縮合ピロール多環化合物、発光層用材料およびこれを用いた有機電界発光素子
【課題】駆動電圧、発光効率、電流効率、素子寿命および外部量子効率などの特性が改善された有機ＥＬ素子を提供する。
【解決手段】インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環を基本骨格として、この縮合環の任意の水素（好ましくはフルオレン構造の９位の水素）をアルキルやアリールなどで置換すると共に、インドール構造のＮにアリールを置換させた化合物を発光層用の材料として用いて、有機ＥＬ素子を製造する。
【解決手段】インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環を基本骨格として、この縮合環の任意の水素（好ましくはフルオレン構造の９位の水素）をアルキルやアリールなどで置換すると共に、インドール構造のＮにアリールを置換させた化合物を発光層用の材料として用いて、有機ＥＬ素子を製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縮合ピロール多環化合物、該化合物を含有する発光材料、およびこの発光材料を用いた有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子と略記することがある。）などに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は自己発光型の発光素子であり、表示用または照明用の発光素子として期待されている。従来、電界発光する発光素子を用いた表示装置は、省電力化や薄型化が可能なことから様々な研究がされ、さらに、有機材料からなる有機ＥＬ素子は、軽量化や大型化が容易なことから活発に検討されてきた。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、陽極および陰極からなる一対の電極と、当該一対の電極間に配置され、有機化合物を含む一層または複数の層とからなる構造を有する。有機化合物を含む層には、発光層や、正孔、電子などの電荷を輸送または注入する電荷輸送／注入層があるが、当該有機化合物として種々の有機材料が開発されている。特に、発光層用の有機材料の研究開発が活発になされている。
【０００４】
有機ＥＬ素子の発光材料は、その発光メカニズムによって一重項状態のエキシトンを利用する蛍光材料と三重項状態を利用する燐光材料とに分けられる。有機ＥＬ素子の発光材料として、燐光材料を用いることにより、理論発光効率が約４倍に向上することが知られている（非特許文献１を参照）。
【０００５】
燐光有機ＥＬ素子では、例えば、燐光を発するドーパント（以下、燐光ドーパントと略記する。）として白金やイリジウムなどの重金属を含む金属錯体系発光材料をホスト材料にドーピングすることで燐光発光を取り出す（非特許文献１を参照）。この燐光ドーパントの発光における発光効率や発光寿命などはホスト材料に依存する。燐光有機ＥＬ素子のホスト材料に必要とされる基本的な性能は、正孔輸送性および電子輸送性を有すること、ホスト材料の三重項状態エネルギーレベル（Ｔ１）が燐光ドーパントの三重項状態エネルギーレベル（Ｔ１）よりも高いことなどが挙げられる。燐光有機ＥＬ素子を実用化するために、これまで緑色燐光ホスト材料の開発が盛んに行われてきた（例えば特許文献１、特許文献２、非特許文献２を参照）。これらの緑色燐光ホスト材料の多くは、カルバゾリル基を含む材料を用いることを特徴としている。例えば、４，４−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（以下、ＣＢＰと略記する。）を用いることはよく知られている（例えば特許文献３、非特許文献１を参照）。しかし、ＣＢＰは対称的な分子構造を有しており、結晶化しやすい性質を有しているため、該化合物を含む発光層の安定性が悪いことが懸念される。このような理由から、燐光有機ＥＬ素子は、実用化に向けて素子の駆動安定性に大きな問題を抱えているのが実状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１７４９１７号公報
【特許文献２】特開２００８−３１１５２８号公報
【特許文献３】特開２００１−３１３１７８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Apllied Physics Letters, 75, 4(1999)
【非特許文献２】Thin Solid Films, 436, 264(2003)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、耐熱性、駆動電圧、発光効率、電流効率、素子寿命および外部量子効率などに関して十分な性能を有する有機ＥＬ素子は未だ得られていないのが現状である。このような状況下、これらの特性がさらに優れた有機ＥＬ素子、特に燐光有機ＥＬ素子の開発が望まれている。したがって、このような優れた特性を有する有機ＥＬ素子を得ることができる化合物、すなわち、結晶化し難く安定な発光層を形成することができて、高効率かつ高い駆動安定性を実現する緑色燐光ホスト材料の開発が望まれている。
【０００９】
また、フルカラーフラットパネルディスプレイの量産化に対応するためには、性能が高く、しかも蛍光と燐光と同時に使用できるホスト材料の開発が求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、下記式（１）で表される縮合ピロール多環化合物の製造に成功し、この縮合ピロール多環化合物を含有する層を用いて構成した有機電界発光素子にすることにより、駆動電圧、発光効率、電流効率、素子寿命および外部量子効率などの特性が改善された有機ＥＬ素子、特に緑色の発光特性に優れた燐光有機ＥＬ素子が得られることを見出した。
【００１１】
すなわち本発明は、以下のような、発光層用材料として最適な縮合ピロール多環化合物およびこれを用いた有機電界発光素子を提供する。
【００１２】
［１］ 下記式（１）で表される化合物。
【化９】
式（１）において、Ａｒ１はピロール環に縮合しているフルオレン環であり；
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよく、
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の水素は、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数３〜２０のシクロアルキル、炭素数６〜３０のアリール、または炭素数１〜３０のヘテロアリールで置換されていてもよく、フルオレン環の９位の２つの水素が置換されている場合、これらの置換基同士は結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は炭素数１０〜３０のアリールであり、ただし炭素数１０〜３０のアリールの中からビフェニリルが選択される場合には下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化１０】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜３０のアリールおよび炭素数１〜３０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜３０のヘテロアリールである。
【００１３】
［２］ 下記式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される、上記［１］に記載の化合物。
【化１１】
式（１−１）〜（１−６）において、インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよく；
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、炭素数６〜１８のアリール、または炭素数１〜２０のヘテロアリールであり、Ｒ１およびＲ２は互いに結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は炭素数１０〜３０のアリールであり、ただし炭素数１０〜３０のアリールの中からビフェニリルが選択される場合には下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化１２】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜３０のアリールおよび炭素数１〜３０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜３０のヘテロアリールである。
【００１４】
［３］ Ｒ１およびＲ２は、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、フェナントリル、ピリジル、またはイミダゾリルであり、これらは互いに結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は、ナフチル、フェナントリルまたは下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化１３】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜２０のアリールおよび炭素数１〜２０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜２０のヘテロアリールである、上記［２］に記載の化合物。
【００１５】
［４］ Ｒ１およびＲ２は、フェニルまたはピリジルであり、これらは互いに結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は、ナフチル、フェナントリルまたは下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化１４】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜１０のアリールおよび炭素数１〜１０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい、ピリジル、カルバゾリル、インデノカルバゾリル、ピロリル、インドリル、イソインドリル、またはイソオキサゾリルであり、これらの環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよい、上記［２］または［３］に記載の化合物。
【００１６】
［５］ Ｒ１およびＲ２は、フェニルであり、フェニル同士が結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は、下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化１５】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、フェニルで置換されていてもよい、カルバゾリル、カルボリニル、インデノカルバゾリル、インデノカルボリニル、またはベンゾイミダゾリルである、上記［２］〜［４］のいずれかに記載の化合物。
【００１７】
［６］ 下記式（１−１−２８）または式（１−２−２２）で表される、上記［２］〜［５］のいずれかに記載の化合物。
【化１６】
【００１８】
［７］ 上記［１］〜［６］のいずれかに記載の化合物を含有する、有機電界発光素子用の発光層用材料。
【００１９】
［８］ さらに、スチルベン構造を有するアミン、ベンゾフルオレン構造を有するアミン、芳香族アミン、クマリン誘導体、ピラン誘導体、イリジウム錯体、レニウム錯体、および白金錯体からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含有する、上記［７］に記載の発光層用材料。
【００２０】
［９］ 陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に配置され、上記［７］または［８］に記載の発光層用材料を含有する発光層とを有する、有機電界発光素子。
【００２１】
［１０］ さらに、前記陰極と前記発光層との間に配置された電子輸送層および／または電子注入層を有し、該電子輸送層および電子注入層の少なくとも１つは、キノリノール系金属錯体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、ボラン誘導体およびベンゾイミダゾール誘導体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、上記［９］に記載の有機電界発光素子。
【００２２】
［１１］ 前記電子輸送層および電子注入層の少なくとも１つは、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、上記［１０］に記載の有機電界発光素子。
【００２３】
［１２］ 上記［９］〜［１１］のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた表示装置。
【００２４】
［１３］ 上記［９］〜［１１］のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた照明装置。
【発明の効果】
【００２５】
上記式（１）で表される化合物は、非対称の分子構造を有しているため、有機ＥＬ素子作製時にアモルファス状態を形成しやすく、安定なガラス状態を呈し、蒸着などにより安定なアモルファス膜を形成することができる。したがって、耐熱性に優れ、電界印加時においても安定な化合物である。また、上記式（１）で表される化合物は、有機溶剤に対する溶解度が大きく、再結晶やカラムクロマトによる精製が容易だけでなく、有機ＥＬ素子の層形成の際にも自由な層形成手段を採用することができる。例えば、一般的に、蒸着法による層形成では、化合物の分解や製膜された層の結晶構造的な不均一性のおそれがあるが、上記式（１）で表される化合物は、種々の溶媒を用いて、容易にスピンコート法を採用することができるため、これらのおそれをなくした層形成が可能となる。
【００２６】
上記式（１）で表される化合物は、ホスト発光材料として有効である。上記式（１）で表される化合物は、発光波長が短く、蛍光青色ホスト発光材料としても使用することが可能であるが、特に三重項状態エネルギーレベル（Ｔ１）が高いため緑色燐光ホスト材料として有効である。緑色燐光有機ＥＬ素子のホスト材料として用いた場合は、緑色ドーパントへのエネルギー移動が効率よく行われ、高効率、長寿命の燐光有機ＥＬ素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係る有機電界発光素子を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
１．式（１）で表される縮合ピロール多環化合物
まず、下記式（１）で表される縮合ピロール多環化合物について詳細に説明する。
【化１７】
【００２９】
式（１）において、インドール環とフルオレン環（Ａｒ１）とで形成される縮合環としては、例えば以下の（１−１）タイプから（１−６）タイプの６種類が挙げられる。なお、以下の構造式は基本骨格のみを示し、置換基については省略している。これらの中でも、好ましいタイプは（１−１）タイプ、（１−２）タイプおよび（１−５）タイプである。
【化１８】
【００３０】
また、インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよく、例えば、インドール環における任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」である場合が挙げられ、より具体的にはインドール環の４位または６位の炭素原子が窒素原子に置換している場合が挙げられる。部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」によって置換されている箇所の数は、縮合環全体で３箇所、２箇所および１箇所の場合が挙げられる。
【００３１】
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環に置換する炭素数１〜２０のアルキルとしては、直鎖および分枝鎖のいずれでもよく、炭素数１〜２０の直鎖アルキルまたは炭素数３〜２０の分枝鎖アルキルが挙げられる。好ましくは炭素数１〜１０のアルキル（炭素数３〜１０の分枝鎖アルキル）であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル（炭素数３〜６の分枝鎖アルキル）であり、さらに好ましくは炭素数１〜４のアルキル（炭素数３〜４の分枝鎖アルキル）である。具体例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチルまたは２−エチルブチルなどがあげられ、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルが好ましく、メチル、イソプロピルまたはｔｅｒｔ−ブチルがより好ましい。
【００３２】
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環に置換する炭素数３〜２０のシクロアルキルとしては、好ましくは炭素数１〜１０のシクロアルキルが挙げられる。具体例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどがあげられる。
【００３３】
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環に置換する炭素数６〜３０のアリールとしては、好ましくは炭素数６〜１８のアリールであり、より好ましくは炭素数６〜１４のアリールであり、さらに好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
【００３４】
具体的なアリールとしては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである（２−，３−，４−）ビフェニリル、縮合二環系アリールである（１−，２−）ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル（ｍ−テルフェニル−２’−イル、ｍ−テルフェニル−４’−イル、ｍ−テルフェニル−５’−イル、ｏ−テルフェニル−３’−イル、ｏ−テルフェニル−４’−イル、ｐ−テルフェニル−２’−イル、ｍ−テルフェニル−２−イル、ｍ−テルフェニル−３−イル、ｍ−テルフェニル−４−イル、ｏ−テルフェニル−２−イル、ｏ−テルフェニル−３−イル、ｏ−テルフェニル−４−イル、ｐ−テルフェニル−２−イル、ｐ−テルフェニル−３−イル、ｐ−テルフェニル−４−イル）、縮合三環系アリールである、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル（５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−２−イル、５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−３−イル、５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−４−イル、ｍ−クアテルフェニル）、縮合四環系アリールであるトリフェニレン−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、ナフタセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イル、ペンタセン−（１−，２−，５−，６−）イルなどが挙げられる。
【００３５】
アリールとしては、これらの中でも好ましくはフェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、クアテルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、クリセニルまたはトリフェニレニルが挙げられ、さらに好ましくはフェニル、２−ビフェニリル、３−ビフェニリル、４−ビフェニリル、１−ナフチル、２−ナフチルまたはフェナントリルが挙げられ、特に好ましくはフェニル、４−ビフェニリル、１−ナフチル、２−ナフチルまたは９−フェナントリルが挙げられる。
【００３６】
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環に置換する炭素数１〜３０のヘテロアリールとしては、好ましくは炭素数２〜２０のヘテロアリール、より好ましくは炭素数２〜１５のヘテロアリール、特に好ましくは炭素数２〜１０のヘテロアリールが挙げられる。また、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環基などがあげられる。
【００３７】
ヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、１Ｈ−インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、１Ｈ−ベンゾトリアゾリル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、インドリジニル、フラザニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、フェノキサチイニル、チアントレニルなどが挙げられる。これらの中でも、ピリジル、キノリニルおよびイソキノリニルなどが好ましい。
【００３８】
式（１）におけるフルオレン環（Ａｒ１）の９位の２つの水素が置換されている場合、これらの置換基同士は結合してスピロ環を形成していてもよく、例えば以下に示す構造が挙げられる。なお、以下の構造式においてフルオレン環は破線で示し、置換基については省略している。
【化１９】
【００３９】
上式（１）で表される化合物としては、例えば下記式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される化合物が挙げられる。
【化２０】
【００４０】
上式（１−１）〜（１−６）において、インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよく、Ｒ１およびＲ２としては、上述した、インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環に置換する置換基の説明を引用することができる。
【００４１】
上式（１）や、上式（１−１）〜（１−６）におけるＡｒ２は、炭素数１０〜３０のアリールであり、例えば、二環系アリールである４−ビフェニリル、縮合二環系アリールである（１−，２−）ナフチル、縮合三環系アリールである、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、ナフタセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イル、ペンタセン−（１−，２−，５−，６−）イルなどが挙げられる。この中でも、４−ビフェニリル、（１−，２−）ナフチルおよび（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリルが好ましい。
【００４２】
ただし、炭素数１０〜３０のアリールの中からビフェニリルが選択される場合には下記式（ＢＰ）で表されるＡｒ３で置換された４−ビフェニリルである。
【化２１】
【００４３】
上式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜３０のアリールおよび炭素数１〜３０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜３０のヘテロアリールであるが、これらの具体的な説明は、上述したアリールおよびヘテロアリールの説明を引用することができる。
【００４４】
また、式（１）で表される化合物を構成する、インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における水素原子、この縮合環への置換基における水素原子、また置換基Ａｒ２における水素原子の全てまたは一部が重水素であってもよい。
【００４５】
＜化合物の具体例＞
本発明の化合物の具体例は以下に列記する式によって示されるが、本発明はこれらの具体的な構造の開示によって限定されることはない。
【００４６】
上記式（１−１）で表される化合物としては、例えば、下記式（１−１−１）〜（１−１−１２７）で表される化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−１−２８）〜（１−１−３１）、式（１−１−３７）〜（１−１−５２）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−１−２８）〜（１−１−３１）で表される化合物である。
【００４７】
【化２２】
【００４８】
【化２３】
【００４９】
【化２４】
【００５０】
【化２５】
【００５１】
【化２６】
【００５２】
【化２７】
【００５３】
【化２８】
【００５４】
【化２９】
【００５５】
式（１−１）で表される化合物において、縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例としては、下記式（１−１−１２８）〜（１−１−２６９）で表される化合物である。これらの中で好ましい化合物は式（１−１−１３６）〜（１−１−１４３）、式（１−１−１５６）〜（１−１−１６３）、式（１−１−１７７）〜（１−１−１８４）、式（１−１−１９８）〜（１−１−２０５）、式（１−１−２１０）〜（１−１−２１７）、式（１−１−２２０）〜（１−１−２２７）、式（１−１−２３０）〜（１−１−２３７）、式（１−１−２４０）〜（１−１−２４７）、式（１−１−２６０）〜（１−１−２６７）、で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−１−１３６）、式（１−１−１５６）、式（１−１−１７７）、式（１−１−１９８）、式（１−１−２１０）、式（１−１−２２０）、式（１−１−２３０）、式（１−１−２４０）、式（１−１−２６０）で表される化合物である。
【００５６】
【化３０】
【００５７】
【化３１】
【００５８】
【化３２】
【００５９】
【化３３】
【００６０】
【化３４】
【００６１】
【化３５】
【００６２】
【化３６】
【００６３】
【化３７】
【００６４】
【化３８】
【００６５】
【化３９】
【００６６】
【化４０】
【００６７】
式（１−１）で表される化合物において縮合しているフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例としては、下記式（１−１−２７０）〜（１−１−７１８）で表される化合物が挙げられ、これらには縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置き換えられた具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−１−２７４）〜（１−１−２７８）、式（１−１−３０３）〜（１−１−３０７）、式（１−１−３３４）〜（１−１−３３８）、式（１−１−３６４）〜（１−１−３６８）、式（１−１−３９３）〜（１−１−３９７）、式（１−１−４２２）〜（１−１−４２６）、式（１−１−４５２）〜（１−１−４５７）、式（１−１−４８２）〜（１−１−４８６）、式（１−１−５１１）〜（１−１−５１５）、式（１−１−５４０）〜（１−１−５４４）、式（１−１−５６９）〜（１−１−５７３）、式（１−１−５９８）〜（１−１−６０２）式、式（１−１−６２７）〜（１−１−６３１）、式（１−１−６５６）〜（１−１−６６０）、式（１−１−６８５）〜（１−１−６８９）で表される化合物であり、
より好ましい化合物は式（１−１−２７４）、式（１−１−３０７）、式（１−１−３３４）、式（１−１−３６４）、式（１−１−３９３）、式（１−１−４２２）、式（１−１−４５２）、式（１−１−４８２）、式（１−１−５１１）、式（１−１−５４０）、式（１−１−５６９）、式（１−１−５９８）、（１−１−６２７）、式（１−１−６５６）、式（１−１−６８５）、で表される化合物である。
【００６８】
【化４１】
【００６９】
【化４２】
【００７０】
【化４３】
【００７１】
【化４４】
【００７２】
【化４５】
【００７３】
【化４６】
【００７４】
【化４７】
【００７５】
【化４８】
【００７６】
【化４９】
【００７７】
【化５０】
【００７８】
【化５１】
【００７９】
【化５２】
【００８０】
【化５３】
【００８１】
【化５４】
【００８２】
【化５５】
【００８３】
【化５６】
【００８４】
【化５７】
【００８５】
【化５８】
【００８６】
【化５９】
【００８７】
【化６０】
【００８８】
【化６１】
【００８９】
【化６２】
【００９０】
【化６３】
【００９１】
【化６４】
【００９２】
【化６５】
【００９３】
【化６６】
【００９４】
【化６７】
【００９５】
【化６８】
【００９６】
【化６９】
【００９７】
【化７０】
【００９８】
【化７１】
【００９９】
式（１−１）で表される化合物において、５，１２−ジヒドロインデノ［１，２−ｃ］カルバゾールまたはこの構造の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された縮合環を、部分構造として２つ有する具体例としては、下記式（１−１−７１９）〜（１−１−７３５）で表される化合物が挙げられ、これらにはフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−１−７１９）、式（１−１−７２１）、式（１−１−７２２）〜式（１−１−７２６）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−１−７１９）、式（１−１−７２１）で表される化合物である。
【０１００】
【化７２】
【０１０１】
【化７３】
【０１０２】
式（１−２）で表される化合物としては、例えば、下記式（１−２−１）〜（１−２−１０３）で表される化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−２−２２）〜（１−２−２４）、式（１−２−２９）〜（１−２−４０）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−２−２２）で表される化合物である。
【０１０３】
【化７４】
【０１０４】
【化７５】
【０１０５】
【化７６】
【０１０６】
【化７７】
【０１０７】
【化７８】
【０１０８】
【化７９】
【０１０９】
【化８０】
【０１１０】
【化８１】
【０１１１】
式（１−２）で表される化合物において縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例としては、下記式（１−２−１２５）〜（１−２−２８９）で表される化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−２−１３４）〜（１−２−１３９）、式（１−２−１５４）〜（１−２−１５７）、式（１−２−１６９）〜（１−２−１８７）、式（１−２−１９９）〜（１−２−２０２）、式（１−２−２１４）〜（１−２−２１７）、式（１−２−２２９）〜（１−２−２３２）、式（１−２−２４４）〜（１−２−２４７）、式（１−２−２５９）〜（１−２−２６２）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−２−１３４）、式（１−２−１５４）、式（１−２−１６９）、式（１−２−１９９）、（１−２−２１４）、式（１−２−２２９）、式（１−２−２４４）、式（１−２−２５９）、式（１−２−２７４）で表される化合物である。
【０１１２】
【化８２】
【０１１３】
【化８３】
【０１１４】
【化８４】
【０１１５】
【化８５】
【０１１６】
【化８６】
【０１１７】
【化８７】
【０１１８】
【化８８】
【０１１９】
【化８９】
【０１２０】
【化９０】
【０１２１】
【化９１】
【０１２２】
【化９２】
【０１２３】
【化９３】
【０１２４】
式（１−２）で表される化合物において縮合しているフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例としては、下記式（１−２−２９０）〜（１−２−５５４）で表される化合物が挙げられ、これらには縮合環の任意の−ＣＨ＝が−Ｎ＝で置き換えられた具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−２−２９０）〜（１−２−２９４）、式（１−２−３０６）〜（１−２−３１０）、式（１−２−３２２）〜（１−２−３２６）、式（１−２−３３８）〜（１−２−３４２）、式（１−２−３５４）〜（１−２−３５８）、式（１−２−３７０）〜（１−２−３７４）、式（１−２−３８６）〜（１−２−３９０）、式（１−２−４０２）〜（１−２−４０６）、式（１−２−４１８）〜（１−２−４２２）、式（１−２−４３４）〜（１−２−４３８）、式（１−２−４５０）〜（１−２−４５４）、式（１−２−４６６）〜（１−２−４７０）、式（１−２−４８２）〜（１−２−４８６）、式（１−２−４９８）〜（１−２−５０２）、式（１−２−５１４）〜（１−２−５１８）、式（１−２−５３０）〜（１−２−５３４）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−２−２９０）、式（１−２−３０６）、式（１−２−３２２）、式（１−２−３３８）、式（１−２−３５４）、式（１−２−３７０）、式（１−２−３８６）、式（１−２−４０２）、式（１−２−４１８）、式（１−２−４３４）、式（１−２−４５０）、式（１−２−４６６）、式（１−２−４８２）、式（１−２−４９８）、式（１−２−５１４）、式（１−２−５３０）で表される化合物である。
【０１２５】
【化９４】
【０１２６】
【化９５】
【０１２７】
【化９６】
【０１２８】
【化９７】
【０１２９】
【化９８】
【０１３０】
【化９９】
【０１３１】
【化１００】
【０１３２】
【化１０１】
【０１３３】
【化１０２】
【０１３４】
【化１０３】
【０１３５】
【化１０４】
【０１３６】
【化１０５】
【０１３７】
【化１０６】
【０１３８】
【化１０７】
【０１３９】
【化１０８】
【０１４０】
【化１０９】
【０１４１】
【化１１０】
【０１４２】
式（１−２）で表される化合物において、５，７−ジヒドロインデノ［２，１−ｂ］カルバゾールまたはこの構造の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された縮合環を部分構造として２つ有する具体例としては、下記式（１−２−５５５）〜（１−２−５８０）で表される化合物が挙げられ、これらにはフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−２−５５５）〜（１−２−５６４）、式（１−２−５６９）〜（１−２−５７６）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−２−５５５）、式（１−２−５５６）で表される化合物である。
【０１４３】
【化１１１】
【０１４４】
【化１１２】
【０１４５】
【化１１３】
【０１４６】
式（１−３）で表される化合物の具体例としては、下記式（１−３−１）〜（１−３−８４）で表される化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−３−１０）〜（１−３−２４）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−３−１０）で表される化合物である。
【０１４７】
【化１１４】
【０１４８】
【化１１５】
【０１４９】
【化１１６】
【０１５０】
【化１１７】
【０１５１】
【化１１８】
【０１５２】
【化１１９】
【０１５３】
【化１２０】
【０１５４】
式（１−３）で表される化合物において縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例としては、下記式（１−３−８５）〜（１−３−２９５）で表される化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−３−８８）〜（１−３−９４）、式（１−３−１０９）〜（１−３−１１５）、式（１−３−１３０）〜（１−３−１３６）、式（１−３−１５１）〜（１−３−１５７）、式（１−３−１７２）〜（１−３−１７８）、式（１−３−１９３）〜（１−３−１９９）、式（１−３−２１４）〜（１−３−２２０）、式（１−３−２３５）〜（１−３−２４１）、式（１−３−２５６）〜（１−３−２６２）、式（１−３−２７７）〜（１−３−２８３）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−３−８８）、式（１−３−１０９）、式（１−３−１３０）、式（１−３−１５１）、式（１−３−１７２）、式（１−３−１９３）、式（１−３−２１４）、式（１−３−２３５）、式（１−３−２５６）、式（１−３−２７７）で表される化合物である。
【０１５５】
【化１２１】
【０１５６】
【化１２２】
【０１５７】
【化１２３】
【０１５８】
【化１２４】
【０１５９】
【化１２５】
【０１６０】
【化１２６】
【０１６１】
【化１２７】
【０１６２】
【化１２８】
【０１６３】
【化１２９】
【０１６４】
【化１３０】
【０１６５】
【化１３１】
【０１６６】
【化１３２】
【０１６７】
【化１３３】
【０１６８】
【化１３４】
【０１６９】
【化１３５】
【０１７０】
【化１３６】
【０１７１】
【化１３７】
【０１７２】
【化１３８】
【０１７３】
【化１３９】
【０１７４】
【化１４０】
【０１７５】
式（１−３）で表される化合物において縮合しているフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例としては、下記式（１−３−２９６）〜（１−３−５３９）で表される化合物が挙げられ、これらには縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−３−２９６）〜（１−３−３００）、式（１−３−３１１）〜（１−３−３１５）、式（１−３−３２６）〜（１−３−３３０）、式（１−３−３４１）〜（１−３−３４５）、式（１−３−３５６）〜（１−３−３６０）、式（１−３−３７１）〜（１−３−３７５）、式（１−３−３８６）〜（１−３−３９０）、式（１−３−４０１）〜（１−３−４０５）、式（１−３−４１６）〜（１−３−４２０）、式（１−３−４３１）〜（１−３−４３５）、式（１−３−４４６）〜（１−３−４５０）、式（１−３−４６１）〜（１−３−４６５）、式（１−３−４７６）〜（１−３−４８０）、式（１−３−５０１）〜（１−３−５０５）、式（１−３−５１６）〜（１−３−５２０）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−３−２９６）、式（１−３−３１１）、式（１−３−３２６）、式（１−３−３４１）、式（１−３−３５６）、式（１−３−３７１）、式（１−３−３８６）、式（１−３−４０１）、式（１−３−４１６）、式（１−３−４３１）、式（１−３−４４６）、式（１−３−４６１）、式（１−３−４７６）、式（１−３−５０１）、式（１−３−５１６）で表される化合物である。
【０１７６】
【化１４１】
【０１７７】
【化１４２】
【０１７８】
【化１４３】
【０１７９】
【化１４４】
【０１８０】
【化１４５】
【０１８１】
【化１４６】
【０１８２】
【化１４７】
【０１８３】
【化１４８】
【０１８４】
【化１４９】
【０１８５】
【化１５０】
【０１８６】
【化１５１】
【０１８７】
【化１５２】
【０１８８】
【化１５３】
【０１８９】
【化１５４】
【０１９０】
【化１５５】
【０１９１】
【化１５６】
【０１９２】
式（１−３）で表される化合物において、５，８−ジヒドロインデノ［２，１−ｃ］カルバゾールまたはこの構造の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された縮合環を部分構造として２つ有する具体例としては、下記式（１−３−５４０）〜（１−３−５６５）で表される化合物が挙げられ、これらにはフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−３−５４０）〜（１−３−５５０）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−３−５４０）、式（１−３−５４１）で表される化合物である。
【０１９３】
【化１５７】
【０１９４】
【化１５８】
【０１９５】
【化１５９】
【０１９６】
式（１−４）で表わされる化合物の具体例としては、下記式（１−４−１）〜（１−４−８９）で表わされる化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−４−１３）〜（１−４−２９）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−４−１３）で表わされる化合物である。
【０１９７】
【化１６０】
【０１９８】
【化１６１】
【０１９９】
【化１６２】
【０２００】
【化１６３】
【０２０１】
【化１６４】
【０２０２】
【化１６５】
【０２０３】
式（１−４）で表わされる化合物において縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例としては、下記式（１−４−９０）〜（１−４−２８０）で表わされる化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−４−９０）〜（１−４−９７）、式（１−４−１０９）〜（１−４−１１６）、式（１−４−１２８）〜（１−４−１３５）、式（１−４−１４７）〜（１−４−１５４）、式（１−４−１６６）〜（１−４−１７３）、式（１−４−１８５）〜（１−４−１９２）、式（１−４−２０４）〜（１−４−２１１）、式（１−４−２２３）〜（１−４−２３０）、式（１−４−２４２）〜（１−４−２４９）、式（１−４−２６１）〜（１−４−２６８）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−４−９０）、式（１−４−１０９）、式（１−４−１２８）、式（１−４−１４７）、式（１−４−１６６）、式（１−４−１８５）、式（１−４−２０４）、式（１−４−２２３）、式（１−４−２４２）、式（１−４−２６１）で表わされる化合物である。
【０２０４】
【化１６６】
【０２０５】
【化１６７】
【０２０６】
【化１６８】
【０２０７】
【化１６９】
【０２０８】
【化１７０】
【０２０９】
【化１７１】
【０２１０】
【化１７２】
【０２１１】
【化１７３】
【０２１２】
【化１７４】
【０２１３】
【化１７５】
【０２１４】
【化１７６】
【０２１５】
【化１７７】
【０２１６】
【化１７８】
【０２１７】
【化１７９】
【０２１８】
【化１８０】
【０２１９】
【化１８１】
【０２２０】
【化１８２】
【０２２１】
【化１８３】
【０２２２】
【化１８４】
【０２２３】
【化１８５】
【０２２４】
式（１−４）で表わされる化合物において縮合しているフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例としては、下記式（１−４−２８１）〜（１−４−５２９）で表わされる化合物が挙げられ、これらには縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−４−２８１）〜（１−４−２８５）、式（１−４−２９７）〜（１−４−３０１）、式（１−４−３１３）〜（１−４−３１７）、式（１−４−３２９）〜（１−４−３３３）、式（１−４−３４５）〜（１−４−３４９）、式（１−４−３６１）〜（１−４−３６５）、式（１−４−３７７）〜（１−４−３８１）、式（１−４−３９３）〜（１−４−３９７）、式（１−４−４０９）〜（１−４−４１３）、式（１−４−４２５）〜（１−４−４２９）、式（１−４−４４１）〜（１−４−４４５）、式（１−４−４５７）〜（１−４−４６１）、式（１−４−４７３）〜（１−４−４７７）、式（１−４−４８９）〜（１−４−４９３）、式（１−４−５０５）〜（１−４−５０９）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−４−２８１）、式（１−４−２９７）、式（１−４−３１３）、式（１−４−３２９）、式（１−４−３４５）、式（１−４−３６１）、式（１−４−３７７、式（１−４−３９３）、式（１−４−４０９）、式（１−４−４２５）、式（１−４−４４１）、式（１−４−４５７）、式（１−４−４７３）、式（１−４−４８９）、式（１−４−５０５）で表わされる化合物である。
【０２２５】
【化１８６】
【０２２６】
【化１８７】
【０２２７】
【化１８８】
【０２２８】
【化１８９】
【０２２９】
【化１９０】
【０２３０】
【化１９１】
【０２３１】
【化１９２】
【０２３２】
【化１９３】
【０２３３】
【化１９４】
【０２３４】
【化１９５】
【０２３５】
【化１９６】
【０２３６】
【化１９７】
【０２３７】
【化１９８】
【０２３８】
【化１９９】
【０２３９】
【化２００】
【０２４０】
【化２０１】
【０２４１】
式（１−４）で表わされる化合物において、７，１２−ジヒドロインデノ［１，２−ａ］カルバゾールまたはこの構造の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された縮合環を部分構造として２つ有する具体例としては、下記式（１−４−５３０）〜（１−４−５５５）で表わされる化合物が挙げられ、これらにはフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−４−５３０）〜（１−４−５３９）、式（１−４−５４４）〜式（１−４−５５１）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−４−５３０）、式（１−４−５３１）で表わされる化合物である。
【０２４２】
【化２０２】
【０２４３】
【化２０３】
【０２４４】
【化２０４】
【０２４５】
式（１−５）で表わされる化合物の具体例としては、下記式（１−５−１）〜（１−５−６０）で表わされる化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−５−７）〜（１−５−２１）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−５−７）で表わされる化合物である。
【０２４６】
【化２０５】
【０２４７】
【化２０６】
【０２４８】
【化２０７】
【０２４９】
【化２０８】
【０２５０】
【化２０９】
【０２５１】
式（１−５）で表わされる化合物において縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例としては、下記式（１−５−６１）〜（１−５−２４３）で表わされる化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−５−６１）〜（１−５−６７）、式（１−５−７９）〜（１−５−８５）、式（１−５−９７）〜（１−５−１０３）、式（１−５−１１５）〜（１−５−１２１）、式（１−５−１３３）〜（１−５−１３９）、式（１−５−１５１）〜（１−５−１５７）、式（１−５−１６９）〜（１−５−１７５）、式（１−５−１８７）〜（１−５−１９３）、式（１−５−２０５）〜（１−５−２１１）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−５−６１）、式（１−５−７９）、式（１−５−９７）、式（１−５−１１５）、式（１−５−１３３）、式（１−５−１５１）、式（１−５−１６９）、式（１−５−１８７）、式（１−５−２０５）で表わされる化合物である。
【０２５２】
【化２１０】
【０２５３】
【化２１１】
【０２５４】
【化２１２】
【０２５５】
【化２１３】
【０２５６】
【化２１４】
【０２５７】
【化２１５】
【０２５８】
【化２１６】
【０２５９】
【化２１７】
【０２６０】
【化２１８】
【０２６１】
【化２１９】
【０２６２】
【化２２０】
【０２６３】
式（１−５）で表わされる化合物において縮合しているフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例としては、下記式（１−５−２４４）〜（１−５−４７７）で表わされる化合物が挙げられ、これらには縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−５−２４４）〜（１−５−２４８）、式（１−５−２５９）〜（１−５−２６３）、式（１−５−２７４）〜（１−５−２７８）、式（１−５−２８９）〜（１−５−２９３）、式（１−５−３０４）〜（１−５−３０８）、式（１−５−３１９）〜（１−５−３２３）、式（１−５−３３４）〜（１−５−３３８）、式（１−５−３４９）〜（１−５−３５３）、式（１−５−３６４）〜（１−５−３６８）、式（１−５−３７９）〜（１−５−３８３）、式（１−５−３９４）〜（１−５−３９８）、式（１−５−４０９）〜（１−５−４１３）、式（１−５−４２４）〜（１−５−４２８）、式（１−５−４３９）〜（１−５−４４３）、式（１−５−４５４）〜（１−５−４５８）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−５−２４４）、式（１−５−２５９）、式（１−５−２７４）、式（１−５−２８９）、式（１−５−３０４）、式（１−５−３１９）、式（１−５−３３４）、式（１−５−３４９）、式（１−５−３６４）、式（１−５−３７９）、式（１−５−３９４）、式（１−５−４０９）、式（１−５−４２４）、式（１−５−４３９）、式（１−５−４５４）で表わされる化合物である。
【０２６４】
【化２２１】
【０２６５】
【化２２２】
【０２６６】
【化２２３】
【０２６７】
【化２２４】
【０２６８】
【化２２５】
【０２６９】
【化２２６】
【０２７０】
【化２２７】
【０２７１】
【化２２８】
【０２７２】
【化２２９】
【０２７３】
【化２３０】
【０２７４】
【化２３１】
【０２７５】
【化２３２】
【０２７６】
【化２３３】
【０２７７】
【化２３４】
【０２７８】
【化２３５】
【０２７９】
【化２３６】
【０２８０】
式（１−５）で表わされる化合物において、５，１１−ジヒドロインデノ［１，２−ｂ］カルバゾールまたはこの構造の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された縮合環を部分構造として２つ有する具体例としては、下記式（１−５−４７８）〜（１−５−５０４）で表わされる化合物が挙げられ、これらにはフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−５−４７８）〜（１−５−４８８）、式（１−５−４９３）〜式（１−５−５００）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−５−４７８）、式（１−５−４８０）で表わされる化合物である。
【０２８１】
【化２３７】
【０２８２】
【化２３８】
【０２８３】
式（１−６）で表わされる化合物の具体例としては、下記式（１−６−１）〜（１−６−２４）で表わされる化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−６−１）〜式（１−６−１２）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−６−１）で表わされる化合物である。
【０２８４】
【化２３９】
【０２８５】
【化２４０】
【０２８６】
式（１−６）で表わされる化合物において縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例としては、下記式（１−６−２５）〜（１−６−１０４）で表わされる化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−６−２５）〜（１−６−２９）、式（１−６−３３）〜（１−６−３７）、式（１−６−４１）〜（１−６−４５）、式（１−６−４９）〜（１−６−５３）、式（１−６−５７）〜（１−６−６１）、式（１−６−６５）〜（１−６−６９）、式（１−６−７３）〜（１−６−７７）、式（１−６−８１）〜（１−６−８５）、式（１−６−８９）〜（１−６−９３）、式（１−６−９７）〜（１−６−１０１）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−６−２５）、式（１−６−３３）、式（１−６−４１）、式（１−６−４９）、式（１−６−５７）、式（１−６−６５）、式（１−６−７３）、式（１−６−８１）、式（１−６−８９）、式（１−６−９７）で表わされる化合物である。
【０２８７】
【化２４１】
【０２８８】
【化２４２】
【０２８９】
【化２４３】
【０２９０】
【化２４４】
【０２９１】
【化２４５】
【０２９２】
式（１−６）で表わされる化合物において縮合しているフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例としては、下記式（１−６−１０５）〜（１−６−３６０）で表わされる化合物が挙げられ、これらには縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置き換えられた具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−６−１０５）〜（１−６−１０９）、式（１−６−１２１）〜（１−６−１２５）、式（１−６−１３７）〜（１−６−１４１）、式（１−６−１５３）〜（１−６−１５７）、式（１−６−１６９）〜（１−６−１７３）、式（１−６−１８５）〜（１−６−１８９）、式（１−６−２０１）〜（１−６−２０５）、式（１−６−２１７）〜（１−６−２２１）、式（１−６−２３３）〜（１−６−２３７）、式（１−６−２４９）〜（１−６−２５３）、式（１−６−２６５）〜（１−６−２６９）、式（１−６−２８１）〜（１−６−２８５）、式（１−６−２９７）〜（１−６−３０１）、式（１−６−３１３）〜（１−６−３１７）、式（１−６−３２９）〜（１−６−３３３）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−６−１０５）、式（１−６−１２１）、式（１−６−１３７）、式（１−６−１５３）、式（１−６−１６９）、式（１−６−１８５）、式（１−６−２０１）、式（１−６−２１７）、式（１−６−２３３）、式（１−６−２４９）、式（１−６−２６５）、式（１−６−２８１）、式（１−６−２９７）、式（１−６−３１３）、式（１−６−３２９）で表わされる化合物である。
【０２９３】
【化２４６】
【０２９４】
【化２４７】
【０２９５】
【化２４８】
【０２９６】
【化２４９】
【０２９７】
【化２５０】
【０２９８】
【化２５１】
【０２９９】
【化２５２】
【０３００】
【化２５３】
【０３０１】
【化２５４】
【０３０２】
【化２５５】
【０３０３】
【化２５６】
【０３０４】
【化２５７】
【０３０５】
【化２５８】
【０３０６】
【化２５９】
【０３０７】
【化２６０】
【０３０８】
【化２６１】
【０３０９】
本発明にかかる化合物としては、ビフェニルの４，４’位にカルバゾールとインデンで形成される縮合環が２個連結した化合物において、上記式（１−１）〜（１−６）で表わされる化合物の具体例であげたもの以外に、２個の縮合環の構造が異なる化合物も挙げられる。このような化合物の群を本願では式（１−７）で表わされる化合物に分類する。式（１−７）で表わされる化合物の具体例としては、下記式（１−７−１）〜（１−７−１４）で表わされる化合物が挙げられ、これらには、この構造の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された縮合環を部分構造として２つ有する具体例や、フルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−７−１）〜（１−７―４）、式（１−７−７）〜（１−７―１０）で表わされる化合物である。
【０３１０】
【化２６２】
【０３１１】
２．式（１−１）〜（１−６）で表される化合物の製造方法
式（１−１）〜（１−６）で表される化合物は、既知の合成法を利用して製造することができる。例えば、下記の反応１〜５に示す経路に従って合成することができる。また、下記の反応６〜９に示す経路に従って合成することもできる。
【０３１２】
まず、式（１−１）および（１−２）で表される化合物の合成例として反応１〜５の経路を説明する。
【化２６３】
反応１では、パラジウム触媒または銅触媒を用いて、塩基および反応促進剤の存在下、３−カルバゾリルハライドまたはトリフラートにＡｒ２の臭化物またはヨウ化物を反応させて、９位をＡｒ２で置換する。ここでＡｒ２は式（１）におけるＡｒ２と同じである。
【０３１３】
【化２６４】
反応２では、パラジウム触媒を用いて、塩基の存在下、反応１で得られたＡｒ２を有するカルバゾリルハライドまたはトリフラートにビス（ピナコラート）ジボロンを反応させて、Ａｒ２を有するカルバゾリルボロン酸エステル誘導体を合成する。
【０３１４】
【化２６５】
反応３では、パラジウム触媒を用いて、塩基の存在下、反応２で得られたＡｒ２を有するカルバゾリルボロン酸エステル誘導体にｏ−ブロモ安息香酸メチルを鈴木カップリング反応させて、Ａｒ２を有するオルト−カルバゾリル安息香酸メチル誘導体を合成する。
【０３１５】
【化２６６】
反応４では、反応３で得られたＡｒ２を有するオルト−カルバゾリル安息香酸メチル誘導体に２倍モルの有機金属試薬を反応させて、第三アルコール誘導体を合成する。ここでＲ１およびＲ２はそれぞれ式（１）におけるＲ１およびＲ２と同じであり、Ｒ１やＲ２に応じた有機金属試薬を選択する。
【０３１６】
【化２６７】
反応５では、酸触媒の存在下、分子内を環化することによって、式（１−１）および（１−２）で表される化合物を製造する。これらの化合物からなる混合物はカラム精製法、再結晶法、または昇華精製法などで分離することができる。
【０３１７】
上記の反応１〜５の経路においては、反応１で、４−カルバゾリルハライドまたはトリフラートを使用すれば、式（１−３）で表される化合物を製造することができ、１−カルバゾリルハライドまたはトリフラートを使用すれば、式（１−４）で表される化合物を製造することができ、２−カルバゾリルハライドまたはトリフラートを使用すれば、式（１−５）および式（１−６）で表される化合物を製造することができる。
【０３１８】
次に、式（１−５）および（式１−６）で表される化合物の合成例として反応６〜９の経路を説明する。
【０３１９】
【化２６８】
反応６では、パラジウム触媒を用いて、塩基の存在下、２−フルオレンボロン酸に２−ハロゲンニトロベンゼンまたは２−トリフラートニトロベンゼンを鈴木カップリング反応させて、ニトロフェニル基を有するフルオレン誘導体を合成する。ここでＲ１およびＲ２はそれぞれ式（１）におけるＲ１およびＲ２と同じである。
【０３２０】
【化２６９】
反応７では、ＰＰｈ３またはＰ（ＯＥｔ）３を用いて、反応６で得られたニトロフェニル基を有するフルオレン誘導体を還元的に環化して、式（１−５’）および（１−６’）で表されるインデンカルバゾール誘導体を合成する。
【０３２１】
【化２７０】
反応８では、パラジウム触媒または銅触媒を用いて、塩基および反応促進剤の存在下、反応７で得られた式（１−５’）および（１−６’）で表されるインデンカルバゾール誘導体にそれぞれＡｒ２の臭化物またはヨウ化物を反応させて、式（１−５）および（１−６）で表される化合物を製造する。ここでＡｒ２は式（１）におけるＡｒ２と同じである。
【０３２２】
【化２７１】
反応９では、パラジウム触媒または銅触媒を用いて、塩基および反応促進剤の存在下、反応７で得られた式（１−５’）および（１−６’）で表されるインデンカルバゾール誘導体にそれぞれビフェニルの臭化物またはヨウ化物を反応させて、式（１−５）および（１−６）で表される化合物に含まれる二量化体を製造する。
【０３２３】
上記の反応６〜９の経路においては、反応６で、１−フルオレンボロン酸を使用すれば式（１−１）で表される化合物を製造することができ、３−フルオレンボロン酸を使用すれば式（１−２）および式（１−４）で表される化合物を製造することができ、４−フルオレンボロン酸を使用すれば式（１−３）で表される化合物を製造することができる。
【０３２４】
反応１、反応８または反応９において銅触媒を用いる場合には、銅粉、酸化銅またはハロゲン化銅などが用いられる。使用される塩基は炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水素化ナトリウムなどであり、反応促進剤はクラウンエーテル（例えば、１８−クラウン−６−エーテル）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル（ＰＥＧＤＭ）などがあげられる。そして、反応溶媒にはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ニトロベンゼン、ジメチルスルホキシド、ジクロロベンゼン、キノリンなどが用いられる。反応温度は１６０〜２５０℃であるが、基質の反応性が低い場合にはオートクレーブなどを用いてより高温の反応を行ってもよい。
【０３２５】
反応１、反応８または反応９においてパラジウム触媒を用いる場合には、酢酸パラジウム、塩化パラジウム、臭化パラジウム、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム（０）、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウムクロロホルム錯体（０）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリトジクロロメタン錯体（１：１）などが用いられる。使用される塩基は炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウム、水素化ナトリウム、アルコキシカリウム（例えば、メトキシカリウム、エトキシカリウム、ノルマルプロポキシカリウム、イソプロポキシカリウム、ｎ−ブトキシカリウムおよびｔｅｒｔ−ブトキシカリウムなど）アルコキシナトリウム（例えば、メトキシナトリウム、エトキシナトリウム、ノルマルプロポキシナトリウム、イソプロポキシナトリウム、ｎ−ブトキシナトリウムおよびｔｅｒｔ−ブトキシナトリウムなど）があげられる。反応促進剤は２，２’−（ジフェニルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル、１，１’−（ジフェニルホスフィノ）フェロセン、ジシクロヘキシルホスフィノビフェニル、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノビフェニル、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン、１−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）−２−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノメチル）−２−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１−（メトキシメチル）−２−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１，１’−ビス（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、２，２’−ビス（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル、２−メトキシ−２’−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）−１，１’−ビナフチルなどが使用される。そして、反応溶媒にはベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素溶媒が用いられる。溶媒は単独で用いてもよく、混合溶媒として用いてもよい。反応温度は通常５０〜２００℃の範囲で実施されるが、より好ましくは８０〜１４０℃である。
【０３２６】
反応２、反応３または反応６において用いられるパラジウム触媒としては、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４、ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム（０）、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウムクロロホルム錯体（０）、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリトジクロロメタン錯体（１：１）などがあげられる。反応促進のため、場合によりこれらのパラジウム化合物にホスィン化合物を加えてもよい。そのホスィン化合物の例は、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、１−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）−２−（ジｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノメチル）−２−（ジｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１−（メトキシメチル）−２−（ジｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１，１’−ビス（ジｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、２，２’−ビス（ジｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル、２−メトキシ−２’−（ジｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）−１，１’−ビナフチルなどである。この反応で用いられる塩基の例は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、ナトリウムエトキシド、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、リン酸三カリウム、フッ化カリウムなどである。さらに、この反応で用いられる溶媒の例は、ベンゼン、トルエン、キシレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエ−テル、１，４−ジオキサン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、シクロペンチルメチルエーテルなどである。これらの溶媒は、単独で用いてもよく、混合溶媒として用いてもよい。反応温度は通常５０〜１８０℃の範囲で実施されるが、より好ましくは７０〜１３０℃である。
【０３２７】
反応４では、反応溶媒にはテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、シクロペンチルメチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエ−テル、１，４−ジオキサンなどが用いられる。溶媒は単独で用いてもよく、混合溶媒として用いてもよい。反応温度は通常−９０℃〜１５０℃の範囲で実施される。用いる金属試薬により、反応温度が異なる。リチウム試薬を用いた場合、反応温度は−７０〜−４０℃が好ましい。グリニャール試薬を用いた場合、反応温度は０〜８０℃が好ましい。
【０３２８】
反応５において用いられる酸触媒としては、例えば、硫酸、塩酸、ポリリン酸などの無機酸やメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などの有機酸やシリカゲル、アルミナ、ＢＦ３・ＯＥｔ２、ＡｌＣｌ３、ＡｌＢｒ３、ＥｔＡｌＣｌ２、Ｅｔ２ＡｌＣｌなどのルイス酸が挙げられる。反応溶媒には、酢酸、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨＣｌ３、ニトロベンゼン、ＣＳ２などが挙げられる。反応温度は通常−７０℃〜１５０℃の範囲で実施されるが、より好ましくは-１０〜１００℃である。
【０３２９】
反応７では、反応溶媒には、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどが用いられる。溶媒は単独で用いてもよく、混合溶媒として用いてもよい。反応温度は通常１００℃〜２２０℃の範囲で実施される。より好ましくは１３０〜１９０℃である。
【０３３０】
３．有機電界発光素子
本発明に係る縮合ピロール多環化合物は、例えば、有機電界発光素子の材料として用いることができる。以下に、本実施形態に係る有機電界発光素子について図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る有機電界発光素子を示す概略断面図である。
【０３３１】
＜有機電界発光素子の構造＞
図１に示された有機電界発光素子１００は、基板１０１と、基板１０１上に設けられた陽極１０２と、陽極１０２の上に設けられた正孔注入層１０３と、正孔注入層１０３の上に設けられた正孔輸送層１０４と、正孔輸送層１０４の上に設けられた発光層１０５と、発光層１０５の上に設けられた電子輸送層１０６と、電子輸送層１０６の上に設けられた電子注入層１０７と、電子注入層１０７の上に設けられた陰極１０８とを有する。
【０３３２】
なお、有機電界発光素子１００は、作製順序を逆にして、例えば、基板１０１と、基板１０１上に設けられた陰極１０８と、陰極１０８の上に設けられた電子注入層１０７と、電子注入層１０７の上に設けられた電子輸送層１０６と、電子輸送層１０６の上に設けられた発光層１０５と、発光層１０５の上に設けられた正孔輸送層１０４と、正孔輸送層１０４の上に設けられた正孔注入層１０３と、正孔注入層１０３の上に設けられた陽極１０２とを有する構成としてもよい。
【０３３３】
上記各層すべてがなくてはならないわけではなく、最小構成単位を陽極１０２と発光層１０５と陰極１０８とからなる構成として、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、電子輸送層１０６、電子注入層１０７は任意に設けられる層である。また、上記各層は、それぞれ単一層からなってもよいし、複数層からなってもよい。また、発光層１０５と電子層（１０６や１０７）との間に正孔阻止層を設けてもよい。
【０３３４】
有機電界発光素子を構成する層の態様としては、上述する「基板／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」の構成態様の他に、「基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／発光層／電子注入層／陰極」の構成態様であってもよい。その他、発光層と電子層との間に正孔阻止層を設けた構成態様もある。
【０３３５】
＜有機電界発光素子における基板＞
基板１０１は、有機電界発光素子１００の支持体となるものであり、通常、石英、ガラス、金属、プラスチックなどが用いられる。基板１０１は、目的に応じて板状、フィルム状、またはシート状に形成され、例えば、ガラス板、金属板、金属箔、プラスチックフィルム、プラスチックシートなどが用いられる。なかでも、ガラス板、および、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂製の板が好ましい。ガラス基板であれば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどが用いられ、また、厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、例えば、０．２ｍｍ以上あればよい。厚さの上限値としては、例えば、２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、ＳｉＯ２などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することができる。また、基板１０１には、ガスバリア性を高めるために、少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜などのガスバリア膜を設けてもよく、特にガスバリア性が低い合成樹脂製の板、フィルムまたはシートを基板１０１として用いる場合にはガスバリア膜を設けるのが好ましい。
【０３３６】
＜有機電界発光素子における陽極＞
陽極１０２は、発光層１０５へ正孔を注入する役割を果たすものである。なお、陽極１０２と発光層１０５との間に正孔注入層１０３および／または正孔輸送層１０４が設けられている場合には、これらを介して発光層１０５へ正孔を注入することになる。
【０３３７】
陽極１０２を形成する材料としては、陽極物質は４ｅＶより大きな仕事関数を有する無機化合物および有機化合物があげられる。無機化合物としては、例えば、金属（アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロムなど）、金属酸化物（インジウムの酸化物、スズの酸化物、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）など）、ハロゲン化金属（ヨウ化銅など）、硫化銅、カーボンブラック、ＩＴＯガラスやネサガラスなどがあげられる。有機化合物としては、例えば、ポリ（３−メチルチオフェン）などのポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどがあげられる。その他、有機電界発光素子の陽極として用いられている物質の中から適宜選択して用いることができる。
【０３３８】
透明電極の抵抗は、発光素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、発光素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば、３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極として機能するが、現在では１０Ω／□程度の基板の供給も可能になっていることから、例えば１００〜５Ω／□、好ましくは５０〜５Ω／□の低抵抗品を使用することが特に望ましい。ＩＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常５０〜３００ｎｍの間で用いられることが多い。
【０３３９】
＜有機電界発光素子における正孔注入層、正孔輸送層＞
正孔注入層１０３は、陽極１０２から移動してくる正孔を、効率よく発光層１０５内または正孔輸送層１０４内に注入する役割を果たすものである。正孔輸送層１０４は、陽極１０２から注入された正孔または陽極１０２から正孔注入層１０３を介して注入された正孔を、効率よく発光層１０５に輸送する役割を果たすものである。正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４は、それぞれ、正孔注入・輸送材料の一種または二種以上を積層、混合するか、正孔注入・輸送材料と高分子結着剤の混合物により形成される。また、正孔注入・輸送材料に塩化鉄（III）のような無機塩を添加して層を形成してもよい。
【０３４０】
正孔注入・輸送性物質としては電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率よく注入・輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率よく輸送することが望ましい。そのためにはイオン化ポテンシャルが小さく、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。
【０３４１】
正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４を形成する材料としては、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物、ｐ型半導体、有機電界発光素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。それらの具体例は、カルバゾール誘導体（Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなど）、ビス（Ｎ−アリルカルバゾール）またはビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）などのビスカルバゾール誘導体（例えば、Ｎ４，Ｎ４’−ジフェニル−Ｎ４，Ｎ４’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾリル−３−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４'−ジアミンなど）、トリアリールアミン誘導体（芳香族第３級アミノ基を主鎖あるいは側鎖に持つポリマー、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−４，４’−ジアミノビフェニル（ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミン、４，４’，４”−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体、スターバーストアミン誘導体など、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体（無金属、銅フタロシアニンなど）、ピラゾリン誘導体、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリシランなどである。ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましいが、発光素子の作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されるものではない。
【０３４２】
また、有機半導体の導電性は、そのドーピングにより、強い影響を受けることも知られている。このような有機半導体マトリックス物質は、電子供与性の良好な化合物、または、電子受容性の良好な化合物から構成されている。電子供与物質のドーピングのために、テトラシアノキノンジメタン（ＴＣＮＱ）または２，３，５，６−テトラフルオロテトラシアノ−１，４−ベンゾキノンジメタン（Ｆ４ＴＣＮＱ）などの強い電子受容体が知られている（例えば、文献「M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(22),3202-3204(1998)」および文献「J.Blochwitz,M.Pheiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73（6）,729-731（1998）」を参照）。これらは、電子供与型ベース物質（正孔輸送物質）における電子移動プロセスによって、いわゆる正孔を生成する。正孔の数および移動度によって、ベース物質の伝導性が、かなり大きく変化する。正孔輸送特性を有するマトリックス物質としては、例えばベンジジン誘導体（ＴＰＤなど）またはスターバーストアミン誘導体（ＴＤＡＴＡなど）、あるいは、特定の金属フタロシアニン（特に、亜鉛フタロシアニンＺｎＰｃなど）が知られている（特開2005-167175号公報）。
【０３４３】
＜有機電界発光素子における発光層＞
発光層１０５は、電界を与えられた電極間において、陽極１０２から注入された正孔と、陰極１０８から注入された電子とを再結合させることにより発光するものである。発光層１０５を形成する材料としては、正孔と電子との再結合によって励起されて発光する化合物（発光性化合物）であればよく、安定な薄膜形状を形成することができ、かつ、固体状態で強い発光（蛍光および／または燐光）効率を示す化合物であるのが好ましい。
【０３４４】
発光層は単一層でも複数層からなってもどちらでもよく、それぞれ発光層用材料（ホスト材料、ドーパント材料）により形成される。ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれであってもよい。ドーピング方法としては、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。
【０３４５】
ホスト材料の使用量はホスト材料の種類によって異なり、そのホスト材料の特性に合わせて決めればよい。ホスト材料の使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の５０〜９９．９９９重量％であり、より好ましくは８０〜９９．９５重量％であり、さらに好ましくは９０〜９９．９重量％である。
【０３４６】
ドーパント材料の使用量はドーパント材料の種類によって異なり、そのドーパント材料の特性に合わせて決めればよい。ドーパントの使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の０．００１〜５０重量％であり、より好ましくは０．０５〜２０重量％であり、さらに好ましくは０．１〜１０重量％である。上記の範囲であれば、例えば、濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。
【０３４７】
本発明の上記式（１）で表される化合物は、高い発光量子効率、正孔注入性、正孔輸送性、電子注入性および電子輸送性を有するため、発光材料として発光層に有効に使用できる。本発明の有機ＥＬ素子は、本発明の化合物のみで発光層を形成することができる。本発明の有機ＥＬ素子は、本発明の発光材料と他の発光材料を組み合わせることにより、発光輝度や発光効率を向上させたり、青色、緑色、赤色や白色の発光を得ることができる。この場合、本発明の化合物はホスト材料として用いることが好ましい。
【０３４８】
本実施形態に係る発光素子の発光材料は蛍光性であっても燐光性であってもどちらでもかまわない。
【０３４９】
本発明に係る上記式（１）で表される化合物と併用することができるホスト材料としては、東レリサーチセンター調査研究部門編、“有機ＥＬディスプレスの本格実用化最前線”あさひ高速印刷株式会社出版（２００２）Ｐ１２５〜１３２に記載されているような発光材料、城戸淳二監修“有機ＥＬ材料とディスプレイ”シーエムシー社出版（２００１）Ｐ１５３〜１５６に記載されているような発光材料、また同書Ｐ１７０〜１７２に記載されているような三重項材料などが挙げられる。
【０３５０】
また、併用可能なホスト材料として、多環芳香族化合物、ヘテロ芳香族化合物、有機金属錯体、色素、高分子系発光材料、スチリル誘導体、クマリン誘導体、ボラン誘導体、オキサジン誘導体、スピロ環を有する化合物、オキサジアゾール誘導体、フルオレン誘導体なども挙げられる。多環芳香族化合物の例は、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ペリレン誘導体、コロネン誘導体、ルブレン誘導体などである。ヘテロ芳香族化合物の例は、ジアルキルアミノ基またはジアリールアミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ピリジン誘導体、ピラン誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体、トリフェニルアミノ基を有するチオフェン誘導体、キナクリドン誘導体などである。有機金属錯体の例は、亜鉛、アルミニウム、ベリリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、イリジウム、白金、レニウム、オスミウム、銀、金などと、キノリノール誘導体、ベンゾキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、フェニルピリジン誘導体、フェニルベンゾイミダゾール誘導体、ピロール誘導体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体などとの錯体である。色素の例は、キサンテン誘導体、ポリメチン誘導体、ポルフィリン誘導体、クマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、オキソベンズアントラセン誘導体、カルボスチリル誘導体、ペリレン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体などの色素が挙げられる。高分子系発光材料の例は、ポリパラフェニルビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリシラン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体などである。スチリル誘導体の例は、アミン含有スチリル誘導体、スチリルアリーレン誘導体などである。
【０３５１】
その他、ホスト材料としては、化学工業２００４年６月号１３頁、および、それにあげられた参考文献などに記載された化合物などの中から適宜選択して用いることができる。
【０３５２】
また、本発明の化合物をホストとして使用する際の発光性ドーパント材料としては、特に限定されるものではなく、既知の化合物を用いることができ、所望の発光色に応じて様々な材料の中から選択することができる。具体的には、例えば、フェナンスレン、アントラセン、ピレン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン、ナフトピレン、ジベンゾピレン、ルブレンおよびクリセンなどの縮合環誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体（特開平１−２４５０８７号公報）、ビススチリルアリーレン誘導体（特開平２−２４７２７８号公報）、ジアザインダセン誘導体、フラン誘導体、ベンゾフラン誘導体、フェニルイソベンゾフラン、ジメシチルイソベンゾフラン、ジ（２−メチルフェニル）イソベンゾフラン、ジ（２−トリフルオロメチルフェニル）イソベンゾフラン、フェニルイソベンゾフランなどのイソベンゾフラン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、７−ジアルキルアミノクマリン誘導体、７−ピペリジノクマリン誘導体、７−ヒドロキシクマリン誘導体、７−メトキシクマリン誘導体、７−アセトキシクマリン誘導体、３−ベンズチアゾリルクマリン誘導体、３−ベンズイミダゾリルクマリン誘導体、３−ベンズオキサゾリルクマリン誘導体などのクマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、ポリメチン誘導体、シアニン誘導体、オキソベンズアンスラセン誘導体、キサンテン誘導体、ローダミン誘導体、フルオレセイン誘導体、ピリリウム誘導体、カルボスチリル誘導体、アクリジン誘導体、オキサジン誘導体、フェニレンオキサイド誘導体、キナクリドン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、フロピリジン誘導体、１，２，５−チアジアゾロピレン誘導体、ピロメテン誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、アクリドン誘導体、デアザフラビン誘導体、フルオレン誘導体およびベンゾフルオレン誘導体などがあげられる。
【０３５３】
発色光ごとに例示すると、青〜青緑色ドーパント材料としては、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、トリフェニレン、ペリレン、フルオレン、インデン、クリセンなどの芳香族炭化水素化合物やその誘導体、フラン、ピロール、チオフェン、シロール、９−シラフルオレン、９，９’−スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどの芳香族複素環化合物やその誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、クマリン誘導体、イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体およびＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミンに代表される芳香族アミン誘導体などがあげられる。
【０３５４】
また、緑〜黄色ドーパント材料としては、クマリン誘導体、フタルイミド誘導体、ナフタルイミド誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体およびルブレンなどのナフタセン誘導体などがあげられ、さらに上記青〜青緑色ドーパント材料として例示した化合物に、アリール基、ヘテロアリール基、アリールビニル基、アミノ基、シアノ基など長波長化を可能とする置換基を導入した化合物も好適な例としてあげられる。
【０３５５】
さらに、橙〜赤色ドーパント材料としては、ビス（ジイソプロピルフェニル）ペリレンテトラカルボン酸イミドなどのナフタルイミド誘導体、ペリノン誘導体、アセチルアセトンやベンゾイルアセトンとフェナントロリンなどを配位子とするＥｕ錯体などの希土類錯体、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピランやその類縁体、マグネシウムフタロシアニン、アルミニウムクロロフタロシアニンなどの金属フタロシアニン誘導体、ローダミン化合物、デアザフラビン誘導体、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、フェノキサジン誘導体、オキサジン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、フェノキサゾン誘導体およびチアジアゾロピレン誘導体などあげられ、さらに上記青〜青緑色および緑〜黄色ドーパント材料として例示した化合物に、アリール基、ヘテロアリール基、アリールビニル基、アミノ基、シアノ基など長波長化を可能とする置換基を導入した化合物も好適な例としてあげられる。さらに、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）に代表されるイリジウムや白金を中心金属とした燐光性金属錯体も好適な例としてあげられる。
【０３５６】
その他、ドーパントとしては、化学工業２００４年６月号１３頁、および、それにあげられた参考文献などに記載された化合物などの中から適宜選択して用いることができる。
【０３５７】
上述するドーパント材料の中でも、特にスチルベン構造を有するアミン、ペリレン誘導体、ボラン誘導体、芳香族アミン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、ピレン誘導体、イリジウム錯体、白金錯体またはレニウム錯体が好ましい。これらの中でもイリジウム錯体、白金錯体またはレニウム錯体の緑色燐光ドーパント材料が好ましい。
【０３５８】
スチルベン構造を有するアミンは、例えば、下記式で表される。
【化２７２】
当該式中、Ａｒ１は炭素数６〜３０のアリールに由来するｍ価の基であり、Ａｒ２およびＡｒ３は、それぞれ独立して炭素数６〜３０のアリールであるが、Ａｒ１〜Ａｒ３の少なくとも１つはスチルベン構造を有し、Ａｒ１〜Ａｒ３は置換されていてもよく、そして、ｍは１〜４の整数である。
【０３５９】
スチルベン構造を有するアミンは、下記式で表されるジアミノスチルベンがより好ましい。
【化２７３】
当該式中、Ａｒ２およびＡｒ３は、それぞれ独立して炭素数６〜３０のアリールであり、Ａｒ２およびＡｒ３は置換されていてもよい。
【０３６０】
炭素数６〜３０のアリールの具体例は、ベンゼン、ナフタレン、アセナフチレン、フルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ペリレン、スチルベン、ジスチリルベンゼン、ジスチリルビフェニル、ジスチリルフルオレンなどが挙げられる。
【０３６１】
スチルベン構造を有するアミンの具体例は、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−ビフェニリル）−４，４’−ジアミノスチルベン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（１−ナフチル）−４，４’−ジアミノスチルベン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（２−ナフチル）−４，４’−ジアミノスチルベン、Ｎ，Ｎ’−ジ（２−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノスチルベン、Ｎ，Ｎ’−ジ（９−フェナントリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノスチルベン、４，４’−ビス［４”−ビス（ジフェニルアミノ）スチリル］−ビフェニル、１，４−ビス［４’−ビス（ジフェニルアミノ）スチリル］−ベンゼン、２，７−ビス［４’−ビス（ジフェニルアミノ）スチリル］−９，９−ジメチルフルオレン、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−ビフェニル、４，４’−ビス（９−フェニル−３−カルバゾビニレン）−ビフェニルなどが挙げられる。
また、特開2003-347056号公報、および特開2001-307884号公報などに記載されたスチルベン構造を有するアミンを用いてもよい。
【０３６２】
ペリレン誘導体としては、例えば、３，１０−ビス（２，６−ジメチルフェニル）ペリレン、３，１０−ビス（２，４，６−トリメチルフェニル）ペリレン、３，１０−ジフェニルペリレン、３，４−ジフェニルペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン、３，４，９，１０−テトラフェニルペリレン、３−（１’−ピレニル）−８，１１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン、３−（９’−アントリル）−８，１１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン、３，３’−ビス（８，１１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレニル）などがあげられる。
また、特開平11-97178号公報、特開2000-133457号公報、特開2000-26324号公報、特開2001-267079号公報、特開2001-267078号公報、特開2001-267076号公報、特開2000-34234号公報、特開2001-267075号公報、および特開2001-217077号公報などに記載されたペリレン誘導体を用いてもよい。
【０３６３】
ボラン誘導体としては、例えば、１，８−ジフェニル−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン、９−フェニル−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン、４−（９’−アントリル）ジメシチルボリルナフタレン、４−（１０’−フェニル−９’−アントリル）ジメシチルボリルナフタレン、９−（ジメシチルボリル）アントラセン、９−（４’−ビフェニリル）−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン、９−（４’−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル）−１０−（ジメシチルボリル）アントラセンなどがあげられる。
また、国際公開第2000/40586号パンフレットなどに記載されたボラン誘導体を用いてもよい。
【０３６４】
芳香族アミン誘導体は、例えば、下記式で表される。
【化２７４】
当該式中、Ａｒ４は炭素数６〜３０のアリールに由来するｎ価の基であり、Ａｒ５およびＡｒ６はそれぞれ独立して炭素数６〜３０のアリールであり、Ａｒ４〜Ａｒ６は置換されていてもよく、そして、ｎは１〜４の整数である。
【０３６５】
特に、Ａｒ４がアントラセン、クリセンまたはピレンに由来する２価の基であり、Ａｒ５およびＡｒ６がそれぞれ独立して炭素数６〜３０のアリールであり、Ａｒ４〜Ａｒ６は置換されていてもよく、そして、ｎは２である、芳香族アミン誘導体がより好ましい。
【０３６６】
炭素数６〜３０のアリールの具体例は、ベンゼン、ナフタレン、アセナフチレン、フルオレンフェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ペリレン、ペンタセンなどが挙げられる。
【０３６７】
芳香族アミン誘導体としては、クリセン系としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルクリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｐ−トリル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｍ−トリル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−イソプロピルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ナフタレン−２−イル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）クリセン−６，１２−ジアミンなどが挙げられる。
【０３６８】
また、ピレン系としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｐ−トリル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｍ−トリル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−イソプロピルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（３，４−ジメチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（３，４−ジメチルフェニル）−３，８−ジフェニルピレン−１，６−ジアミンなどが挙げられる。
【０３６９】
また、アントラセン系としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラフェニルアントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｍ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−イソプロピルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジシクロヘキシル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジシクロヘキシル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、９，１０−ビス（４−ジフェニルアミノ−フェニル）アントラセン、９，１０−ビス（４−ジ（１−ナフチルアミノ）フェニル）アントラセン、９，１０−ビス（４−ジ（２−ナフチルアミノ）フェニル）アントラセン、１０−ジ−ｐ−トリルアミノ−９−（４−ジ−ｐ−トリルアミノ−１−ナフチル）アントラセン、１０−ジフェニルアミノ−９−（４−ジフェニルアミノ−１−ナフチル）アントラセン、１０−ジフェニルアミノ−９−（６−ジフェニルアミノ−２−ナフチル）アントラセンなどが挙げられる。
【０３７０】
また、ピレン系としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラフェニル−１，８−ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ−ビフェニル−４イル−Ｎ−ビフェニル−１，８−ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ１，Ｎ６−ジフェニル−Ｎ１，Ｎ６−ビス−（４−トリメチルシラニル−フェニル）−１Ｈ，８Ｈ−ピレン−１，６−ジアミンなどが挙げられる。
【０３７１】
また、他には、［４−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）ナフタレン−１−イル］−ジフェニルアミン、［４−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）ナフタレン−１−イル］−ジフェニルアミン、［６−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）ナフタレン−２−イル］−ジフェニルアミン、４，４’−ビス［４−ジフェニルアミノナフタレン−１−イル］ビフェニル、４，４’−ビス［６−ジフェニルアミノナフタレン−２−イル］ビフェニル、４，４”−ビス［４−ジフェニルアミノナフタレン−１−イル］−ｐ−テルフェニル、４，４”−ビス［６−ジフェニルアミノナフタレン−２−イル］−ｐ−テルフェニルなどがあげられる。
また、特開2006-156888号公報などに記載された芳香族アミン誘導体を用いてもよい。
【０３７２】
クマリン誘導体としては、クマリン−６、クマリン−３３４などがあげられる。
また、特開2004-43646号公報、特開2001-76876号公報、および特開平6-298758号公報などに記載されたクマリン誘導体を用いてもよい。
【０３７３】
ピラン誘導体としては、下記のＤＣＭ、ＤＣＪＴＢなどがあげられる。
【化２７５】
また、特開2005-126399号公報、特開2005-097283号公報、特開2002-234892号公報、特開2001-220577号公報、特開2001-081090号公報、および特開2001-052869号公報などに記載されたピラン誘導体を用いてもよい。
【０３７４】
イリジウム錯体としては、下記のトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）：（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、トリス（２−（４−トリル）ピリジン）イリジウム（III）：（Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジン）アセチルアセトナートイリジウム（III）：（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルピリジン）（１−フェニルピラゾール）イリジウム（III）：（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｐｐｚ））などがあげられる。
【化２７６】
また、特開2006-089398号公報、特開2006-080419号公報、特開2005-298483号公報、特開2005-097263号公報、および特開2004-111379号公報などに記載されたイリジウム錯体を用いてもよい。
【０３７５】
白金錯体としては、下記のＰｔＯＥＰ、３，３’−（６，６’−（プロパン−２，２−ジイル）ビス（ピリジン−６，２−ジイル））ジベンゾニトリル白金：（Ｐｔ−１）、ビス（２−（３−ｔｅｒｔ−ブチルピラゾール−５−イル）ピリジン）白金：（Ｐｔ−２）、ビス（２−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−１，２，４−トリアゾル−５−イル）ピリジン）白金：（Ｐｔ−３）などがあげられる。
【化２７７】
また、特開2006-190718号公報、特開2006-128634号公報、特開2006-093542号公報、特開2004-335122号公報、および特開2004-331508号公報などに記載された白金錯体を用いてもよい。
【０３７６】
レニウム錯体としては、下記のＲｅ−１などがあげられる。
【化２７８】
【０３７７】
＜正孔阻止層＞
正孔阻止層は、正孔と電子とを発光層内に閉じ込めて、発光効率を向上させる役割を果たすものである。正孔阻止層は、陽極から移動してくる正孔が陰極に到達するのを阻止し、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる物質であるのが望ましい。すなわち、正孔阻止層を形成する材料には、発光効率を向上させるために、電子移動度が高く、正孔移動度が低いという性質が求められる。加えて、有機電界発光素子の長寿命化の要請から、駆動安定性が高いことも求められている。
【０３７８】
具体的には、有機金属錯体（混合配位子錯体、二核金属錯体など）、スチリル化合物（ジスチリルビフェニル誘導体など）、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ボラン誘導体およびアントラセン誘導体（例えば、特開2006-049570号公報に記載されたもの）などがあげられる。これらの材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。これらの中でも、有機金属錯体（混合配位子錯体、二核金属錯体など）、フェナントロリン誘導体またはボラン誘導体が好ましい。
【０３７９】
有機金属錯体（混合配位子錯体、二核金属錯体など）の具体例としては、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（フェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム（以下、Ｂａｌｑと略記する。）、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，３−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，４−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４−ジフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，５−ジフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，５，６−テトラメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム、およびビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウムなどが挙げられる。
【０３８０】
また、フェナントロリン誘導体の具体例としては、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（以下、ＢＣＰと略記する）、２，４，９，７−テトラフェニル−１，１０−フェナントロリン、９，１０−ジ（１，１０−フェナントロリン−２−イル）アントラセン、２，６−ジ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ピリジン、１，３，５−トリ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ベンゼン、および１，３−ビス（２−フェニル−１，１０−フェナントロリン−９−イル）ベンゼンなどが挙げられる。
【０３８１】
また、ボラン誘導体の具体例としては、９−（４’−ジメシチルボリルビフェニル−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール、９−（４−（４−ジメシチルボリルナフタレン−１−イル）フェニル）−９Ｈ−カルバゾール、９−（４−（４−ジメシチルボリルフェニル）ナフタレン−１−イル）−９Ｈ−カルバゾール、９−（４−（６−ジメシチルボリルナフタレン−２−イル）フェニル）−９Ｈ−カルバゾール、９−（６−（４−ジメシチルボリルフェニル）ナフタレン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール、９−（７−ジメシチルボリル−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール、９−（７−ジメシチルボリル−９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール、４，４’−ビス（ジメシチルボリル）ビフェニル、１−ジメシチルボリル−４−（４−ジメシチルボリルフェニル）ナフタレン、２−ジメシチルボリル−６−（４−ジメシチルボリルフェニル）ナフタレン、２，７−ビス（ジメシチルボリル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン、および２，７−ビス（ジメシチルボリル）−９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレンなどが挙げられる。また、特願2005-210638号公報に記載されたボラン誘導体を用いてもよい。
【０３８２】
＜有機電界発光素子における電子注入層、電子輸送層＞
電子注入層１０７は、陰極１０８から移動してくる電子を、効率よく発光層１０５内または電子輸送層１０６内に注入する役割を果たすものである。電子輸送層１０６は、陰極１０８から注入された電子または陰極１０８から電子注入層１０７を介して注入された電子を、効率よく発光層１０５に輸送する役割を果たすものである。電子輸送層１０６および電子注入層１０７は、それぞれ、電子輸送・注入材料の一種または二種以上を積層、混合するか、電子輸送・注入材料と高分子結着剤の混合物により形成される。
【０３８３】
電子注入・輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送することをつかさどる層であり、電子注入効率が高く、注入された電子を効率よく輸送することが望ましい。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たす場合には、電子輸送能力がそれ程高くなくても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料と同等に有する。したがって、本実施形態における電子注入・輸送層は、正孔の移動を効率よく阻止できる層の機能も含まれてもよい。
【０３８４】
電子輸送層１０６または電子注入層１０７を形成する材料（電子輸送材料）としては、光導電材料において電子伝達化合物として従来から慣用されている化合物、有機電界発光素子の電子注入層および電子輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意に選択して用いることができる。
【０３８５】
電子輸送層または電子注入層に用いられる材料としては、炭素、水素、酸素、硫黄、ケイ素およびリンの中から選ばれる一種以上の原子で構成される芳香環もしくは複素芳香環からなる化合物、ピロール誘導体およびその縮合環誘導体および電子受容性窒素を有する金属錯体の中から選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。具体的には、ナフタレン、アントラセンなどの縮合環系芳香環誘導体、４，４’−ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルに代表されるスチリル系芳香環誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、カルバゾール誘導体およびインドール誘導体などがあげられる。電子受容性窒素を有する金属錯体としては、例えば、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などがあげられる。これらの材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。中でも、９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセンなどのアントラセン誘導体、４，４’−ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルなどのスチリル系芳香環誘導体、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル、１，３，５−トリス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼンなどのカルバゾール誘導体が、耐久性の観点から好ましく用いられる。
【０３８６】
また、他の電子伝達化合物の具体例として、ピリジン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体（１，３−ビス［（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）１，３，４−オキサジアゾリル］フェニレンなど）、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体（Ｎ−ナフチル−２，５−ジフェニル−１，３，４−トリアゾールなど）、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノリノール系金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パーフルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体（２，２’−ビス（ベンゾ［ｈ］キノリン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレンなど）、イミダゾピリジン誘導体、ボラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体（トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼンなど）、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、キノリン誘導体、テルピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、テルピリジン誘導体（１，３−ビス（４’−（２，２’：６’２”−テルピリジニル））ベンゼンなど）、ナフチリジン誘導体（ビス（１−ナフチル）−４−（１，８−ナフチリジン−２−イル）フェニルホスフィンオキサイドなど）、アルダジン誘導体、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、リンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体などがあげられる。
【０３８７】
また、電子受容性窒素を有する金属錯体を用いることもでき、例えば、キノリノール系金属錯体やヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などがあげられる。
【０３８８】
上述した材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。
【０３８９】
上述した材料の中でも、キノリノール系金属錯体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体またはボラン誘導体が好ましい。
【０３９０】
キノリノール系金属錯体は、下記一般式（Ｅ−１）で表される化合物である。
【化２７９】
式中、Ｒ１〜Ｒ６は水素または置換基であり、ＭはＬｉ、Ａｌ、Ｇａ、ＢｅまたはＺｎであり、ｎは１〜３の整数である。
【０３９１】
キノリノール系金属錯体の具体例としては、８−キノリノールリチウム、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（３，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４，５−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４，６−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（フェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，３−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，４−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，５，６−テトラメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリン）ベリリウムなどがあげられる。
【０３９２】
ビピリジン誘導体は、下記一般式（Ｅ−２）で表される化合物である。
【化２８０】
式中、Ｇは単なる結合手またはｎ価の連結基を表し、ｎは２〜８の整数である。また、ピリジン−ピリジンまたはピリジン−Ｇの結合に用いられない炭素原子は置換されていてもよい。
【０３９３】
一般式（Ｅ−２）のＧとしては、例えば、以下の構造式のものがあげられる。なお、下記構造式中のＲは、それぞれ独立して、水素、メチル、エチル、イソプロピル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
【化２８１】
【０３９４】
ピリジン誘導体の具体例としては、２，５−ビス（２，２’−ビピリジル−６−イル）−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロール、２，５−ビス（２，２’−ビピリジル−６−イル）−１，１−ジメチル−３，４−ジメシチルシロール、２，５−ビス（２，２’−ビピリジル−５−イル）−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロール、２，５−ビス（２，２’−ビピリジル−５−イル）−１，１−ジメチル−３，４−ジメシチルシロール、９，１０−ジ（２，２’−ビピリジル−６−イル）アントラセン、９，１０−ジ（２，２’−ビピリジル−５−イル）アントラセン、９，１０−ジ（２，３’−ビピリジル−６−イル）アントラセン、９，１０−ジ（２，３’−ビピリジル−５−イル）アントラセン、９，１０−ジ（２，３’−ビピリジル−６−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，３’−ビピリジル−５−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，２’−ビピリジル−６−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，２’−ビピリジル−５−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，４’−ビピリジル−６−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，４’−ビピリジル−５−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（３，４’−ビピリジル−６−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（３，４’−ビピリジル−５−イル）−２−フェニルアントラセン、３，４−ジフェニル−２，５−ジ（２，２’−ビピリジル−６−イル）チオフェン、３，４−ジフェニル−２，５−ジ（２，３’−ビピリジル−５−イル）チオフェン、６’６”−ジ（２−ピリジル）２，２’：４’，４”：２”，２”’−クアテルピリジンなどがあげられる。
【０３９５】
フェナントロリン誘導体は、下記一般式（Ｅ−３−１）または（Ｅ−３−２）で表される化合物である。
【化２８２】
式中、Ｒ１〜Ｒ８は水素または置換基であり、隣接する基は互いに結合して縮合環を形成してもよく、Ｇは単なる結合手またはｎ価の連結基を表し、ｎは２〜８の整数である。また、一般式（Ｅ−３−２）のＧとしては、例えば、ビピリジン誘導体の欄で説明したものと同じものがあげられる。
【０３９６】
フェナントロリン誘導体の具体例としては、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、９，１０−ジ（１，１０−フェナントロリン−２−イル）アントラセン、２，６−ジ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ピリジン、１，３，５−トリ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ベンゼン、９，９’−ジフルオル−ビス（１，１０−フェナントロリン−５−イル）、バソクプロインや１，３−ビス（２−フェニル−１，１０−フェナントロリン−９−イル）ベンゼンなどがあげられる。
【０３９７】
特に、フェナントロリン誘導体を電子輸送層、電子注入層に用いた場合について説明する。長時間にわたって安定な発光を得るには、熱的安定性や薄膜形成性に優れた材料が望まれ、フェナントロリン誘導体の中でも、置換基自身が三次元的立体構造を有するか、フェナントロリン骨格とのあるいは隣接置換基との立体反発により三次元的立体構造を有するもの、あるいは複数のフェナントロリン骨格を連結したものが好ましい。さらに、複数のフェナントロリン骨格を連結する場合、連結ユニット中に共役結合、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素、置換もしくは無置換の芳香複素環を含んでいる化合物がより好ましい。
【０３９８】
ボラン誘導体は、下記一般式（Ｅ−４）で表される化合物であり、詳細には特開2007-27587号公報に開示されている。
【化２８３】
式中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換シリル基、置換されていてもよい窒素含有複素環基、またはシアノ基の少なくとも一つであり、Ｒ１３〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル基、または置換されていてもよいアリール基であり、Ｘは、置換されていてもよいアリーレン基であり、Ｙは、置換されていてもよい炭素数１６以下のアリール基、置換ボリル基、または置換されていてもよいカルバゾール基であり、そして、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数である。
【０３９９】
上記一般式（Ｅ−４）で表される化合物の中でも、下記一般式（Ｅ−４−１）で表される化合物、さらに下記一般式（Ｅ−４−１−１）〜（Ｅ−４−１−４）で表される化合物が好ましい。具体例としては、９−［４−（４−ジメシチルボリルナフタレン−１−イル）フェニル］カルバゾール、９−［４−（４−ジメシチルボリルナフタレン−１−イル）ナフタレン−１−イル］カルバゾールなどがあげられる。
【化２８４】
式中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換シリル基、置換されていてもよい窒素含有複素環基、またはシアノ基の少なくとも一つであり、Ｒ１３〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル基、または置換されていてもよいアリール基であり、Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換シリル基、置換されていてもよい窒素含有複素環基、またはシアノ基の少なくとも一つであり、Ｘ１は、置換されていてもよい炭素数２０以下のアリーレン基であり、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数であり、そして、ｍはそれぞれ独立して０〜４の整数である。
【０４００】
【化２８５】
各式中、Ｒ３１〜Ｒ３４は、それぞれ独立して、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかであり、そして、Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、水素、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかである。
【０４０１】
上記一般式（Ｅ−４）で表される化合物の中でも、下記一般式（Ｅ−４−２）で表される化合物、さらに下記一般式（Ｅ−４−２−１）で表される化合物が好ましい。
【化２８６】
式中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換シリル基、置換されていてもよい窒素含有複素環基、またはシアノ基の少なくとも一つであり、Ｒ１３〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル基、または置換されていてもよいアリール基であり、Ｘ１は、置換されていてもよい炭素数２０以下のアリーレン基であり、そして、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数である。
【０４０２】
【化２８７】
式中、Ｒ３１〜Ｒ３４は、それぞれ独立して、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかであり、そして、Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、水素、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかである。
【０４０３】
上記一般式（Ｅ−４）で表される化合物の中でも、下記一般式（Ｅ−４−３）で表される化合物、さらに下記一般式（Ｅ−４−３−１）または（Ｅ−４−３−２）で表される化合物が好ましい。
【化２８８】
式中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換シリル基、置換されていてもよい窒素含有複素環基、またはシアノ基の少なくとも一つであり、Ｒ１３〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル基、または置換されていてもよいアリール基であり、Ｘ１は、置換されていてもよい炭素数１０以下のアリーレン基であり、Ｙ１は、置換されていてもよい炭素数１４以下のアリール基であり、そして、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数である。
【０４０４】
【化２８９】
各式中、Ｒ３１〜Ｒ３４は、それぞれ独立して、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかであり、そして、Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、水素、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかである。
【０４０５】
ベンゾイミダゾール誘導体は、下記一般式（Ｅ−５）で表される化合物である。
【化２９０】
式中、Ａｒ１〜Ａｒ３はそれぞれ独立に水素または置換されてもよい炭素数６〜３０のアリールである。特に、Ａｒ１が置換されてもよいアントリルであるベンゾイミダゾール誘導体が好ましい。
【０４０６】
炭素数６〜３０のアリールの具体例は、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、アセナフチレン−１−イル、アセナフチレン−３−イル、アセナフチレン−４−イル、アセナフチレン−５−イル、フルオレン−１−イル、フルオレン−２−イル、フルオレン−３−イル、フルオレン−４−イル、フルオレン−９−イル、フェナレン−１−イル、フェナレン−２−イル、１−フェナントリル、２−フェナントリル、３−フェナントリル、４−フェナントリル，９−フェナントリル、１−アントリル、２−アントリル、９−アントリル、フルオランテン−１−イル、フルオランテン−２−イル、フルオランテン−３−イル、フルオランテン−７−イル、フルオランテン−８−イル、トリフェニレン−１−イル、トリフェニレン−２−イル、ピレン−１−イル、ピレン−２−イル、ピレン−４−イル、クリセン−１−イル、クリセン−２−イル、クリセン−３−イル、クリセン−４−イル、クリセン−５−イル、クリセン−６−イル、ナフタセン−１−イル、ナフタセン−２−イル、ナフタセン−５−イル、ペリレン−１−イル、ペリレン−２−イル、ペリレン−３−イル、ペンタセン−１−イル、ペンタセン−２−イル、ペンタセン−５−イル、ペンタセン−６−イルである。
【０４０７】
ベンゾイミダゾール誘導体の具体例は、１，３，５−トリス（１−フェニル−１H−ベンゾ［ｄ］イミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）、１−フェニル−２−（４−（１０−フェニルアントラセン−９−イル）フェニル）−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（４−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（３−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、５−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１−（４−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）フェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、５−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾールである。
【０４０８】
電子輸送層または電子注入層には、さらに、電子輸送層または電子注入層を形成する材料を還元できる物質を含んでいてもよい。この還元性物質は、一定の還元性を有するものであれば、様々なものが用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを好適に使用することができる。
【０４０９】
好ましい還元性物質としては、Ｎａ（仕事関数２．３６ｅＶ）、Ｋ（同２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（同２．１６ｅＶ）またはＣｓ（同１．９５ｅＶ）などのアルカリ金属や、Ｃａ（同２．９ｅＶ）、Ｓｒ（同２．０〜２．５ｅＶ）またはＢａ（同２．５２ｅＶ）などのアルカリ土類金属が挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性物質は、Ｋ、ＲｂまたはＣｓのアルカリ金属であり、さらに好ましくはＲｂまたはＣｓであり、最も好ましいのはＣｓである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が２．９ｅＶ以下の還元性物質として、これら２種以上のアルカリ金属の組み合わせも好ましく、特に、Ｃｓを含んだ組み合わせ、例えば、ＣｓとＮａ、ＣｓとＫ、ＣｓとＲｂ、またはＣｓとＮａとＫとの組み合わせが好ましい。Ｃｓを含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。
【０４１０】
＜有機電界発光素子における陰極＞
陰極１０８は、電子注入層１０７および電子輸送層１０６を介して、発光層１０５に電子を注入する役割を果たすものである。
【０４１１】
陰極１０８を形成する材料としては、電子を有機層に効率よく注入できる物質であれば特に限定されないが、陰極物質は４ｅＶより小さな仕事関数の金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物を使用できる。その例としては、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、マグネシウム合金、アルミニウム合金などが挙げられる。また、合金の例としては、アルミニウム／フッ化リチウム、アルミニウム／リチウム、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウムなどが挙げられる。有機ＥＬ素子の発光を効率よく取り出すために、電極の少なくとも一方は光透過率を１０％以上にすることが望ましい。電極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下にすることが好ましい。なお、膜厚は電極材料の性質にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜４００ｎｍの範囲に設定される。このような電極は、上述の電極物質を使用して、蒸着やスパッタリングなどの方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。
【０４１２】
さらに、電極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、スズ、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などを積層することが、好ましい例としてあげられる。これらの電極の作製法も、抵抗加熱、電子線ビーム、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど、導通を取ることができれば特に制限されない。
【０４１３】
＜各層で用いてもよい結着剤＞
以上の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層に用いられる材料は単独で各層を形成することができるが、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリサルフォン、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂などに分散させて用いることも可能である。
【０４１４】
＜有機電界発光素子の作製方法＞
有機電界発光素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、印刷法、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などの方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常２ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲である。膜厚は通常、水晶発振式膜厚測定装置などで測定できる。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、材料の種類、膜の目的とする結晶構造および会合構造などにより異なる。蒸着条件は一般的に、ボート加熱温度＋５０〜＋４００℃、真空度１０−６〜１０−３Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−１５０〜＋３００℃、膜厚２ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することが好ましい。
【０４１５】
つぎに、有機電界発光素子を作製する方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／ホスト材料とドーパント材料からなる発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機電界発光素子の作製法について説明する。適当な基板上に、陽極材料の薄膜を蒸着法などにより形成させて陽極を作製した後、この陽極上に正孔注入層および正孔輸送層の薄膜を形成させる。この上にホスト材料とドーパント材料を共蒸着し薄膜を形成させて発光層とし、この発光層の上に電子輸送層、電子注入層を形成させ、さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法などにより形成させて陰極とすることにより、目的の有機電界発光素子が得られる。なお、上述の有機電界発光素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
【０４１６】
このようにして得られた有機電界発光素子に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として印加すればよく、電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、透明または半透明の電極側（陽極または陰極、および両方）より発光が観測できる。また、この有機電界発光素子は、交流電流を印加した場合にも発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０４１７】
＜有機電界発光素子の応用例＞
また、本発明は、有機電界発光素子を備えた表示装置または有機電界発光素子を備えた照明装置などにも応用することができる。
有機電界発光素子を備えた表示装置または照明装置は、本実施形態に係る有機電界発光素子と公知の駆動装置とを接続するなど公知の方法によって製造することができ、直流駆動、パルス駆動、交流駆動など公知の駆動方法を適宜用いて駆動することができる。
【０４１８】
表示装置としては、例えば、カラーフラットパネルディスプレイなどのパネルディスプレイ、フレキシブルカラー有機電界発光（ＥＬ）ディスプレイなどのフレキシブルディスプレイなどがあげられる（例えば、特開平10-335066号公報、特開2003-321546号公報、特開2004-281086号公報など参照）。また、ディスプレイの表示方式としては、例えば、マトリクスおよび／またはセグメント方式などがあげられる。なお、マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
【０４１９】
マトリクスとは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置されたものをいい、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法としては、線順次駆動方法やアクティブマトリックスのどちらでもよい。線順次駆動の方は構造が簡単であるという利点があるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリックスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。
【０４２０】
セグメント方式（タイプ）では、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決められた領域を発光させることになる。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などがあげられる。
【０４２１】
照明装置としては、例えば、室内照明などの照明装置、液晶表示装置のバックライトなどがあげられる（例えば、特開2003-257621号公報、特開2003-277741号公報、特開2004-119211号公報など参照）。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途のバックライトとしては、従来方式のものが蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であることを考えると、本実施形態に係る発光素子を用いたバックライトは薄型で軽量が特徴になる。
【実施例】
【０４２２】
本発明を実施例に基づいてさらに詳しく説明する。まず実施例で用いた縮合ピロール多環化合物の合成例について、以下に説明する。
【０４２３】
＜式（１−１−２８）または式（１−２−２２）で表される化合物の合成例＞
【化２９１】
【０４２４】
＜９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−３−ブロム−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
【化２９２】
【０４２５】
窒素雰囲気下、３−ブロム−９Ｈ−カルバゾール４．１ｇ、９−（４’−ヨード−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール２．２７ｇ、銅粉１．１７ｇ、炭酸カリウム５．０９ｇ、１８−クラウン−６（１８−Ｃ−６）０．１２ｇ、およびｏ−ジクロロベンゼン４６ｍｌをフラスコに入れて、１８０℃で１５時間還流した。反応液を冷却し、ろ過して固体を除去した後、ろ液を減圧濃縮し、得られた粗製品をシリカゲルでカラム精製（溶媒：へプタン／トルエン＝４／１（容量比））を行って、中間体の化合物（１−１ａ）：９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−３−ブロム−９Ｈ−カルバゾール２．６５ｇ（収率：５１％）を得た。
【０４２６】
＜９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
【化２９３】
【０４２７】
窒素雰囲気下、前記の中間体化合物（１−１ａ）２．６５ｇとビス（ピナコラート）ジボロン１．４３ｇ、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリトジクロロメタン錯体（１：１）０．１２ｇ、酢酸カリウム１．３８ｇおよびシクロペンチルメチルエーテル２５ｍｌをフラスコに入れて５分間攪拌した。その後、５時間還流した。加熱終了後に反応液を冷却し、ろ過して固体を除去した後、ろ液を減圧濃縮し、得られた粗製品を活性炭でカラム精製（溶媒：トルエン）を行い、中間体の化合物（１−１ｂ）：９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール２．５４ｇ（収率：８９％）を得た。
【０４２８】
＜２−（９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）９Ｈ−カルバゾール−３−イル）安息香酸メチルの合成＞
【化２９４】
【０４２９】
窒素雰囲気下、中間体化合物（１−１ｂ）２．５４ｇ、ｏ−安息香酸メチル１．０７ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ＰＰｈ３）４）０．２４ｇ、炭酸ナトリウム０．８８ｇおよびトルエンとエタノールの混合溶媒２０ｍｌ（トルエン／エタノール＝４／１（容量比））をフラスコに入れて５分間攪拌した。その後水４ｍｌを加え１４時間還流した。加熱終了後反応液を冷却し、有機層を分取して、これを飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥剤を除去し、溶媒を減圧留去して得られた固体を、シリカゲルでカラム精製（溶媒：へプタン／トルエン＝３／１（容量比））を行い、中間体の化合物（１−１ｃ）：２−（９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）９Ｈ−カルバゾール−３−イル）安息香酸メチル２．３７ｇ（収率：９２％）を得た。
【０４３０】
＜（２−（９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）ジフェニルメタノールの合成＞
【化２９５】
【０４３１】
窒素雰囲気下、中間体化合物（１−１ｃ）２．３７ｇのＴＨＦ（４０ｍｌ）溶液を−７０℃まで冷却した。この溶液に１．９Ｍのフェニルリチウム・ジブチルエテール６ｍｌをシリンジから滴下して加えた。滴下後、この溶液を同温度にて１時間攪拌した。その後、室温に戻しながら終夜した。つぎに、反応混合液に水を加え、酢酸エチルで目的成分を抽出し、有機層を減圧濃縮して得られた固体を、シリカゲルでカラム精製（溶媒：へプタン／トルエン＝２／１（容量比））を行い、中間体の化合物（１−１ｄ）：（２−（９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）ジフェニルメタノール２．６５ｇ（収率：９３％）を得た。
【０４３２】
＜最終目的化合物の合成＞
【化２９６】
【０４３３】
窒素雰囲気下、中間体化合物（１−１ｄ）２．４ｇのジクロロメタン（３５ｍｌ）溶液を０℃まで冷却した。この溶液に三フッ化ホウ素エテール０．６９ｇを滴下した。滴下後、この溶液を同温度にて１時間攪拌した。その後、氷水を冷却しながら、反応混合液に水を加え、クロロホルムで目的成分を抽出し、有機層を減圧濃縮して得られた固体を、シリカゲルでカラム精製（溶媒：へプタン／トルエン＝３／１（容量比））を行い、式（１−１−２８）で表される化合物および式（１−２−２２）で表される化合物の粗製品がそれぞれ得られた。さらに、これらの化合物の粗製品をそれぞれ再結晶（溶媒：トルエン）した後、昇華精製して、目的化合物：５−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−１２，１２−ジフェニル−５，１２−ジヒドロインデノ［１，２−ｃ］カルバゾール（式（１−１−２８）で表される化合物）０．５７ｇ（収率：２５％）、および目的化合物：５−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−７，７−ジフェニル−５，７−ジヒドロインデノ［２，１−ｂ］カルバゾール（式（１−２−２２）で表される化合物）０．５５ｇ（収率：２４％）を得た。
【０４３４】
ＭＳスペクトルおよびＮＭＲ測定によりこれらの化合物の構造を確認した。
＜式（１−１−２８）で表される化合物＞
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：σ＝８．１８（ｄ，２Ｈ）、７．９５〜７．９２（ｍ，５Ｈ）、７．７７〜７．７１（ｍ，５Ｈ）、７．５６〜７．４３（ｍ，１１Ｈ）、７．３４〜７．１７（ｍ，１３Ｈ）．
＜式（１−２−２２）で表される化合物＞
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：σ＝８．５１（ｓ，１Ｈ）、８．２３〜８．１６（ｍ，３Ｈ）、７．９２〜７．８５（ｍ，５Ｈ）、７．７０〜７．６０（ｍ，４Ｈ）、７．５１〜７．１９（ｍ，２３Ｈ）．
【０４３５】
これらの化合物のその他の物性は以下の通りであった。［測定機器：Diamond DSC （PERKIN−ELMER社製）、測定条件：冷却速度200℃／Min.、昇温速度10℃／Min.］
＜式（１−１−２８）で表される化合物＞
ガラス転移温度（Ｔｇ）：１８４．８℃
＜式（１−２−２２）で表される化合物＞
ガラス転移温度（Ｔｇ）：１７９．６℃
【０４３６】
原料の化合物を適宜選択することにより、上記の合成例に準じた方法で、本発明の他の化合物を合成することができる。
【０４３７】
＜目的化合物の諸物性＞
式（１−１−２８）、式（１−２−２２）で表される化合物および比較例の化合物「ＣＢＰ」（（株）同仁化学研究所製）の物性値をまとめて下記の表１に示した。なお、化合物「ＣＢＰ」は下記の構造を有する。
【化２９７】
【０４３８】
【表１】
【０４３９】
融点（Ｔｍ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）および結晶化温度（Ｔｃ）は、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ社製のＤｉａｍｏｎｄ ＤＳＣを用いて測定した（測定条件：冷却速度200℃／分、昇温速度10℃／分）。
また、薄膜蛍光最大波長（λｍａｘ）は、日本分光製Ｖ−５６０型分光光度計を用いて励起波長を３６０ｎｍとして測定した。
さらに、三重項状態エネルギーレベル（Ｔ１）は、燐光スペクトルを測定し、スペクトルの立ち上がり位置から算出した。燐光スペクトルの測定は、日立ハイテクノロジーズ社製の蛍光分光光度計Ｆ−７０００に付属装置の低温測定付属装置を取り付けて行った。測定化合物をエタノールに溶解させたものを試料とし、凍結脱気後、液体窒素温度（７７Ｋ）で、試料に波長３６０ｎｍの励起光をチョッパーにてパルス状にあてる（４０Ｈｚ）ことで発光させ、蛍光成分が消光してからデータを取得し燐光成分のみを取り出した。
【０４４０】
この測定結果から、本発明の式（１）で表される化合物が安定なガラス状態を有し、蒸着などにより安定なアモルファス膜を形成することが期待できる。また、三重項状態エネルギーレベル（Ｔ１）および薄膜蛍光最大波長（λｍａｘ）の測定結果を検討すると、本発明の式（１）で表される化合物が緑色燐光ホスト材料として有効であると同時に、蛍光青色ホスト発光材料として使用することができることも分かる。
【０４４１】
つぎに、式（１−１−２８）、式（１−２−２２）で表される化合物および比較例の化合物「ＣＢＰ」を燐光ホスト材料とし、Ｉｒ（ｐｐｙ）３を燐光緑色ドーパント材料として、燐光量子収率を測定した。測定はJapanese Journal of Applied Physics Vol. 43, No.11A, 2004, pp.7729-7730.の記載にしたがって行った。
【０４４２】
まず、つぎのようにして発光量子収率測定用サンプルを作製した。基板は合成石英基板（１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．７ｔ）を用いた。この基板を市販の蒸着装置の基板ホルダーに固定した。蒸着面積の直径が５ｍｍφとなるよう、金属製のマスクも基板ホルダーへ同時に装着した。ホスト材料を入れたモリブデン製蒸着用ボート、ドーパント材料を入れたモリブデン製蒸着用ボートを同蒸着装置へ装着した。真空槽を５×１０−４Ｐａまで減圧し、ホスト材料を入れたモリブデン製蒸着用ボートおよびドーパント材料を入れたモリブデン製蒸着用ボートを同時に加熱し、膜厚５０ｎｍになるように両化合物を共蒸着して測定用サンプルを作製した。このとき、ドーパント材料のドープ濃度は約５重量％であった。蒸着速度は０.０１〜１ｎｍ／秒であった。
【０４４３】
Japanese Journal of Applied Physics Vol. 43, No.11A, 2004, pp.7729-7730.によれば、発光量子収率ηＰＬは以下の式で与えられる。
【数１】
Ｎemissionは材料から放出されたフォトン数、ＮAbsorptionは材料が吸収したフォトン数であり、発光量子収率はその比として求められる。ここで、αは測定系の補正係数、λは波長、ｈはプランク定数、ｃは光速、Ｉem（λ）はサンプルの発光強度、Ｉex（λ）はサンプルを設置する前の励起光強度、Ｉ'ex（λ）はサンプルへ励起光を照射した時に観測される励起光強度である。ＩemとＩ'ex＋Ｉemとの２つのスペクトル観測を行うことで、発光量子収率の測定が可能である。
【０４４４】
測定装置は、励起光源、励起光ガイド部、積分球、マルチチャンネル分光器より構成される。励起光源より出力された励起光は、集光レンズ、ＮＤフィルター、光ファイバーから構成される励起光ガイド部を介して積分球内に導入される。励起光および、サンプルの発光は、積分球内で均一に散乱され、光ファイバプローブを介してマルチチャンネル分光器によって検出される。測定は窒素ガスフロー下で行った。
【０４４５】
励起光光源はＨｅＣｄレーザー Kinmon IK5352R-D (波長：325nm、出力10mW)、発光スペクトルの観測には浜松ホトエレクトロニクス製のマルチチャンネル分光器 PMA-11（C7473-36）、積分球はLabsphere社IS-080-SFを使用した。
【０４４６】
発光量子収率測定用サンプルと同様の石英基板をブランク基板とした。ブランク基板を発光量子収率測定用の基板ホルダーにセットし、励起光スペクトルＩex（λ）の測定を行った。ブランク基板を取り外し、発光量子収率測定用サンプルをセットし、励起光スペクトルと発光スペクトルＩ'ex（λ）＋Ｉem（λ）の観測を行った。マルチチャンネル分光器は、露光時間２００ｍｓ、アベレージング回数２０回の設定とした。
【０４４７】
式（１−１−２８）、式（１−２−２２）で表される化合物または比較例の化合物「ＣＢＰ」を用いたサンプルの量子収率をそれぞれ上記と同様に測定した。また、ＣＢＰを用いたサンプルの発光量子収率値を標準値として、量子収率（相対値）を算出した。測定結果を下記の表２に示した。
【０４４８】
【表２】
【０４４９】
＜目的化合物を用いた有機ＥＬ素子＞
つぎに、以下に説明するようにして、実施例１および２に係る有機ＥＬ素子を作製し、それぞれ、１０００ｃｄ／ｍ２発光時の特性である電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、発光効率（Ｌｍ／Ｗ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、発光波長（ｎｍ）および色度（ｘ，ｙ）の測定を行った。
【０４５０】
作製した実施例１および２に係る有機ＥＬ素子における、各層の材料構成を下記表３に示す。
【表３】
【０４５１】
表１において、「ＨＩ−１」はＮ４，Ｎ４’−ジフェニル−Ｎ４，Ｎ４’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、「ＮＰＤ」はＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−４，４’−ジアミノビフェニル、「ＢＤ−１」は７，７，Ｎ５，Ｎ９−テトラフェニル−７Ｈ−ベンゾ〔ｃ〕フルオレン−５，９−ジアミン、「ＴＰＢｉ」は１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール−２−イル）ベンゼンであり、それぞれ以下に示す化学構造を有する。
【０４５２】
【化２９８】
【０４５３】
＜実施例１＞
ＩＴＯを１５０ｎｍの厚さに蒸着した２６ｍｍ×２８ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置の基板ホルダーに固定し、ＨＩ−１を入れたモリブデン製蒸着用ボート、ＮＰＤを入れたモリブデン製蒸着用ボート、式（１−１−２８）で表される化合物を入れたモリブデン製蒸着用ボート、Ｉｒ（ｐｐｙ）３を入れたモリブデン製蒸着用ボート、ＴＰＢｉを入れたモリブデン製蒸着用ボート、フッ化リチウムを入れたモリブデン製蒸着用ボートおよびアルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着した。
【０４５４】
真空槽を１×１０−３Ｐａまで減圧し、ＨＴ−１が入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚４０ｎｍになるようにＨＴ−１を蒸着して正孔注入層を形成し、ついで、ＮＰＤが入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚２５ｎｍになるようにＮＰＤを蒸着して正孔輸送層を形成した。つぎに、式（１−１−２８）で表される化合物が入ったモリブデン製蒸着用ボートおよびＩｒ（ｐｐｙ）３が入ったモリブデン製蒸着用ボートを加熱して、膜厚２５ｎｍになるように両化合物を共蒸着して発光層を形成した。このとき、Ｉｒ（ｐｐｙ）３のドープ濃度は約５重量％であった。つぎにＴＰＢｉが入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚３０ｎｍになるようにＴＰＢｉを蒸着して電子輸送層を形成した。以上の蒸着速度は０．１〜１ｎｍ／秒であった。
【０４５５】
その後、フッ化リチウムが入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚１ｎｍになるように０．００５〜０．０１ｎｍ／秒の蒸着速度でフッ化リチウムを蒸着し、ついで、アルミニウムが入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚１００ｎｍになるように０．１〜１ｎｍ／秒の蒸着速度でアルミニウムを蒸着することにより、有機ＥＬ素子を作製した。
【０４５６】
ＩＴＯ電極を陽極、フッ化リチウム／アルミニウム電極を陰極として、１０００ｃｄ／ｍ２発光時の特性を測定すると、電圧６．１Ｖ、電流密度５．７３ｍＡ／ｃｍ２、発光効率９．１Ｌｍ／Ｗ、電流効率１７．５ｃｄ／Ａ、発光波長５１１ｎｍおよび色度（０．２８７，０．６１８）であった。
【０４５７】
＜実施例２＞
実施例１で緑色燐光ドーパントに用いたＩｒ（ｐｐｙ）３を蛍光青色ドーパントＢＤ−１に替えた以外は、実施例１に準じた方法で有機ＥＬ素子を作製した。ＩＴＯ電極を陽極、フッ化リチウム／アルミニウム電極を陰極として、１０００ｃｄ／ｍ２発光時の特性を測定すると、電圧６．９５Ｖ、電流密度３２．５ｍＡ／ｃｍ２、発光効率１．４Ｌｍ／Ｗ、電流効率３．１ｃｄ／Ａ、発光波長４６０ｎｍおよび色度（０．１４０，０．１３９）であった。
【０４５８】
以上の結果を表４にまとめた。
【表４】
【産業上の利用可能性】
【０４５９】
本発明の好ましい態様によれば、本発明の縮合ピロール多環化合物は高いＴｇを有するため、安定な薄膜を形成することができる。また、本発明の縮合ピロール多環化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製した場合には、耐熱性、発光効率、電流効率、素子寿命および外部量子効率などの少なくとも一つにおいて、さらに性能のよい有機ＥＬ素子、それを備えた表示装置およびそれを備えた照明装置などを提供することができる。
【符号の説明】
【０４６０】
１００ 有機電界発光素子
１０１ 基板
１０２ 陽極
１０３ 正孔注入層
１０４ 正孔輸送層
１０５ 発光層
１０６ 電子輸送層
１０７ 電子注入層
１０８ 陰極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縮合ピロール多環化合物、該化合物を含有する発光材料、およびこの発光材料を用いた有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子と略記することがある。）などに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は自己発光型の発光素子であり、表示用または照明用の発光素子として期待されている。従来、電界発光する発光素子を用いた表示装置は、省電力化や薄型化が可能なことから様々な研究がされ、さらに、有機材料からなる有機ＥＬ素子は、軽量化や大型化が容易なことから活発に検討されてきた。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、陽極および陰極からなる一対の電極と、当該一対の電極間に配置され、有機化合物を含む一層または複数の層とからなる構造を有する。有機化合物を含む層には、発光層や、正孔、電子などの電荷を輸送または注入する電荷輸送／注入層があるが、当該有機化合物として種々の有機材料が開発されている。特に、発光層用の有機材料の研究開発が活発になされている。
【０００４】
有機ＥＬ素子の発光材料は、その発光メカニズムによって一重項状態のエキシトンを利用する蛍光材料と三重項状態を利用する燐光材料とに分けられる。有機ＥＬ素子の発光材料として、燐光材料を用いることにより、理論発光効率が約４倍に向上することが知られている（非特許文献１を参照）。
【０００５】
燐光有機ＥＬ素子では、例えば、燐光を発するドーパント（以下、燐光ドーパントと略記する。）として白金やイリジウムなどの重金属を含む金属錯体系発光材料をホスト材料にドーピングすることで燐光発光を取り出す（非特許文献１を参照）。この燐光ドーパントの発光における発光効率や発光寿命などはホスト材料に依存する。燐光有機ＥＬ素子のホスト材料に必要とされる基本的な性能は、正孔輸送性および電子輸送性を有すること、ホスト材料の三重項状態エネルギーレベル（Ｔ１）が燐光ドーパントの三重項状態エネルギーレベル（Ｔ１）よりも高いことなどが挙げられる。燐光有機ＥＬ素子を実用化するために、これまで緑色燐光ホスト材料の開発が盛んに行われてきた（例えば特許文献１、特許文献２、非特許文献２を参照）。これらの緑色燐光ホスト材料の多くは、カルバゾリル基を含む材料を用いることを特徴としている。例えば、４，４−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（以下、ＣＢＰと略記する。）を用いることはよく知られている（例えば特許文献３、非特許文献１を参照）。しかし、ＣＢＰは対称的な分子構造を有しており、結晶化しやすい性質を有しているため、該化合物を含む発光層の安定性が悪いことが懸念される。このような理由から、燐光有機ＥＬ素子は、実用化に向けて素子の駆動安定性に大きな問題を抱えているのが実状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１７４９１７号公報
【特許文献２】特開２００８−３１１５２８号公報
【特許文献３】特開２００１−３１３１７８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Apllied Physics Letters, 75, 4(1999)
【非特許文献２】Thin Solid Films, 436, 264(2003)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、耐熱性、駆動電圧、発光効率、電流効率、素子寿命および外部量子効率などに関して十分な性能を有する有機ＥＬ素子は未だ得られていないのが現状である。このような状況下、これらの特性がさらに優れた有機ＥＬ素子、特に燐光有機ＥＬ素子の開発が望まれている。したがって、このような優れた特性を有する有機ＥＬ素子を得ることができる化合物、すなわち、結晶化し難く安定な発光層を形成することができて、高効率かつ高い駆動安定性を実現する緑色燐光ホスト材料の開発が望まれている。
【０００９】
また、フルカラーフラットパネルディスプレイの量産化に対応するためには、性能が高く、しかも蛍光と燐光と同時に使用できるホスト材料の開発が求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、下記式（１）で表される縮合ピロール多環化合物の製造に成功し、この縮合ピロール多環化合物を含有する層を用いて構成した有機電界発光素子にすることにより、駆動電圧、発光効率、電流効率、素子寿命および外部量子効率などの特性が改善された有機ＥＬ素子、特に緑色の発光特性に優れた燐光有機ＥＬ素子が得られることを見出した。
【００１１】
すなわち本発明は、以下のような、発光層用材料として最適な縮合ピロール多環化合物およびこれを用いた有機電界発光素子を提供する。
【００１２】
［１］ 下記式（１）で表される化合物。
【化９】
式（１）において、Ａｒ１はピロール環に縮合しているフルオレン環であり；
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよく、
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の水素は、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数３〜２０のシクロアルキル、炭素数６〜３０のアリール、または炭素数１〜３０のヘテロアリールで置換されていてもよく、フルオレン環の９位の２つの水素が置換されている場合、これらの置換基同士は結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は炭素数１０〜３０のアリールであり、ただし炭素数１０〜３０のアリールの中からビフェニリルが選択される場合には下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化１０】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜３０のアリールおよび炭素数１〜３０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜３０のヘテロアリールである。
【００１３】
［２］ 下記式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される、上記［１］に記載の化合物。
【化１１】
式（１−１）〜（１−６）において、インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよく；
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、炭素数６〜１８のアリール、または炭素数１〜２０のヘテロアリールであり、Ｒ１およびＲ２は互いに結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は炭素数１０〜３０のアリールであり、ただし炭素数１０〜３０のアリールの中からビフェニリルが選択される場合には下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化１２】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜３０のアリールおよび炭素数１〜３０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜３０のヘテロアリールである。
【００１４】
［３］ Ｒ１およびＲ２は、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、フェナントリル、ピリジル、またはイミダゾリルであり、これらは互いに結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は、ナフチル、フェナントリルまたは下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化１３】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜２０のアリールおよび炭素数１〜２０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜２０のヘテロアリールである、上記［２］に記載の化合物。
【００１５】
［４］ Ｒ１およびＲ２は、フェニルまたはピリジルであり、これらは互いに結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は、ナフチル、フェナントリルまたは下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化１４】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜１０のアリールおよび炭素数１〜１０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい、ピリジル、カルバゾリル、インデノカルバゾリル、ピロリル、インドリル、イソインドリル、またはイソオキサゾリルであり、これらの環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよい、上記［２］または［３］に記載の化合物。
【００１６】
［５］ Ｒ１およびＲ２は、フェニルであり、フェニル同士が結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は、下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化１５】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、フェニルで置換されていてもよい、カルバゾリル、カルボリニル、インデノカルバゾリル、インデノカルボリニル、またはベンゾイミダゾリルである、上記［２］〜［４］のいずれかに記載の化合物。
【００１７】
［６］ 下記式（１−１−２８）または式（１−２−２２）で表される、上記［２］〜［５］のいずれかに記載の化合物。
【化１６】
【００１８】
［７］ 上記［１］〜［６］のいずれかに記載の化合物を含有する、有機電界発光素子用の発光層用材料。
【００１９】
［８］ さらに、スチルベン構造を有するアミン、ベンゾフルオレン構造を有するアミン、芳香族アミン、クマリン誘導体、ピラン誘導体、イリジウム錯体、レニウム錯体、および白金錯体からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含有する、上記［７］に記載の発光層用材料。
【００２０】
［９］ 陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に配置され、上記［７］または［８］に記載の発光層用材料を含有する発光層とを有する、有機電界発光素子。
【００２１】
［１０］ さらに、前記陰極と前記発光層との間に配置された電子輸送層および／または電子注入層を有し、該電子輸送層および電子注入層の少なくとも１つは、キノリノール系金属錯体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、ボラン誘導体およびベンゾイミダゾール誘導体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、上記［９］に記載の有機電界発光素子。
【００２２】
［１１］ 前記電子輸送層および電子注入層の少なくとも１つは、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、上記［１０］に記載の有機電界発光素子。
【００２３】
［１２］ 上記［９］〜［１１］のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた表示装置。
【００２４】
［１３］ 上記［９］〜［１１］のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた照明装置。
【発明の効果】
【００２５】
上記式（１）で表される化合物は、非対称の分子構造を有しているため、有機ＥＬ素子作製時にアモルファス状態を形成しやすく、安定なガラス状態を呈し、蒸着などにより安定なアモルファス膜を形成することができる。したがって、耐熱性に優れ、電界印加時においても安定な化合物である。また、上記式（１）で表される化合物は、有機溶剤に対する溶解度が大きく、再結晶やカラムクロマトによる精製が容易だけでなく、有機ＥＬ素子の層形成の際にも自由な層形成手段を採用することができる。例えば、一般的に、蒸着法による層形成では、化合物の分解や製膜された層の結晶構造的な不均一性のおそれがあるが、上記式（１）で表される化合物は、種々の溶媒を用いて、容易にスピンコート法を採用することができるため、これらのおそれをなくした層形成が可能となる。
【００２６】
上記式（１）で表される化合物は、ホスト発光材料として有効である。上記式（１）で表される化合物は、発光波長が短く、蛍光青色ホスト発光材料としても使用することが可能であるが、特に三重項状態エネルギーレベル（Ｔ１）が高いため緑色燐光ホスト材料として有効である。緑色燐光有機ＥＬ素子のホスト材料として用いた場合は、緑色ドーパントへのエネルギー移動が効率よく行われ、高効率、長寿命の燐光有機ＥＬ素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係る有機電界発光素子を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
１．式（１）で表される縮合ピロール多環化合物
まず、下記式（１）で表される縮合ピロール多環化合物について詳細に説明する。
【化１７】
【００２９】
式（１）において、インドール環とフルオレン環（Ａｒ１）とで形成される縮合環としては、例えば以下の（１−１）タイプから（１−６）タイプの６種類が挙げられる。なお、以下の構造式は基本骨格のみを示し、置換基については省略している。これらの中でも、好ましいタイプは（１−１）タイプ、（１−２）タイプおよび（１−５）タイプである。
【化１８】
【００３０】
また、インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよく、例えば、インドール環における任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」である場合が挙げられ、より具体的にはインドール環の４位または６位の炭素原子が窒素原子に置換している場合が挙げられる。部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」によって置換されている箇所の数は、縮合環全体で３箇所、２箇所および１箇所の場合が挙げられる。
【００３１】
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環に置換する炭素数１〜２０のアルキルとしては、直鎖および分枝鎖のいずれでもよく、炭素数１〜２０の直鎖アルキルまたは炭素数３〜２０の分枝鎖アルキルが挙げられる。好ましくは炭素数１〜１０のアルキル（炭素数３〜１０の分枝鎖アルキル）であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル（炭素数３〜６の分枝鎖アルキル）であり、さらに好ましくは炭素数１〜４のアルキル（炭素数３〜４の分枝鎖アルキル）である。具体例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチルまたは２−エチルブチルなどがあげられ、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルが好ましく、メチル、イソプロピルまたはｔｅｒｔ−ブチルがより好ましい。
【００３２】
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環に置換する炭素数３〜２０のシクロアルキルとしては、好ましくは炭素数１〜１０のシクロアルキルが挙げられる。具体例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどがあげられる。
【００３３】
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環に置換する炭素数６〜３０のアリールとしては、好ましくは炭素数６〜１８のアリールであり、より好ましくは炭素数６〜１４のアリールであり、さらに好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
【００３４】
具体的なアリールとしては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである（２−，３−，４−）ビフェニリル、縮合二環系アリールである（１−，２−）ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル（ｍ−テルフェニル−２’−イル、ｍ−テルフェニル−４’−イル、ｍ−テルフェニル−５’−イル、ｏ−テルフェニル−３’−イル、ｏ−テルフェニル−４’−イル、ｐ−テルフェニル−２’−イル、ｍ−テルフェニル−２−イル、ｍ−テルフェニル−３−イル、ｍ−テルフェニル−４−イル、ｏ−テルフェニル−２−イル、ｏ−テルフェニル−３−イル、ｏ−テルフェニル−４−イル、ｐ−テルフェニル−２−イル、ｐ−テルフェニル−３−イル、ｐ−テルフェニル−４−イル）、縮合三環系アリールである、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル（５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−２−イル、５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−３−イル、５’−フェニル−ｍ−テルフェニル−４−イル、ｍ−クアテルフェニル）、縮合四環系アリールであるトリフェニレン−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、ナフタセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イル、ペンタセン−（１−，２−，５−，６−）イルなどが挙げられる。
【００３５】
アリールとしては、これらの中でも好ましくはフェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、クアテルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、クリセニルまたはトリフェニレニルが挙げられ、さらに好ましくはフェニル、２−ビフェニリル、３−ビフェニリル、４−ビフェニリル、１−ナフチル、２−ナフチルまたはフェナントリルが挙げられ、特に好ましくはフェニル、４−ビフェニリル、１−ナフチル、２−ナフチルまたは９−フェナントリルが挙げられる。
【００３６】
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環に置換する炭素数１〜３０のヘテロアリールとしては、好ましくは炭素数２〜２０のヘテロアリール、より好ましくは炭素数２〜１５のヘテロアリール、特に好ましくは炭素数２〜１０のヘテロアリールが挙げられる。また、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環基などがあげられる。
【００３７】
ヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、１Ｈ−インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、１Ｈ−ベンゾトリアゾリル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、インドリジニル、フラザニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、フェノキサチイニル、チアントレニルなどが挙げられる。これらの中でも、ピリジル、キノリニルおよびイソキノリニルなどが好ましい。
【００３８】
式（１）におけるフルオレン環（Ａｒ１）の９位の２つの水素が置換されている場合、これらの置換基同士は結合してスピロ環を形成していてもよく、例えば以下に示す構造が挙げられる。なお、以下の構造式においてフルオレン環は破線で示し、置換基については省略している。
【化１９】
【００３９】
上式（１）で表される化合物としては、例えば下記式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される化合物が挙げられる。
【化２０】
【００４０】
上式（１−１）〜（１−６）において、インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよく、Ｒ１およびＲ２としては、上述した、インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環に置換する置換基の説明を引用することができる。
【００４１】
上式（１）や、上式（１−１）〜（１−６）におけるＡｒ２は、炭素数１０〜３０のアリールであり、例えば、二環系アリールである４−ビフェニリル、縮合二環系アリールである（１−，２−）ナフチル、縮合三環系アリールである、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、ナフタセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イル、ペンタセン−（１−，２−，５−，６−）イルなどが挙げられる。この中でも、４−ビフェニリル、（１−，２−）ナフチルおよび（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリルが好ましい。
【００４２】
ただし、炭素数１０〜３０のアリールの中からビフェニリルが選択される場合には下記式（ＢＰ）で表されるＡｒ３で置換された４−ビフェニリルである。
【化２１】
【００４３】
上式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜３０のアリールおよび炭素数１〜３０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜３０のヘテロアリールであるが、これらの具体的な説明は、上述したアリールおよびヘテロアリールの説明を引用することができる。
【００４４】
また、式（１）で表される化合物を構成する、インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における水素原子、この縮合環への置換基における水素原子、また置換基Ａｒ２における水素原子の全てまたは一部が重水素であってもよい。
【００４５】
＜化合物の具体例＞
本発明の化合物の具体例は以下に列記する式によって示されるが、本発明はこれらの具体的な構造の開示によって限定されることはない。
【００４６】
上記式（１−１）で表される化合物としては、例えば、下記式（１−１−１）〜（１−１−１２７）で表される化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−１−２８）〜（１−１−３１）、式（１−１−３７）〜（１−１−５２）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−１−２８）〜（１−１−３１）で表される化合物である。
【００４７】
【化２２】
【００４８】
【化２３】
【００４９】
【化２４】
【００５０】
【化２５】
【００５１】
【化２６】
【００５２】
【化２７】
【００５３】
【化２８】
【００５４】
【化２９】
【００５５】
式（１−１）で表される化合物において、縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例としては、下記式（１−１−１２８）〜（１−１−２６９）で表される化合物である。これらの中で好ましい化合物は式（１−１−１３６）〜（１−１−１４３）、式（１−１−１５６）〜（１−１−１６３）、式（１−１−１７７）〜（１−１−１８４）、式（１−１−１９８）〜（１−１−２０５）、式（１−１−２１０）〜（１−１−２１７）、式（１−１−２２０）〜（１−１−２２７）、式（１−１−２３０）〜（１−１−２３７）、式（１−１−２４０）〜（１−１−２４７）、式（１−１−２６０）〜（１−１−２６７）、で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−１−１３６）、式（１−１−１５６）、式（１−１−１７７）、式（１−１−１９８）、式（１−１−２１０）、式（１−１−２２０）、式（１−１−２３０）、式（１−１−２４０）、式（１−１−２６０）で表される化合物である。
【００５６】
【化３０】
【００５７】
【化３１】
【００５８】
【化３２】
【００５９】
【化３３】
【００６０】
【化３４】
【００６１】
【化３５】
【００６２】
【化３６】
【００６３】
【化３７】
【００６４】
【化３８】
【００６５】
【化３９】
【００６６】
【化４０】
【００６７】
式（１−１）で表される化合物において縮合しているフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例としては、下記式（１−１−２７０）〜（１−１−７１８）で表される化合物が挙げられ、これらには縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置き換えられた具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−１−２７４）〜（１−１−２７８）、式（１−１−３０３）〜（１−１−３０７）、式（１−１−３３４）〜（１−１−３３８）、式（１−１−３６４）〜（１−１−３６８）、式（１−１−３９３）〜（１−１−３９７）、式（１−１−４２２）〜（１−１−４２６）、式（１−１−４５２）〜（１−１−４５７）、式（１−１−４８２）〜（１−１−４８６）、式（１−１−５１１）〜（１−１−５１５）、式（１−１−５４０）〜（１−１−５４４）、式（１−１−５６９）〜（１−１−５７３）、式（１−１−５９８）〜（１−１−６０２）式、式（１−１−６２７）〜（１−１−６３１）、式（１−１−６５６）〜（１−１−６６０）、式（１−１−６８５）〜（１−１−６８９）で表される化合物であり、
より好ましい化合物は式（１−１−２７４）、式（１−１−３０７）、式（１−１−３３４）、式（１−１−３６４）、式（１−１−３９３）、式（１−１−４２２）、式（１−１−４５２）、式（１−１−４８２）、式（１−１−５１１）、式（１−１−５４０）、式（１−１−５６９）、式（１−１−５９８）、（１−１−６２７）、式（１−１−６５６）、式（１−１−６８５）、で表される化合物である。
【００６８】
【化４１】
【００６９】
【化４２】
【００７０】
【化４３】
【００７１】
【化４４】
【００７２】
【化４５】
【００７３】
【化４６】
【００７４】
【化４７】
【００７５】
【化４８】
【００７６】
【化４９】
【００７７】
【化５０】
【００７８】
【化５１】
【００７９】
【化５２】
【００８０】
【化５３】
【００８１】
【化５４】
【００８２】
【化５５】
【００８３】
【化５６】
【００８４】
【化５７】
【００８５】
【化５８】
【００８６】
【化５９】
【００８７】
【化６０】
【００８８】
【化６１】
【００８９】
【化６２】
【００９０】
【化６３】
【００９１】
【化６４】
【００９２】
【化６５】
【００９３】
【化６６】
【００９４】
【化６７】
【００９５】
【化６８】
【００９６】
【化６９】
【００９７】
【化７０】
【００９８】
【化７１】
【００９９】
式（１−１）で表される化合物において、５，１２−ジヒドロインデノ［１，２−ｃ］カルバゾールまたはこの構造の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された縮合環を、部分構造として２つ有する具体例としては、下記式（１−１−７１９）〜（１−１−７３５）で表される化合物が挙げられ、これらにはフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−１−７１９）、式（１−１−７２１）、式（１−１−７２２）〜式（１−１−７２６）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−１−７１９）、式（１−１−７２１）で表される化合物である。
【０１００】
【化７２】
【０１０１】
【化７３】
【０１０２】
式（１−２）で表される化合物としては、例えば、下記式（１−２−１）〜（１−２−１０３）で表される化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−２−２２）〜（１−２−２４）、式（１−２−２９）〜（１−２−４０）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−２−２２）で表される化合物である。
【０１０３】
【化７４】
【０１０４】
【化７５】
【０１０５】
【化７６】
【０１０６】
【化７７】
【０１０７】
【化７８】
【０１０８】
【化７９】
【０１０９】
【化８０】
【０１１０】
【化８１】
【０１１１】
式（１−２）で表される化合物において縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例としては、下記式（１−２−１２５）〜（１−２−２８９）で表される化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−２−１３４）〜（１−２−１３９）、式（１−２−１５４）〜（１−２−１５７）、式（１−２−１６９）〜（１−２−１８７）、式（１−２−１９９）〜（１−２−２０２）、式（１−２−２１４）〜（１−２−２１７）、式（１−２−２２９）〜（１−２−２３２）、式（１−２−２４４）〜（１−２−２４７）、式（１−２−２５９）〜（１−２−２６２）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−２−１３４）、式（１−２−１５４）、式（１−２−１６９）、式（１−２−１９９）、（１−２−２１４）、式（１−２−２２９）、式（１−２−２４４）、式（１−２−２５９）、式（１−２−２７４）で表される化合物である。
【０１１２】
【化８２】
【０１１３】
【化８３】
【０１１４】
【化８４】
【０１１５】
【化８５】
【０１１６】
【化８６】
【０１１７】
【化８７】
【０１１８】
【化８８】
【０１１９】
【化８９】
【０１２０】
【化９０】
【０１２１】
【化９１】
【０１２２】
【化９２】
【０１２３】
【化９３】
【０１２４】
式（１−２）で表される化合物において縮合しているフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例としては、下記式（１−２−２９０）〜（１−２−５５４）で表される化合物が挙げられ、これらには縮合環の任意の−ＣＨ＝が−Ｎ＝で置き換えられた具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−２−２９０）〜（１−２−２９４）、式（１−２−３０６）〜（１−２−３１０）、式（１−２−３２２）〜（１−２−３２６）、式（１−２−３３８）〜（１−２−３４２）、式（１−２−３５４）〜（１−２−３５８）、式（１−２−３７０）〜（１−２−３７４）、式（１−２−３８６）〜（１−２−３９０）、式（１−２−４０２）〜（１−２−４０６）、式（１−２−４１８）〜（１−２−４２２）、式（１−２−４３４）〜（１−２−４３８）、式（１−２−４５０）〜（１−２−４５４）、式（１−２−４６６）〜（１−２−４７０）、式（１−２−４８２）〜（１−２−４８６）、式（１−２−４９８）〜（１−２−５０２）、式（１−２−５１４）〜（１−２−５１８）、式（１−２−５３０）〜（１−２−５３４）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−２−２９０）、式（１−２−３０６）、式（１−２−３２２）、式（１−２−３３８）、式（１−２−３５４）、式（１−２−３７０）、式（１−２−３８６）、式（１−２−４０２）、式（１−２−４１８）、式（１−２−４３４）、式（１−２−４５０）、式（１−２−４６６）、式（１−２−４８２）、式（１−２−４９８）、式（１−２−５１４）、式（１−２−５３０）で表される化合物である。
【０１２５】
【化９４】
【０１２６】
【化９５】
【０１２７】
【化９６】
【０１２８】
【化９７】
【０１２９】
【化９８】
【０１３０】
【化９９】
【０１３１】
【化１００】
【０１３２】
【化１０１】
【０１３３】
【化１０２】
【０１３４】
【化１０３】
【０１３５】
【化１０４】
【０１３６】
【化１０５】
【０１３７】
【化１０６】
【０１３８】
【化１０７】
【０１３９】
【化１０８】
【０１４０】
【化１０９】
【０１４１】
【化１１０】
【０１４２】
式（１−２）で表される化合物において、５，７−ジヒドロインデノ［２，１−ｂ］カルバゾールまたはこの構造の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された縮合環を部分構造として２つ有する具体例としては、下記式（１−２−５５５）〜（１−２−５８０）で表される化合物が挙げられ、これらにはフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−２−５５５）〜（１−２−５６４）、式（１−２−５６９）〜（１−２−５７６）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−２−５５５）、式（１−２−５５６）で表される化合物である。
【０１４３】
【化１１１】
【０１４４】
【化１１２】
【０１４５】
【化１１３】
【０１４６】
式（１−３）で表される化合物の具体例としては、下記式（１−３−１）〜（１−３−８４）で表される化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−３−１０）〜（１−３−２４）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−３−１０）で表される化合物である。
【０１４７】
【化１１４】
【０１４８】
【化１１５】
【０１４９】
【化１１６】
【０１５０】
【化１１７】
【０１５１】
【化１１８】
【０１５２】
【化１１９】
【０１５３】
【化１２０】
【０１５４】
式（１−３）で表される化合物において縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例としては、下記式（１−３−８５）〜（１−３−２９５）で表される化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−３−８８）〜（１−３−９４）、式（１−３−１０９）〜（１−３−１１５）、式（１−３−１３０）〜（１−３−１３６）、式（１−３−１５１）〜（１−３−１５７）、式（１−３−１７２）〜（１−３−１７８）、式（１−３−１９３）〜（１−３−１９９）、式（１−３−２１４）〜（１−３−２２０）、式（１−３−２３５）〜（１−３−２４１）、式（１−３−２５６）〜（１−３−２６２）、式（１−３−２７７）〜（１−３−２８３）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−３−８８）、式（１−３−１０９）、式（１−３−１３０）、式（１−３−１５１）、式（１−３−１７２）、式（１−３−１９３）、式（１−３−２１４）、式（１−３−２３５）、式（１−３−２５６）、式（１−３−２７７）で表される化合物である。
【０１５５】
【化１２１】
【０１５６】
【化１２２】
【０１５７】
【化１２３】
【０１５８】
【化１２４】
【０１５９】
【化１２５】
【０１６０】
【化１２６】
【０１６１】
【化１２７】
【０１６２】
【化１２８】
【０１６３】
【化１２９】
【０１６４】
【化１３０】
【０１６５】
【化１３１】
【０１６６】
【化１３２】
【０１６７】
【化１３３】
【０１６８】
【化１３４】
【０１６９】
【化１３５】
【０１７０】
【化１３６】
【０１７１】
【化１３７】
【０１７２】
【化１３８】
【０１７３】
【化１３９】
【０１７４】
【化１４０】
【０１７５】
式（１−３）で表される化合物において縮合しているフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例としては、下記式（１−３−２９６）〜（１−３−５３９）で表される化合物が挙げられ、これらには縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−３−２９６）〜（１−３−３００）、式（１−３−３１１）〜（１−３−３１５）、式（１−３−３２６）〜（１−３−３３０）、式（１−３−３４１）〜（１−３−３４５）、式（１−３−３５６）〜（１−３−３６０）、式（１−３−３７１）〜（１−３−３７５）、式（１−３−３８６）〜（１−３−３９０）、式（１−３−４０１）〜（１−３−４０５）、式（１−３−４１６）〜（１−３−４２０）、式（１−３−４３１）〜（１−３−４３５）、式（１−３−４４６）〜（１−３−４５０）、式（１−３−４６１）〜（１−３−４６５）、式（１−３−４７６）〜（１−３−４８０）、式（１−３−５０１）〜（１−３−５０５）、式（１−３−５１６）〜（１−３−５２０）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−３−２９６）、式（１−３−３１１）、式（１−３−３２６）、式（１−３−３４１）、式（１−３−３５６）、式（１−３−３７１）、式（１−３−３８６）、式（１−３−４０１）、式（１−３−４１６）、式（１−３−４３１）、式（１−３−４４６）、式（１−３−４６１）、式（１−３−４７６）、式（１−３−５０１）、式（１−３−５１６）で表される化合物である。
【０１７６】
【化１４１】
【０１７７】
【化１４２】
【０１７８】
【化１４３】
【０１７９】
【化１４４】
【０１８０】
【化１４５】
【０１８１】
【化１４６】
【０１８２】
【化１４７】
【０１８３】
【化１４８】
【０１８４】
【化１４９】
【０１８５】
【化１５０】
【０１８６】
【化１５１】
【０１８７】
【化１５２】
【０１８８】
【化１５３】
【０１８９】
【化１５４】
【０１９０】
【化１５５】
【０１９１】
【化１５６】
【０１９２】
式（１−３）で表される化合物において、５，８−ジヒドロインデノ［２，１−ｃ］カルバゾールまたはこの構造の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された縮合環を部分構造として２つ有する具体例としては、下記式（１−３−５４０）〜（１−３−５６５）で表される化合物が挙げられ、これらにはフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−３−５４０）〜（１−３−５５０）で表される化合物であり、より好ましい化合物は式（１−３−５４０）、式（１−３−５４１）で表される化合物である。
【０１９３】
【化１５７】
【０１９４】
【化１５８】
【０１９５】
【化１５９】
【０１９６】
式（１−４）で表わされる化合物の具体例としては、下記式（１−４−１）〜（１−４−８９）で表わされる化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−４−１３）〜（１−４−２９）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−４−１３）で表わされる化合物である。
【０１９７】
【化１６０】
【０１９８】
【化１６１】
【０１９９】
【化１６２】
【０２００】
【化１６３】
【０２０１】
【化１６４】
【０２０２】
【化１６５】
【０２０３】
式（１−４）で表わされる化合物において縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例としては、下記式（１−４−９０）〜（１−４−２８０）で表わされる化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−４−９０）〜（１−４−９７）、式（１−４−１０９）〜（１−４−１１６）、式（１−４−１２８）〜（１−４−１３５）、式（１−４−１４７）〜（１−４−１５４）、式（１−４−１６６）〜（１−４−１７３）、式（１−４−１８５）〜（１−４−１９２）、式（１−４−２０４）〜（１−４−２１１）、式（１−４−２２３）〜（１−４−２３０）、式（１−４−２４２）〜（１−４−２４９）、式（１−４−２６１）〜（１−４−２６８）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−４−９０）、式（１−４−１０９）、式（１−４−１２８）、式（１−４−１４７）、式（１−４−１６６）、式（１−４−１８５）、式（１−４−２０４）、式（１−４−２２３）、式（１−４−２４２）、式（１−４−２６１）で表わされる化合物である。
【０２０４】
【化１６６】
【０２０５】
【化１６７】
【０２０６】
【化１６８】
【０２０７】
【化１６９】
【０２０８】
【化１７０】
【０２０９】
【化１７１】
【０２１０】
【化１７２】
【０２１１】
【化１７３】
【０２１２】
【化１７４】
【０２１３】
【化１７５】
【０２１４】
【化１７６】
【０２１５】
【化１７７】
【０２１６】
【化１７８】
【０２１７】
【化１７９】
【０２１８】
【化１８０】
【０２１９】
【化１８１】
【０２２０】
【化１８２】
【０２２１】
【化１８３】
【０２２２】
【化１８４】
【０２２３】
【化１８５】
【０２２４】
式（１−４）で表わされる化合物において縮合しているフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例としては、下記式（１−４−２８１）〜（１−４−５２９）で表わされる化合物が挙げられ、これらには縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−４−２８１）〜（１−４−２８５）、式（１−４−２９７）〜（１−４−３０１）、式（１−４−３１３）〜（１−４−３１７）、式（１−４−３２９）〜（１−４−３３３）、式（１−４−３４５）〜（１−４−３４９）、式（１−４−３６１）〜（１−４−３６５）、式（１−４−３７７）〜（１−４−３８１）、式（１−４−３９３）〜（１−４−３９７）、式（１−４−４０９）〜（１−４−４１３）、式（１−４−４２５）〜（１−４−４２９）、式（１−４−４４１）〜（１−４−４４５）、式（１−４−４５７）〜（１−４−４６１）、式（１−４−４７３）〜（１−４−４７７）、式（１−４−４８９）〜（１−４−４９３）、式（１−４−５０５）〜（１−４−５０９）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−４−２８１）、式（１−４−２９７）、式（１−４−３１３）、式（１−４−３２９）、式（１−４−３４５）、式（１−４−３６１）、式（１−４−３７７、式（１−４−３９３）、式（１−４−４０９）、式（１−４−４２５）、式（１−４−４４１）、式（１−４−４５７）、式（１−４−４７３）、式（１−４−４８９）、式（１−４−５０５）で表わされる化合物である。
【０２２５】
【化１８６】
【０２２６】
【化１８７】
【０２２７】
【化１８８】
【０２２８】
【化１８９】
【０２２９】
【化１９０】
【０２３０】
【化１９１】
【０２３１】
【化１９２】
【０２３２】
【化１９３】
【０２３３】
【化１９４】
【０２３４】
【化１９５】
【０２３５】
【化１９６】
【０２３６】
【化１９７】
【０２３７】
【化１９８】
【０２３８】
【化１９９】
【０２３９】
【化２００】
【０２４０】
【化２０１】
【０２４１】
式（１−４）で表わされる化合物において、７，１２−ジヒドロインデノ［１，２−ａ］カルバゾールまたはこの構造の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された縮合環を部分構造として２つ有する具体例としては、下記式（１−４−５３０）〜（１−４−５５５）で表わされる化合物が挙げられ、これらにはフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−４−５３０）〜（１−４−５３９）、式（１−４−５４４）〜式（１−４−５５１）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−４−５３０）、式（１−４−５３１）で表わされる化合物である。
【０２４２】
【化２０２】
【０２４３】
【化２０３】
【０２４４】
【化２０４】
【０２４５】
式（１−５）で表わされる化合物の具体例としては、下記式（１−５−１）〜（１−５−６０）で表わされる化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−５−７）〜（１−５−２１）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−５−７）で表わされる化合物である。
【０２４６】
【化２０５】
【０２４７】
【化２０６】
【０２４８】
【化２０７】
【０２４９】
【化２０８】
【０２５０】
【化２０９】
【０２５１】
式（１−５）で表わされる化合物において縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例としては、下記式（１−５−６１）〜（１−５−２４３）で表わされる化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−５−６１）〜（１−５−６７）、式（１−５−７９）〜（１−５−８５）、式（１−５−９７）〜（１−５−１０３）、式（１−５−１１５）〜（１−５−１２１）、式（１−５−１３３）〜（１−５−１３９）、式（１−５−１５１）〜（１−５−１５７）、式（１−５−１６９）〜（１−５−１７５）、式（１−５−１８７）〜（１−５−１９３）、式（１−５−２０５）〜（１−５−２１１）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−５−６１）、式（１−５−７９）、式（１−５−９７）、式（１−５−１１５）、式（１−５−１３３）、式（１−５−１５１）、式（１−５−１６９）、式（１−５−１８７）、式（１−５−２０５）で表わされる化合物である。
【０２５２】
【化２１０】
【０２５３】
【化２１１】
【０２５４】
【化２１２】
【０２５５】
【化２１３】
【０２５６】
【化２１４】
【０２５７】
【化２１５】
【０２５８】
【化２１６】
【０２５９】
【化２１７】
【０２６０】
【化２１８】
【０２６１】
【化２１９】
【０２６２】
【化２２０】
【０２６３】
式（１−５）で表わされる化合物において縮合しているフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例としては、下記式（１−５−２４４）〜（１−５−４７７）で表わされる化合物が挙げられ、これらには縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−５−２４４）〜（１−５−２４８）、式（１−５−２５９）〜（１−５−２６３）、式（１−５−２７４）〜（１−５−２７８）、式（１−５−２８９）〜（１−５−２９３）、式（１−５−３０４）〜（１−５−３０８）、式（１−５−３１９）〜（１−５−３２３）、式（１−５−３３４）〜（１−５−３３８）、式（１−５−３４９）〜（１−５−３５３）、式（１−５−３６４）〜（１−５−３６８）、式（１−５−３７９）〜（１−５−３８３）、式（１−５−３９４）〜（１−５−３９８）、式（１−５−４０９）〜（１−５−４１３）、式（１−５−４２４）〜（１−５−４２８）、式（１−５−４３９）〜（１−５−４４３）、式（１−５−４５４）〜（１−５−４５８）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−５−２４４）、式（１−５−２５９）、式（１−５−２７４）、式（１−５−２８９）、式（１−５−３０４）、式（１−５−３１９）、式（１−５−３３４）、式（１−５−３４９）、式（１−５−３６４）、式（１−５−３７９）、式（１−５−３９４）、式（１−５−４０９）、式（１−５−４２４）、式（１−５−４３９）、式（１−５−４５４）で表わされる化合物である。
【０２６４】
【化２２１】
【０２６５】
【化２２２】
【０２６６】
【化２２３】
【０２６７】
【化２２４】
【０２６８】
【化２２５】
【０２６９】
【化２２６】
【０２７０】
【化２２７】
【０２７１】
【化２２８】
【０２７２】
【化２２９】
【０２７３】
【化２３０】
【０２７４】
【化２３１】
【０２７５】
【化２３２】
【０２７６】
【化２３３】
【０２７７】
【化２３４】
【０２７８】
【化２３５】
【０２７９】
【化２３６】
【０２８０】
式（１−５）で表わされる化合物において、５，１１−ジヒドロインデノ［１，２−ｂ］カルバゾールまたはこの構造の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された縮合環を部分構造として２つ有する具体例としては、下記式（１−５−４７８）〜（１−５−５０４）で表わされる化合物が挙げられ、これらにはフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−５−４７８）〜（１−５−４８８）、式（１−５−４９３）〜式（１−５−５００）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−５−４７８）、式（１−５−４８０）で表わされる化合物である。
【０２８１】
【化２３７】
【０２８２】
【化２３８】
【０２８３】
式（１−６）で表わされる化合物の具体例としては、下記式（１−６−１）〜（１−６−２４）で表わされる化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−６−１）〜式（１−６−１２）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−６−１）で表わされる化合物である。
【０２８４】
【化２３９】
【０２８５】
【化２４０】
【０２８６】
式（１−６）で表わされる化合物において縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された具体例としては、下記式（１−６−２５）〜（１−６−１０４）で表わされる化合物が挙げられる。これらの中で好ましい化合物は式（１−６−２５）〜（１−６−２９）、式（１−６−３３）〜（１−６−３７）、式（１−６−４１）〜（１−６−４５）、式（１−６−４９）〜（１−６−５３）、式（１−６−５７）〜（１−６−６１）、式（１−６−６５）〜（１−６−６９）、式（１−６−７３）〜（１−６−７７）、式（１−６−８１）〜（１−６−８５）、式（１−６−８９）〜（１−６−９３）、式（１−６−９７）〜（１−６−１０１）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−６−２５）、式（１−６−３３）、式（１−６−４１）、式（１−６−４９）、式（１−６−５７）、式（１−６−６５）、式（１−６−７３）、式（１−６−８１）、式（１−６−８９）、式（１−６−９７）で表わされる化合物である。
【０２８７】
【化２４１】
【０２８８】
【化２４２】
【０２８９】
【化２４３】
【０２９０】
【化２４４】
【０２９１】
【化２４５】
【０２９２】
式（１−６）で表わされる化合物において縮合しているフルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例としては、下記式（１−６−１０５）〜（１−６−３６０）で表わされる化合物が挙げられ、これらには縮合環の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置き換えられた具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−６−１０５）〜（１−６−１０９）、式（１−６−１２１）〜（１−６−１２５）、式（１−６−１３７）〜（１−６−１４１）、式（１−６−１５３）〜（１−６−１５７）、式（１−６−１６９）〜（１−６−１７３）、式（１−６−１８５）〜（１−６−１８９）、式（１−６−２０１）〜（１−６−２０５）、式（１−６−２１７）〜（１−６−２２１）、式（１−６−２３３）〜（１−６−２３７）、式（１−６−２４９）〜（１−６−２５３）、式（１−６−２６５）〜（１−６−２６９）、式（１−６−２８１）〜（１−６−２８５）、式（１−６−２９７）〜（１−６−３０１）、式（１−６−３１３）〜（１−６−３１７）、式（１−６−３２９）〜（１−６−３３３）で表わされる化合物であり、より好ましい化合物は式（１−６−１０５）、式（１−６−１２１）、式（１−６−１３７）、式（１−６−１５３）、式（１−６−１６９）、式（１−６−１８５）、式（１−６−２０１）、式（１−６−２１７）、式（１−６−２３３）、式（１−６−２４９）、式（１−６−２６５）、式（１−６−２８１）、式（１−６−２９７）、式（１−６−３１３）、式（１−６−３２９）で表わされる化合物である。
【０２９３】
【化２４６】
【０２９４】
【化２４７】
【０２９５】
【化２４８】
【０２９６】
【化２４９】
【０２９７】
【化２５０】
【０２９８】
【化２５１】
【０２９９】
【化２５２】
【０３００】
【化２５３】
【０３０１】
【化２５４】
【０３０２】
【化２５５】
【０３０３】
【化２５６】
【０３０４】
【化２５７】
【０３０５】
【化２５８】
【０３０６】
【化２５９】
【０３０７】
【化２６０】
【０３０８】
【化２６１】
【０３０９】
本発明にかかる化合物としては、ビフェニルの４，４’位にカルバゾールとインデンで形成される縮合環が２個連結した化合物において、上記式（１−１）〜（１−６）で表わされる化合物の具体例であげたもの以外に、２個の縮合環の構造が異なる化合物も挙げられる。このような化合物の群を本願では式（１−７）で表わされる化合物に分類する。式（１−７）で表わされる化合物の具体例としては、下記式（１−７−１）〜（１−７−１４）で表わされる化合物が挙げられ、これらには、この構造の任意の部位「−ＣＨ＝」が部位「−Ｎ＝」で置換された縮合環を部分構造として２つ有する具体例や、フルオレンに相当する部位がスピロ環を形成している具体例も含まれる。これらの中で好ましい化合物は式（１−７−１）〜（１−７―４）、式（１−７−７）〜（１−７―１０）で表わされる化合物である。
【０３１０】
【化２６２】
【０３１１】
２．式（１−１）〜（１−６）で表される化合物の製造方法
式（１−１）〜（１−６）で表される化合物は、既知の合成法を利用して製造することができる。例えば、下記の反応１〜５に示す経路に従って合成することができる。また、下記の反応６〜９に示す経路に従って合成することもできる。
【０３１２】
まず、式（１−１）および（１−２）で表される化合物の合成例として反応１〜５の経路を説明する。
【化２６３】
反応１では、パラジウム触媒または銅触媒を用いて、塩基および反応促進剤の存在下、３−カルバゾリルハライドまたはトリフラートにＡｒ２の臭化物またはヨウ化物を反応させて、９位をＡｒ２で置換する。ここでＡｒ２は式（１）におけるＡｒ２と同じである。
【０３１３】
【化２６４】
反応２では、パラジウム触媒を用いて、塩基の存在下、反応１で得られたＡｒ２を有するカルバゾリルハライドまたはトリフラートにビス（ピナコラート）ジボロンを反応させて、Ａｒ２を有するカルバゾリルボロン酸エステル誘導体を合成する。
【０３１４】
【化２６５】
反応３では、パラジウム触媒を用いて、塩基の存在下、反応２で得られたＡｒ２を有するカルバゾリルボロン酸エステル誘導体にｏ−ブロモ安息香酸メチルを鈴木カップリング反応させて、Ａｒ２を有するオルト−カルバゾリル安息香酸メチル誘導体を合成する。
【０３１５】
【化２６６】
反応４では、反応３で得られたＡｒ２を有するオルト−カルバゾリル安息香酸メチル誘導体に２倍モルの有機金属試薬を反応させて、第三アルコール誘導体を合成する。ここでＲ１およびＲ２はそれぞれ式（１）におけるＲ１およびＲ２と同じであり、Ｒ１やＲ２に応じた有機金属試薬を選択する。
【０３１６】
【化２６７】
反応５では、酸触媒の存在下、分子内を環化することによって、式（１−１）および（１−２）で表される化合物を製造する。これらの化合物からなる混合物はカラム精製法、再結晶法、または昇華精製法などで分離することができる。
【０３１７】
上記の反応１〜５の経路においては、反応１で、４−カルバゾリルハライドまたはトリフラートを使用すれば、式（１−３）で表される化合物を製造することができ、１−カルバゾリルハライドまたはトリフラートを使用すれば、式（１−４）で表される化合物を製造することができ、２−カルバゾリルハライドまたはトリフラートを使用すれば、式（１−５）および式（１−６）で表される化合物を製造することができる。
【０３１８】
次に、式（１−５）および（式１−６）で表される化合物の合成例として反応６〜９の経路を説明する。
【０３１９】
【化２６８】
反応６では、パラジウム触媒を用いて、塩基の存在下、２−フルオレンボロン酸に２−ハロゲンニトロベンゼンまたは２−トリフラートニトロベンゼンを鈴木カップリング反応させて、ニトロフェニル基を有するフルオレン誘導体を合成する。ここでＲ１およびＲ２はそれぞれ式（１）におけるＲ１およびＲ２と同じである。
【０３２０】
【化２６９】
反応７では、ＰＰｈ３またはＰ（ＯＥｔ）３を用いて、反応６で得られたニトロフェニル基を有するフルオレン誘導体を還元的に環化して、式（１−５’）および（１−６’）で表されるインデンカルバゾール誘導体を合成する。
【０３２１】
【化２７０】
反応８では、パラジウム触媒または銅触媒を用いて、塩基および反応促進剤の存在下、反応７で得られた式（１−５’）および（１−６’）で表されるインデンカルバゾール誘導体にそれぞれＡｒ２の臭化物またはヨウ化物を反応させて、式（１−５）および（１−６）で表される化合物を製造する。ここでＡｒ２は式（１）におけるＡｒ２と同じである。
【０３２２】
【化２７１】
反応９では、パラジウム触媒または銅触媒を用いて、塩基および反応促進剤の存在下、反応７で得られた式（１−５’）および（１−６’）で表されるインデンカルバゾール誘導体にそれぞれビフェニルの臭化物またはヨウ化物を反応させて、式（１−５）および（１−６）で表される化合物に含まれる二量化体を製造する。
【０３２３】
上記の反応６〜９の経路においては、反応６で、１−フルオレンボロン酸を使用すれば式（１−１）で表される化合物を製造することができ、３−フルオレンボロン酸を使用すれば式（１−２）および式（１−４）で表される化合物を製造することができ、４−フルオレンボロン酸を使用すれば式（１−３）で表される化合物を製造することができる。
【０３２４】
反応１、反応８または反応９において銅触媒を用いる場合には、銅粉、酸化銅またはハロゲン化銅などが用いられる。使用される塩基は炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水素化ナトリウムなどであり、反応促進剤はクラウンエーテル（例えば、１８−クラウン−６−エーテル）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル（ＰＥＧＤＭ）などがあげられる。そして、反応溶媒にはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ニトロベンゼン、ジメチルスルホキシド、ジクロロベンゼン、キノリンなどが用いられる。反応温度は１６０〜２５０℃であるが、基質の反応性が低い場合にはオートクレーブなどを用いてより高温の反応を行ってもよい。
【０３２５】
反応１、反応８または反応９においてパラジウム触媒を用いる場合には、酢酸パラジウム、塩化パラジウム、臭化パラジウム、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム（０）、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウムクロロホルム錯体（０）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリトジクロロメタン錯体（１：１）などが用いられる。使用される塩基は炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウム、水素化ナトリウム、アルコキシカリウム（例えば、メトキシカリウム、エトキシカリウム、ノルマルプロポキシカリウム、イソプロポキシカリウム、ｎ−ブトキシカリウムおよびｔｅｒｔ−ブトキシカリウムなど）アルコキシナトリウム（例えば、メトキシナトリウム、エトキシナトリウム、ノルマルプロポキシナトリウム、イソプロポキシナトリウム、ｎ−ブトキシナトリウムおよびｔｅｒｔ−ブトキシナトリウムなど）があげられる。反応促進剤は２，２’−（ジフェニルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル、１，１’−（ジフェニルホスフィノ）フェロセン、ジシクロヘキシルホスフィノビフェニル、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノビフェニル、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン、１−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）−２−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノメチル）−２−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１−（メトキシメチル）−２−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１，１’−ビス（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、２，２’−ビス（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル、２−メトキシ−２’−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）−１，１’−ビナフチルなどが使用される。そして、反応溶媒にはベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素溶媒が用いられる。溶媒は単独で用いてもよく、混合溶媒として用いてもよい。反応温度は通常５０〜２００℃の範囲で実施されるが、より好ましくは８０〜１４０℃である。
【０３２６】
反応２、反応３または反応６において用いられるパラジウム触媒としては、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４、ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム（０）、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウムクロロホルム錯体（０）、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリトジクロロメタン錯体（１：１）などがあげられる。反応促進のため、場合によりこれらのパラジウム化合物にホスィン化合物を加えてもよい。そのホスィン化合物の例は、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、１−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）−２−（ジｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノメチル）−２−（ジｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１−（メトキシメチル）−２−（ジｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１，１’−ビス（ジｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、２，２’−ビス（ジｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル、２−メトキシ−２’−（ジｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）−１，１’−ビナフチルなどである。この反応で用いられる塩基の例は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、ナトリウムエトキシド、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、リン酸三カリウム、フッ化カリウムなどである。さらに、この反応で用いられる溶媒の例は、ベンゼン、トルエン、キシレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエ−テル、１，４−ジオキサン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、シクロペンチルメチルエーテルなどである。これらの溶媒は、単独で用いてもよく、混合溶媒として用いてもよい。反応温度は通常５０〜１８０℃の範囲で実施されるが、より好ましくは７０〜１３０℃である。
【０３２７】
反応４では、反応溶媒にはテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、シクロペンチルメチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエ−テル、１，４−ジオキサンなどが用いられる。溶媒は単独で用いてもよく、混合溶媒として用いてもよい。反応温度は通常−９０℃〜１５０℃の範囲で実施される。用いる金属試薬により、反応温度が異なる。リチウム試薬を用いた場合、反応温度は−７０〜−４０℃が好ましい。グリニャール試薬を用いた場合、反応温度は０〜８０℃が好ましい。
【０３２８】
反応５において用いられる酸触媒としては、例えば、硫酸、塩酸、ポリリン酸などの無機酸やメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などの有機酸やシリカゲル、アルミナ、ＢＦ３・ＯＥｔ２、ＡｌＣｌ３、ＡｌＢｒ３、ＥｔＡｌＣｌ２、Ｅｔ２ＡｌＣｌなどのルイス酸が挙げられる。反応溶媒には、酢酸、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨＣｌ３、ニトロベンゼン、ＣＳ２などが挙げられる。反応温度は通常−７０℃〜１５０℃の範囲で実施されるが、より好ましくは-１０〜１００℃である。
【０３２９】
反応７では、反応溶媒には、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどが用いられる。溶媒は単独で用いてもよく、混合溶媒として用いてもよい。反応温度は通常１００℃〜２２０℃の範囲で実施される。より好ましくは１３０〜１９０℃である。
【０３３０】
３．有機電界発光素子
本発明に係る縮合ピロール多環化合物は、例えば、有機電界発光素子の材料として用いることができる。以下に、本実施形態に係る有機電界発光素子について図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る有機電界発光素子を示す概略断面図である。
【０３３１】
＜有機電界発光素子の構造＞
図１に示された有機電界発光素子１００は、基板１０１と、基板１０１上に設けられた陽極１０２と、陽極１０２の上に設けられた正孔注入層１０３と、正孔注入層１０３の上に設けられた正孔輸送層１０４と、正孔輸送層１０４の上に設けられた発光層１０５と、発光層１０５の上に設けられた電子輸送層１０６と、電子輸送層１０６の上に設けられた電子注入層１０７と、電子注入層１０７の上に設けられた陰極１０８とを有する。
【０３３２】
なお、有機電界発光素子１００は、作製順序を逆にして、例えば、基板１０１と、基板１０１上に設けられた陰極１０８と、陰極１０８の上に設けられた電子注入層１０７と、電子注入層１０７の上に設けられた電子輸送層１０６と、電子輸送層１０６の上に設けられた発光層１０５と、発光層１０５の上に設けられた正孔輸送層１０４と、正孔輸送層１０４の上に設けられた正孔注入層１０３と、正孔注入層１０３の上に設けられた陽極１０２とを有する構成としてもよい。
【０３３３】
上記各層すべてがなくてはならないわけではなく、最小構成単位を陽極１０２と発光層１０５と陰極１０８とからなる構成として、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、電子輸送層１０６、電子注入層１０７は任意に設けられる層である。また、上記各層は、それぞれ単一層からなってもよいし、複数層からなってもよい。また、発光層１０５と電子層（１０６や１０７）との間に正孔阻止層を設けてもよい。
【０３３４】
有機電界発光素子を構成する層の態様としては、上述する「基板／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」の構成態様の他に、「基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／発光層／電子注入層／陰極」の構成態様であってもよい。その他、発光層と電子層との間に正孔阻止層を設けた構成態様もある。
【０３３５】
＜有機電界発光素子における基板＞
基板１０１は、有機電界発光素子１００の支持体となるものであり、通常、石英、ガラス、金属、プラスチックなどが用いられる。基板１０１は、目的に応じて板状、フィルム状、またはシート状に形成され、例えば、ガラス板、金属板、金属箔、プラスチックフィルム、プラスチックシートなどが用いられる。なかでも、ガラス板、および、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂製の板が好ましい。ガラス基板であれば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどが用いられ、また、厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、例えば、０．２ｍｍ以上あればよい。厚さの上限値としては、例えば、２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、ＳｉＯ２などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することができる。また、基板１０１には、ガスバリア性を高めるために、少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜などのガスバリア膜を設けてもよく、特にガスバリア性が低い合成樹脂製の板、フィルムまたはシートを基板１０１として用いる場合にはガスバリア膜を設けるのが好ましい。
【０３３６】
＜有機電界発光素子における陽極＞
陽極１０２は、発光層１０５へ正孔を注入する役割を果たすものである。なお、陽極１０２と発光層１０５との間に正孔注入層１０３および／または正孔輸送層１０４が設けられている場合には、これらを介して発光層１０５へ正孔を注入することになる。
【０３３７】
陽極１０２を形成する材料としては、陽極物質は４ｅＶより大きな仕事関数を有する無機化合物および有機化合物があげられる。無機化合物としては、例えば、金属（アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロムなど）、金属酸化物（インジウムの酸化物、スズの酸化物、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）など）、ハロゲン化金属（ヨウ化銅など）、硫化銅、カーボンブラック、ＩＴＯガラスやネサガラスなどがあげられる。有機化合物としては、例えば、ポリ（３−メチルチオフェン）などのポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどがあげられる。その他、有機電界発光素子の陽極として用いられている物質の中から適宜選択して用いることができる。
【０３３８】
透明電極の抵抗は、発光素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、発光素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば、３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極として機能するが、現在では１０Ω／□程度の基板の供給も可能になっていることから、例えば１００〜５Ω／□、好ましくは５０〜５Ω／□の低抵抗品を使用することが特に望ましい。ＩＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常５０〜３００ｎｍの間で用いられることが多い。
【０３３９】
＜有機電界発光素子における正孔注入層、正孔輸送層＞
正孔注入層１０３は、陽極１０２から移動してくる正孔を、効率よく発光層１０５内または正孔輸送層１０４内に注入する役割を果たすものである。正孔輸送層１０４は、陽極１０２から注入された正孔または陽極１０２から正孔注入層１０３を介して注入された正孔を、効率よく発光層１０５に輸送する役割を果たすものである。正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４は、それぞれ、正孔注入・輸送材料の一種または二種以上を積層、混合するか、正孔注入・輸送材料と高分子結着剤の混合物により形成される。また、正孔注入・輸送材料に塩化鉄（III）のような無機塩を添加して層を形成してもよい。
【０３４０】
正孔注入・輸送性物質としては電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率よく注入・輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率よく輸送することが望ましい。そのためにはイオン化ポテンシャルが小さく、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。
【０３４１】
正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４を形成する材料としては、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物、ｐ型半導体、有機電界発光素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。それらの具体例は、カルバゾール誘導体（Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなど）、ビス（Ｎ−アリルカルバゾール）またはビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）などのビスカルバゾール誘導体（例えば、Ｎ４，Ｎ４’−ジフェニル−Ｎ４，Ｎ４’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾリル−３−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４'−ジアミンなど）、トリアリールアミン誘導体（芳香族第３級アミノ基を主鎖あるいは側鎖に持つポリマー、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−４，４’−ジアミノビフェニル（ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミン、４，４’，４”−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体、スターバーストアミン誘導体など、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体（無金属、銅フタロシアニンなど）、ピラゾリン誘導体、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリシランなどである。ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましいが、発光素子の作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されるものではない。
【０３４２】
また、有機半導体の導電性は、そのドーピングにより、強い影響を受けることも知られている。このような有機半導体マトリックス物質は、電子供与性の良好な化合物、または、電子受容性の良好な化合物から構成されている。電子供与物質のドーピングのために、テトラシアノキノンジメタン（ＴＣＮＱ）または２，３，５，６−テトラフルオロテトラシアノ−１，４−ベンゾキノンジメタン（Ｆ４ＴＣＮＱ）などの強い電子受容体が知られている（例えば、文献「M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(22),3202-3204(1998)」および文献「J.Blochwitz,M.Pheiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73（6）,729-731（1998）」を参照）。これらは、電子供与型ベース物質（正孔輸送物質）における電子移動プロセスによって、いわゆる正孔を生成する。正孔の数および移動度によって、ベース物質の伝導性が、かなり大きく変化する。正孔輸送特性を有するマトリックス物質としては、例えばベンジジン誘導体（ＴＰＤなど）またはスターバーストアミン誘導体（ＴＤＡＴＡなど）、あるいは、特定の金属フタロシアニン（特に、亜鉛フタロシアニンＺｎＰｃなど）が知られている（特開2005-167175号公報）。
【０３４３】
＜有機電界発光素子における発光層＞
発光層１０５は、電界を与えられた電極間において、陽極１０２から注入された正孔と、陰極１０８から注入された電子とを再結合させることにより発光するものである。発光層１０５を形成する材料としては、正孔と電子との再結合によって励起されて発光する化合物（発光性化合物）であればよく、安定な薄膜形状を形成することができ、かつ、固体状態で強い発光（蛍光および／または燐光）効率を示す化合物であるのが好ましい。
【０３４４】
発光層は単一層でも複数層からなってもどちらでもよく、それぞれ発光層用材料（ホスト材料、ドーパント材料）により形成される。ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれであってもよい。ドーピング方法としては、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。
【０３４５】
ホスト材料の使用量はホスト材料の種類によって異なり、そのホスト材料の特性に合わせて決めればよい。ホスト材料の使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の５０〜９９．９９９重量％であり、より好ましくは８０〜９９．９５重量％であり、さらに好ましくは９０〜９９．９重量％である。
【０３４６】
ドーパント材料の使用量はドーパント材料の種類によって異なり、そのドーパント材料の特性に合わせて決めればよい。ドーパントの使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の０．００１〜５０重量％であり、より好ましくは０．０５〜２０重量％であり、さらに好ましくは０．１〜１０重量％である。上記の範囲であれば、例えば、濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。
【０３４７】
本発明の上記式（１）で表される化合物は、高い発光量子効率、正孔注入性、正孔輸送性、電子注入性および電子輸送性を有するため、発光材料として発光層に有効に使用できる。本発明の有機ＥＬ素子は、本発明の化合物のみで発光層を形成することができる。本発明の有機ＥＬ素子は、本発明の発光材料と他の発光材料を組み合わせることにより、発光輝度や発光効率を向上させたり、青色、緑色、赤色や白色の発光を得ることができる。この場合、本発明の化合物はホスト材料として用いることが好ましい。
【０３４８】
本実施形態に係る発光素子の発光材料は蛍光性であっても燐光性であってもどちらでもかまわない。
【０３４９】
本発明に係る上記式（１）で表される化合物と併用することができるホスト材料としては、東レリサーチセンター調査研究部門編、“有機ＥＬディスプレスの本格実用化最前線”あさひ高速印刷株式会社出版（２００２）Ｐ１２５〜１３２に記載されているような発光材料、城戸淳二監修“有機ＥＬ材料とディスプレイ”シーエムシー社出版（２００１）Ｐ１５３〜１５６に記載されているような発光材料、また同書Ｐ１７０〜１７２に記載されているような三重項材料などが挙げられる。
【０３５０】
また、併用可能なホスト材料として、多環芳香族化合物、ヘテロ芳香族化合物、有機金属錯体、色素、高分子系発光材料、スチリル誘導体、クマリン誘導体、ボラン誘導体、オキサジン誘導体、スピロ環を有する化合物、オキサジアゾール誘導体、フルオレン誘導体なども挙げられる。多環芳香族化合物の例は、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ペリレン誘導体、コロネン誘導体、ルブレン誘導体などである。ヘテロ芳香族化合物の例は、ジアルキルアミノ基またはジアリールアミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ピリジン誘導体、ピラン誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体、トリフェニルアミノ基を有するチオフェン誘導体、キナクリドン誘導体などである。有機金属錯体の例は、亜鉛、アルミニウム、ベリリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、イリジウム、白金、レニウム、オスミウム、銀、金などと、キノリノール誘導体、ベンゾキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、フェニルピリジン誘導体、フェニルベンゾイミダゾール誘導体、ピロール誘導体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体などとの錯体である。色素の例は、キサンテン誘導体、ポリメチン誘導体、ポルフィリン誘導体、クマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、オキソベンズアントラセン誘導体、カルボスチリル誘導体、ペリレン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体などの色素が挙げられる。高分子系発光材料の例は、ポリパラフェニルビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリシラン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体などである。スチリル誘導体の例は、アミン含有スチリル誘導体、スチリルアリーレン誘導体などである。
【０３５１】
その他、ホスト材料としては、化学工業２００４年６月号１３頁、および、それにあげられた参考文献などに記載された化合物などの中から適宜選択して用いることができる。
【０３５２】
また、本発明の化合物をホストとして使用する際の発光性ドーパント材料としては、特に限定されるものではなく、既知の化合物を用いることができ、所望の発光色に応じて様々な材料の中から選択することができる。具体的には、例えば、フェナンスレン、アントラセン、ピレン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン、ナフトピレン、ジベンゾピレン、ルブレンおよびクリセンなどの縮合環誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体（特開平１−２４５０８７号公報）、ビススチリルアリーレン誘導体（特開平２−２４７２７８号公報）、ジアザインダセン誘導体、フラン誘導体、ベンゾフラン誘導体、フェニルイソベンゾフラン、ジメシチルイソベンゾフラン、ジ（２−メチルフェニル）イソベンゾフラン、ジ（２−トリフルオロメチルフェニル）イソベンゾフラン、フェニルイソベンゾフランなどのイソベンゾフラン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、７−ジアルキルアミノクマリン誘導体、７−ピペリジノクマリン誘導体、７−ヒドロキシクマリン誘導体、７−メトキシクマリン誘導体、７−アセトキシクマリン誘導体、３−ベンズチアゾリルクマリン誘導体、３−ベンズイミダゾリルクマリン誘導体、３−ベンズオキサゾリルクマリン誘導体などのクマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、ポリメチン誘導体、シアニン誘導体、オキソベンズアンスラセン誘導体、キサンテン誘導体、ローダミン誘導体、フルオレセイン誘導体、ピリリウム誘導体、カルボスチリル誘導体、アクリジン誘導体、オキサジン誘導体、フェニレンオキサイド誘導体、キナクリドン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、フロピリジン誘導体、１，２，５−チアジアゾロピレン誘導体、ピロメテン誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、アクリドン誘導体、デアザフラビン誘導体、フルオレン誘導体およびベンゾフルオレン誘導体などがあげられる。
【０３５３】
発色光ごとに例示すると、青〜青緑色ドーパント材料としては、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、トリフェニレン、ペリレン、フルオレン、インデン、クリセンなどの芳香族炭化水素化合物やその誘導体、フラン、ピロール、チオフェン、シロール、９−シラフルオレン、９，９’−スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどの芳香族複素環化合物やその誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、クマリン誘導体、イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体およびＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミンに代表される芳香族アミン誘導体などがあげられる。
【０３５４】
また、緑〜黄色ドーパント材料としては、クマリン誘導体、フタルイミド誘導体、ナフタルイミド誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体およびルブレンなどのナフタセン誘導体などがあげられ、さらに上記青〜青緑色ドーパント材料として例示した化合物に、アリール基、ヘテロアリール基、アリールビニル基、アミノ基、シアノ基など長波長化を可能とする置換基を導入した化合物も好適な例としてあげられる。
【０３５５】
さらに、橙〜赤色ドーパント材料としては、ビス（ジイソプロピルフェニル）ペリレンテトラカルボン酸イミドなどのナフタルイミド誘導体、ペリノン誘導体、アセチルアセトンやベンゾイルアセトンとフェナントロリンなどを配位子とするＥｕ錯体などの希土類錯体、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピランやその類縁体、マグネシウムフタロシアニン、アルミニウムクロロフタロシアニンなどの金属フタロシアニン誘導体、ローダミン化合物、デアザフラビン誘導体、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、フェノキサジン誘導体、オキサジン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、フェノキサゾン誘導体およびチアジアゾロピレン誘導体などあげられ、さらに上記青〜青緑色および緑〜黄色ドーパント材料として例示した化合物に、アリール基、ヘテロアリール基、アリールビニル基、アミノ基、シアノ基など長波長化を可能とする置換基を導入した化合物も好適な例としてあげられる。さらに、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）に代表されるイリジウムや白金を中心金属とした燐光性金属錯体も好適な例としてあげられる。
【０３５６】
その他、ドーパントとしては、化学工業２００４年６月号１３頁、および、それにあげられた参考文献などに記載された化合物などの中から適宜選択して用いることができる。
【０３５７】
上述するドーパント材料の中でも、特にスチルベン構造を有するアミン、ペリレン誘導体、ボラン誘導体、芳香族アミン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、ピレン誘導体、イリジウム錯体、白金錯体またはレニウム錯体が好ましい。これらの中でもイリジウム錯体、白金錯体またはレニウム錯体の緑色燐光ドーパント材料が好ましい。
【０３５８】
スチルベン構造を有するアミンは、例えば、下記式で表される。
【化２７２】
当該式中、Ａｒ１は炭素数６〜３０のアリールに由来するｍ価の基であり、Ａｒ２およびＡｒ３は、それぞれ独立して炭素数６〜３０のアリールであるが、Ａｒ１〜Ａｒ３の少なくとも１つはスチルベン構造を有し、Ａｒ１〜Ａｒ３は置換されていてもよく、そして、ｍは１〜４の整数である。
【０３５９】
スチルベン構造を有するアミンは、下記式で表されるジアミノスチルベンがより好ましい。
【化２７３】
当該式中、Ａｒ２およびＡｒ３は、それぞれ独立して炭素数６〜３０のアリールであり、Ａｒ２およびＡｒ３は置換されていてもよい。
【０３６０】
炭素数６〜３０のアリールの具体例は、ベンゼン、ナフタレン、アセナフチレン、フルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ペリレン、スチルベン、ジスチリルベンゼン、ジスチリルビフェニル、ジスチリルフルオレンなどが挙げられる。
【０３６１】
スチルベン構造を有するアミンの具体例は、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−ビフェニリル）−４，４’−ジアミノスチルベン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（１−ナフチル）−４，４’−ジアミノスチルベン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（２−ナフチル）−４，４’−ジアミノスチルベン、Ｎ，Ｎ’−ジ（２−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノスチルベン、Ｎ，Ｎ’−ジ（９−フェナントリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノスチルベン、４，４’−ビス［４”−ビス（ジフェニルアミノ）スチリル］−ビフェニル、１，４−ビス［４’−ビス（ジフェニルアミノ）スチリル］−ベンゼン、２，７−ビス［４’−ビス（ジフェニルアミノ）スチリル］−９，９−ジメチルフルオレン、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−ビフェニル、４，４’−ビス（９−フェニル−３−カルバゾビニレン）−ビフェニルなどが挙げられる。
また、特開2003-347056号公報、および特開2001-307884号公報などに記載されたスチルベン構造を有するアミンを用いてもよい。
【０３６２】
ペリレン誘導体としては、例えば、３，１０−ビス（２，６−ジメチルフェニル）ペリレン、３，１０−ビス（２，４，６−トリメチルフェニル）ペリレン、３，１０−ジフェニルペリレン、３，４−ジフェニルペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン、３，４，９，１０−テトラフェニルペリレン、３−（１’−ピレニル）−８，１１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン、３−（９’−アントリル）−８，１１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン、３，３’−ビス（８，１１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレニル）などがあげられる。
また、特開平11-97178号公報、特開2000-133457号公報、特開2000-26324号公報、特開2001-267079号公報、特開2001-267078号公報、特開2001-267076号公報、特開2000-34234号公報、特開2001-267075号公報、および特開2001-217077号公報などに記載されたペリレン誘導体を用いてもよい。
【０３６３】
ボラン誘導体としては、例えば、１，８−ジフェニル−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン、９−フェニル−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン、４−（９’−アントリル）ジメシチルボリルナフタレン、４−（１０’−フェニル−９’−アントリル）ジメシチルボリルナフタレン、９−（ジメシチルボリル）アントラセン、９−（４’−ビフェニリル）−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン、９−（４’−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル）−１０−（ジメシチルボリル）アントラセンなどがあげられる。
また、国際公開第2000/40586号パンフレットなどに記載されたボラン誘導体を用いてもよい。
【０３６４】
芳香族アミン誘導体は、例えば、下記式で表される。
【化２７４】
当該式中、Ａｒ４は炭素数６〜３０のアリールに由来するｎ価の基であり、Ａｒ５およびＡｒ６はそれぞれ独立して炭素数６〜３０のアリールであり、Ａｒ４〜Ａｒ６は置換されていてもよく、そして、ｎは１〜４の整数である。
【０３６５】
特に、Ａｒ４がアントラセン、クリセンまたはピレンに由来する２価の基であり、Ａｒ５およびＡｒ６がそれぞれ独立して炭素数６〜３０のアリールであり、Ａｒ４〜Ａｒ６は置換されていてもよく、そして、ｎは２である、芳香族アミン誘導体がより好ましい。
【０３６６】
炭素数６〜３０のアリールの具体例は、ベンゼン、ナフタレン、アセナフチレン、フルオレンフェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ペリレン、ペンタセンなどが挙げられる。
【０３６７】
芳香族アミン誘導体としては、クリセン系としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルクリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｐ−トリル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｍ−トリル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−イソプロピルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ナフタレン−２−イル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）クリセン−６，１２−ジアミンなどが挙げられる。
【０３６８】
また、ピレン系としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｐ−トリル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｍ−トリル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−イソプロピルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（３，４−ジメチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（３，４−ジメチルフェニル）−３，８−ジフェニルピレン−１，６−ジアミンなどが挙げられる。
【０３６９】
また、アントラセン系としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラフェニルアントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｍ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−イソプロピルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジシクロヘキシル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジシクロヘキシル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、９，１０−ビス（４−ジフェニルアミノ−フェニル）アントラセン、９，１０−ビス（４−ジ（１−ナフチルアミノ）フェニル）アントラセン、９，１０−ビス（４−ジ（２−ナフチルアミノ）フェニル）アントラセン、１０−ジ−ｐ−トリルアミノ−９−（４−ジ−ｐ−トリルアミノ−１−ナフチル）アントラセン、１０−ジフェニルアミノ−９−（４−ジフェニルアミノ−１−ナフチル）アントラセン、１０−ジフェニルアミノ−９−（６−ジフェニルアミノ−２−ナフチル）アントラセンなどが挙げられる。
【０３７０】
また、ピレン系としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラフェニル−１，８−ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ−ビフェニル−４イル−Ｎ−ビフェニル−１，８−ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ１，Ｎ６−ジフェニル−Ｎ１，Ｎ６−ビス−（４−トリメチルシラニル−フェニル）−１Ｈ，８Ｈ−ピレン−１，６−ジアミンなどが挙げられる。
【０３７１】
また、他には、［４−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）ナフタレン−１−イル］−ジフェニルアミン、［４−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）ナフタレン−１−イル］−ジフェニルアミン、［６−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）ナフタレン−２−イル］−ジフェニルアミン、４，４’−ビス［４−ジフェニルアミノナフタレン−１−イル］ビフェニル、４，４’−ビス［６−ジフェニルアミノナフタレン−２−イル］ビフェニル、４，４”−ビス［４−ジフェニルアミノナフタレン−１−イル］−ｐ−テルフェニル、４，４”−ビス［６−ジフェニルアミノナフタレン−２−イル］−ｐ−テルフェニルなどがあげられる。
また、特開2006-156888号公報などに記載された芳香族アミン誘導体を用いてもよい。
【０３７２】
クマリン誘導体としては、クマリン−６、クマリン−３３４などがあげられる。
また、特開2004-43646号公報、特開2001-76876号公報、および特開平6-298758号公報などに記載されたクマリン誘導体を用いてもよい。
【０３７３】
ピラン誘導体としては、下記のＤＣＭ、ＤＣＪＴＢなどがあげられる。
【化２７５】
また、特開2005-126399号公報、特開2005-097283号公報、特開2002-234892号公報、特開2001-220577号公報、特開2001-081090号公報、および特開2001-052869号公報などに記載されたピラン誘導体を用いてもよい。
【０３７４】
イリジウム錯体としては、下記のトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）：（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、トリス（２−（４−トリル）ピリジン）イリジウム（III）：（Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジン）アセチルアセトナートイリジウム（III）：（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルピリジン）（１−フェニルピラゾール）イリジウム（III）：（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｐｐｚ））などがあげられる。
【化２７６】
また、特開2006-089398号公報、特開2006-080419号公報、特開2005-298483号公報、特開2005-097263号公報、および特開2004-111379号公報などに記載されたイリジウム錯体を用いてもよい。
【０３７５】
白金錯体としては、下記のＰｔＯＥＰ、３，３’−（６，６’−（プロパン−２，２−ジイル）ビス（ピリジン−６，２−ジイル））ジベンゾニトリル白金：（Ｐｔ−１）、ビス（２−（３−ｔｅｒｔ−ブチルピラゾール−５−イル）ピリジン）白金：（Ｐｔ−２）、ビス（２−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−１，２，４−トリアゾル−５−イル）ピリジン）白金：（Ｐｔ−３）などがあげられる。
【化２７７】
また、特開2006-190718号公報、特開2006-128634号公報、特開2006-093542号公報、特開2004-335122号公報、および特開2004-331508号公報などに記載された白金錯体を用いてもよい。
【０３７６】
レニウム錯体としては、下記のＲｅ−１などがあげられる。
【化２７８】
【０３７７】
＜正孔阻止層＞
正孔阻止層は、正孔と電子とを発光層内に閉じ込めて、発光効率を向上させる役割を果たすものである。正孔阻止層は、陽極から移動してくる正孔が陰極に到達するのを阻止し、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる物質であるのが望ましい。すなわち、正孔阻止層を形成する材料には、発光効率を向上させるために、電子移動度が高く、正孔移動度が低いという性質が求められる。加えて、有機電界発光素子の長寿命化の要請から、駆動安定性が高いことも求められている。
【０３７８】
具体的には、有機金属錯体（混合配位子錯体、二核金属錯体など）、スチリル化合物（ジスチリルビフェニル誘導体など）、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ボラン誘導体およびアントラセン誘導体（例えば、特開2006-049570号公報に記載されたもの）などがあげられる。これらの材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。これらの中でも、有機金属錯体（混合配位子錯体、二核金属錯体など）、フェナントロリン誘導体またはボラン誘導体が好ましい。
【０３７９】
有機金属錯体（混合配位子錯体、二核金属錯体など）の具体例としては、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（フェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム（以下、Ｂａｌｑと略記する。）、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，３−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，４−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４−ジフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，５−ジフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，５，６−テトラメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム、およびビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウムなどが挙げられる。
【０３８０】
また、フェナントロリン誘導体の具体例としては、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（以下、ＢＣＰと略記する）、２，４，９，７−テトラフェニル−１，１０−フェナントロリン、９，１０−ジ（１，１０−フェナントロリン−２−イル）アントラセン、２，６−ジ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ピリジン、１，３，５−トリ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ベンゼン、および１，３−ビス（２−フェニル−１，１０−フェナントロリン−９−イル）ベンゼンなどが挙げられる。
【０３８１】
また、ボラン誘導体の具体例としては、９−（４’−ジメシチルボリルビフェニル−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール、９−（４−（４−ジメシチルボリルナフタレン−１−イル）フェニル）−９Ｈ−カルバゾール、９−（４−（４−ジメシチルボリルフェニル）ナフタレン−１−イル）−９Ｈ−カルバゾール、９−（４−（６−ジメシチルボリルナフタレン−２−イル）フェニル）−９Ｈ−カルバゾール、９−（６−（４−ジメシチルボリルフェニル）ナフタレン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール、９−（７−ジメシチルボリル−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール、９−（７−ジメシチルボリル−９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール、４，４’−ビス（ジメシチルボリル）ビフェニル、１−ジメシチルボリル−４−（４−ジメシチルボリルフェニル）ナフタレン、２−ジメシチルボリル−６−（４−ジメシチルボリルフェニル）ナフタレン、２，７−ビス（ジメシチルボリル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン、および２，７−ビス（ジメシチルボリル）−９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレンなどが挙げられる。また、特願2005-210638号公報に記載されたボラン誘導体を用いてもよい。
【０３８２】
＜有機電界発光素子における電子注入層、電子輸送層＞
電子注入層１０７は、陰極１０８から移動してくる電子を、効率よく発光層１０５内または電子輸送層１０６内に注入する役割を果たすものである。電子輸送層１０６は、陰極１０８から注入された電子または陰極１０８から電子注入層１０７を介して注入された電子を、効率よく発光層１０５に輸送する役割を果たすものである。電子輸送層１０６および電子注入層１０７は、それぞれ、電子輸送・注入材料の一種または二種以上を積層、混合するか、電子輸送・注入材料と高分子結着剤の混合物により形成される。
【０３８３】
電子注入・輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送することをつかさどる層であり、電子注入効率が高く、注入された電子を効率よく輸送することが望ましい。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たす場合には、電子輸送能力がそれ程高くなくても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料と同等に有する。したがって、本実施形態における電子注入・輸送層は、正孔の移動を効率よく阻止できる層の機能も含まれてもよい。
【０３８４】
電子輸送層１０６または電子注入層１０７を形成する材料（電子輸送材料）としては、光導電材料において電子伝達化合物として従来から慣用されている化合物、有機電界発光素子の電子注入層および電子輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意に選択して用いることができる。
【０３８５】
電子輸送層または電子注入層に用いられる材料としては、炭素、水素、酸素、硫黄、ケイ素およびリンの中から選ばれる一種以上の原子で構成される芳香環もしくは複素芳香環からなる化合物、ピロール誘導体およびその縮合環誘導体および電子受容性窒素を有する金属錯体の中から選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。具体的には、ナフタレン、アントラセンなどの縮合環系芳香環誘導体、４，４’−ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルに代表されるスチリル系芳香環誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、カルバゾール誘導体およびインドール誘導体などがあげられる。電子受容性窒素を有する金属錯体としては、例えば、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などがあげられる。これらの材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。中でも、９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセンなどのアントラセン誘導体、４，４’−ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルなどのスチリル系芳香環誘導体、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル、１，３，５−トリス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼンなどのカルバゾール誘導体が、耐久性の観点から好ましく用いられる。
【０３８６】
また、他の電子伝達化合物の具体例として、ピリジン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体（１，３−ビス［（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）１，３，４−オキサジアゾリル］フェニレンなど）、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体（Ｎ−ナフチル−２，５−ジフェニル−１，３，４−トリアゾールなど）、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノリノール系金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パーフルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体（２，２’−ビス（ベンゾ［ｈ］キノリン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレンなど）、イミダゾピリジン誘導体、ボラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体（トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼンなど）、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、キノリン誘導体、テルピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、テルピリジン誘導体（１，３−ビス（４’−（２，２’：６’２”−テルピリジニル））ベンゼンなど）、ナフチリジン誘導体（ビス（１−ナフチル）−４−（１，８−ナフチリジン−２−イル）フェニルホスフィンオキサイドなど）、アルダジン誘導体、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、リンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体などがあげられる。
【０３８７】
また、電子受容性窒素を有する金属錯体を用いることもでき、例えば、キノリノール系金属錯体やヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などがあげられる。
【０３８８】
上述した材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。
【０３８９】
上述した材料の中でも、キノリノール系金属錯体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体またはボラン誘導体が好ましい。
【０３９０】
キノリノール系金属錯体は、下記一般式（Ｅ−１）で表される化合物である。
【化２７９】
式中、Ｒ１〜Ｒ６は水素または置換基であり、ＭはＬｉ、Ａｌ、Ｇａ、ＢｅまたはＺｎであり、ｎは１〜３の整数である。
【０３９１】
キノリノール系金属錯体の具体例としては、８−キノリノールリチウム、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（３，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４，５−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４，６−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（フェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，３−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，４−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，５，６−テトラメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリン）ベリリウムなどがあげられる。
【０３９２】
ビピリジン誘導体は、下記一般式（Ｅ−２）で表される化合物である。
【化２８０】
式中、Ｇは単なる結合手またはｎ価の連結基を表し、ｎは２〜８の整数である。また、ピリジン−ピリジンまたはピリジン−Ｇの結合に用いられない炭素原子は置換されていてもよい。
【０３９３】
一般式（Ｅ−２）のＧとしては、例えば、以下の構造式のものがあげられる。なお、下記構造式中のＲは、それぞれ独立して、水素、メチル、エチル、イソプロピル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
【化２８１】
【０３９４】
ピリジン誘導体の具体例としては、２，５−ビス（２，２’−ビピリジル−６−イル）−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロール、２，５−ビス（２，２’−ビピリジル−６−イル）−１，１−ジメチル−３，４−ジメシチルシロール、２，５−ビス（２，２’−ビピリジル−５−イル）−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロール、２，５−ビス（２，２’−ビピリジル−５−イル）−１，１−ジメチル−３，４−ジメシチルシロール、９，１０−ジ（２，２’−ビピリジル−６−イル）アントラセン、９，１０−ジ（２，２’−ビピリジル−５−イル）アントラセン、９，１０−ジ（２，３’−ビピリジル−６−イル）アントラセン、９，１０−ジ（２，３’−ビピリジル−５−イル）アントラセン、９，１０−ジ（２，３’−ビピリジル−６−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，３’−ビピリジル−５−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，２’−ビピリジル−６−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，２’−ビピリジル−５−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，４’−ビピリジル−６−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，４’−ビピリジル−５−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（３，４’−ビピリジル−６−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（３，４’−ビピリジル−５−イル）−２−フェニルアントラセン、３，４−ジフェニル−２，５−ジ（２，２’−ビピリジル−６−イル）チオフェン、３，４−ジフェニル−２，５−ジ（２，３’−ビピリジル−５−イル）チオフェン、６’６”−ジ（２−ピリジル）２，２’：４’，４”：２”，２”’−クアテルピリジンなどがあげられる。
【０３９５】
フェナントロリン誘導体は、下記一般式（Ｅ−３−１）または（Ｅ−３−２）で表される化合物である。
【化２８２】
式中、Ｒ１〜Ｒ８は水素または置換基であり、隣接する基は互いに結合して縮合環を形成してもよく、Ｇは単なる結合手またはｎ価の連結基を表し、ｎは２〜８の整数である。また、一般式（Ｅ−３−２）のＧとしては、例えば、ビピリジン誘導体の欄で説明したものと同じものがあげられる。
【０３９６】
フェナントロリン誘導体の具体例としては、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、９，１０−ジ（１，１０−フェナントロリン−２−イル）アントラセン、２，６−ジ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ピリジン、１，３，５−トリ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ベンゼン、９，９’−ジフルオル−ビス（１，１０−フェナントロリン−５−イル）、バソクプロインや１，３−ビス（２−フェニル−１，１０−フェナントロリン−９−イル）ベンゼンなどがあげられる。
【０３９７】
特に、フェナントロリン誘導体を電子輸送層、電子注入層に用いた場合について説明する。長時間にわたって安定な発光を得るには、熱的安定性や薄膜形成性に優れた材料が望まれ、フェナントロリン誘導体の中でも、置換基自身が三次元的立体構造を有するか、フェナントロリン骨格とのあるいは隣接置換基との立体反発により三次元的立体構造を有するもの、あるいは複数のフェナントロリン骨格を連結したものが好ましい。さらに、複数のフェナントロリン骨格を連結する場合、連結ユニット中に共役結合、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素、置換もしくは無置換の芳香複素環を含んでいる化合物がより好ましい。
【０３９８】
ボラン誘導体は、下記一般式（Ｅ−４）で表される化合物であり、詳細には特開2007-27587号公報に開示されている。
【化２８３】
式中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換シリル基、置換されていてもよい窒素含有複素環基、またはシアノ基の少なくとも一つであり、Ｒ１３〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル基、または置換されていてもよいアリール基であり、Ｘは、置換されていてもよいアリーレン基であり、Ｙは、置換されていてもよい炭素数１６以下のアリール基、置換ボリル基、または置換されていてもよいカルバゾール基であり、そして、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数である。
【０３９９】
上記一般式（Ｅ−４）で表される化合物の中でも、下記一般式（Ｅ−４−１）で表される化合物、さらに下記一般式（Ｅ−４−１−１）〜（Ｅ−４−１−４）で表される化合物が好ましい。具体例としては、９−［４−（４−ジメシチルボリルナフタレン−１−イル）フェニル］カルバゾール、９−［４−（４−ジメシチルボリルナフタレン−１−イル）ナフタレン−１−イル］カルバゾールなどがあげられる。
【化２８４】
式中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換シリル基、置換されていてもよい窒素含有複素環基、またはシアノ基の少なくとも一つであり、Ｒ１３〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル基、または置換されていてもよいアリール基であり、Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換シリル基、置換されていてもよい窒素含有複素環基、またはシアノ基の少なくとも一つであり、Ｘ１は、置換されていてもよい炭素数２０以下のアリーレン基であり、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数であり、そして、ｍはそれぞれ独立して０〜４の整数である。
【０４００】
【化２８５】
各式中、Ｒ３１〜Ｒ３４は、それぞれ独立して、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかであり、そして、Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、水素、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかである。
【０４０１】
上記一般式（Ｅ−４）で表される化合物の中でも、下記一般式（Ｅ−４−２）で表される化合物、さらに下記一般式（Ｅ−４−２−１）で表される化合物が好ましい。
【化２８６】
式中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換シリル基、置換されていてもよい窒素含有複素環基、またはシアノ基の少なくとも一つであり、Ｒ１３〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル基、または置換されていてもよいアリール基であり、Ｘ１は、置換されていてもよい炭素数２０以下のアリーレン基であり、そして、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数である。
【０４０２】
【化２８７】
式中、Ｒ３１〜Ｒ３４は、それぞれ独立して、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかであり、そして、Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、水素、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかである。
【０４０３】
上記一般式（Ｅ−４）で表される化合物の中でも、下記一般式（Ｅ−４−３）で表される化合物、さらに下記一般式（Ｅ−４−３−１）または（Ｅ−４−３−２）で表される化合物が好ましい。
【化２８８】
式中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換シリル基、置換されていてもよい窒素含有複素環基、またはシアノ基の少なくとも一つであり、Ｒ１３〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル基、または置換されていてもよいアリール基であり、Ｘ１は、置換されていてもよい炭素数１０以下のアリーレン基であり、Ｙ１は、置換されていてもよい炭素数１４以下のアリール基であり、そして、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数である。
【０４０４】
【化２８９】
各式中、Ｒ３１〜Ｒ３４は、それぞれ独立して、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかであり、そして、Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、水素、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかである。
【０４０５】
ベンゾイミダゾール誘導体は、下記一般式（Ｅ−５）で表される化合物である。
【化２９０】
式中、Ａｒ１〜Ａｒ３はそれぞれ独立に水素または置換されてもよい炭素数６〜３０のアリールである。特に、Ａｒ１が置換されてもよいアントリルであるベンゾイミダゾール誘導体が好ましい。
【０４０６】
炭素数６〜３０のアリールの具体例は、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、アセナフチレン−１−イル、アセナフチレン−３−イル、アセナフチレン−４−イル、アセナフチレン−５−イル、フルオレン−１−イル、フルオレン−２−イル、フルオレン−３−イル、フルオレン−４−イル、フルオレン−９−イル、フェナレン−１−イル、フェナレン−２−イル、１−フェナントリル、２−フェナントリル、３−フェナントリル、４−フェナントリル，９−フェナントリル、１−アントリル、２−アントリル、９−アントリル、フルオランテン−１−イル、フルオランテン−２−イル、フルオランテン−３−イル、フルオランテン−７−イル、フルオランテン−８−イル、トリフェニレン−１−イル、トリフェニレン−２−イル、ピレン−１−イル、ピレン−２−イル、ピレン−４−イル、クリセン−１−イル、クリセン−２−イル、クリセン−３−イル、クリセン−４−イル、クリセン−５−イル、クリセン−６−イル、ナフタセン−１−イル、ナフタセン−２−イル、ナフタセン−５−イル、ペリレン−１−イル、ペリレン−２−イル、ペリレン−３−イル、ペンタセン−１−イル、ペンタセン−２−イル、ペンタセン−５−イル、ペンタセン−６−イルである。
【０４０７】
ベンゾイミダゾール誘導体の具体例は、１，３，５−トリス（１−フェニル−１H−ベンゾ［ｄ］イミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）、１−フェニル−２−（４−（１０−フェニルアントラセン−９−イル）フェニル）−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（４−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（３−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、５−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１−（４−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）フェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、５−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾールである。
【０４０８】
電子輸送層または電子注入層には、さらに、電子輸送層または電子注入層を形成する材料を還元できる物質を含んでいてもよい。この還元性物質は、一定の還元性を有するものであれば、様々なものが用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを好適に使用することができる。
【０４０９】
好ましい還元性物質としては、Ｎａ（仕事関数２．３６ｅＶ）、Ｋ（同２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（同２．１６ｅＶ）またはＣｓ（同１．９５ｅＶ）などのアルカリ金属や、Ｃａ（同２．９ｅＶ）、Ｓｒ（同２．０〜２．５ｅＶ）またはＢａ（同２．５２ｅＶ）などのアルカリ土類金属が挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性物質は、Ｋ、ＲｂまたはＣｓのアルカリ金属であり、さらに好ましくはＲｂまたはＣｓであり、最も好ましいのはＣｓである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が２．９ｅＶ以下の還元性物質として、これら２種以上のアルカリ金属の組み合わせも好ましく、特に、Ｃｓを含んだ組み合わせ、例えば、ＣｓとＮａ、ＣｓとＫ、ＣｓとＲｂ、またはＣｓとＮａとＫとの組み合わせが好ましい。Ｃｓを含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。
【０４１０】
＜有機電界発光素子における陰極＞
陰極１０８は、電子注入層１０７および電子輸送層１０６を介して、発光層１０５に電子を注入する役割を果たすものである。
【０４１１】
陰極１０８を形成する材料としては、電子を有機層に効率よく注入できる物質であれば特に限定されないが、陰極物質は４ｅＶより小さな仕事関数の金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物を使用できる。その例としては、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、マグネシウム合金、アルミニウム合金などが挙げられる。また、合金の例としては、アルミニウム／フッ化リチウム、アルミニウム／リチウム、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウムなどが挙げられる。有機ＥＬ素子の発光を効率よく取り出すために、電極の少なくとも一方は光透過率を１０％以上にすることが望ましい。電極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下にすることが好ましい。なお、膜厚は電極材料の性質にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜４００ｎｍの範囲に設定される。このような電極は、上述の電極物質を使用して、蒸着やスパッタリングなどの方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。
【０４１２】
さらに、電極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、スズ、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などを積層することが、好ましい例としてあげられる。これらの電極の作製法も、抵抗加熱、電子線ビーム、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど、導通を取ることができれば特に制限されない。
【０４１３】
＜各層で用いてもよい結着剤＞
以上の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層に用いられる材料は単独で各層を形成することができるが、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリサルフォン、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂などに分散させて用いることも可能である。
【０４１４】
＜有機電界発光素子の作製方法＞
有機電界発光素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、印刷法、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などの方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常２ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲である。膜厚は通常、水晶発振式膜厚測定装置などで測定できる。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、材料の種類、膜の目的とする結晶構造および会合構造などにより異なる。蒸着条件は一般的に、ボート加熱温度＋５０〜＋４００℃、真空度１０−６〜１０−３Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−１５０〜＋３００℃、膜厚２ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することが好ましい。
【０４１５】
つぎに、有機電界発光素子を作製する方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／ホスト材料とドーパント材料からなる発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機電界発光素子の作製法について説明する。適当な基板上に、陽極材料の薄膜を蒸着法などにより形成させて陽極を作製した後、この陽極上に正孔注入層および正孔輸送層の薄膜を形成させる。この上にホスト材料とドーパント材料を共蒸着し薄膜を形成させて発光層とし、この発光層の上に電子輸送層、電子注入層を形成させ、さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法などにより形成させて陰極とすることにより、目的の有機電界発光素子が得られる。なお、上述の有機電界発光素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
【０４１６】
このようにして得られた有機電界発光素子に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として印加すればよく、電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、透明または半透明の電極側（陽極または陰極、および両方）より発光が観測できる。また、この有機電界発光素子は、交流電流を印加した場合にも発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０４１７】
＜有機電界発光素子の応用例＞
また、本発明は、有機電界発光素子を備えた表示装置または有機電界発光素子を備えた照明装置などにも応用することができる。
有機電界発光素子を備えた表示装置または照明装置は、本実施形態に係る有機電界発光素子と公知の駆動装置とを接続するなど公知の方法によって製造することができ、直流駆動、パルス駆動、交流駆動など公知の駆動方法を適宜用いて駆動することができる。
【０４１８】
表示装置としては、例えば、カラーフラットパネルディスプレイなどのパネルディスプレイ、フレキシブルカラー有機電界発光（ＥＬ）ディスプレイなどのフレキシブルディスプレイなどがあげられる（例えば、特開平10-335066号公報、特開2003-321546号公報、特開2004-281086号公報など参照）。また、ディスプレイの表示方式としては、例えば、マトリクスおよび／またはセグメント方式などがあげられる。なお、マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
【０４１９】
マトリクスとは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置されたものをいい、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法としては、線順次駆動方法やアクティブマトリックスのどちらでもよい。線順次駆動の方は構造が簡単であるという利点があるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリックスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。
【０４２０】
セグメント方式（タイプ）では、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決められた領域を発光させることになる。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などがあげられる。
【０４２１】
照明装置としては、例えば、室内照明などの照明装置、液晶表示装置のバックライトなどがあげられる（例えば、特開2003-257621号公報、特開2003-277741号公報、特開2004-119211号公報など参照）。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途のバックライトとしては、従来方式のものが蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であることを考えると、本実施形態に係る発光素子を用いたバックライトは薄型で軽量が特徴になる。
【実施例】
【０４２２】
本発明を実施例に基づいてさらに詳しく説明する。まず実施例で用いた縮合ピロール多環化合物の合成例について、以下に説明する。
【０４２３】
＜式（１−１−２８）または式（１−２−２２）で表される化合物の合成例＞
【化２９１】
【０４２４】
＜９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−３−ブロム−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
【化２９２】
【０４２５】
窒素雰囲気下、３−ブロム−９Ｈ−カルバゾール４．１ｇ、９−（４’−ヨード−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール２．２７ｇ、銅粉１．１７ｇ、炭酸カリウム５．０９ｇ、１８−クラウン−６（１８−Ｃ−６）０．１２ｇ、およびｏ−ジクロロベンゼン４６ｍｌをフラスコに入れて、１８０℃で１５時間還流した。反応液を冷却し、ろ過して固体を除去した後、ろ液を減圧濃縮し、得られた粗製品をシリカゲルでカラム精製（溶媒：へプタン／トルエン＝４／１（容量比））を行って、中間体の化合物（１−１ａ）：９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−３−ブロム−９Ｈ−カルバゾール２．６５ｇ（収率：５１％）を得た。
【０４２６】
＜９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
【化２９３】
【０４２７】
窒素雰囲気下、前記の中間体化合物（１−１ａ）２．６５ｇとビス（ピナコラート）ジボロン１．４３ｇ、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリトジクロロメタン錯体（１：１）０．１２ｇ、酢酸カリウム１．３８ｇおよびシクロペンチルメチルエーテル２５ｍｌをフラスコに入れて５分間攪拌した。その後、５時間還流した。加熱終了後に反応液を冷却し、ろ過して固体を除去した後、ろ液を減圧濃縮し、得られた粗製品を活性炭でカラム精製（溶媒：トルエン）を行い、中間体の化合物（１−１ｂ）：９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール２．５４ｇ（収率：８９％）を得た。
【０４２８】
＜２−（９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）９Ｈ−カルバゾール−３−イル）安息香酸メチルの合成＞
【化２９４】
【０４２９】
窒素雰囲気下、中間体化合物（１−１ｂ）２．５４ｇ、ｏ−安息香酸メチル１．０７ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ＰＰｈ３）４）０．２４ｇ、炭酸ナトリウム０．８８ｇおよびトルエンとエタノールの混合溶媒２０ｍｌ（トルエン／エタノール＝４／１（容量比））をフラスコに入れて５分間攪拌した。その後水４ｍｌを加え１４時間還流した。加熱終了後反応液を冷却し、有機層を分取して、これを飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥剤を除去し、溶媒を減圧留去して得られた固体を、シリカゲルでカラム精製（溶媒：へプタン／トルエン＝３／１（容量比））を行い、中間体の化合物（１−１ｃ）：２−（９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）９Ｈ−カルバゾール−３−イル）安息香酸メチル２．３７ｇ（収率：９２％）を得た。
【０４３０】
＜（２−（９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）ジフェニルメタノールの合成＞
【化２９５】
【０４３１】
窒素雰囲気下、中間体化合物（１−１ｃ）２．３７ｇのＴＨＦ（４０ｍｌ）溶液を−７０℃まで冷却した。この溶液に１．９Ｍのフェニルリチウム・ジブチルエテール６ｍｌをシリンジから滴下して加えた。滴下後、この溶液を同温度にて１時間攪拌した。その後、室温に戻しながら終夜した。つぎに、反応混合液に水を加え、酢酸エチルで目的成分を抽出し、有機層を減圧濃縮して得られた固体を、シリカゲルでカラム精製（溶媒：へプタン／トルエン＝２／１（容量比））を行い、中間体の化合物（１−１ｄ）：（２−（９−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）ジフェニルメタノール２．６５ｇ（収率：９３％）を得た。
【０４３２】
＜最終目的化合物の合成＞
【化２９６】
【０４３３】
窒素雰囲気下、中間体化合物（１−１ｄ）２．４ｇのジクロロメタン（３５ｍｌ）溶液を０℃まで冷却した。この溶液に三フッ化ホウ素エテール０．６９ｇを滴下した。滴下後、この溶液を同温度にて１時間攪拌した。その後、氷水を冷却しながら、反応混合液に水を加え、クロロホルムで目的成分を抽出し、有機層を減圧濃縮して得られた固体を、シリカゲルでカラム精製（溶媒：へプタン／トルエン＝３／１（容量比））を行い、式（１−１−２８）で表される化合物および式（１−２−２２）で表される化合物の粗製品がそれぞれ得られた。さらに、これらの化合物の粗製品をそれぞれ再結晶（溶媒：トルエン）した後、昇華精製して、目的化合物：５−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−１２，１２−ジフェニル−５，１２−ジヒドロインデノ［１，２−ｃ］カルバゾール（式（１−１−２８）で表される化合物）０．５７ｇ（収率：２５％）、および目的化合物：５−（４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−７，７−ジフェニル−５，７−ジヒドロインデノ［２，１−ｂ］カルバゾール（式（１−２−２２）で表される化合物）０．５５ｇ（収率：２４％）を得た。
【０４３４】
ＭＳスペクトルおよびＮＭＲ測定によりこれらの化合物の構造を確認した。
＜式（１−１−２８）で表される化合物＞
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：σ＝８．１８（ｄ，２Ｈ）、７．９５〜７．９２（ｍ，５Ｈ）、７．７７〜７．７１（ｍ，５Ｈ）、７．５６〜７．４３（ｍ，１１Ｈ）、７．３４〜７．１７（ｍ，１３Ｈ）．
＜式（１−２−２２）で表される化合物＞
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：σ＝８．５１（ｓ，１Ｈ）、８．２３〜８．１６（ｍ，３Ｈ）、７．９２〜７．８５（ｍ，５Ｈ）、７．７０〜７．６０（ｍ，４Ｈ）、７．５１〜７．１９（ｍ，２３Ｈ）．
【０４３５】
これらの化合物のその他の物性は以下の通りであった。［測定機器：Diamond DSC （PERKIN−ELMER社製）、測定条件：冷却速度200℃／Min.、昇温速度10℃／Min.］
＜式（１−１−２８）で表される化合物＞
ガラス転移温度（Ｔｇ）：１８４．８℃
＜式（１−２−２２）で表される化合物＞
ガラス転移温度（Ｔｇ）：１７９．６℃
【０４３６】
原料の化合物を適宜選択することにより、上記の合成例に準じた方法で、本発明の他の化合物を合成することができる。
【０４３７】
＜目的化合物の諸物性＞
式（１−１−２８）、式（１−２−２２）で表される化合物および比較例の化合物「ＣＢＰ」（（株）同仁化学研究所製）の物性値をまとめて下記の表１に示した。なお、化合物「ＣＢＰ」は下記の構造を有する。
【化２９７】
【０４３８】
【表１】
【０４３９】
融点（Ｔｍ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）および結晶化温度（Ｔｃ）は、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ社製のＤｉａｍｏｎｄ ＤＳＣを用いて測定した（測定条件：冷却速度200℃／分、昇温速度10℃／分）。
また、薄膜蛍光最大波長（λｍａｘ）は、日本分光製Ｖ−５６０型分光光度計を用いて励起波長を３６０ｎｍとして測定した。
さらに、三重項状態エネルギーレベル（Ｔ１）は、燐光スペクトルを測定し、スペクトルの立ち上がり位置から算出した。燐光スペクトルの測定は、日立ハイテクノロジーズ社製の蛍光分光光度計Ｆ−７０００に付属装置の低温測定付属装置を取り付けて行った。測定化合物をエタノールに溶解させたものを試料とし、凍結脱気後、液体窒素温度（７７Ｋ）で、試料に波長３６０ｎｍの励起光をチョッパーにてパルス状にあてる（４０Ｈｚ）ことで発光させ、蛍光成分が消光してからデータを取得し燐光成分のみを取り出した。
【０４４０】
この測定結果から、本発明の式（１）で表される化合物が安定なガラス状態を有し、蒸着などにより安定なアモルファス膜を形成することが期待できる。また、三重項状態エネルギーレベル（Ｔ１）および薄膜蛍光最大波長（λｍａｘ）の測定結果を検討すると、本発明の式（１）で表される化合物が緑色燐光ホスト材料として有効であると同時に、蛍光青色ホスト発光材料として使用することができることも分かる。
【０４４１】
つぎに、式（１−１−２８）、式（１−２−２２）で表される化合物および比較例の化合物「ＣＢＰ」を燐光ホスト材料とし、Ｉｒ（ｐｐｙ）３を燐光緑色ドーパント材料として、燐光量子収率を測定した。測定はJapanese Journal of Applied Physics Vol. 43, No.11A, 2004, pp.7729-7730.の記載にしたがって行った。
【０４４２】
まず、つぎのようにして発光量子収率測定用サンプルを作製した。基板は合成石英基板（１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．７ｔ）を用いた。この基板を市販の蒸着装置の基板ホルダーに固定した。蒸着面積の直径が５ｍｍφとなるよう、金属製のマスクも基板ホルダーへ同時に装着した。ホスト材料を入れたモリブデン製蒸着用ボート、ドーパント材料を入れたモリブデン製蒸着用ボートを同蒸着装置へ装着した。真空槽を５×１０−４Ｐａまで減圧し、ホスト材料を入れたモリブデン製蒸着用ボートおよびドーパント材料を入れたモリブデン製蒸着用ボートを同時に加熱し、膜厚５０ｎｍになるように両化合物を共蒸着して測定用サンプルを作製した。このとき、ドーパント材料のドープ濃度は約５重量％であった。蒸着速度は０.０１〜１ｎｍ／秒であった。
【０４４３】
Japanese Journal of Applied Physics Vol. 43, No.11A, 2004, pp.7729-7730.によれば、発光量子収率ηＰＬは以下の式で与えられる。
【数１】
Ｎemissionは材料から放出されたフォトン数、ＮAbsorptionは材料が吸収したフォトン数であり、発光量子収率はその比として求められる。ここで、αは測定系の補正係数、λは波長、ｈはプランク定数、ｃは光速、Ｉem（λ）はサンプルの発光強度、Ｉex（λ）はサンプルを設置する前の励起光強度、Ｉ'ex（λ）はサンプルへ励起光を照射した時に観測される励起光強度である。ＩemとＩ'ex＋Ｉemとの２つのスペクトル観測を行うことで、発光量子収率の測定が可能である。
【０４４４】
測定装置は、励起光源、励起光ガイド部、積分球、マルチチャンネル分光器より構成される。励起光源より出力された励起光は、集光レンズ、ＮＤフィルター、光ファイバーから構成される励起光ガイド部を介して積分球内に導入される。励起光および、サンプルの発光は、積分球内で均一に散乱され、光ファイバプローブを介してマルチチャンネル分光器によって検出される。測定は窒素ガスフロー下で行った。
【０４４５】
励起光光源はＨｅＣｄレーザー Kinmon IK5352R-D (波長：325nm、出力10mW)、発光スペクトルの観測には浜松ホトエレクトロニクス製のマルチチャンネル分光器 PMA-11（C7473-36）、積分球はLabsphere社IS-080-SFを使用した。
【０４４６】
発光量子収率測定用サンプルと同様の石英基板をブランク基板とした。ブランク基板を発光量子収率測定用の基板ホルダーにセットし、励起光スペクトルＩex（λ）の測定を行った。ブランク基板を取り外し、発光量子収率測定用サンプルをセットし、励起光スペクトルと発光スペクトルＩ'ex（λ）＋Ｉem（λ）の観測を行った。マルチチャンネル分光器は、露光時間２００ｍｓ、アベレージング回数２０回の設定とした。
【０４４７】
式（１−１−２８）、式（１−２−２２）で表される化合物または比較例の化合物「ＣＢＰ」を用いたサンプルの量子収率をそれぞれ上記と同様に測定した。また、ＣＢＰを用いたサンプルの発光量子収率値を標準値として、量子収率（相対値）を算出した。測定結果を下記の表２に示した。
【０４４８】
【表２】
【０４４９】
＜目的化合物を用いた有機ＥＬ素子＞
つぎに、以下に説明するようにして、実施例１および２に係る有機ＥＬ素子を作製し、それぞれ、１０００ｃｄ／ｍ２発光時の特性である電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、発光効率（Ｌｍ／Ｗ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、発光波長（ｎｍ）および色度（ｘ，ｙ）の測定を行った。
【０４５０】
作製した実施例１および２に係る有機ＥＬ素子における、各層の材料構成を下記表３に示す。
【表３】
【０４５１】
表１において、「ＨＩ−１」はＮ４，Ｎ４’−ジフェニル−Ｎ４，Ｎ４’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、「ＮＰＤ」はＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−４，４’−ジアミノビフェニル、「ＢＤ−１」は７，７，Ｎ５，Ｎ９−テトラフェニル−７Ｈ−ベンゾ〔ｃ〕フルオレン−５，９−ジアミン、「ＴＰＢｉ」は１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール−２−イル）ベンゼンであり、それぞれ以下に示す化学構造を有する。
【０４５２】
【化２９８】
【０４５３】
＜実施例１＞
ＩＴＯを１５０ｎｍの厚さに蒸着した２６ｍｍ×２８ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置の基板ホルダーに固定し、ＨＩ−１を入れたモリブデン製蒸着用ボート、ＮＰＤを入れたモリブデン製蒸着用ボート、式（１−１−２８）で表される化合物を入れたモリブデン製蒸着用ボート、Ｉｒ（ｐｐｙ）３を入れたモリブデン製蒸着用ボート、ＴＰＢｉを入れたモリブデン製蒸着用ボート、フッ化リチウムを入れたモリブデン製蒸着用ボートおよびアルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着した。
【０４５４】
真空槽を１×１０−３Ｐａまで減圧し、ＨＴ−１が入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚４０ｎｍになるようにＨＴ−１を蒸着して正孔注入層を形成し、ついで、ＮＰＤが入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚２５ｎｍになるようにＮＰＤを蒸着して正孔輸送層を形成した。つぎに、式（１−１−２８）で表される化合物が入ったモリブデン製蒸着用ボートおよびＩｒ（ｐｐｙ）３が入ったモリブデン製蒸着用ボートを加熱して、膜厚２５ｎｍになるように両化合物を共蒸着して発光層を形成した。このとき、Ｉｒ（ｐｐｙ）３のドープ濃度は約５重量％であった。つぎにＴＰＢｉが入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚３０ｎｍになるようにＴＰＢｉを蒸着して電子輸送層を形成した。以上の蒸着速度は０．１〜１ｎｍ／秒であった。
【０４５５】
その後、フッ化リチウムが入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚１ｎｍになるように０．００５〜０．０１ｎｍ／秒の蒸着速度でフッ化リチウムを蒸着し、ついで、アルミニウムが入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚１００ｎｍになるように０．１〜１ｎｍ／秒の蒸着速度でアルミニウムを蒸着することにより、有機ＥＬ素子を作製した。
【０４５６】
ＩＴＯ電極を陽極、フッ化リチウム／アルミニウム電極を陰極として、１０００ｃｄ／ｍ２発光時の特性を測定すると、電圧６．１Ｖ、電流密度５．７３ｍＡ／ｃｍ２、発光効率９．１Ｌｍ／Ｗ、電流効率１７．５ｃｄ／Ａ、発光波長５１１ｎｍおよび色度（０．２８７，０．６１８）であった。
【０４５７】
＜実施例２＞
実施例１で緑色燐光ドーパントに用いたＩｒ（ｐｐｙ）３を蛍光青色ドーパントＢＤ−１に替えた以外は、実施例１に準じた方法で有機ＥＬ素子を作製した。ＩＴＯ電極を陽極、フッ化リチウム／アルミニウム電極を陰極として、１０００ｃｄ／ｍ２発光時の特性を測定すると、電圧６．９５Ｖ、電流密度３２．５ｍＡ／ｃｍ２、発光効率１．４Ｌｍ／Ｗ、電流効率３．１ｃｄ／Ａ、発光波長４６０ｎｍおよび色度（０．１４０，０．１３９）であった。
【０４５８】
以上の結果を表４にまとめた。
【表４】
【産業上の利用可能性】
【０４５９】
本発明の好ましい態様によれば、本発明の縮合ピロール多環化合物は高いＴｇを有するため、安定な薄膜を形成することができる。また、本発明の縮合ピロール多環化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製した場合には、耐熱性、発光効率、電流効率、素子寿命および外部量子効率などの少なくとも一つにおいて、さらに性能のよい有機ＥＬ素子、それを備えた表示装置およびそれを備えた照明装置などを提供することができる。
【符号の説明】
【０４６０】
１００ 有機電界発光素子
１０１ 基板
１０２ 陽極
１０３ 正孔注入層
１０４ 正孔輸送層
１０５ 発光層
１０６ 電子輸送層
１０７ 電子注入層
１０８ 陰極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表される化合物。
【化１】
式（１）において、Ａｒ１はピロール環に縮合しているフルオレン環であり；
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよく、
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の水素は、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数３〜２０のシクロアルキル、炭素数６〜３０のアリール、または炭素数１〜３０のヘテロアリールで置換されていてもよく、フルオレン環の９位の２つの水素が置換されている場合、これらの置換基同士は結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は炭素数１０〜３０のアリールであり、ただし炭素数１０〜３０のアリールの中からビフェニリルが選択される場合には下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化２】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜３０のアリールおよび炭素数１〜３０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜３０のヘテロアリールである。
【請求項２】
下記式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される、請求項１に記載の化合物。
【化３】
式（１−１）〜（１−６）において、インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよく；
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、炭素数６〜１８のアリール、または炭素数１〜２０のヘテロアリールであり、Ｒ１およびＲ２は互いに結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は炭素数１０〜３０のアリールであり、ただし炭素数１０〜３０のアリールの中からビフェニリルが選択される場合には下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化４】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜３０のアリールおよび炭素数１〜３０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜３０のヘテロアリールである。
【請求項３】
Ｒ１およびＲ２は、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、フェナントリル、ピリジル、またはイミダゾリルであり、これらは互いに結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は、ナフチル、フェナントリルまたは下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化５】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜２０のアリールおよび炭素数１〜２０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜２０のヘテロアリールである、請求項２に記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ１およびＲ２は、フェニルまたはピリジルであり、これらは互いに結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は、ナフチル、フェナントリルまたは下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化６】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜１０のアリールおよび炭素数１〜１０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい、ピリジル、カルバゾリル、インデノカルバゾリル、ピロリル、インドリル、イソインドリル、またはイソオキサゾリルであり、これらの環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよい、請求項２または３に記載の化合物。
【請求項５】
Ｒ１およびＲ２は、フェニルであり、フェニル同士が結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は、下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化７】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、フェニルで置換されていてもよい、カルバゾリル、カルボリニル、インデノカルバゾリル、インデノカルボリニル、またはベンゾイミダゾリルである、請求項２〜４のいずれかに記載の化合物。
【請求項６】
下記式（１−１−２８）または式（１−２−２２）で表される、請求項２〜５のいずれかに記載の化合物。
【化８】
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の化合物を含有する、有機電界発光素子用の発光層用材料。
【請求項８】
さらに、スチルベン構造を有するアミン、ベンゾフルオレン構造を有するアミン、芳香族アミン、クマリン誘導体、ピラン誘導体、イリジウム錯体、レニウム錯体、および白金錯体からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含有する、請求項７に記載の発光層用材料。
【請求項９】
陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に配置され、請求項７または８に記載の発光層用材料を含有する発光層とを有する、有機電界発光素子。
【請求項１０】
さらに、前記陰極と前記発光層との間に配置された電子輸送層および／または電子注入層を有し、該電子輸送層および電子注入層の少なくとも１つは、キノリノール系金属錯体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、ボラン誘導体およびベンゾイミダゾール誘導体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、請求項９に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記電子輸送層および電子注入層の少なくとも１つは、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、請求項１０に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた表示装置。
【請求項１３】
請求項９〜１１のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた照明装置。
【請求項１】
下記式（１）で表される化合物。
【化１】
式（１）において、Ａｒ１はピロール環に縮合しているフルオレン環であり；
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよく、
インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の水素は、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数３〜２０のシクロアルキル、炭素数６〜３０のアリール、または炭素数１〜３０のヘテロアリールで置換されていてもよく、フルオレン環の９位の２つの水素が置換されている場合、これらの置換基同士は結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は炭素数１０〜３０のアリールであり、ただし炭素数１０〜３０のアリールの中からビフェニリルが選択される場合には下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化２】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜３０のアリールおよび炭素数１〜３０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜３０のヘテロアリールである。
【請求項２】
下記式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される、請求項１に記載の化合物。
【化３】
式（１−１）〜（１−６）において、インドール環とフルオレン環とで形成される縮合環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよく；
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、炭素数６〜１８のアリール、または炭素数１〜２０のヘテロアリールであり、Ｒ１およびＲ２は互いに結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は炭素数１０〜３０のアリールであり、ただし炭素数１０〜３０のアリールの中からビフェニリルが選択される場合には下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化４】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜３０のアリールおよび炭素数１〜３０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜３０のヘテロアリールである。
【請求項３】
Ｒ１およびＲ２は、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、フェナントリル、ピリジル、またはイミダゾリルであり、これらは互いに結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は、ナフチル、フェナントリルまたは下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化５】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜２０のアリールおよび炭素数１〜２０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい炭素数１〜２０のヘテロアリールである、請求項２に記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ１およびＲ２は、フェニルまたはピリジルであり、これらは互いに結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は、ナフチル、フェナントリルまたは下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化６】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、炭素数６〜１０のアリールおよび炭素数１〜１０のヘテロアリールから選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい、ピリジル、カルバゾリル、インデノカルバゾリル、ピロリル、インドリル、イソインドリル、またはイソオキサゾリルであり、これらの環における任意の部位「−ＣＨ＝」は部位「−Ｎ＝」であってもよい、請求項２または３に記載の化合物。
【請求項５】
Ｒ１およびＲ２は、フェニルであり、フェニル同士が結合してスピロ環を形成していてもよく；
Ａｒ２は、下記式（ＢＰ）で表されるビフェニリルであり、
【化７】
式（ＢＰ）において、Ａｒ３は、フェニルで置換されていてもよい、カルバゾリル、カルボリニル、インデノカルバゾリル、インデノカルボリニル、またはベンゾイミダゾリルである、請求項２〜４のいずれかに記載の化合物。
【請求項６】
下記式（１−１−２８）または式（１−２−２２）で表される、請求項２〜５のいずれかに記載の化合物。
【化８】
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の化合物を含有する、有機電界発光素子用の発光層用材料。
【請求項８】
さらに、スチルベン構造を有するアミン、ベンゾフルオレン構造を有するアミン、芳香族アミン、クマリン誘導体、ピラン誘導体、イリジウム錯体、レニウム錯体、および白金錯体からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含有する、請求項７に記載の発光層用材料。
【請求項９】
陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に配置され、請求項７または８に記載の発光層用材料を含有する発光層とを有する、有機電界発光素子。
【請求項１０】
さらに、前記陰極と前記発光層との間に配置された電子輸送層および／または電子注入層を有し、該電子輸送層および電子注入層の少なくとも１つは、キノリノール系金属錯体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、ボラン誘導体およびベンゾイミダゾール誘導体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、請求項９に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記電子輸送層および電子注入層の少なくとも１つは、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、請求項１０に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた表示装置。
【請求項１３】
請求項９〜１１のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた照明装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−１２６６７３（Ｐ２０１２−１２６６７３Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７９２３４（Ｐ２０１０−２７９２３４）
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（３１１００２０６７）ＪＮＣ株式会社 (208)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（３１１００２０６７）ＪＮＣ株式会社 (208)
【Ｆターム（参考）】
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