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WO2013102992A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料とそれを用いた素子 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子用材料とそれを用いた素子 Download PDF

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WO2013102992A1
WO2013102992A1 PCT/JP2012/008429 JP2012008429W WO2013102992A1 WO 2013102992 A1 WO2013102992 A1 WO 2013102992A1 JP 2012008429 W JP2012008429 W JP 2012008429W WO 2013102992 A1 WO2013102992 A1 WO 2013102992A1
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WO
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group
unsubstituted
substituted
carbon atoms
ring
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2012/008429
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English (en)
French (fr)
Inventor
俊裕 岩隈
真樹 沼田
圭 吉田
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Publication date
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    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • the present invention relates to a novel compound suitable for a material for an organic electroluminescence device and an organic electroluminescence device using the same.
  • Organic electroluminescence (EL) elements include a fluorescent type and a phosphorescent type, and an optimum element design has been studied according to each light emission mechanism. With respect to phosphorescent organic EL elements, it is known from their light emission characteristics that high-performance elements cannot be obtained by simple diversion of fluorescent element technology. The reason is generally considered as follows. First, since phosphorescence emission is emission using triplet excitons, the energy gap of the compound used for the light emitting layer must be large. This is because the value of the energy gap (hereinafter also referred to as singlet energy) of a compound usually refers to the triplet energy of the compound (in the present invention, the energy difference between the lowest excited triplet state and the ground state). This is because it is larger than the value of).
  • a host material having a triplet energy larger than the triplet energy of the phosphorescent dopant material must first be used for the light emitting layer. I must. Furthermore, it is desirable to provide an electron transport layer and a hole transport layer adjacent to the light emitting layer, and use a compound having a triplet energy higher than that of the phosphorescent dopant material for the electron transport layer and the hole transport layer.
  • a compound having a larger energy gap than the compound used for the fluorescent organic EL element is used for the phosphorescent organic EL element. The drive voltage of the entire element increases.
  • hydrocarbon compounds having high oxidation resistance and reduction resistance which are useful in fluorescent elements, generally have a small energy gap because of the large spread of ⁇ electron clouds. Therefore, in a phosphorescent organic EL element, it is difficult to select such a hydrocarbon compound, and an organic compound containing a heteroatom such as oxygen or nitrogen is selected. As a result, the phosphorescent organic EL element is There is a problem that the lifetime is shorter than that of a fluorescent organic EL element.
  • the exciton relaxation rate of the triplet exciton of the phosphorescent dopant material is much longer than that of the singlet exciton also greatly affects the device performance. That is, since light emitted from singlet excitons has a high relaxation rate that leads to light emission, it is difficult for excitons to diffuse into the peripheral layer of the light emitting layer (for example, a hole transport layer or an electron transport layer). Light emission is expected. On the other hand, light emission from triplet excitons is spin-forbidden and has a slow relaxation rate, so that excitons are likely to diffuse into the peripheral layer, and thermal energy deactivation occurs from other than specific phosphorescent compounds. End up. That is, control of the recombination region of electrons and holes is more important than the fluorescent organic EL element.
  • Patent Document 1 discloses that as an organic EL device material, 3,3-biscarbazole in which two carbazoles are bonded to each other at the 3-position is used as a mother skeleton, and the two carbazoles have a dibenzothiophene ring. Disclosed are compounds having attached groups.
  • Patent Document 2 discloses a compound having 3,3-biscarbazole as a mother skeleton and a heteroaromatic ring substituent bonded to the carbazole.
  • Patent Document 3 discloses a compound in which a 3,3-biscarbazole unit is bonded to each of positions 2 and 8 of one dibenzofuran ring.
  • An object of the present invention is to provide a material having a high triplet energy that can be used as a material of an organic EL element that emits phosphorescence.
  • a compound represented by the following formula (1) L represents a single bond or a substituted or unsubstituted divalent monocyclic group.
  • A represents a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 18 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 13 to 18 ring atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • X 1 to X 8 each represent CR 5 , CH or N
  • Y represents an oxygen (O) atom or a sulfur (S) atom.
  • Y is a sulfur (S) atom
  • at least one of X 1 to X 8 is a nitrogen (N) atom.
  • Any one of X 1 to X 4 is carbon (C) bonded to the carbazolylene group
  • any one of X 5 to X 8 is a carbon (C) atom bonded to B.
  • B is a substituted or unsubstituted arylcarbazolyl group having 19 to 30 ring atoms, a substituted or unsubstituted heteroarylcarbazolyl group having 19 to 30 ring atoms, or a substituent having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 1 to R 5 each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 18 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 18 ring atoms, a substituted or unsubstituted carbon;
  • a and d each independently represents an integer of 0 to 4, and b and c each independently represents an integer of 0 to 3.
  • R 1 may be the same or different.
  • R 2 may be the same or different.
  • R 3 may be the same or different.
  • each R 4 may be the same or different.
  • 2. The compound according to 1, wherein a to d in the formula (1) are 0. 3.
  • 3. The compound according to 1 or 2, wherein L in the formula (1) is a single bond. 4). 3.
  • An organic electroluminescence device comprising one or more organic thin film layers including a light emitting layer between a cathode and an anode, wherein at least one of the organic thin film layers comprises the compound according to any one of 1 to 5. 7).
  • the organic thin film layer includes one or more light emitting layers, 6.
  • the phosphorescent material contains a metal complex compound;
  • the organic electroluminescence device according to 7 or 8, wherein the metal complex compound has a metal atom and a ligand selected from Ir, Pt, Os, Au, Cu, Re, and Ru. 10.
  • the organic electroluminescence device according to any one of 6 to 10, wherein the maximum value of the emission wavelength is 430 nm or more and 720 nm or less. 12 12.
  • the organic electroluminescence device according to any one of 7 to 11, which has an electron transport band between the light emitting layer and the cathode, and the electron transport band contains the compound according to any one of 1 to 5.
  • the organic electroluminescence device which has a hole transport zone between the light emitting layer and the anode, and the hole transport zone contains the compound according to any one of 1 to 5. .
  • a compound having a high triplet energy can be provided.
  • This compound is suitable as a material for an organic EL device.
  • the compound of the present invention is represented by the following formula (1).
  • the compound of the formula (1) is effective for maintaining high luminous efficiency and lowering the driving voltage in blue to green phosphorescent devices and white phosphorescent devices that require particularly high triplet energy.
  • a material that confines high triplet energy is required.
  • the compound of the present invention has two carbazole skeletons, and a condensed heteroaromatic ring having a high triplet energy is bonded to the nitrogen atom of the carbazole, and the triplet energy is maintained in the condensed heteroaromatic ring.
  • the compound of the present invention can reduce the hole injection barrier into the light emitting layer by selecting a specific condensed heteroaromatic ring.
  • the compound of the present invention is a group of materials that can satisfy these two properties at the same time, and can greatly contribute to maintaining efficiency and reducing voltage in a phosphorescent device that requires high triplet energy.
  • L represents a single bond or a substituted or unsubstituted divalent monocyclic group.
  • the divalent monocyclic group include divalent residues such as a saturated ring, an unsaturated ring, an aromatic ring, and a heterocyclic ring.
  • a benzene ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a triazine ring, and a pyrazine examples thereof include divalent residues such as a ring and a cyclohexane ring.
  • A represents a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 18 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 13 to 18 ring atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Represents.
  • X 1 to X 8 each represent CR 5 , CH or N, and Y represents an oxygen (O) atom or a sulfur (S) atom. However, when Y is a sulfur (S) atom, at least one of X 1 to X 8 is a nitrogen (N) atom. Any one of X 1 to X 4 is carbon (C) bonded to the carbazolylene group, and any one of X 5 to X 8 is a carbon atom bonded to B.
  • B is a substituted or unsubstituted arylcarbazolyl group having 19 to 30 ring atoms, a substituted or unsubstituted heteroarylcarbazolyl group having 19 to 30 ring atoms, or a substituent having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 1 to R 5 each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 18 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 18 ring atoms, a substituted or unsubstituted carbon;
  • a and d each independently represents an integer of 0 to 4, and b and c each independently represents an integer of 0 to 3.
  • R 1 may be the same or different.
  • R 2 may be the same or different.
  • R 3 may be the same or different.
  • each R 4 may be the same or different.
  • the compounds represented by the formula (1) compounds in which a to d are 0 are preferable. As a result, since an extra electron conjugation between the substituent and the aromatic ring does not occur, good triplet energy can be obtained. Moreover, the compound whose L is a single bond among the compounds represented by Formula (1) is preferable. Thereby, since molecular weight is restrained small, the material with favorable thermal stability at the time of continuous vapor deposition is obtained. Examples of the compound of the formula (1) include compounds represented by any of the following formulas (2) to (17).
  • L, A and B are the same as L, A and B in the formula (1), respectively.
  • compounds wherein L is a single bond are preferred. Thereby, since molecular weight is restrained small, a material with favorable thermal stability at the time of continuous vapor deposition is obtained.
  • examples of the groups of the above formulas (1) to (17) will be described.
  • the aryl group includes a monocyclic aromatic hydrocarbon ring group and a condensed aromatic hydrocarbon ring group in which a plurality of aromatic hydrocarbon rings are condensed, and the heteroaryl group is a monocyclic heteroaromatic ring.
  • the heteroaryl group is a monocyclic heteroaromatic ring.
  • a hetero-fused aromatic ring group in which a plurality of heteroaromatic rings are condensed and a hetero-fused aromatic ring group in which an aromatic hydrocarbon ring and a heteroaromatic ring are condensed.
  • hydroxogen atom includes isotopes having different numbers of neutrons, that is, light hydrogen (protium), deuterium (deuterium), and tritium (tritium).
  • aryl group having 6 to 18 ring carbon atoms include a phenyl group, a triphenylenyl group, a fluorenyl group, a 9,9-dimethylfluorenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, and preferably a phenyl group. , A biphenyl group.
  • the aryl group preferably has 6 to 12 ring carbon atoms.
  • the “ring-forming carbon” means a carbon atom constituting a saturated ring, an unsaturated ring, or an aromatic ring.
  • heteroaryl group having 5 to 18 ring atoms include pyrrolyl group, pyrazinyl group, pyridinyl group, indolyl group, isoindolyl group, imidazolyl group, furyl group, benzofuranyl group, isobenzofuranyl group, dibenzofuranyl group Group, dibenzothiophenyl group, carbazolyl group, phenylcarbazolyl group, azadibenzofuranyl group, azadibenzothiophenyl group, azacarbazolyl group, phenylazacarbazolyl group, acridinyl group, phenothiazinyl group, phenoxazinyl group, oxazolyl group Oxadiazolyl group, furazanyl group, thienyl group, benzothiophenyl group, and the like, preferably dibenzofuranyl group, dibenzothiophenyl group, carb
  • heteroaryl group having 13 to 18 ring atoms include dibenzofuranyl group, dibenzothiophenyl group, carbazolyl group, phenylcarbazolyl group, azadibenzofuranyl group, azadibenzothiophenyl group, azacarbazolyl group And a phenylazacarbazolyl group, preferably a dibenzofuranyl group, a dibenzothiophenyl group, a carbazolyl group, and a phenylcarbazolyl group.
  • alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a linear or branched alkyl group, and specifically include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and an isobutyl group.
  • alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms examples include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group and the like, and those having 3 or more carbon atoms are linear, cyclic or branched Among them, those having 1 to 6 carbon atoms are preferable.
  • haloalkyl group having 1 to 20 carbon atoms examples include groups in which one or more halogen atoms are substituted on the above-described alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • Specific examples include a fluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a fluoroethyl group, a trifluoromethylmethyl group, and a pentafluoroethyl group.
  • they are a trifluoromethyl group and a pentafluoroethyl group.
  • haloalkoxy group having 1 to 20 carbon atoms examples include groups in which one or more halogen atoms are substituted on the above-described alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. Specific examples include a trifluoromethoxy group and a pentafluoroethoxy group.
  • the arylcarbazolyl group means a group represented by —Cz—Ar or —Ar—Cz when aryl is represented by Ar and carbazolyl is represented by Cz.
  • the heteroarylcarbazolyl group is a group represented by —Cz—HAr or —HAr—Cz when heteroaryl is represented by HAr and carbazolyl is represented by Cz.
  • the aryldibenzofuranyl group means a group represented by -DbF-Ar or -Ar-DbF when aryl is represented by Ar and dibenzofuranyl is represented by DbF.
  • the heteroaryl dibenzofuranyl group means a group represented by -DbF-HAr or -HAr-DbF when heteroaryl is represented by HAr and dibenzofuranyl is represented by DbF.
  • the aryldibenzothiophenyl group means a group represented by -DbT-Ar or -Ar-DbT when aryl is represented by Ar and dibenzothiophenyl is represented by DbT.
  • the heteroaryl dibenzothiophenyl group means a group represented by -DbT-HAr or -HAr-DbT when heteroaryl is represented by HAr and dibenzothiophenyl is represented by DbT.
  • the arylazacarbazolyl group means a group represented by —ACz—Ar or —Ar—ACz when aryl is represented by Ar and azacarbazolyl is represented by ACz.
  • the heteroarylazacarbazolyl group means a group represented by —ACz—HAr or —HAr—ACz when heteroaryl is represented by HAr and azacarbazolyl is represented by ACz.
  • the arylazadibenzofuranyl group means a group represented by -ADbF-Ar or -Ar-ADbF when aryl is represented by Ar and azadibenzofuranyl is represented by ADbF.
  • the heteroaryl azadibenzofuranyl group means a group represented by -ADbF-HAr or -HAr-ADbF when heteroaryl is represented by HAr and azadibenzofuranyl is represented by ADbF.
  • the arylazadibenzothiophenyl group means a group represented by -ADbT-Ar or -Ar-ADbT when aryl is represented by Ar and azadibenzothiophenyl is represented by ADbT.
  • heteroaryl azadibenzothiophenyl group means a group represented by -ADbT-HAr or -HAr-ADbT when heteroaryl is represented by HAr and azadibenzothiophenyl is represented by ADbT.
  • Ar represents an aryl group having 6 to 17 ring carbon atoms (preferably 6 to 12 ring carbon atoms) among the aryl groups described above, or an arylene group derived from the aryl group.
  • Ar is a monovalent residue (for example, —Cz—Ar)
  • examples of Ar include a phenyl group, a triphenylenyl group, a fluorenyl group, a 9,9-dimethylfluorenyl group, a biphenyl group, and a terphenyl group.
  • they are a phenyl group and a biphenyl group.
  • Ar is a divalent residue (for example, —Ar—Cz)
  • Ar includes phenylene group, triphenylene group, fluorenylene group, 9,9-dimethylfluorenylene group, biphenylene group, terphenylene group and the like.
  • it is a phenylene group or a biphenylene group.
  • HAr represents a heteroaryl group having 5 to 17 ring atoms (preferably 5 to 13 ring carbon atoms) among the heteroaryl groups described above, or a heteroarylene group derived from the heteroaryl group.
  • the “a substituent group having 1 to 20 carbon atoms” of an azacarbazolyl group having a group, an azadibenzofuranyl group having a substituent group having 1 to 20 carbon atoms, and an azadibenzothiophenyl group having a substituent group having 1 to 20 carbon atoms is Respectively, the above-mentioned alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, haloalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or haloalkoxy group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the compound of this invention can be manufactured according to the synthesis
  • the compound of the present invention can be suitably used as a material for an organic EL device, and specifically, as a material for an organic thin film layer constituting the organic EL device.
  • the organic EL device of the present invention has one or more organic thin film layers including a light emitting layer between an anode and a cathode. And at least 1 layer of an organic thin film layer contains the compound (henceforth the organic EL element material of this invention) of this invention.
  • the light emitting layer may be one or more layers.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a layer structure of an embodiment of the organic EL device of the present invention.
  • the organic EL element 1 has a configuration in which an anode 20, a hole transport zone 30, a phosphorescent light emitting layer 40, an electron transport zone 50, and a cathode 60 are laminated on a substrate 10 in this order.
  • the hole transport zone 30 means a hole transport layer or a hole injection layer.
  • the electron transport zone 50 means an electron transport layer, an electron injection layer, or the like. These need not be formed, but preferably one or more layers are formed.
  • the organic thin film layer is each organic layer provided in the hole transport zone 30, each phosphor layer and the organic layer provided in the electron transport zone 50. Among these organic thin film layers, at least one layer contains the organic EL element material of the present invention. Thereby, the drive voltage of an organic EL element can be lowered.
  • the organic EL device of the present invention can have an electron transport zone between the light emitting layer and the cathode, and the electron transport zone can contain the compound of the present invention. Furthermore, the organic EL device of the present invention may have a hole transport zone between the light emitting layer and the anode, and the hole transport zone may contain the compound of the present invention.
  • the content of this material with respect to the organic thin film layer containing the compound of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the organic EL device material of the present invention) is preferably 1 to 100% by weight.
  • the phosphorescent light emitting layer 40 preferably contains the material for the organic EL device of the present invention, and is particularly preferably used as a host material for the light emitting layer. Since the triplet energy of the material of the present invention is sufficiently large, even when a blue phosphorescent dopant material is used, the triplet energy of the phosphorescent dopant material can be efficiently confined in the light emitting layer. In addition, it can be used not only for the blue light emitting layer but also for a light emitting layer of longer wavelength light (such as green to red). In the present invention, the maximum value of the light emission wavelength of the element can be set to 430 nm or more and 720 nm or less.
  • the phosphorescent light emitting layer contains a phosphorescent material (phosphorescent dopant).
  • phosphorescent dopant include metal complex compounds, preferably a compound having a metal atom selected from Ir, Pt, Os, Au, Cu, Re and Ru and a ligand.
  • the ligand preferably has a metal atom and an ortho metal bond.
  • the phosphorescent dopant is preferably a compound containing a metal atom selected from Ir, Os and Pt in that the phosphorescent quantum yield is high and the external quantum efficiency of the light-emitting element can be further improved, and an iridium complex, It is more preferable that it is a metal complex such as an osmium complex and a platinum complex, among which an iridium complex and a platinum complex are more preferable, and an orthometalated iridium complex is most preferable.
  • the dopant may be a single type or a mixture of two or more types.
  • the triplet energy of the phosphorescent material is preferably 1.8 eV or more and less than 2.9 eV. Thereby, red to blue light emission with good color purity can be obtained.
  • triplet energy can be measured as follows. It can be measured using a commercially available apparatus F-4500 (manufactured by Hitachi).
  • a tangent line is drawn with respect to the rising edge of the phosphorescence spectrum on the short wavelength side, and the wavelength value ⁇ ph (nm) at the intersection of the tangent line and the horizontal axis is obtained.
  • the tangent to the rising edge on the short wavelength side of the phosphorescence spectrum is drawn as follows. When moving on the spectrum curve from the short wavelength side of the phosphorescence spectrum to the maximum value on the shortest wavelength side among the maximum values of the spectrum, tangents at each point on the curve are considered toward the long wavelength side. The slope of this tangent increases as the curve rises (that is, as the vertical axis increases). The tangent drawn at the point where the slope value takes the maximum value is taken as the tangent to the rising edge of the phosphorescence spectrum on the short wavelength side.
  • the maximum point having a peak intensity of 10% or less of the maximum peak intensity of the spectrum is not included in the above-mentioned maximum value on the shortest wavelength side, and has the maximum slope value closest to the maximum value on the shortest wavelength side.
  • the tangent drawn at the point where the value is taken is taken as the tangent to the rising edge of the phosphorescence spectrum on the short wavelength side.
  • the addition concentration of the phosphorescent dopant in the phosphorescent light emitting layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 30% by weight (wt%), more preferably 0.1 to 20% by weight (wt%).
  • the organic EL device material of the present invention in a layer adjacent to the phosphorescent light emitting layer 40.
  • the layer is an electron barrier layer. And a function as an exciton blocking layer.
  • the layer functions as a hole barrier layer or excitons It functions as a blocking layer.
  • the barrier layer is a layer having a function of a carrier movement barrier or an exciton diffusion barrier.
  • the organic layer for preventing electrons from leaking from the light-emitting layer to the hole transport zone is mainly defined as an electron barrier layer, and the organic layer for preventing holes from leaking from the light-emitting layer to the electron transport zone is defined as a hole barrier. Sometimes defined as a layer.
  • an exciton blocking layer is an organic layer for preventing triplet excitons generated in the light emitting layer from diffusing into a peripheral layer having triplet energy lower than that of the light emitting layer. It may be defined as Further, the compound of the present invention can be used for a layer adjacent to the phosphorescent light emitting layer 40 and further used for another organic thin film layer bonded to the adjacent layer.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the layer structure of another embodiment of the organic EL device of the present invention.
  • the organic EL element 2 is an example of a hybrid type organic EL element in which a phosphorescent light emitting layer and a fluorescent light emitting layer are laminated.
  • the organic EL element 2 has the same configuration as the organic EL element 1 except that a space layer 42 and a fluorescent light emitting layer 44 are formed between the phosphorescent light emitting layer 40 and the electron transport zone 50.
  • the excitons formed in the phosphorescent light emitting layer 40 are not diffused into the fluorescent light emitting layer 44, so that a space layer 42 is provided between the fluorescent light emitting layer 44 and the phosphorescent light emitting layer 40. May be provided. Since the material of the present invention has a large triplet energy, it can function as a space layer.
  • a white light emitting organic EL element can be obtained by setting the phosphorescent light emitting layer to emit yellow light and the fluorescent light emitting layer to blue light emitting layer.
  • the phosphorescent light-emitting layer and the fluorescent light-emitting layer are formed one by one.
  • the present invention is not limited to this, and two or more layers may be formed, and can be appropriately set according to the application such as lighting and display device.
  • a full color light emitting device is formed using a white light emitting element and a color filter
  • a plurality of wavelength regions such as red, green, blue (RGB), red, green, blue, yellow (RGBY) are used from the viewpoint of color rendering. In some cases, it may be preferable to include luminescence.
  • the organic EL element of the present invention can employ various known configurations. Further, light emission of the light emitting layer can be taken out from the anode side, the cathode side, or both sides. In the organic EL element of this invention, it is not specifically limited about structures other than the layer which uses the organic EL element material of this invention mentioned above, A well-known material etc. can be used. Hereinafter, although the layer of the element of Embodiment 1 is demonstrated easily, the material applied to the organic EL element of this invention is not limited to the following.
  • a glass plate, a polymer plate or the like can be used as the substrate.
  • the glass plate include soda lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz.
  • the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfone, and polysulfone.
  • the anode is made of, for example, a conductive material, and a conductive material having a work function larger than 4 eV is suitable.
  • the conductive material include carbon, aluminum, vanadium, iron, cobalt, nickel, tungsten, silver, gold, platinum, palladium, and their alloys, ITO substrate, tin oxide used for NESA substrate, indium oxide, and the like.
  • examples thereof include metal oxides and organic conductive resins such as polythiophene and polypyrrole.
  • the anode may be formed with a layer structure of two or more layers if necessary.
  • the cathode is made of, for example, a conductive material, and a conductive material having a work function smaller than 4 eV is suitable.
  • the conductive material include, but are not limited to, magnesium, calcium, tin, lead, titanium, yttrium, lithium, ruthenium, manganese, aluminum, lithium fluoride, and alloys thereof.
  • the alloy include magnesium / silver, magnesium / indium, lithium / aluminum, and the like, but are not limited thereto.
  • the ratio of the alloy is controlled by the temperature of the vapor deposition source, the atmosphere, the degree of vacuum, etc., and is selected to an appropriate ratio.
  • the cathode may be formed with a layer structure of two or more layers, and the cathode can be produced by forming a thin film from the conductive material by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the transmittance of the cathode for light emission is preferably greater than 10%.
  • the sheet resistance as the cathode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less, and the film thickness is usually 10 nm to 1 ⁇ m, preferably 50 to 200 nm.
  • the phosphorescent light emitting layer is formed of a material other than the organic EL element material of the present invention
  • a known material can be used as the material of the phosphorescent light emitting layer.
  • International Publication No. 2005/079118 Japanese Patent Application No. 2005-517938
  • the organic EL device of the present invention may have a fluorescent light emitting layer like the device shown in FIG.
  • a known material can be used for the fluorescent light emitting layer.
  • the light emitting layer may be a double host (also referred to as a host / cohost). Specifically, the carrier balance in the light emitting layer may be adjusted by combining an electron transporting host and a hole transporting host in the light emitting layer. Moreover, it is good also as a double dopant.
  • each dopant emits light by adding two or more dopant materials having a high quantum yield. For example, a yellow light emitting layer may be realized by co-evaporating a host, a red dopant, and a green dopant.
  • the light emitting layer may be a single layer or a laminated structure. When the light emitting layer is stacked, the recombination region can be concentrated on the light emitting layer interface by accumulating electrons and holes at the light emitting layer interface. This improves the quantum efficiency.
  • the hole injection / transport layer is a layer that assists hole injection into the light emitting layer and transports it to the light emitting region, and has a high hole mobility and a small ionization energy of usually 5.6 eV or less.
  • As the material for the hole injection / transport layer a material that transports holes to the light emitting layer with lower electric field strength is preferable. Further, when an electric field is applied with a hole mobility of, for example, 10 4 to 10 6 V / cm, At least 10 ⁇ 4 cm 2 / V ⁇ sec is preferable.
  • the material for the hole injection / transport layer include triazole derivatives (see US Pat. No. 3,112,197) and oxadiazole derivatives (see US Pat. No. 3,189,447). ), Imidazole derivatives (see JP-B-37-16096, etc.), polyarylalkane derivatives (US Pat. Nos. 3,615,402, 3,820,989, 3,542,544) Nos. 45-555, 51-10983, 51-93224, 55-17105, 56-4148, 55-108667, 55-156953, 56-36656, etc.), pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives (US Pat. Nos. 3,180,729, 4th) Nos.
  • Gazette 55-52063, 55-52064, 55-46760, 57-11350, 57- No. 148749, JP-A-2-311591, etc.), stilbene derivatives (JP-A Nos. 61-210363, 61-228451, 61-14642, 61-72255, etc.) 62-47646, 62-36684, 62-10652, 62-30255, 60-93455, 60-94462, 60-174749, 60 -175052, etc.), silazane derivatives (US Pat. No. 4,950,950), polysilanes (JP-A-2-204996), aniline copolymers (JP-A-2-282263) Etc.
  • inorganic compounds such as p-type Si and p-type SiC can also be used as the hole injection material.
  • a cross-linkable material can be used as the material of the hole injection / transport layer.
  • a cross-linkable material for example, Chem. Mater. 2008, 20, 413-422, Chem. Mater. 2011, 23 (3), 658-681, International Publication No. 2008/108430, International Publication No. 2009/102027, International Publication No. 2009/123269, International Publication No. 2010/016555, National Publication No. 2010/018813.
  • the layer which insolubilized the crosslinking material described in No. etc. by heat, light, etc. is mentioned.
  • the electron injection / transport layer is a layer that assists the injection of electrons into the light emitting layer and transports it to the light emitting region, and has a high electron mobility.
  • an electrode for example, a cathode
  • the electron injecting / transporting layer is appropriately selected with a film thickness of several nm to several ⁇ m.
  • the electron mobility is preferably at least 10 ⁇ 5 cm 2 / Vs or more when an electric field of V / cm is applied.
  • an aromatic heterocyclic compound containing one or more heteroatoms in the molecule is preferably used, and a nitrogen-containing ring derivative is particularly preferable.
  • the nitrogen-containing ring derivative is preferably an aromatic ring having a nitrogen-containing 6-membered ring or 5-membered ring skeleton, or a condensed aromatic ring compound having a nitrogen-containing 6-membered ring or 5-membered ring skeleton, such as a pyridine ring. , Pyrimidine ring, triazine ring, benzimidazole ring, phenanthroline ring, quinazoline ring and the like.
  • an organic layer having semiconductivity may be formed by doping (n) with a donor material and doping (p) with an acceptor material.
  • N doping is to dope a metal such as Li or Cs into an electron transporting material
  • P doping is to dope an acceptor material such as F4TCNQ into a hole transporting material ( For example, refer patent 3695714).
  • the organic EL device of the present invention preferably has at least one of an electron donating dopant and an organometallic complex in an interface region between the cathode and the organic thin film layer. According to such a configuration, it is possible to improve the light emission luminance and extend the life of the organic EL element.
  • the electron donating dopant include at least one selected from alkali metals, alkali metal compounds, alkaline earth metals, alkaline earth metal compounds, rare earth metals, rare earth metal compounds, and the like.
  • the organometallic complex include at least one selected from an organometallic complex containing an alkali metal, an organometallic complex containing an alkaline earth metal, an organometallic complex containing a rare earth metal, and the like.
  • alkali metal examples include lithium (Li) (work function: 2.93 eV), sodium (Na) (work function: 2.36 eV), potassium (K) (work function: 2.28 eV), rubidium (Rb) (work Function: 2.16 eV), cesium (Cs) (work function: 1.95 eV) and the like, and those having a work function of 2.9 eV or less are particularly preferable.
  • K, Rb, and Cs are preferred, Rb and Cs are more preferred, and Cs is most preferred.
  • alkaline earth metal examples include calcium (Ca) (work function: 2.9 eV), strontium (Sr) (work function: 2.0 eV to 2.5 eV), barium (Ba) (work function: 2.52 eV).
  • a work function of 2.9 eV or less is particularly preferable.
  • the rare earth metal examples include scandium (Sc), yttrium (Y), cerium (Ce), terbium (Tb), ytterbium (Yb) and the like, and those having a work function of 2.9 eV or less are particularly preferable.
  • preferred metals are particularly high in reducing ability, and by adding a relatively small amount to the electron injection region, it is possible to improve the light emission luminance and extend the life of the organic EL element.
  • alkali metal compound examples include lithium oxide (Li 2 O), cesium oxide (Cs 2 O), alkali oxides such as potassium oxide (K 2 O), lithium fluoride (LiF), sodium fluoride (NaF), fluorine.
  • alkali halides such as cesium fluoride (CsF) and potassium fluoride (KF), and lithium fluoride (LiF), lithium oxide (Li 2 O), and sodium fluoride (NaF) are preferable.
  • alkaline earth metal compound examples include barium oxide (BaO), strontium oxide (SrO), calcium oxide (CaO), and barium strontium oxide (Ba x Sr 1-x O) (0 ⁇ x ⁇ 1), Examples thereof include barium calcium oxide (Ba x Ca 1-x O) (0 ⁇ x ⁇ 1), and BaO, SrO, and CaO are preferable.
  • the rare earth metal compound ytterbium fluoride (YbF 3), scandium fluoride (ScF 3), scandium oxide (ScO 3), yttrium oxide (Y 2 O 3), cerium oxide (Ce 2 O 3), gadolinium fluoride (GdF 3), include such terbium fluoride (TbF 3) is, YbF 3, ScF 3, TbF 3 are preferable.
  • the organometallic complex is not particularly limited as long as it contains at least one of an alkali metal ion, an alkaline earth metal ion, and a rare earth metal ion as a metal ion as described above.
  • the ligands include quinolinol, benzoquinolinol, acridinol, phenanthridinol, hydroxyphenyloxazole, hydroxyphenylthiazole, hydroxydiaryloxadiazole, hydroxydiarylthiadiazole, hydroxyphenylpyridine, hydroxyphenylbenzimidazole, hydroxybenzotriazole, Hydroxyfulborane, bipyridyl, phenanthroline, phthalocyanine, porphyrin, cyclopentadiene, ⁇ -diketones, azomethines, and derivatives thereof are preferred, but are not limited thereto.
  • the electron donating dopant and the organometallic complex it is preferable to form a layer or an island in the interface region.
  • a forming method while depositing at least one of an electron donating dopant and an organometallic complex by a resistance heating vapor deposition method, an organic material as a light emitting material or an electron injection material for forming an interface region is simultaneously deposited, and an electron is deposited in the organic material.
  • a method of dispersing at least one of a donor dopant and an organometallic complex reducing dopant is preferable.
  • the dispersion concentration is usually organic substance: electron donating dopant and / or organometallic complex in a molar ratio of 100: 1 to 1: 100, preferably 5: 1 to 1: 5.
  • the electron donating dopant and the organometallic complex is formed in a layered form
  • the light emitting material or the electron injecting material which is the organic layer at the interface is formed in a layered form
  • at least one of the electron donating dopant and the organometallic complex is formed.
  • These are vapor-deposited by resistance heating vapor deposition method alone, and preferably the layer thickness is 0.1 nm or more and 15 nm or less.
  • the electron donating dopant and the organometallic complex is formed in an island shape
  • the electron donating dopant and the organometallic complex At least one of them is vapor-deposited by resistance heating vapor deposition, and the island is preferably formed with a thickness of 0.05 nm to 1 nm.
  • the ratio of at least one of the main component (light-emitting material or electron injection material), the electron-donating dopant, and the organometallic complex is, as a molar ratio, the main component: the electron-donating dopant.
  • / or organometallic complex 5: 1 to 1: 5, preferably 2: 1 to 1: 2.
  • each layer of the organic EL device of the present invention a known method such as a dry film forming method such as vacuum deposition, sputtering, plasma, or ion plating, or a wet film forming method such as spin coating, dipping, or flow coating is applied. be able to.
  • the thickness of each layer is not particularly limited, but must be set to an appropriate thickness. If the film thickness is too thick, a large applied voltage is required to obtain a constant light output, resulting in poor efficiency. If the film thickness is too thin, pinholes and the like are generated, and sufficient light emission luminance cannot be obtained even when an electric field is applied.
  • the normal film thickness is suitably in the range of 5 nm to 10 ⁇ m, but more preferably in the range of 10 nm to 0.2 ⁇ m.
  • Example 1 A 25 mm ⁇ 75 mm ⁇ 1.1 mm glass substrate with an ITO transparent electrode (manufactured by Geomatic) was subjected to ultrasonic cleaning for 5 minutes in isopropyl alcohol, and further subjected to UV (Ultraviolet) ozone cleaning for 30 minutes. .
  • the glass substrate with the transparent electrode thus cleaned is attached to the substrate holder of the vacuum evaporation apparatus, and first, on the surface of the glass substrate on which the transparent electrode line is formed, the transparent electrode is covered, Material 1 was deposited with a thickness of 20 nm to obtain a hole injection layer. Subsequently, the material 2 was vapor-deposited with a thickness of 60 nm on this film to obtain a hole transport layer.
  • compound 1 as a phosphorescent host material and material 3 which is a phosphorescent material were co-evaporated at a thickness of 50 nm to obtain a phosphorescent layer.
  • concentration of Compound 1 in the phosphorescent light emitting layer was 80% by mass, and the concentration of Material 3 was 20% by mass.
  • the material 5 was deposited on the phosphorescent layer at a thickness of 10 nm to obtain a hole blocking layer. Furthermore, after depositing material 4 with a thickness of 10 nm to obtain an electron transport layer, LiF with a thickness of 1 nm and metal Al with a thickness of 80 nm were sequentially laminated to obtain a cathode. Note that LiF, which is an electron injecting electrode, was formed at a rate of 1 ⁇ / min.
  • Example 2 to 9 An organic EL device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the compounds shown in Table 1 below were used in place of Compound 1 as the phosphorescent host material. The results are shown in Table 1.
  • Example 10 An organic EL device was prepared in the same manner as in Example 1 except that Compound 2 was used instead of the hole blocking layer material 5 of Example 1 and that the host material of the light emitting layer and the material 5 instead of Compound 1 were used. ,evaluated. The results of Example 10 are shown in Table 2 together with Example 1. [Examples 11 and 12] An organic EL device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the compounds shown in Table 2 were used in place of the hole blocking layer material 5 of Example 1. The results of Examples 11 to 12 are shown in Table 2. [Reference Example 1] An organic EL device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Comparative Compound 1 was used in place of the material 5 for the hole blocking layer of Example 1.
  • Reference Example 1 The results of Reference Example 1 are shown in Table 2.
  • Reference Example 2 An organic EL device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 10 except that Comparative Compound 2 was used instead of Compound 2 in the hole blocking layer of Example 10. The results of Reference Example 2 are shown in Table 2.
  • the organic EL device of the present invention can be used for a flat light emitter such as a flat panel display of a wall-mounted television, a light source such as a copying machine, a printer, a backlight of a liquid crystal display or instruments, a display board, a marker lamp, and the like.
  • the compound of the present invention can be used for organic EL devices, organic EL displays, lighting, organic semiconductors, organic solar cells, and the like.
  • the organic EL device material of the present invention is useful as an organic EL device that can be driven at a low voltage and has high efficiency and a long lifetime, and an organic EL device material that realizes the organic EL device.

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Description

有機エレクトロルミネッセンス素子用材料とそれを用いた素子
　本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に好適な新規化合物及びそれを用いた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が大きくなくてはならない。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なければならない。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望ましい。
　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、概して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。
　また、化合物の三重項エネルギーを高めるためにπ共役を切断するような構造をとると、電荷の輸送性が低くなる傾向がある。つまり、電荷の輸送性を高くするためにはπ共役を伸長させる必要があるが、そうすると今度は三重項エネルギーが低くなるという課題が存在する。
　このような状況下、例えば、特許文献１には有機ＥＬ素子材料として２つのカルバゾールが３位同士で結合した３，３－ビスカルバゾールを母骨格とし、その２つのカルバゾールにジベンゾチオフェン環を有する置換基が結合した化合物が開示されている。
　特許文献２には、３，３－ビスカルバゾールを母骨格とし、そのカルバゾールにヘテロ芳香族環置換基が結合した化合物が開示されている。
　特許文献３には、１つのジベンゾフラン環の２，８位に３，３－ビスカルバゾールユニットがそれぞれ結合した化合物が開示されている。
国際公開第２０１１／１２５６８０号 国際公開第２０１１／１３７０７２号 国際公開第２００９／０６０７８０号
　本発明の目的は、燐光発光する有機ＥＬ素子の材料として使用できる、三重項エネルギーの高い材料を提供することである。
　本発明によれば、以下の化合物等が提供される。
１．下記式（１）で表される化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 ［式（１）中、
　Ｌは、単結合又は置換若しくは無置換の２価の単環基を表す。
　Ａ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、置換若しくは無置換の環形成原子数１３～１８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～Ｘ８は、それぞれ、ＣＲ５、ＣＨ又はＮを表し、Ｙは酸素（Ｏ）原子又は硫黄（Ｓ）原子を表す。但し、Ｙが硫黄（Ｓ）原子の場合、Ｘ１～Ｘ８の少なくとも一つは窒素（Ｎ）原子である。
　Ｘ１～Ｘ４のいずれか１つはカルバゾリレン基に結合する炭素（Ｃ）であり、Ｘ５～Ｘ８のいずれか１つはＢに結合する炭素（Ｃ）原子である。
　Ｂは、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールカルバゾリル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールカルバゾリル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のカルバゾリル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールジベンゾフラニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールジベンゾフラニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールジベンゾチオフェニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールジベンゾチオフェニル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のジベンゾフラニル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のジベンゾチオフェニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールアザカルバゾリル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールアザカルバゾリル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のアザカルバゾリル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールアザジベンゾフラニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールアザジベンゾフラニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールアザジベンゾチオフェニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールアザジベンゾチオフェニル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のアザジベンゾフラニル基、及び炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基からなる群から選択される基を表す。
　Ｒ１～Ｒ５は、それぞれ独立に、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、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のハロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のハロアルコキシ基、又はシアノ基を表す。
　ａ及びｄは、それぞれ独立に０～４の整数を表し、ｂ及びｃは、それぞれ独立に０～３の整数を表す。ａが２以上である場合、Ｒ１はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ｂが２以上である場合、Ｒ２はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ｃが２以上である場合、Ｒ３はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ｄが２以上である場合、Ｒ４はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。］
２．前記式（１）のａ～ｄが０である１に記載の化合物。
３．前記式（１）のＬが単結合である１又は２に記載の化合物。
４．下記式（２）～（１７）のいずれかで表される１又は２に記載の化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 ［式（２）～（１７）中、Ｌ、Ａ及びＢは、それぞれ前記式（１）中のＬ、Ａ及びＢと同様である。］
５．前記式（２）～（１７）中のＬが単結合である４記載の化合物。
６．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１～５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。
７．前記有機薄膜層が、１層以上の発光層を含み、
　前記発光層の少なくとも１層が、１～５のいずれかに記載の化合物と燐光発光性材料とを含む６記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
８．前記燐光発光性材料の三重項エネルギーが、１．８ｅＶ以上２．９ｅＶ未満である７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
９．前記燐光発光性材料が金属錯体化合物を含有し、
　前記金属錯体化合物が、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７又は８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１０．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９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１１．発光波長の極大値が、４３０ｎｍ以上７２０ｎｍ以下である６～１０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．前記発光層と前記陰極との間に電子輸送帯域を有し、該電子輸送帯域が１～５のいずれかに記載の化合物を含有する７～１１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１～５のいずれかに記載の化合物を含有する７～１２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。
　本発明によれば、三重項エネルギーが高い化合物を提供できる。本化合物は有機ＥＬ素子用材料として好適である。
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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　式（１）の化合物は、特に高い三重項エネルギーが必要な、青色～緑色燐光素子や、白色燐光素子において、高い発光効率を維持し、かつ駆動電圧を低下させるために有効である。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閉じ込める材料が必要である。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の材料の分子骨格を制御することが重要である。本発明の化合物は２つのカルバゾール骨格を有し、そのカルバゾールの窒素原子に高い三重項エネルギーを持つ縮合へテロ芳香族環を結合し、さらにその縮合へテロ芳香族環に三重項エネルギーを維持する特定の縮合へテロ芳香族環から選択される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を可能にした。また、駆動電圧を低下させるためには、正孔、電子の発光層への注入障壁が小さい材料が必要である。本発明の化合物は、特定の縮合へテロ芳香族環を選択することにより、発光層への正孔の注入障壁を軽減させることができる。
　本発明の化合物は、これらの２つの性質を同時に満たすことができる材料群であり、高い三重項エネルギーが必要な燐光素子において効率を維持し、電圧を低下させることに大きく寄与することができる。
　式（１）において、Ｌは、単結合又は置換若しくは無置換の２価の単環基を表す。２価の単環基としては、飽和環、不飽和環、芳香環、複素環等の２価の残基が挙げられ、具体的には、ベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピラジン環、シクロヘキサン環等の２価の残基が挙げられる。
　Ａ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、置換若しくは無置換の環形成原子数１３～１８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～Ｘ８は、それぞれ、ＣＲ５、ＣＨ又はＮを表し、Ｙは酸素（Ｏ）原子又は硫黄（Ｓ）原子を表す。但し、Ｙが硫黄（Ｓ）原子の場合、Ｘ１～Ｘ８の少なくとも一つは窒素（Ｎ）原子である。
　Ｘ１～Ｘ４のいずれか１つはカルバゾリレン基に結合する炭素（Ｃ）であり、Ｘ５～Ｘ８のいずれか１つはＢに結合する炭素原子である。
　Ｂは、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールカルバゾリル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールカルバゾリル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のカルバゾリル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールジベンゾフラニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールジベンゾフラニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールジベンゾチオフェニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールジベンゾチオフェニル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のジベンゾフラニル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のジベンゾチオフェニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールアザカルバゾリル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールアザカルバゾリル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のアザカルバゾリル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールアザジベンゾフラニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールアザジベンゾフラニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールアザジベンゾチオフェニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールアザジベンゾチオフェニル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のアザジベンゾフラニル基、及び炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基からなる群から選択される基を表す。
　Ｒ１～Ｒ５は、それぞれ独立に、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、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のハロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のハロアルコキシ基、又はシアノ基を表す。
　ａ及びｄは、それぞれ独立に０～４の整数を表し、ｂ及びｃは、それぞれ独立に０～３の整数を表す。ａが２以上である場合、Ｒ１はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ｂが２以上である場合、Ｒ２はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ｃが２以上である場合、Ｒ３はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ｄが２以上である場合、Ｒ４はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
　式（１）で表される化合物のうち、ａ～ｄが０である化合物が好ましい。これにより、置換基と芳香環との余分な電子の共役が生じないために良好な三重項エネルギーが得られる。
　また、式（１）で表される化合物のうち、Ｌが単結合である化合物が好ましい。これにより、分子量が小さく抑えられるため連続蒸着時の熱安定性が良好な材料が得られる。
　式（１）の化合物の例としては、下記式（２）～（１７）のいずれかで表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　式（２）～（１７）中、Ｌ、Ａ及びＢは、それぞれ式（１）中のＬ、Ａ及びＢと同様である。
　式（２）～（１７）で表される化合物のうち、Ｌが単結合である化合物が好ましい。これにより、分子量が小さく抑えられるため連続蒸着時の熱安定性に良好な材料が得られる。
　以下、上述した式（１）～（１７）の各基の例について説明する。
　本発明において、アリール基は、単環の芳香族炭化水素環基及び複数の芳香族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、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。
　本発明おいて、「水素原子」とは、中性子数が異なる同位体、すなわち、軽水素（ｐｒｏｔｉｕｍ）、重水素（ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ）及び三重水素（ｔｒｉｔｉｕｍ）を包含する。
　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。
　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、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基、アザカルバゾリル基、フェニルアザカルバゾリル基、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。
　環形成原子数１３～１８のヘテロアリール基の具体例としては、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、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基、アザカルバゾリル基、フェニルアザカルバゾリル基等が挙げられ、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。
　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、より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。
　炭素数１～２０のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等が挙げられ、炭素数が３以上のものは直鎖状、環状又は分岐を有するものでもよく、このうち炭素数１～６のものが好ましい。
　炭素数１～２０のハロアルキル基としては、上述した炭素数１～２０のアルキル基に１つ以上のハロゲン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、トリフルオロメチルメチル基、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。
　炭素数１～２０のハロアルコキシ基としては、上述した炭素数１～２０のアルコキシ基に１つ以上のハロゲン原子が置換した基が挙げられる。具体的には、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基等が挙げられる。
　本発明において、アリールカルバゾリル基とは、アリールをＡｒで表し、カルバゾリルをＣｚで表した場合、－Ｃｚ－Ａｒもしくは－Ａｒ－Ｃｚで表される基を意味する。
　ヘテロアリールカルバゾリル基とは、ヘテロアリールをＨＡｒで表し、カルバゾリルをＣｚで表した場合、－Ｃｚ－ＨＡｒもしくは－ＨＡｒ－Ｃｚで表される基である。
　アリールジベンゾフラニル基とは、アリールをＡｒで表し、ジベンゾフラニルをＤｂＦで表した場合、－ＤｂＦ－Ａｒもしくは－Ａｒ－ＤｂＦで表される基を意味する。
　ヘテロアリールジベンゾフラニル基とは、ヘテロアリールをＨＡｒで表し、ジベンゾフラニルをＤｂＦで表した場合、－ＤｂＦ－ＨＡｒもしくは－ＨＡｒ－ＤｂＦで表される基を意味する。
　アリールジベンゾチオフェニル基とは、アリールをＡｒで表し、ジベンゾチオフェニルをＤｂＴで表した場合、－ＤｂＴ－Ａｒもしくは－Ａｒ－ＤｂＴで表される基を意味する。
　ヘテロアリールジベンゾチオフェニル基とは、ヘテロアリールをＨＡｒで表し、ジベンゾチオフェニルをＤｂＴで表した場合、－ＤｂＴ－ＨＡｒもしくは－ＨＡｒ－ＤｂＴで表される基を意味する。
　アリールアザカルバゾリル基とは、アリールをＡｒで表し、アザカルバゾリルをＡＣｚで表した場合、－ＡＣｚ－Ａｒもしくは－Ａｒ－ＡＣｚで表される基を意味する。
　ヘテロアリールアザカルバゾリル基とは、ヘテロアリールをＨＡｒで表し、アザカルバゾリルをＡＣｚで表した場合、－ＡＣｚ－ＨＡｒもしくは－ＨＡｒ－ＡＣｚで表される基を意味する。
　アリールアザジベンゾフラニル基とは、アリールをＡｒで表し、アザジベンゾフラニルをＡＤｂＦで表した場合、－ＡＤｂＦ－Ａｒもしくは－Ａｒ－ＡＤｂＦで表される基を意味する。
　ヘテロアリールアザジベンゾフラニル基とは、ヘテロアリールをＨＡｒで表し、アザジベンゾフラニルをＡＤｂＦで表した場合、－ＡＤｂＦ－ＨＡｒもしくは－ＨＡｒ－ＡＤｂＦで表される基を意味する。
　アリールアザジベンゾチオフェニル基とは、アリールをＡｒで表し、アザジベンゾチオフェニルをＡＤｂＴで表した場合、－ＡＤｂＴ－Ａｒもしくは－Ａｒ－ＡＤｂＴで表される基を意味する。
　ヘテロアリールアザジベンゾチオフェニル基とは、ヘテロアリールをＨＡｒで表し、アザジベンゾチオフェニルをＡＤｂＴで表した場合、－ＡＤｂＴ－ＨＡｒもしくは－ＨＡｒ－ＡＤｂＴで表される基を意味する。
　Ａｒは、上述したアリール基のうち、環形成炭素数６～１７（好ましくは環形成炭素数６～１２）のアリール基、又は該アリール基から導かれるアリーレン基を表す。Ａｒが１価の残基である場合（例えば、－Ｃｚ－Ａｒ）、Ａｒ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。
　Ａｒが２価の残基である場合（例えば、－Ａｒ－Ｃｚ）、Ａｒとしては、フェニレン基、トリフェニレン基、フルオレニレン基、９、９－ジメチルフルオレニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基等が挙げられ、好ましくはフェニレン基、ビフェニレン基である。
　ＨＡｒは、上述したヘテロアリール基のうち、環形成原子数５～１７（好ましくは環形成炭素数５～１３）のヘテロアリール基、又は該ヘテロアリール基から導かれるヘテロアリーレン基を表す。
　炭素数１～２０の置換基を有するカルバゾリル基、炭素数１～２０の置換基を有するジベンゾフラニル基、炭素数１～２０の置換基を有するジベンゾチオフェニル基、炭素数１～２０の置換基を有するアザカルバゾリル基、炭素数１～２０の置換基を有するアザジベンゾフラニル基、及び炭素数１～２０の置換基を有するアザジベンゾチオフェニル基の「炭素数１～２０の置換基」は、それぞれ、上述した炭素数１～２０のアルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数１～２０のハロアルキル基、又は炭素数１～２０のハロアルコキシ基である。
　上述した各基の「置換もしくは無置換の・・・」の置換基としては、上記のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基や、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のシリル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。）、フルオロアルキル基、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシ基、アリールオキシ基等が挙げられる。
　本発明の化合物の具体例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　本発明の化合物は、後述する合成に準じて製造することができる。
　本発明の化合物は、有機ＥＬ素子用材料として、また具体的には、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。特に、燐光発光する有機ＥＬ素子の発光層、発光層に隣接する層、例えば、正孔障壁層、電子障壁層、電子輸送層の材料等として好ましい。
　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１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１層が、本発明の化合物（以下、本発明の有機ＥＬ素子用材料ということがある。）を含有する。
　本発明の有機ＥＬ素子において、発光層は１層以上であることができる。
　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てもよいが、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、有機ＥＬ素子の駆動電圧を低くできる。
　また、本発明の有機ＥＬ素子は、発光層と陰極との間に電子輸送帯域を有し、電子輸送帯域が本発明の化合物を含有するものであることができる。
　さらに、本発明の有機ＥＬ素子は、発光層と陽極との間に正孔輸送帯域を有し、正孔輸送帯域が本発明の化合物を含有すものであることができる。
　尚、本発明の化合物（以下、本発明の有機ＥＬ素子用材料ということがある。）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。
　本発明では、素子の発光波長の極大値を、４３０ｎｍ以上７２０ｎｍ以下にすることができる。
　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、金属原子と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。
　燐光発光性材料の三重項エネルギーは、１．８ｅＶ以上２．９ｅＶ未満であることが好ましい。これにより、色純度の良い赤色～青色の発光が得られる。
　本発明において、三重項エネルギーは以下のように測定できる。
　市販の装置Ｆ－４５００（日立社製）を用いて測定できる。三重項エネルギーの換算式は以下のとおりである。
　換算式　三重項エネルギー（ｅＶ）＝１２３９．８５／λｐｈ
　「λｐｈ」（単位：ｎｍ）とは、縦軸に燐光強度、横軸に波長をとって、燐光スペクトルを表したときに、燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸の交点の波長値を意味する。
　各化合物を溶媒に溶解し（試料１０μｍｏｌ／リットル、ＥＰＡ（ジエチルエーテル：イソペンタン：エタノール＝５：５：５（容積比）、各溶媒は分光用グレード）、燐光測定用試料とした。石英セルへ入れた燐光測定用試料を７７（Ｋ）に冷却し、励起光を燐光測定用試料に照射し、波長を変えながら燐光強度を測定する。燐光スペクトルは、縦軸を燐光強度、横軸を波長とする。
　この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λｐｈ（ｎｍ）を求める。
　燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線は以下のように引く。燐光スペクトルの短波長側から、スペクトルの極大値のうち、最も短波長側の極大値までスペクトル曲線上を移動する際に、長波長側に向けて曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち上がるにつれ（つまり縦軸が増加するにつれ）傾きが増加する。この傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を、当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
　なお、スペクトルの最大ピーク強度の１０％以下のピーク強度をもつ極大点は、上述の最も短波長側の極大値には含めず、最も短波長側の極大値に最も近い、傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
　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有機ＥＬ素子用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、本発明の有機ＥＬ素子用材料を含有する層（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の間に本発明の有機ＥＬ素子用材料を含有する層（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。
　また本発明の化合物を燐光発光層４０に隣接する層に用い、かつさら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。
　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素子用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、国際公開第２００５／０７９１１８号（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、国際公開第２００８／１０８４３０号、国際公開第２００９／１０２０２７号、国際公開第２００９／１２３２６９号、国際公開第２０１０／０１６５５５号、国大公開第２０１０／０１８８１３号等に記載された架橋材を、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等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等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）等が挙げられ、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又は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）等が挙げられ、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）等が挙げられ、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）等のアルカリ酸化物、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）等のアルカリハロゲン化物等が挙げられ、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）等が挙げられ、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）等が挙げられ、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等が好ましいが、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、界面領域に層状又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を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を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。
［合成実施例］
［合成実施例１］
　下記の合成スキームにより化合物１を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　アルゴン雰囲気下、３つ口フラスコに中間体Ａ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、中間体Ｆ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）４０６ｍｇ（０．４４４ｍｍｏｌ）、トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２６２ｍｇ（０．８９ｍｍｏｌ）、ｔブトキシナトリウム９９５ｍｇ（１０．４ｍｍｏｌ）、乾燥キシレン８０ｍＬ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１を２．３ｇ（収率４２％）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７３９であった。
［合成実施例２］
　下記の合成スキームにより化合物２を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　アルゴン雰囲気下、３つ口フラスコに中間体Ａ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、中間体Ｇ３．２ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）４０６ｍｇ（０．４４４ｍｍｏｌ）、トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２６２ｍｇ（０．８９ｍｍｏｌ）、ｔブトキシナトリウム９９５ｍｇ（１０．４ｍｍｏｌ）、乾燥キシレン８０ｍＬ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（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２を２．６ｇ（収率４６％）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７５７であった。
［合成実施例３］
　下記の合成スキームにより化合物３を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　アルゴン雰囲気下、３つ口フラスコに中間体Ａ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、中間体Ｈ３．３ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）４０６ｍｇ（０．４４４ｍｍｏｌ）、トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２６２ｍｇ（０．８９ｍｍｏｌ）、ｔブトキシナトリウム９９５ｍｇ（１０．４ｍｍｏｌ）、乾燥キシレン８０ｍＬを加えて２２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３を１．８ｇ（収率３０％）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８１６であった。
［合成実施例４］
　下記の合成スキームにより化合物４を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
　アルゴン雰囲気下、３つ口フラスコに中間体Ａ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、中間体Ｉ３．６ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）４０６ｍｇ（０．４４４ｍｍｏｌ）、トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２６２ｍｇ（０．８９ｍｍｏｌ）、ｔブトキシナトリウム９９５ｍｇ（１０．４ｍｍｏｌ）、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（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４を２．５ｇ（収率４１％）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８１８であった。
［合成実施例５］
　下記の合成スキームにより化合物５を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
　アルゴン雰囲気下、３つ口フラスコに中間体Ａ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、中間体Ｊ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）４０６ｍｇ（０．４４４ｍｍｏｌ）、トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２６２ｍｇ（０．８９ｍｍｏｌ）、ｔブトキシナトリウム９９５ｍｇ（１０．４ｍｍｏｌ）、乾燥キシレン７０ｍＬ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、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５を２．２ｇ（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７４０であった。
［合成実施例６］
　下記の合成スキームにより化合物６を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
　アルゴン雰囲気下、３つ口フラスコに中間体Ｂ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、中間体Ｆ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）４０６ｍｇ（０．４４４ｍｍｏｌ）、トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２６２ｍｇ（０．８９ｍｍｏｌ）、ｔブトキシナトリウム９９５ｍｇ（１０．４ｍｍｏｌ）、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（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６を２．８ｇ（収率５１％）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７３９であった。
［合成実施例７］
　下記の合成スキームにより化合物７を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
　アルゴン雰囲気下、３つ口フラスコに中間体Ｃ３．７ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、中間体Ｆ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）４０６ｍｇ（０．４４４ｍｍｏｌ）、トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２６２ｍｇ（０．８９ｍｍｏｌ）、ｔブトキシナトリウム９９５ｍｇ（１０．４ｍｍｏｌ）、乾燥キシレン８０ｍＬを加えて２１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７を３．０ｇ（収率４９％）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８２９であった。
［合成実施例８］
　下記の合成スキームにより化合物８を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
　アルゴン雰囲気下、３つ口フラスコに中間体Ｄ３．６ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、中間体Ｆ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）４０６ｍｇ（０．４４４ｍｍｏｌ）、トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２６２ｍｇ（０．８９ｍｍｏｌ）、ｔブトキシナトリウム９９５ｍｇ（１０．４ｍｍｏｌ）、乾燥キシレン８０ｍＬ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８を３．２ｇ（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８１５であった。
［合成実施例９］
　下記の合成スキームにより化合物９を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
　アルゴン雰囲気下、３つ口フラスコに中間体Ｅ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、中間体Ｋ３．０ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）４０６ｍｇ（０．４４４ｍｍｏｌ）、トリｔブチルホスフィンテトラフロロホウ酸塩２６２ｍｇ（０．８９ｍｍｏｌ）、ｔブトキシナトリウム９９５ｍｇ（１０．４ｍｍｏｌ）、乾燥キシレン８０ｍＬ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９を２．９ｇ（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７４０であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
［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、材料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、材料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１と燐光発光性材料である材料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１の濃度は８０質量％、材料３の濃度は２０質量％であった。
　続いて、この燐光発光層上に、材料５を厚さ１０ｎｍで蒸着し、正孔阻止層を得た。さらに、材料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２～９］
　燐光ホスト材料として化合物１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１～４］
　燐光ホスト材料として化合物１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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
［実施例１０］
　実施例１の正孔阻止層の材料５の代わりに化合物２を、発光層のホスト材料、化合物１の代わりに材料５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１０の結果を実施例１と合せて表２に示す。
［実施例１１及び１２］
　実施例１の正孔阻止層の材料５の代わりに表２記載の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１１～１２の結果を表２に示す。
［参考例１］
　実施例１の正孔阻止層の材料５の代わりに比較化合物１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。参考例１の結果を表２に示す。
［参考例２］
　実施例１０の正孔阻止層の化合物２の代わりに比較化合物２を用いた以外は、実施例１０と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評価した。参考例２の結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　実施例１～９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、低電圧と長寿命を両立する素子が得られた。また、実施例１０～１２のように、正孔阻止層に本発明の化合物を用いた場合、低電圧化の効果が顕著であった。
　化合物１～９及び材料３の三重項エネルギーを前述の測定法で測定した値を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　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。
　本発明の化合物は、有機ＥＬ素子、有機ＥＬディスプレイ、照明、有機半導体、有機太陽電池等に利用できる。
　本発明の有機ＥＬ素子用材料は、低電圧下で素子駆動が可能であり、かつ高効率及び長寿命な有機ＥＬ素子及びそれを実現する有機ＥＬ素子用材料として有用である。
　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 (13)

  1. 　下記式（１）で表される化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
     ［式（１）中、
    　Ｌは、単結合又は置換若しくは無置換の２価の単環基を表す。
    　Ａ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、置換若しくは無置換の環形成原子数１３～１８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～Ｘ８は、それぞれ、ＣＲ５、ＣＨ又はＮを表し、Ｙは酸素（Ｏ）原子又は硫黄（Ｓ）原子を表す。但し、Ｙが硫黄（Ｓ）原子の場合、Ｘ１～Ｘ８の少なくとも一つは窒素（Ｎ）原子である。
    　Ｘ１～Ｘ４のいずれか１つはカルバゾリレン基に結合する炭素（Ｃ）であり、Ｘ５～Ｘ８のいずれか１つはＢに結合する炭素（Ｃ）原子である。
    　Ｂは、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールカルバゾリル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールカルバゾリル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のカルバゾリル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールジベンゾフラニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールジベンゾフラニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールジベンゾチオフェニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールジベンゾチオフェニル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のジベンゾフラニル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のジベンゾチオフェニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールアザカルバゾリル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールアザカルバゾリル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のアザカルバゾリル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールアザジベンゾフラニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールアザジベンゾフラニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のアリールアザジベンゾチオフェニル基、環形成原子数１９～３０の置換若しくは無置換のヘテロアリールアザジベンゾチオフェニル基、炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のアザジベンゾフラニル基、及び炭素数１～２０の置換基を有する若しくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基からなる群から選択される基を表す。
    　Ｒ１～Ｒ５は、それぞれ独立に、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、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のハロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～２０のハロアルコキシ基、又はシアノ基を表す。
    　ａ及びｄは、それぞれ独立に０～４の整数を表し、ｂ及びｃは、それぞれ独立に０～３の整数を表す。ａが２以上である場合、Ｒ１はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ｂが２以上である場合、Ｒ２はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ｃが２以上である場合、Ｒ３はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ｄが２以上である場合、Ｒ４はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。］
  2. 　前記式（１）のａ～ｄが０である請求項１に記載の化合物。
  3. 　前記式（１）のＬが単結合である請求項１又は２に記載の化合物。
  4. 　下記式（２）～（１７）のいずれかで表される請求項１又は２に記載の化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
     ［式（２）～（１７）中、Ｌ、Ａ及びＢは、それぞれ前記式（１）中のＬ、Ａ及びＢと同様である。］
  5. 　前記式（２）～（１７）中のＬが単結合である請求項４記載の化合物。
  6. 　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１～５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。
  7. 　前記有機薄膜層が、１層以上の発光層を含み、
    　前記発光層の少なくとも１層が、請求項１～５のいずれかに記載の化合物と燐光発光性材料とを含む請求項６記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  8. 　前記燐光発光性材料の三重項エネルギーが、１．８ｅＶ以上２．９ｅＶ未満である請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 　前記燐光発光性材料が金属錯体化合物を含有し、
    　前記金属錯体化合物が、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７又は８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  10. 　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９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  11. 　発光波長の極大値が、４３０ｎｍ以上７２０ｎｍ以下である請求項６～１０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. 　前記発光層と前記陰極との間に電子輸送帯域を有し、該電子輸送帯域が請求項１～５のいずれかに記載の化合物を含有する請求項７～１１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、該正孔輸送帯域が請求項１～５のいずれかに記載の化合物を含有する請求項７～１２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。
     
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