式（４）で表される化合物
Figure 0006012611
式（５）で表される化合物
Figure 0006012611
式（６）で表される化合物
Figure 0006012611
式（７）で表される化合物
Figure 0006012611
式（８）で表される化合物
Figure 0006012611
式（９）で表される化合物
Figure 0006012611
式（１０）で表される化合物
Figure 0006012611
式（１１）で表される化合物
Figure 0006012611
式（１２）で表される化合物
Figure 0006012611
式（１３）で表される化合物
Figure 0006012611
式（１４）で表される化合物
Figure 0006012611
式（１５）で表される化合物
Figure 0006012611
式（１６）で表される化合物
Figure 0006012611
式（１７）で表される化合物
Figure 0006012611
本発明の化合物は、後述する合成例に準じて製造することができる。
本発明の有機ＥＬ素子用材料は、上記本発明の化合物を含むことを特徴とする。
本発明の有機ＥＬ素子用材料は、有機ＥＬ素子を構成する有機薄膜層の材料として好適に使用できる。
本発明の有機ＥＬ素子用材料は、燐光発光する有機ＥＬ素子の発光層や、発光層に隣接する層、例えば、正孔障壁層や電子障壁層の材料等として特に好ましい。
続いて、本発明の有機ＥＬ素子について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極の間に、発光層を含む一層以上の有機薄膜層を有する。そして、有機薄膜層の少なくとも一層が、本発明の有機ＥＬ素子用材料を含有する。素子の複数の層がそれぞれ本発明の有機ＥＬ素子用材料を含有するとき、有機ＥＬ素子用材料は同一でも異なってもよい。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態の層構成を示す概略図である。
有機ＥＬ素子１は、基板１０上に、陽極２０、正孔輸送帯域３０、燐光発光層４０、電子輸送帯域５０及び陰極６０を、この順で積層した構成を有する。正孔輸送帯域３０は、正孔輸送層又は正孔注入層等を意味する。同様に、電子輸送帯域５０は、電子輸送層又は電子注入層等を意味する。これらは形成しなくともよいが、好ましくは1層以上形成する。この素子において有機薄膜層は、正孔輸送帯域３０に設けられる各有機層、燐光発光層４０及び電子輸送帯域５０に設けられる各有機層である。これら有機薄膜層のうち、少なくとも１層が本発明の有機ＥＬ素子用材料を含有する。これにより、良好な駆動寿命を保ちつつ、かつ高い発光効率が得られる有機ＥＬ素子を提供することができる。
尚、本発明の有機ＥＬ素子用材料を含有する有機薄膜層に対するこの材料の含有量は、好ましくは１〜１００重量％である。
本発明の有機ＥＬ素子においては、燐光発光層４０が本発明の有機ＥＬ素子用材料を含有することが好ましく、特に、発光層のホスト材料として使用することが好ましい。本発明の材料は、三重項エネルギーが十分に大きいため、青色の燐光発光性ドーパント材料を使用しても、燐光発光性ドーパント材料の三重項エネルギーを効率的に発光層内に閉じ込めることができる。尚、青色発光層に限らず、より長波長の光（緑〜赤色等）の発光層にも使用できる。
燐光発光層は、燐光発光性材料（燐光ドーパント）を含有する。燐光ドーパントとしては、金属錯体化合物が挙げられ、好ましくはＩｒ，Ｐｔ，Ｏｓ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｒｅ及びＲｕから選択される金属原子と、配位子とを有する化合物である。配位子は、オルトメタル結合を有すると好ましい。
燐光量子収率が高く、発光素子の外部量子効率をより向上させることができるという点で、燐光ドーパントは、Ｉｒ，Ｏｓ及びＰｔから選ばれる金属原子を含有する化合物であると好ましく、イリジウム錯体、オスミウム錯体、白金錯体等の金属錯体であるとさらに好ましく、中でもイリジウム錯体及び白金錯体がより好ましく、オルトメタル化イリジウム錯体が最も好ましい。ドーパントは、１種単独でも、２種以上の混合物でもよい。
燐光発光層における燐光ドーパントの添加濃度は特に限定されるものではないが、好ましくは０．１〜３０重量％（ｗｔ％）、より好ましくは０．１〜２０重量％（ｗｔ％）である
また、燐光発光層４０に隣接する層に本発明の材料を使用することも好ましい。例えば、図１の素子の正孔輸送帯域３０と燐光発光層４０の間に、本発明の材料を含有する層（陽極側隣接層）を形成した場合、該層は電子障壁層としての機能や励起子阻止層としての機能を有する。
一方、燐光発光層４０と電子輸送帯域５０の間に本発明の材料を含有する層（陰極側隣接層）を形成した場合、該層は正孔障壁層としての機能や励起子阻止層としての機能を有する。
尚、障壁層（阻止層）とは、キャリアの移動障壁、又は励起子の拡散障壁の機能を有する層である。発光層から正孔輸送帯域へ電子が漏れることを防ぐための有機層を主に電子障壁層と定義し、発光層から電子輸送帯域へ正孔が漏れることを防ぐための有機層を正孔障壁層と定義することがある。また、発光層で生成された三重項励起子が、三重項エネルギーが発光層よりも低い準位を有する周辺層へ拡散することを防止するための有機層を励起子阻止層（トリプレット障壁層）と定義することがある。
また本発明の材料を燐光発光層４０に隣接する層に用い，かつ更にその隣接する層に接合する他の有機薄膜層に用いることもできる。
さらに、発光層を２層以上形成する場合、発光層間に形成するスペース層としても好適である。
図２は、本発明の有機ＥＬ素子の他の実施形態の層構成を示す概略図である。
有機ＥＬ素子２は、燐光発光層と蛍光発光層を積層したハイブリッド型の有機ＥＬ素子の例である。
有機ＥＬ素子２は、燐光発光層４０と電子輸送帯域５０の間にスペース層４２と蛍光発光層４４を形成した他は、上記有機ＥＬ素子１と同様な構成を有する。燐光発光層４０及び蛍光発光層４４を積層した構成では、燐光発光層４０で形成された励起子を蛍光発光層４４に拡散させないため、蛍光発光層４４と燐光発光層４０の間にスペース層４２を設けることがある。本発明の材料は、三重項エネルギーが大きいため、スペース層として機能できる。
有機ＥＬ素子２において、例えば、燐光発光層を黄色発光とし、蛍光発光層を青色発光層とすることにより、白色発光の有機ＥＬ素子が得られる。尚、本実施形態では燐光発光層及び蛍光発光層を１層ずつとしているが、これに限らず、それぞれ２層以上形成してもよく、照明や表示装置等、用途に合わせて適宜設定できる。例えば、白色発光素子とカラーフィルタを利用してフルカラー発光装置とする場合、演色性の観点から、赤、緑、青（ＲＧＢ）、赤、緑、青、黄（ＲＧＢＹ）等、複数の波長領域の発光を含んでいることが好ましい場合がある。
上述した実施形態の他に、本発明の有機ＥＬ素子は、公知の様々な構成を採用できる。また、発光層の発光は、陽極側、陰極側、あるいは両側から取り出すことができる。
（電子供与性ドーパント及び有機金属錯体）
本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と有機薄膜層との界面領域に電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを有することも好ましい。
このような構成によれば、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。
電子供与性ドーパントとしては、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属化合物、希土類金属、及び希土類金属化合物などから選ばれた少なくとも一種類が挙げられる。
有機金属錯体としては、アルカリ金属を含む有機金属錯体、アルカリ土類金属を含む有機金属錯体、及び希土類金属を含む有機金属錯体などから選ばれた少なくとも一種類が挙げられる。
アルカリ金属としては、リチウム（Ｌｉ）（仕事関数：２．９３ｅＶ）、ナトリウム（Ｎａ）（仕事関数：２．３６ｅＶ）、カリウム（Ｋ）（仕事関数：２．２８ｅＶ）、ルビジウム（Ｒｂ）（仕事関数：２．１６ｅＶ）、セシウム（Ｃｓ）（仕事関数：１．９５ｅＶ）などが挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。これらのうち好ましくはＫ、Ｒｂ、Ｃｓ、さらに好ましくはＲｂまたはＣｓであり、最も好ましくはＣｓである。
アルカリ土類金属としては、カルシウム（Ｃａ）（仕事関数：２．９ｅＶ）、ストロンチウム（Ｓｒ）（仕事関数：２．０ｅＶ以上２．５ｅＶ以下）、バリウム（Ｂａ）（仕事関数：２．５２ｅＶ）などが挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。
希土類金属としては、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、セリウム（Ｃｅ）、テルビウム（Ｔｂ）、イッテルビウム（Ｙｂ）などが挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。
以上の金属のうち好ましい金属は、特に還元能力が高く、電子注入域への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が可能である。
アルカリ金属化合物としては、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化セシウム（Ｃｓ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）などのアルカリ酸化物、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カリウム（ＫＦ）などのアルカリハロゲン化物などが挙げられ、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）が好ましい。
アルカリ土類金属化合物としては、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）及びこれらを混合したストロンチウム酸バリウム（ＢａxＳｒ1-xＯ）（０＜ｘ＜１）、カルシウム酸バリウム（ＢａxＣａ1-xＯ）（０＜ｘ＜１）などが挙げられ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯが好ましい。
希土類金属化合物としては、フッ化イッテルビウム（ＹｂＦ３）、フッ化スカンジウム（ＳｃＦ３）、酸化スカンジウム（ＳｃＯ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、フッ化ガドリニウム（ＧｄＦ３）、フッ化テルビウム（ＴｂＦ３）などが挙げられ、ＹｂＦ３、ＳｃＦ３、ＴｂＦ３が好ましい。
有機金属錯体としては、上記の通り、それぞれ金属イオンとしてアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、希土類金属イオンの少なくとも一つ含有するものであれば特に限定はない。また、配位子にはキノリノール、ベンゾキノリノール、アクリジノール、フェナントリジノール、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、ヒドロキシジアリールオキサジアゾール、ヒドロキシジアリールチアジアゾール、ヒドロキシフェニルピリジン、ヒドロキシフェニルベンゾイミダゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシフルボラン、ビピリジル、フェナントロリン、フタロシアニン、ポルフィリン、シクロペンタジエン、β−ジケトン類、アゾメチン類、及びそれらの誘導体などが好ましいが、これらに限定されるものではない。
電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の添加形態としては、界面領域に層状または島状に形成することが好ましい。形成方法としては、抵抗加熱蒸着法により電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを蒸着しながら、界面領域を形成する発光材料や電子注入材料である有機物を同時に蒸着させ、有機物中に電子供与性ドーパント及び有機金属錯体還元ドーパントの少なくともいずれかを分散する方法が好ましい。分散濃度は通常、モル比で有機物：電子供与性ドーパント及び／又は有機金属錯体＝１００：１〜１：１００であり、好ましくは５：１〜１：５である。
電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを層状に形成する場合は、界面の有機層である発光材料や電子注入材料を層状に形成した後に、電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを単独で抵抗加熱蒸着法により蒸着し、好ましくは層の厚み０．１ｎｍ以上１５ｎｍ以下で形成する。
電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを島状に形成する場合は、界面の有機層である発光材料や電子注入材料を島状に形成した後に、電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかを単独で抵抗加熱蒸着法により蒸着し、好ましくは島の厚み０．０５ｎｍ以上１ｎｍ以下で形成する。
また、本発明の有機ＥＬ素子における、主成分（発光材料又は電子注入材料）と、電子供与性ドーパント及び有機金属錯体の少なくともいずれかの割合としては、モル比で、主成分：電子供与性ドーパント及び／又は有機金属錯体＝５：１〜１：５であると好ましく、２：１〜１：２であるとさらに好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子では、上述した本発明の有機ＥＬ素子用材料を使用した層以外の構成については、特に限定されず、公知の材料等を使用できる。以下、実施形態１の素子の層について簡単に説明するが、本発明の有機ＥＬ素子に適用される材料は以下に限定されない。
［基板］
基板としてはガラス板、ポリマー板等を用いることができる。
ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン等を挙げることができる。
［陽極］
陽極は例えば導電性材料からなり、４ｅＶより大きな仕事関数を有する導電性材料が適している。
上記導電性材料としては、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、ＩＴＯ基板、ＮＥＳＡ基板に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が挙げられる。
陽極は、必要があれば２層以上の層構成により形成されていてもよい。
［陰極］
陰極は例えば導電性材料からなり、４ｅＶより小さな仕事関数を有する導電性材料が適している。
上記導電性材料としては、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム、フッ化リチウム等及びこれらの合金が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、上記合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。
陰極は、必要があれば２層以上の層構成により形成されていてもよく、陰極は上記導電性材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。
発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は１０％より大きくすることが好ましい。
また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは５０〜２００ｎｍである。
[発光層]
本発明の有機ＥＬ素子層材料以外の材料で燐光発光層を形成する場合、燐光発光層の材料として公知の材料が使用できる。具体的には、特願２００５−５１７９３８号等を参照すればよい。
本発明の有機ＥＬ素子は、図２に示す素子のように蛍光発光層を有していてもよい。蛍光発光層としては、公知の材料が使用できる。
発光層は、ダブルホスト（ホスト・コホストともいう）としてもよい。具体的に、発光層において電子輸送性のホストと正孔輸送性のホストを組み合わせることで、発光層内のキャリアバランスを調整してもよい。
また、ダブルドーパントとしてもよい。発光層において、量子収率の高いドーパント材料を２種類以上入れることによって、それぞれのドーパントが発光する。例えば、ホストと赤色ドーパント、緑色のドーパントを共蒸着することによって、黄色の発光層を実現することがある。
発光層は単層でもよく、また、積層構造でもよい。発光層を積層させると、発光層界面に電子と正孔を蓄積させることによって再結合領域を発光層界面に集中させることができる。これによって、量子効率を向上させる。
［正孔注入層及び正孔輸送層］
正孔注入・輸送層は、発光層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常５．６ｅＶ以下と小さい層である。
正孔注入・輸送層の材料としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０−４ｃｍ２／Ｖ・秒であれば好ましい。
正孔注入・輸送層の材料としては、具体的には、トリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）等を挙げることができる。
また、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料として使用することができる。
正孔注入・輸送層の材料には架橋型材料を用いることができ、架橋型の正孔注入輸送層としては、例えば、Chem．Mater．2008，20，413-422、Chem．Mater．2011，23(3)，658-681、WO2008108430、WO2009102027、WO2009123269、WO2010016555、WO2010018813等の架橋材を、熱、光等により不溶化した層が挙げられる。
［電子注入層及び電子輸送層］
電子注入・輸送層は、発光層への電子の注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、電子移動度が大きい層である。
有機ＥＬ素子は発光した光が電極（例えば陰極）により反射するため、直接陽極から取り出される発光と、電極による反射を経由して取り出される発光とが干渉することが知られている。この干渉効果を効率的に利用するため、電子注入・輸送層は数ｎｍ〜数μｍの膜厚で適宜選ばれるが、特に膜厚が厚いとき、電圧上昇を避けるために、１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に電子移動度が少なくとも１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましい。
電子注入・輸送層に用いる電子輸送性材料としては、分子内にヘテロ原子を１個以上含有する芳香族ヘテロ環化合物が好ましく用いられ、特に含窒素環誘導体が好ましい。また、含窒素環誘導体としては、含窒素６員環もしくは５員環骨格を有する芳香族環、又は含窒素６員環もしくは５員環骨格を有する縮合芳香族環化合物が好ましく、例えば、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ベンズイミダゾール環、フェナントロリン環、キナゾリン環等を骨格に含む化合物が挙げられる。
その他、ドナー性材料のドーピング（ｎ）、アクセプター材料のドーピング（ｐ）により、半導体性を備えた有機層を形成してもよい。Ｎドーピングの代表例は、電子輸送性材料にＬｉやＣｓ等の金属をドーピングさせるものであり、Ｐドーピングの代表例は、正孔輸送性材料にＦ４ＴＣＮＱ等のアクセプター材をドープするものである（例えば、特許第３６９５７１４号参照）。
本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法等の公知の方法を適用することができる。
各層の膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られない。通常の膜厚は５ｎｍ〜１０μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍ〜０．２μｍの範囲がさらに好ましい。
以下、合成例、実施例等を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの合成例、実施例等によって何ら限定されるものではない。
合成例１（中間体３の合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコにＭ−２ ２．３ｇ（８．０６ｍｍｏｌ），テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）２７９ｍｇ（０．２４２ｍｍｏｌ），乾燥トルエン１２ｍＬに溶解させたＭ−１ ２．０ｇ（８．０６ｍｍｏｌ）を入れ，更に乾燥ジメトキシエタン１２ｍＬ，炭酸ナトリウム２Ｍ水溶液１２ｍＬを加えて１５時間撹拌しながら加熱還流した。反応混合物を室温まで放冷し，水を加え室温にて１時間攪拌後，トルエンで抽出した。分液後，有機相を飽和食塩水で洗浄し，無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，中間体１を３．１ｇ（収率９２％）得た。
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体１ ３．１２ｇ（７．６ｍｍｏｌ），トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）７０ｍｇ（０．０７６ｍｍｏｌ），２，２’−ビス（ジフェニルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル（ＢＩＮＡＰ）９５ｍｇ（０．１５２ｍｍｏｌ），ナトリウムｔ−ブトキシド１．０２ｇ（１０．６ｍｍｏｌ），乾燥トルエン３８ｍＬを入れ，さらに１，２−クロロヨードベンゼン２．７ｇ（１１．４ｍｍｏｌ）を加えて加熱還流しながら８時間撹拌した。反応混合物を室温まで放冷し，シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，中間体２を２．３４ｇ（収率５７％）得た。
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体２ ２．３４ｇ（４．４９ｍｍｏｌ），乾燥ジメチルアセトアミド１１ｍＬ，酢酸パラジウム２０ｍｇ（０．０９０ｍｍｏｌ），トリスシクロヘキシルホスフィンテトラフルオロホウ酸塩６６ｍｇ（０．１８０ｍｍｏｌ），炭酸カリウム１．２４ｇ（８．９８ｍｍｏｌ）を入れ，１３０℃に加熱しながら１５時間撹拌した。反応混合物を室温まで放冷し，水を加え室温にてジクロロメタンで抽出した。不溶物を濾過後，分液して有機相を飽和食塩水で洗浄し，無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，中間体３を１．２ｇ（収率５５％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ４８４であった。
合成例２（中間体６の合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコにＭ−３ ２２．９ｇ（５５．５ｍｍｏｌ），テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）１．９２ｇ（１．６７ｍｍｏｌ），フェニルボロン酸２５．１ｇ（６１．１ｍｍｏｌ），乾燥トルエン８３ｍＬ，更に乾燥ジメトキシエタン８３ｍＬ，炭酸ナトリウム２Ｍ水溶液 ８３ｍＬを加えて８時間撹拌しながら加熱還流した。反応混合物を室温まで放冷し，水を加え室温にて１時間攪拌後，トルエンで抽出した。分液後，有機相を飽和食塩水で洗浄し，無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，中間体４を１９．５ｇ（収率８６％）得た。
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体４ １９．５ｇ（４７．６ｍｍｏｌ），トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）４３６ｍｇ（０．４７６ｍｍｏｌ），ＢＩＮＡＰ ５９２ｍｇ（０．９５１ｍｍｏｌ），ナトリウムｔ−ブトキシド６．４ｇ（６６．６ｍｍｏｌ），乾燥トルエン２３８ｍＬを入れ，さらに１，２−ヨードクロロベンゼン１７．０ｇ（７１．４ｍｍｏｌ）を加えて加熱還流しながら７時間撹拌した。反応混合物を室温まで放冷し，水を加え室温にて１時間攪拌後，トルエンで抽出した。分液後，有機相を飽和食塩水で洗浄し，無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，中間体５を１２．９ｇ（収率５２％）得た。
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体５ １２．０ｇ（２３ｍｍｏｌ），乾燥ジメチルアセトアミド５５ｍＬ，酢酸パラジウム１０３ｍｇ（０．４６ｍｍｏｌ），トリスシクロヘキシルホスフィンテトラフルオロホウ酸塩３３９ｍｇ（０．９２ｍｍｏｌ），炭酸カリウム６．３６ｇ（４６ｍｍｏｌ）を入れ，１３０℃に加熱しながら１５時間撹拌した。反応混合物を室温まで放冷し，水を加え室温にてジクロロメタンで抽出した。不溶物を濾過後，分液して有機相を飽和食塩水で洗浄し，無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，中間体６を６．２ｇ（収率５６％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ４８４であった。
合成例３（中間体７の合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコにトリフェニルホスフィン３８．６ｇ（１４７ｍｍｏｌ），Ｍ−７ １６．３ｇ（５８．８ｍｍｏｌ），オルトジクロロベンゼン６５ｍＬを加えて１８時間撹拌しながら加熱還流した。反応混合物を室温まで放冷し，シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，４−ブロモカルバゾール９．４ｇ（収率６５％）を得た。
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに４−ブロモカルバゾール４．０ｇ（１６．３ｍｍｏｌ），Ｍ−８ ５．９ｇ（１６．３ｍｍｏｌ），酢酸パラジウム３６ｍｇ（０．１６ｍｍｏｌ），２−（ジシクロヘキシルホスフィノ）ビフェニル１１２ｍｇ（０．３２ｍｍｏｌ），リン酸三カリウム６．８ｇ（３２ｍｍｏｌ），トルエン７０ｍＬを入れ，２０時間加熱還流しながら撹拌した。反応混合物を室温まで放冷し，炭酸水素ナトリウム飽和水溶液を加え室温にてジクロロメタンで抽出した。分液して有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，中間体７を４．２ｇ（収率５３％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ４８４であった。
合成例４（中間体９の合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコにトリフェニルホスフィン５１ｇ（１９４ｍｍｏｌ），Ｍ−９ ２７．５ｇ（７７．７ｍｍｏｌ），オルトジクロロベンゼン８０ｍＬを加えて１８時間撹拌しながら加熱還流した。反応混合物を室温まで放冷し，シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，中間体８ １２．３ｇ（収率４９％）を得た。
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体８ ５．５ｇ（１７ｍｍｏｌ），Ｍ−２ ４．９ｇ（１７ｍｍｏｌ），酢酸パラジウム３９ｍｇ（０．１７ｍｍｏｌ），２−（ジシクロヘキシルホスフィノ）ビフェニル１２０ｍｇ（０．３４ｍｍｏｌ），リン酸三カリウム７．３ｇ（３４ｍｍｏｌ），トルエン７５ｍＬを入れ，２０時間加熱還流しながら撹拌した。反応混合物を室温まで放冷し，炭酸水素ナトリウム飽和水溶液を加え室温にてジクロロメタンで抽出した。分液して有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，中間体９を３．３ｇ（収率４０％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ４８４であった。
合成例５（中間体１０の合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコにＭ−１０ ５．５ｇ（１７ｍｍｏｌ），Ｍ−２ ４．９ｇ（１７ｍｍｏｌ），酢酸パラジウム３９ｍｇ（０．１７ｍｍｏｌ），２−（ジシクロヘキシルホスフィノ）ビフェニル１２０ｍｇ（０．３４ｍｍｏｌ），リン酸三カリウム７．３ｇ（３４ｍｍｏｌ），トルエン７５ｍＬを入れ，２０時間加熱還流しながら撹拌した。反応混合物を室温まで放冷し，炭酸水素ナトリウム飽和水溶液を加え室温にてジクロロメタンで抽出した。分液して有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，中間体１０を５．０ｇ（収率６１％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ４８４であった。
合成例６（中間体１２の合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコにトリフェニルホスフィン２４ｇ（９１．５ｍｍｏｌ），Ｍ−１１ １０．２ｇ（３６．６ｍｍｏｌ），オルトジクロロベンゼン４５ｍＬを加えて１７時間撹拌しながら加熱還流した。反応混合物を室温まで放冷し，シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，中間体１１を６．１ｇ（収率６７％）得た。
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体１１ ６．１ｇ（２４．７ｍｍｏｌ），Ｍ−８ ９．０ｇ（２４．７ｍｍｏｌ），酢酸パラジウム５６ｍｇ（０．２５ｍｍｏｌ），２−（ジシクロヘキシルホスフィノ）ビフェニル１７２ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ），リン酸三カリウム１０．７ｇ（５０ｍｍｏｌ），トルエン８５ｍＬを入れ，２０時間加熱還流しながら撹拌した。反応混合物を室温まで放冷し，炭酸水素ナトリウム飽和水溶液を加え室温にてジクロロメタンで抽出した。分液して有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，中間体１２を７．０ｇ（収率５８％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ４８５であった。
合成例７（化合物Ａの合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体３ ３．０ｇ（６．２ｍｍｏｌ），２−ブロモジベンゾフラン１．５３ｇ（６．２ｍｍｏｌ），トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）３４１ｍｇ（０．３７２ｍｍｏｌ），トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２１８ｍｇ（０．７５ｍｍｏｌ），ｔブトキシナトリウム８３４ｍｇ（８．６８ｍｍｏｌ），乾燥キシレン５０ｍＬを加えて２０時間撹拌しながら加熱還流した。反応混合物を室温まで放冷し，セライト（Ｃｅｌｉｔｅ（登録商標）、製造元：Ｃｅｌｉｔｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）で濾過後，減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して，再結晶操作をして，化合物Ａを１．５ｇ（収率３７％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ６５０であった。
合成例８（化合物Ｂの合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体３ ３．０ｇ（６．２ｍｍｏｌ），Ｍ−４ １．６６ｇ（６．２ｍｍｏｌ），トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）１７０ｍｇ（０．１８６ｍｍｏｌ），トリｔブチルホスフィンテトラフルオロホウ酸塩１０９ｍｇ（０．３８ｍｍｏｌ），乾燥キシレン５０ｍＬを加えて加熱還流しながら撹拌し，更にｔブトキシナトリウム８３４ｍｇ（８．６８ｍｍｏｌ）を加えて２時間撹拌した。反応混合物を室温まで放冷し，メタノールを加えて析出物を濾取した。再結晶操作をして化合物Ｂを２．９ｇ（収率６６％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ７１４であった。
合成例９（化合物Ｃの合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体６ ３．０ｇ（６．２ｍｍｏｌ），２−ブロモジベンゾフラン１．５３ｇ（６．２ｍｍｏｌ），トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）３４１ｍｇ（０．３７２ｍｍｏｌ），トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２１８ｍｇ（０．７５ｍｍｏｌ），ｔブトキシナトリウム８３４ｍｇ（８．６８ｍｍｏｌ），乾燥キシレン５０ｍＬを加えて２０時間撹拌しながら加熱還流した。反応混合物を室温まで放冷し，セライトで濾過後，減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，再結晶により精製し，化合物Ｃを２．１ｇ（収率５２％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ６５０であった。
合成例１０（化合物Ｄの合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体６ ３．０ｇ（６．２ｍｍｏｌ），Ｍ−５ １．６６ｇ（６．２ｍｍｏｌ），トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）１７０ｍｇ（０．１８６ｍｍｏｌ），トリｔブチルホスフィンテトラフルオロホウ酸塩１０９ｍｇ（０．３８ｍｍｏｌ），乾燥キシレン５０ｍＬを加えて加熱還流しながら撹拌し，更にｔブトキシナトリウム８３４ｍｇ（８．６８ｍｍｏｌ）を加えて１０時間撹拌した。反応混合物を室温まで放冷し，メタノールを加えて析出物を濾取した。再結晶操作をして化合物Ｄを１．８ｇ（収率４０％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ７１５であった。
合成例１１（化合物Ｅの合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体６ ３．０ｇ（６．２ｍｍｏｌ），Ｍ−６ １．５４ｇ（６．２ｍｍｏｌ），トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）３４１ｍｇ（０．３７２ｍｍｏｌ），トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２１８ｍｇ（０．７５ｍｍｏｌ），ｔブトキシナトリウム８３４ｍｇ（８．６８ｍｍｏｌ），乾燥キシレン５０ｍＬを加えて２４時間撹拌しながら加熱還流した。反応混合物を室温まで放冷し，セライトで濾過後，減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，再結晶により精製し，化合物Ｅを２．５ｇ（収率６２％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ６５１であった。
合成例１２（化合物Ｆの合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体７ ４．０ｇ（８．３ｍｍｏｌ），２−ブロモジベンゾフラン２．０５ｇ（８．３ｍｍｏｌ），トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）４５４ｍｇ（０．４９６ｍｍｏｌ），トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２９０ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ），ｔブトキシナトリウム１．１１ｇ（１１．６ｍｍｏｌ），乾燥キシレン７０ｍＬを加えて２０時間撹拌しながら加熱還流した。反応混合物を室温まで放冷し，セライトで濾過後，減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，再結晶により精製し，化合物Ｆを２．９ｇ（収率５４％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ６５０であった。
合成例１３（化合物Ｇの合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体９ ３．０ｇ（６．２ｍｍｏｌ），Ｍ−４ １．６６ｇ（６．２ｍｍｏｌ），トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）１７０ｍｇ（０．１８６ｍｍｏｌ），トリｔブチルホスフィンテトラフルオロホウ酸塩１０９ｍｇ（０．３８ｍｍｏｌ），乾燥キシレン５０ｍＬを加えて加熱還流しながら撹拌し，更にｔブトキシナトリウム８３４ｍｇ（８．６８ｍｍｏｌ）を加えて２時間撹拌した。反応混合物を室温まで放冷し，メタノールを加えて析出物を濾取した。再結晶操作をして化合物Ｇを１．６ｇ（収率３６％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ７１４であった。
合成例１４（化合物Ｈの合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体１０ ２．５ｇ（５．２ｍｍｏｌ），２−ブロモジベンゾチオフェン１．３７ｇ（５．２ｍｍｏｌ），トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）２８４ｍｇ（０．３１０ｍｍｏｌ），トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩１８２ｍｇ（０．６３ｍｍｏｌ），ｔブトキシナトリウム６９５ｍｇ（７．２６ｍｍｏｌ），乾燥キシレン５０ｍＬを加えて２０時間撹拌しながら加熱還流した。反応混合物を室温まで放冷し，セライトで濾過後，減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，再結晶により精製し，化合物Ｈを１．８ｇ（収率５２％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ６６６であった。
合成例１５（化合物Ｉの合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体１０ ２．５ｇ（５．２ｍｍｏｌ），Ｍ−５ １．３４ｇ（５．２ｍｍｏｌ），トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）１４３ｍｇ（０．１５６ｍｍｏｌ），トリｔブチルホスフィンテトラフルオロホウ酸塩９１．４ｍｇ（０．３２ｍｍｏｌ），乾燥キシレン５０ｍＬを加えて加熱還流しながら撹拌し，更にｔブトキシナトリウム６９９ｍｇ（７．２８ｍｍｏｌ）を加えて１０時間撹拌した。反応混合物を室温まで放冷し，メタノールを加えて析出物を濾取した。再結晶操作をして化合物Ｉを２．２ｇ（収率５９％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ７１５であった。
合成例１６（化合物Ｊの合成）
Figure 0006012611
アルゴン雰囲気下，３つ口フラスコに中間体１２ ３．５ｇ（７．２ｍｍｏｌ），３−ブロモ−９−フェニルカルバゾール ２．３ｇ（７．２ｍｍｏｌ），トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）３９５ｍｇ（０．４３２ｍｍｏｌ），トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２５３ｍｇ（０．８７ｍｍｏｌ），ｔブトキシナトリウム９６６ｍｇ（１０．１ｍｍｏｌ），乾燥キシレン７０ｍＬを加えて２０時間撹拌しながら加熱還流した。反応混合物を室温まで放冷し，セライトで濾過後，減圧下溶媒を留去し，残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し，再結晶により精製し，化合物Ｊを３．５ｇ（収率６７％）得た。
得られた固体をＦＤ−マススペクトルで分子量を測定したところ７２６であった。
以下の実施例及び比較例で用いた化合物の構造式を下記に示す。
Figure 0006012611
Figure 0006012611
［有機ＥＬ素子］
実施例１
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍのＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）に、イソプロピルアルコール中での５分間の超音波洗浄を施し、さらに、３０分間のＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）オゾン洗浄を施した。
このようにして洗浄した透明電極付きガラス基板を、真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず、ガラス基板の透明電極ラインが形成されている側の面上に、透明電極を覆うようにして、化合物１を厚さ２０ｎｍで蒸着し、正孔注入層を得た。次いで、この膜上に、化合物２を厚さ６０ｎｍで蒸着し、正孔輸送層を得た。
この正孔輸送層上に、燐光ホスト材料として化合物Ａと燐光発光材料である化合物３を厚さ５０ｎｍで共蒸着し、燐光発光層を得た。燐光発光層内における化合物Ａの濃度は８０質量％、化合物３の濃度は２０質量％であった。
続いて、この燐光発光層上に、化合物５を厚さ１０ｎｍで蒸着し、正孔阻止層を得た。さらに、化合物４を厚さ１０ｎｍで蒸着し、電子輸送層を得た後、厚さ１ｎｍのＬｉＦ、厚さ８０ｎｍの金属Ａｌを順次積層し、陰極を得た。尚、電子注入性電極であるＬｉＦについては、１Å／ｍｉｎの速度で形成した。
［有機ＥＬ素子の発光性能評価］
作製した有機ＥＬ素子を直流電流駆動により発光させ、輝度、電流密度を測定し、電流密度１ｍＡ／ｃｍ２における電圧及び発光効率（外部量子効率）を求めた。さらに初期輝度３，０００ｃｄ／ｍ２における輝度５０％寿命（輝度が５０％まで低下する時間）を求めた。これら発光性能の評価結果を表１に示す。
実施例２〜６
燐光ホスト材料として化合物Ａの代わりに下記表１に示す化合物を用いた以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評価した。結果を表１に示す。
比較例１〜３
燐光ホスト材料として化合物Ａの代わりに下記表に示す化合物を用いた以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評価した。
尚、比較化合物Ｃは分子量が大きく，蒸着膜が得られなかったため有機ＥＬ素子を作製することができなかった。その他の結果を表１に示す。
Figure 0006012611
実施例７及び８
実施例１の正孔阻止層の化合物５の代わりに下記表２に示す化合物を用いた以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評価した。実施例７〜８の結果を実施例１と対比して表２に示す。
Figure 0006012611
実施例９
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍのＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）に、イソプロピルアルコール中での５分間の超音波洗浄を施し、さらに、３０分間のＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）オゾン洗浄を施した。
このようにして洗浄した透明電極付きガラス基板を、真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず、ガラス基板の透明電極ラインが形成されている側の面上に、透明電極を覆うようにして、化合物１を厚さ４０ｎｍで蒸着し、正孔注入層を得た。次いで、この膜上に、化合物２を厚さ２０ｎｍで蒸着し、正孔輸送層を得た。
この正孔輸送層上に、燐光ホスト材料として化合物Ｂと燐光発光材料である化合物６を厚さ４０ｎｍで共蒸着し、燐光発光層を得た。燐光発光層内における化合物Ｂの濃度は８５質量％、化合物６の濃度は１５質量％であった。
続いて、この燐光発光層上に、化合物４を厚さ３０ｎｍで蒸着し、電子輸送層を得た後、厚さ１ｎｍのＬｉＦ、厚さ８０ｎｍの金属Ａｌを順次積層し、陰極を得た。尚、電子注入性電極であるＬｉＦについては、１Å／ｍｉｎの速度で形成した。
［有機ＥＬ素子の発光性能評価］
作製した有機ＥＬ素子を直流電流駆動により発光させ、輝度、電流密度を測定し、電流密度１ｍＡ／ｃｍ２における電圧及び発光効率（外部量子効率）を求めた。さらに初期輝度２０，０００ｃｄ／ｍ２における輝度５０％寿命（輝度が５０％まで低下する時間）を求めた。これら発光性能の評価結果を表３に示す。
実施例１０〜１２
燐光ホスト材料として化合物Ｂの代わりに下記表３に示す化合物を用いた以外は、実施例９と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評価した。結果を表３に示す。
比較例４〜６
燐光ホスト材料として化合物Ａの代わりに下記表３に示す化合物を用いた以外は、実施例９と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評価した。
尚、比較例６で用いた比較化合物Ｃは分子量が大きく，蒸着膜が得られなかったため有機ＥＬ素子を作製することができなかった。その他の結果を表３に示す。
Figure 0006012611
実施例１〜６及び，実施例９〜１２の結果から、本発明の化合物を発光層に用いた場合、比較例より、高効率かつ長寿命の素子が得られた。また、実施例７及び８のように，正孔阻止層に本発明の化合物を用いた場合、低電圧化の効果が大きかった。
本発明の化合物は、有機ＥＬ素子用材料として使用できる。
本発明の有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯等に利用できる。
上記に本発明の実施形態及び／又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び／又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
この明細書に記載の文献及び本願のパリ優先の基礎となる日本出願明細書の内容を全てここに援用する。

Claims (17)

  1. 下記式（１）で表される化合物。
    Figure 0006012611
     ［式（１）中、
    Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリール基を表す。
    Ｘ１〜Ｘ４及びＸ１３〜Ｘ１６は、それぞれ、ＣＨ又はＮを表す。
    Ｘ５〜Ｘ８のうちの一つは、Ｘ９〜Ｘ１２のうちの一つと結合する炭素原子を表し、Ｘ９〜Ｘ１２のうちの一つと結合した炭素原子に隣接するＸ５〜Ｘ８のうちの一つだけが、ＣＲ２を表す。残りのＸ ５ 〜Ｘ ８ は、それぞれ、ＣＨ又はＮを表す。
    Ｘ９〜Ｘ１２のうちの一つは、Ｘ５〜Ｘ８のうちの一つと結合する炭素原子を表し、残りのＸ９〜Ｘ１２は、それぞれ、ＣＨ又はＮを表す。
    Ｒ ２ は、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリール基を表す。］
    （但し、以下の化合物は除く。
    Figure 0006012611
  2. 下記式（２）〜（１７）で表される化合物からなる群から選択される請求項１に記載の化合物。
    Figure 0006012611
     ［式（２）〜（１７）中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ２、Ｘ１〜Ｘ４、及びＸ１３〜Ｘ１６は、前記式（１）で定義した通りである。］
  3. Ｘ １ 〜Ｘ ４ ；Ｘ ９ 〜Ｘ １２ のうちの一つと結合する炭素原子とＣＲ ２ 以外のＸ ５ 〜Ｘ ８ ；Ｘ ５ 〜Ｘ ８ のうちの一つと結合した炭素原子以外のＸ ９ 〜Ｘ １２ ；及びＸ １３ 〜Ｘ １６ が、ＣＨである請求項１又は２に記載の化合物。
  4. 前記置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基が、フェニル基、トリフェニレニル基、フルオレニル基、９，９−ジメチルフルオレニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基である請求項１〜３のいずれかに記載の化合物。
  5. Ｒ ２ が、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基である請求項１〜４のいずれかに記載の化合物。
  6. 前記置換若しくは無置換の環形成原子数５〜１８のヘテロアリール基が、ピロリル基、ピラジニル基、ピリジニル基、インドリル基、イソインドリル基、イミダゾリル基、フリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、フェニルカルバゾリル基、アクリジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、ベンゾチオフェニル基、アザカルバゾリル基、アザジベンゾフラニル基、又はアザジベンゾチオフェニル基である請求項１〜５のいずれかに記載の化合物。
  7. 請求項１〜６のいずれかに記載の化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
  8. 陰極と陽極の間に発光層を含む１層以上の有機薄膜層を有し、前記有機薄膜層のうち少なくとも１層が請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 前記有機薄膜層が、一層以上の発光層を含み、
    前記発光層の少なくとも一層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料と燐光発光材料とを含む請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  10. 前記燐光発光材料の励起三重項エネルギーが、１．８ｅＶ以上２．９ｅＶ未満である請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  11. 前記燐光発光材料が金属錯体を含有し、
    前記金属錯体が、Ｉｒ，Ｐｔ，Ｏｓ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｒｅ及びＲｕから選択される金属原子と配位子とを有する請求項９又は１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  12. 前記配位子が、前記金属原子とオルトメタル結合を有する請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  13. 発光波長の極大値が、４３０ｎｍ以上７２０ｎｍ以下である請求項９〜１２のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  14. 前記発光層と前記陰極との間に電子輸送帯域を有し、該電子輸送帯域が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する請求項８〜１３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  15. 前記発光層と前記陽極との間に正孔輸送帯域を有し、該正孔輸送帯域が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する請求項８〜１４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  16. 前記発光層に隣接する二層の有機薄膜層の少なくとも一方が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含み、この隣接する層の前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料の励起三重項エネルギーが、２．５ｅＶ以上である請求項８〜１３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  17. 前記有機薄膜層が、前記陰極と前記発光層との間に電子輸送層又は電子注入層を含み、かつ、前記電子輸送層又は電子注入層が、含窒素６員環若しくは含窒素５員環骨格を有する芳香族環化合物、又は含窒素６員環若しくは含窒素５員環骨格を有する縮合芳香族環化合物を含む請求項８〜１６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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