JP5080774B2 - 有機電界発光素子 - Google Patents

Description

本発明は、電気エネルギーを光に変換して発光できる発光素子、特に有機電界発光素子に関する。

有機電界発光（ＥＬ）素子は、低電圧で高輝度の発光を得ることができるため、有望な表示素子として注目されており研究開発が活発であるが、耐久性、発光効率、駆動電圧の低減など、さらなる改良が求められている。発光効率向上のために、例えば特定のスピロフルオレン骨格をカルボニル基で連結した化合物を含む有機電界発光素子（例えば、特許文献１および２参照）が開示されているが、耐久性、発光効率の点でまだ不充分であり、より発光波長の短い発光材料との組み合わせでは、さらなる効率、耐久性の改良が求められていた。一方、発光材料に関してはフェニルピリジン白金錯体やフェノキシピリジン白金錯体などの４座配位白金錯体（例えば、特許文献３〜５参照）などのりん光発光材料を含有する素子が高い効率を達し、着目されている。
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本発明の目的は、特に、駆動電圧が低い発光素子の提供にある。

前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
〔１〕
一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、下記一般式（ＩＶ）で表される化合物、及び下記一般式（Ｖ）で表される化合物、より選ばれる少なくとも一種を有機層の少なくとも一層に含有することを特徴とする有機電界発光素子。

一般式（ＩＶ）中、Ｒ _２ 、Ｒ _６ 、Ｒ _７ 及びＲ _１１ はアリール基またはヘテロ環基を表し、Ｒ _３ 、Ｒ _４ 、Ｒ _５ 、Ｒ _８ 、Ｒ _９ 、Ｒ _１０ は水素原子、アリール基またはヘテロ環基を表す。Ａ _１ は、カルボニル基である。

一般式（Ｖ）中、Ｒ ₁₂ 、Ｒ ₁₃ 、Ｒ ₁₄ 、Ｒ ₁₅ 、Ｒ ₁₆ 、Ｒ _１７ 、Ｒ ₁₈ 、Ｒ ₁₉ 、Ｒ ₂₀ 、Ｒ ₂₁ 、Ｒ ₂₂ 、Ｒ ₂₃ 、Ｒ ₂₄ 、Ｒ ₂₅ は水素原子又はアリール基を表し、Ａ _１ はカルボニル基である。
〔２〕
一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、有機層の少なくとも一層に前記一般式（ＩＶ）で表される化合物、及び前記一般式（Ｖ）で表される化合物、より選ばれる少なくとも一種を含有し、且つ、発光層に少なくとも一種の三重項発光材料を含有することを特徴とする上記〔１〕に記載の有機電界発光素子。
〔３〕
発光層に含まれる少なくとも一種の三重項発光材料が白金錯体あるいはイリジウム錯体であることを特徴とする上記〔２〕に記載の有機電界発光素子。
なお、本発明は上記の〔１〕〜〔３〕に関するものであるが、その他の事項についても参考のために以下に記載した。
この課題は下記（１）〜（１０）の手段によって達成された。
（１）一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、下記一般式（Ｉ）で表される化合物の少なくとも一種を有機層の少なくとも一層に含有することを特徴とする有機電界発光素子。

一般式（Ｉ）中、Ｒ_１は置換基であり、ｍは２以上の整数、ｎは１以上の整数であり、Ａ_１は下記化合物群（Ｉ）より選択される基を表す。ｍあるいはｎが２以上の場合、複数存在するＲ_１あるいはＡ_１は互いに同一でも異なっていてもよい。

（２）前記一般式（Ｉ）におけるＲ_１が、置換又は無置換の、アリール基、ヘテロ環基あるいはアミノ基であることを特徴とする上記（１）に記載の有機電界発光素子。

（３）前記一般式（Ｉ）で表される化合物が下記一般式（ＩＩ）で表される化合物であることを特徴とする上記（１）に記載の有機電界発光素子。

一般式（ＩＩ）中、Ｚ_１〜Ｚ_１５は、各々独立に、不飽和の五員環を形成するのに必要な炭素、窒素、酸素、硫黄、珪素から選択される原子群を表す。Ｚ_１〜Ｚ_１５で構成される不飽和の五員環を形成する原子群が置換可能な場合、置換基を有していてもよく、不飽和の五員環を形成する結合は単結合でも二重結合であってもよい。ｐは０あるいは１を表す。Ａ_１は、一般式（Ｉ）におけるＡ_１と同義である。

（４）前記一般式（Ｉ）で表される化合物が下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物であることを特徴とする上記（１）に記載の有機電界発光素子。

一般式（ＩＩＩ）中、Ｚ_１６〜Ｚ_３３は、各々独立に、不飽和の六員環を形成するのに必要な炭素、窒素、酸素、硫黄、珪素あるいはリンから選択される原子群を表す。Ｚ_１６〜Ｚ_３３で構成される不飽和の六員環を形成する原子群が置換可能な場合、置換基を有していてもよく、不飽和の六員環を形成する結合は単結合でも二重結合であってもよい。ｑは０あるいは１を表す。Ａ_１は、一般式（Ｉ）におけるＡ_１と同義である。

（５）前記一般式（Ｉ）で表される化合物が下記一般式（ＩＶ）で表される化合物であることを特徴とする上記（１）に記載の有機電界発光素子。

一般式（ＩＶ）中、Ｒ_２、Ｒ_６、Ｒ_７及びＲ_１１は置換基を表し、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_８、Ｒ_９、Ｒ_１０は水素原子あるいは置換基を表す。Ａ_１は、一般式（Ｉ）におけるＡ_１と同義である。

（６）前記一般式（I）で表される化合物が下記一般式（V）で表される化合物であることを特徴とする上記（１）に記載の有機電界発光素子。

式中、Ｒ₁₂、Ｒ₁₃、Ｒ₁₄、Ｒ₁₅、Ｒ₁₆、Ｒ_１７、Ｒ₁₈、Ｒ₁₉、Ｒ₂₀、Ｒ₂₁、Ｒ₂₂、Ｒ₂₃、Ｒ₂₄、Ｒ₂₅は水素原子あるいは置換基を表す。Ａ_１は、一般式（I）におけるＡ_１と同じ意味を表す。

（７）前記一般式（Ｉ）〜（Ｖ）におけるＡ_１が、前記化合物群（Ｉ）のうち（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）あるいは（ｈ）より選択された基であることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の有機電界発光素子。

（８）前記一般式（Ｉ）〜（Ｖ）におけるＡ_１が、前記化合物群（Ｉ）における（ｃ）すなわちカルボニル基であることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の有機電界発光素子。

（９）一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、有機層の少なくとも一層に前記一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で表される化合物の少なくとも一種含有し、且つ、発光層に少なくとも一種の三重項発光材料を含有することを特徴とする上記（１）〜（８）のいずれかに記載の有機電界発光素子。

（１０）前記発光層に含まれる三重項発光材料が白金錯体あるいはイリジウム錯体であることを特徴とする上記（９）に記載の有機電界発光素子。

（１１）一般式（Ｉ）〜（Ｖ）のいずれかで表される化合物の最低励起三重項エネルギー準位（以下、Ｔ_１と略す）が６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２７２．３５ｋＪ／ｍｏｌ）以上、９５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３９８．０５ｋＪ／ｍｏｌ）以下であることを特徴とする上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の有機電界発光素子。

（１２）一般式（Ｉ）〜（Ｖ）のいずれかで表される化合物のガラス転移温度（以下Ｔｇと略す）が１３０℃以上、４００℃以下であることを特徴とする上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の有機電界発光素子。

本発明によれば、駆動電圧が低い発光素子を提供できる。

本明細書において、一般式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）及び（Ｖ）で表される化合物は、「本発明の化合物」と同義で用いる。また本発明の化合物を含有する有機層を有する有機電界発光素子は、「本発明の素子」と同義で用いる。本明細書において置換基群Ａとは以下のように定義される。

（置換基群Ａ）
アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル）、シクロアルキル基（好ましくは炭素数３〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数３〜１０であり、例えばシクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなどが挙げられる。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。）、ヘテロ環オキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロ環チオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、より好ましくはフッ素原子が挙げられる）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。）、シリルオキシ基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。）などが挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。

一般式（Ｉ）について説明する。

一般式（Ｉ）において、Ｒ_１は置換基であり、その置換基は前記置換基群Ａから選ばれる。ｍは２以上の整数であり、ｎは１以上の整数であり、Ａ_１は前記化合物群（Ｉ）より選択される基を表す。ｍあるいはｎが２以上の場合、複数存在するＲ_１あるいはＡ_１は互いに同一でも異なっていてもよい。

次に一般式（Ｉ）の好ましい範囲について説明する。一般式（Ｉ）において、Ｒ_１は好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、ヒドラジノ基、ヘテロ環基であり、さらに好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アミノ基であり、さらに好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロ環基あるいはアミノ基であり、より好ましくはアリール基、ヘテロ環基あるいはアミノ基である。その好ましい例としては、前記置換基群（Ａ）で説明した好ましい範囲と同じである。
A₁は好ましくは、前記化合物群（I）における（a）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（e）、（ｈ）、（i）、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）あるいは（ｍ）より選択される場合であり、さらに好ましくは、（a）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（e）あるいは（ｈ）より選択される場合であり、より好ましくは、（a）、（ｃ）あるいは（ｄ）であり、最も好ましくは（ｃ）である。
ｍは２以上の整数を表し、好ましくは２以上５以下の整数であり、さらに好ましくは、ｍは２あるいは３である。ｎは１以上の整数を表し、好ましくは１以上４以下の整数であり、さらに好ましくは１以上３以下の整数であり、より好ましくは１あるいは２であり、最も好ましくは、ｎは１である。

本発明における一般式の関係は以下の通りである。一般式（Ｉ）は好ましくは一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）である。一般式（III）は好ましくは一般式（IV）あるいは一般式(Ｖ)である。

一般式（ＩＩ）について説明する。一般式（ＩＩ）においてＺ_１〜Ｚ_１５は、各々独立に、不飽和の五員環を形成するのに必要な炭素、窒素、酸素、硫黄、珪素、リンから選択される原子群を表す。Ｚ_１〜Ｚ_１５で構成される不飽和の五員環を形成する原子群が置換可能な場合、置換基を有していてもよく、不飽和の不飽和の五員環を形成する結合は単結合、二重結合のいかなる組み合わせであってもよい。Ｚ_１〜Ｚ_１５は、好ましくは、炭素、窒素、珪素、硫黄、酸素から構成される場合であり、より好ましくは、炭素、窒素、珪素から構成される場合であり、さらに好ましくは炭素あるいは窒素原子により構成される場合であり、特に好ましくは、Ｚ_１〜Ｚ_１５は炭素あるいは窒素原子により選択され、Ｚ_１〜Ｚ_５、Ｚ_６、〜Ｚ_１０、Ｚ_１１〜Ｚ_１５で構成される不飽和の環が、各々、置換又は無置換の、ピラゾール環、イミダゾール環あるいはトリアゾール環を表す場合である。Ｚ_１〜Ｚ_１５を構成する原子群において、さらに置換可能な場合、置換基を有していてもよく、複数の置換基が互いに結合し、縮環を形成しても良い。ｐは０あるいは１を表し、好ましくは、ｐは０である。Ａ_１は、一般式（Ｉ）におけるＡ_１と同じ意味を表し、その好ましい範囲も同じである。

一般式（ＩＩＩ）について説明する。一般式（ＩＩＩ）において、Ｚ_１６〜Ｚ_３３は、各々独立に、不飽和の六員環を形成するのに必要な炭素、窒素、酸素、硫黄、珪素、リンから選択される原子群を表す。Ｚ_１６〜Ｚ_３３で構成される不飽和の六員環を形成する原子群が置換可能な場合、置換基を有していてもよく、不飽和の不飽和の六員環を形成する結合は単結合、二重結合のいかなる組み合わせであってもよい。Ｚ_１６〜Ｚ_３３は、好ましくは、炭素、窒素、珪素、硫黄、酸素から構成される場合であり、より好ましくは、炭素、窒素、珪素から構成される場合であり、さらに好ましくは炭素あるいは窒素原子により構成される場合であり、特に好ましくは、Ｚ_１６〜Ｚ_３３は炭素あるいは窒素原子により選択され、Ｚ_１６〜Ｚ_２１、Ｚ_２２〜Ｚ_２７、あるいはＺ_２８〜Ｚ_３３で構成される不飽和の環が、各々、置換又は無置換の、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環あるいはピリダジン環を表す場合である。Ｚ_１６〜Ｚ_３３を構成する原子群において、さらに置換可能な場合、置換基を有していてもよく、複数の置換基が互いに結合し、縮環を形成しても良い。ｑは０あるいは１を表し、好ましくは、ｑは０である。Ａ_１は、一般式（Ｉ）におけるＡ_１と同じ意味を表し、その好ましい範囲も同じである。

一般式（ＩＶ）について説明する。一般式（ＩＶ）において、Ｒ_２、Ｒ_６、Ｒ_７及びＲ_１１は置換基を表し、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_８、Ｒ_９、Ｒ_１０は水素原子あるいは置換基を表す。Ｒ_２〜Ｒ_１１が置換基を表す場合、その置換基としては前記置換基群（Ａ）より選択され、Ｒ_２、Ｒ_６、Ｒ_７及びＲ_１１は好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、ヘテロ環基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基であり、より好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子であり、さらに好ましくは、アリール基、ヘテロ環基である。Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_８、Ｒ_９、Ｒ_１０は好ましくは、水素原子又はアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、ヘテロ環基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子であり、さらに好ましくは、水素原子、アリール基またはヘテロ環基である。Ｒ_２〜Ｒ_１１が置換基を表す場合、複数の置換基が互いに結合し、縮環を形成しても良い。Ａ_１は、一般式（Ｉ）におけるＡ_１と同じ意味を表し、その好ましい範囲も同じである。

一般式(Ｖ)について説明する。一般式（V）において、Ｒ₁₂、Ｒ₁₃、Ｒ₁₄、Ｒ₁₅、Ｒ₁₆、Ｒ_１７、Ｒ₁₈、Ｒ₁₉、Ｒ₂₀、Ｒ₂₁、Ｒ₂₂、Ｒ₂₃、Ｒ₂₄、Ｒ₂₅は水素原子あるいは置換基を表す。Ｒ₁₂、Ｒ₁₃、Ｒ₁₄、Ｒ₁₅、Ｒ₁₆、Ｒ_１７、Ｒ₁₈、Ｒ₁₉、Ｒ₂₀、Ｒ₂₁、Ｒ₂₂、Ｒ₂₃、Ｒ₂₄、Ｒ₂₅が置換基を表す場合、その置換基としては前記置換基群（Ａ）より選択され、好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子であり、さらに好ましくは、水素原子あるいはアリール基である。Ｒ₁₂、Ｒ₁₃、Ｒ₁₄、Ｒ₁₅、Ｒ₁₆、Ｒ_１７、Ｒ₁₈、Ｒ₁₉、Ｒ₂₀、Ｒ₂₁、Ｒ₂₂、Ｒ₂₃、Ｒ₂₄、Ｒ₂₅が置換基を表す場合、複数の置換基が互いに結合し、縮環を形成しても良い。A₁は、一般式（I）におけるA₁と同じ意味を表し、その好ましい範囲も同義である。

一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で表される化合物の最低励起三重項エネルギー準位（以下、Ｔ_１と略す場合がある。）は、好ましくは６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２７２．３５ｋＪ／ｍｏｌ）以上、９５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３９８．０５ｋＪ／ｍｏｌ）以下であり、さらに好ましくは、６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２７２．３５ｋＪ／ｍｏｌ）以上、８０ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３３５．２ｋＪ／ｍｏｌ）以下であり、より好ましくは、６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２７２．３５ｋＪ／ｍｏｌ）以上、７５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３１４．３ｋＪ／ｍｏｌ）以下であり、特に好ましくは、６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２７２．３５ｋＪ／ｍｏｌ）以上、７０ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２９３．３ｋＪ／ｍｏｌ）以下である。

化合物の最低励起三重項エネルギー準位については、井上晴夫、高木克彦、佐々木政子、朴鐘震共著「光化学Ｉ」、３４〜３８頁、丸善株式会社１９９９年発行や徳丸克巳著「光化学の世界」、４８〜５４頁、大日本図書社１９９３年発行等に詳しく説明されており、そこに挙げた記載の方法等により算出することができる。

一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で表される化合物は、蒸着性、熱安定性、膜のアモルファス性、結晶化抑制の観点から、ガラス転移温度（以下Ｔｇと略す）が１３０℃以上、４００℃以下が好ましく、さらに好ましくは１４０℃以上、３５０℃以下であり、より好ましくは、１５０℃以上、３００℃以下である。

本発明の化合物は低分子化合物であっても良く、また、オリゴマー化合物、ポリマー化合物（質量平均分子量（ポリスチレン換算）は好ましくは１０００〜５００００００、より好ましくは２０００〜１００００００、さらに好ましくは３０００〜１０００００である。）であっても良い。ポリマー化合物の場合、一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で表される構造がポリマー主鎖中に含まれても良く、また、ポリマー側鎖に含まれていても良い。また、ポリマー化合物の場合、ホモポリマー化合物であっても良く、共重合体であっても良い。本発明の化合物は低分子化合物が好ましい。

本発明の化合物は、有機ＥＬ素子に適用可能であり、発光材料、ホスト材料、励起子ブロック材料、電荷ブロック材料あるいは電荷輸送材料のいずれに用いることも可能であるが、好ましくは、発光材料、ホスト材料、励起子ブロック材料あるいは電荷輸送材料として利用する場合であり、より好ましくは、ホスト材料、励起子ブロック材料あるいは電荷輸送材料として利用する場合であり、さらに好ましくは電荷輸送材料として用いる場合である。発光材料として用いる場合は、紫外発光であっても赤外発光であっても良く、また蛍光発光であってもりん光発光であっても良い。電荷輸送材料として利用する場合、正孔輸送性であっても電子輸送性であってもよい。発光材料として用いる場合、紫外発光、可視光発光、赤外発光であってもよく、また蛍光発光であっても燐光発光であってもよい。
発光層中に本発明の化合物を発光材料として含有させる場合、発光層中、本発明の化合物は０．５質量〜９９．５質量％で含まれることが好ましく、より好ましくは１質量〜３０質量％、特に好ましくは１質量％〜１０質量％である。
発光層中に本発明の化合物をホスト材料として含有させる場合、発光層中、本発明の化合物は０．５質量〜９９．５質量％で含まれることが好ましく、より好ましくは７０質量〜９９質量％、特に好ましくは９０質量％〜９９質量％である。
また、本発明の化合物を、発光層以外の層に含有する場合には、１質量〜１００質量％で含まれることが好ましく、より好ましくは５質量〜１００質量％、特に好ましくは１０質量％〜１００質量％である。

次に本発明の化合物の化合物例を示すが、本発明はこれらに限定されない。

本発明の一般式（I）〜（Ｖ）で表される化合物において、例示化合物（１）はJournal of the American Chemical Society, 57, 367-368, (1935)に従って、例示化合物（４１）はTetrahedron，２４，４２８５−４２９７，（１９６８）に従って合成することができる。またそれ以外の例示化合物についても例えば、Organometallics，２０，４１８−４２３，（２００１）に記載の方法等を参照として合成することができるが、ここで挙げた方法に限定されるものではない。

本発明の一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で表される化合物を合成する際の反応時間は反応の活性により異なり、特に限定されないが、１分以上５日以下が好ましく、５分以上３日以下がより好ましく、１０分以上２４時間以下がさらに好ましい。

本発明の一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で表される化合物を合成する際の反応温度は反応の活性により異なり、特に限定されないが、０℃以上３００℃以下が好ましく、５℃以上２５０℃以下がより好ましく、１０℃以上２００℃以下がさらに好ましい。

次に、本発明の前記一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で表される化合物のうち、例示化合物（５２）及び（６１）の具体的な合成例を示すが、この方法に限定されるものではない。

＜本発明の化合物（５２）の合成＞
化合物（Ａ）はＢｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ １９９９，（７２），１，１１５−１２０．に従い、合成した。２００ｍＬの三口フラスコに、化合物（Ａ）３．４０ｇ（７．８３ｍｍｏｌ）をエタノール１７ｍｌを加え、室温下で撹拌しているところに、水素化ホウ素ナトリウム０．４６ｇ（１２ｍｍｏｌ）を加え、加熱還流下２時間撹拌した。室温まで冷却した後、反応混合物にアセトンを加え、さらに１時間撹拌した。反応混合物に水を加え、水層を酢酸エチルで抽出した。集めた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、生じた無機塩を濾別しロータリーエバポレーターで濃縮し、３．５０ｇの化合物（Ｂ）を定量的に得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ｉｎ ＣＤＣｌ_３）：
δ（ｐｐｍ）＝１．６１（ｂｒ．ｓ，１Ｈ），５．７１（ｂｒ．ｓ，１Ｈ），７．７１（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝７．８Ｈｚ），７．２７−７．３３（ｍ，２Ｈ），７．６０−７．６５（ｍ，２Ｈ），７．７２−７．７６（ｍ，２Ｈ）．

３００ｍＬの三口フラスコに、化合物（Ｂ）３．５０ｇ（８．０３ｍｍｏｌ）、ジヒドロピラン２．７２ｇ（３２．３ｍｍｏｌ）、トリフルオロ酢酸一滴を加え、室温下で７時間撹拌した。反応混合物に飽和重曹水を加え、水層を酢酸エチルで抽出した。集めた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、生じた無機塩を濾別しロータリーエバポレーターで濃縮し、約４ｇの化合物（Ｃ）を得た。この（Ｃ）はこれ以上精製することなく次の反応へと用いた。

３００ｍｌの三口フラスコに、化合物（Ｃ）４．００ｇ（７．６９ｍｍｏｌ）、無水テトラヒドロフラン４０ｍｌを加え、窒素気流下、−７８℃で撹拌しているところに、ｎ−ブチルリチウム（１．０Ｍヘキサン溶液、９．６０ ｍｌ，１５．４ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下した。反応混合物をそのまま１時間撹拌した後、トリフェニルシリルクロリド４．５３ｇ（１５．４ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（４５ｍｌ）をゆっくりと滴下した。反応混合物を−７８℃で一時間撹拌した後、ゆっくりと室温まで昇温させ、そのまま一晩放置した。反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、室温で一時間撹拌した後、水層を酢酸エチルで抽出した。集めた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。無機塩を濾別したのちロータリーエバポレーターで濃縮し、化合物（Ｄ）の粗体を約６ｇ得た。この化合物（Ｄ）はこれ以上精製することなく、速やかに次工程に使用した。

３００ｍｌの三口フラスコに、化合物（Ｄ）の粗体、メタノール４０ｍｌ、触媒量のｐ−トルエンスルホン酸一水和物を加え、１時間加熱還流した。その後、反応混合物に飽和食塩水を加え、水層を酢酸エチルで抽出した。集めた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。無機塩を濾別したのちロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた残渣をジクロロメタン２０ｍｌに溶解させ、イソシアヌル酸トリクロリド０．６ｇ（２．６ ｍｍｏｌ）、ＴＥＭＰＯ（2,2,6,6-Tetramethylpiperidine-1-Oxyl）を一片加え、室温下で４時間撹拌した。その後、反応混合物をセライト濾過し、濾液を飽和重曹水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。無機塩を濾別したのち、ロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、化合物（５２）を０．８４ｇ（収率：１５％、４段階）得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ｉｎ ＣＤＣｌ_３）：δ（ｐｐｍ）＝７．３３−７．４０（ｍ，１２Ｈ），７．４０−７．４５（ｍ，８Ｈ），７．５１−７．５６（ｍ，１２Ｈ），７．７３−７．７７（ｍ，４Ｈ），８．０２（ｂｒ．ｓ，２Ｈ）．

＜本発明の化合物（６１）の合成＞
窒素気流下、３００ｍｌ三口フラスコに化合物（Ａ）４．６１ｇ（１０．６ｍｍｏｌ）、２−ビフェニルボロン酸４．２１ｇ（２１．３ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン０．５６ｇ（２．１ｍｍｏｌ）、１，２−ジメトキシエタン４６ｍｌをいれて撹拌しているところに、酢酸パラジウム０．１２ｇ（０．５４ｍｍｏｌ）、飽和重曹水４６ｍｌを加えて５時間加熱還流した。その後、室温に戻した後、系内に水を加え撹拌した。生じた粗結晶を濾別し、水で洗浄した。粗結晶を酢酸エチルで過熱還流し完全に溶解させた後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。無機塩を濾別したのち、ロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、本発明の化合物（６１）を３．４８ｇ（収率６７．０％）で得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ｉｎ ＣＤＣｌ_３）：δ（ｐｐｍ）＝７．１０−７．１５（ｍ，４Ｈ），７．１７−７．２６（ｍ，８Ｈ），７．２８−７．３４（ｍ，４Ｈ），７．３８−７．４６（ｍ，８Ｈ），７．５５（ｂｒ．ｔ，２Ｈ，Ｊ＝４．７Ｈｚ）．

次に、本発明の化合物を含有する発光素子に関して説明する。本発明の発光素子は、本発明の化合物を利用する素子である点以外は通常の発光システム、駆動方法、利用形態などに用いることができる。一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で表される化合物は、発光材料、ホスト材料、励起子ブロック材料、電荷ブロック材料あるいは電荷輸送材料として利用する場合が好ましく、ホスト材料、励起子ブロック材料あるいは電荷輸送材料として利用する場合がさらに好ましい。発光材料として用いる場合は、紫外発光であっても赤外発光であっても良く、また蛍光発光であってもりん光発光であっても良い。電荷輸送材料として利用する場合、正孔輸送性であっても電子輸送性であってもよい。代表的な発光素子として有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を挙げることができる。

［有機電界発光素子］
以下、本発明の有機電界発光素子（以下、適宜「有機ＥＬ素子」と称する場合がある。）について詳細に説明する。
本発明の発光素子は基板上に陰極と陽極を有し、両電極の間に少なくとも有機発光層（以下、単に「発光層」と称する場合がある。）を含む有機層（有機化合物のみからなる層であってもよいし、無機化合物を含有する有機層であってもよい）を少なくとも一層有する。発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。

本発明における有機層の積層の態様としては、陽極側から、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。更に、正孔輸送層と発光層との間、又は、発光層と電子輸送層との間には、電荷ブロック層等を有していてもよい。陽極と正孔輸送層との間に、正孔注入層を有してもよく、陰極と電子輸送層との間には、電子注入層を有してもよい。尚、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。

次に、本発明の発光材料を構成する要素について、詳細に説明する。

＜基板＞
本発明で使用する基板としては、有機層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料が挙げられる。
例えば、基板としてガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。

基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。

基板は、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、有機発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。

基板には、その表面又は裏面に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。

＜陽極＞
陽極は、通常、有機層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。

陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられる。陽極材料の具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。この中で好ましいのは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。

陽極は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、陽極の形成は、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。

本発明の有機電界発光素子において、陽極の形成位置としては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記基板上に構成されるのが好ましい。この場合、陽極は、基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。

なお、陽極を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。

陽極の厚みとしては、陽極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜５０μｍ程度であり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。

陽極の抵抗値としては、１０^３Ω／□以下が好ましく、１０^２Ω／□以下がより好ましい。陽極が透明である場合は、無色透明であっても、有色透明であってもよい。透明陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。

なお、透明陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、ここに記載される事項を本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。

＜陰極＞
陰極は、通常、有機層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。

陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。

これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。

なお、陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの公報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。

陰極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。

陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。

本発明において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、陰極と前記有機層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を０．１〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。

陰極の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍ程度であり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
また、陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を１〜１０ｎｍの厚さに薄く成膜し、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。

＜有機層＞
本発明における有機層について説明する。
本発明の有機電界発光素子は、発光層を含む少なくとも一層の有機層を有しており、有機発光層以外の他の有機層としては、前述したごとく、正孔輸送層、電子輸送層、電荷ブロック層、正孔注入層、電子注入層等の各層が挙げられる。

−有機層の形成−
本発明の有機電界発光素子において、有機層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、転写法、印刷法等いずれによっても好適に形成することができる。

−有機発光層−
有機発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
本発明における発光層は、発光材料のみで構成されていても良く、ホスト材料と発光材料の混合層とした構成でも良い。発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であっても良く、ドーパントは１種であっても２種以上であっても良い。ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であっても良く、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。さらに、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいても良い。
また、発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。

本発明の一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で表される化合物と合わせて使用できる蛍光発光材料の例としては、例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、縮合芳香族化合物、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサジン誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、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、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール誘導体の金属錯体やピロメテン誘導体の金属錯体に代表される各種金属錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン誘導体などの化合物等が挙げられる。

錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子であり、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子である。上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。

燐光発光材料は、発光層中に、０．１〜４０質量％含有されることが好ましく、０．５〜２０質量％含有されることがより好ましい。

燐光発光材料は特に白金錯体あるいはイリジウム錯体であることが好ましく、より好ましくは白金錯体である。その具体的な例としては、国際公開特許２００４／１０８８５７号に記載の白金錯体がより好ましい。

また、本発明における発光層に含有されるホスト材料としては、例えば、カルバゾール骨格を有するもの、ジアリールアミン骨格を有するもの、ピリジン骨格を有するもの、ピラジン骨格を有するもの、トリアジン骨格を有するもの及びアリールシラン骨格を有するものや、後述の正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層の項で例示されている材料が挙げられる。

発光層の厚さは、特に限定されるものではないが、通常、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。

−正孔注入層、正孔輸送層−
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。正孔注入層、正孔輸送層は、具体的には、カルバゾール誘導体、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、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、有機シラン誘導体、カーボン、等を含有する層であることが好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
正孔輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、正孔注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。

−電子注入層、電子輸送層−
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。電子注入層、電子輸送層は、具体的には、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、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、等を含有する層であることが好ましい。

電子注入層、電子輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５０ｎｍ以下であることが好ましい。
電子輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、電子注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。
電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。

−正孔ブロック層−
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陰極側で隣接する有機層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔ブロック層を構成する有機化合物の例としては、ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、等が挙げられる。
正孔ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。

＜保護層＞
本発明において、有機ＥＬ素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。
その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２等の金属酸化物、ＳｉＮ_ｘ、ＳｉＮ_ｘＯ_ｙ等の金属窒化物、ＭｇＦ_２、ＬｉＦ、ＡｌＦ_３、ＣａＦ_２等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。

保護層の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。

＜封止＞
さらに、本発明の有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
また、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが、例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。

本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）を印加、又は直流電流を通電することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。

以下に本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。

（比較例１）洗浄したＩＴＯ電着層を有する基板を蒸着装置に入れ、ＮＰＤを５０ｎｍ蒸着し、この上にＣＢＰ及びCompound(79)（国際公開特許２００４／１０８８５７号に記載の化合物）を１０：１の質量比で４０ｎｍ蒸着し、さらにこの上にＢＡｌｑを３ｎｍ、さらにこの上にＡｌｑを３０ｎｍ蒸着した。得られた有機薄膜上にパターニングしたマスク（発光面積が４ｍｍ×５ｍｍとなる）を設置し、フッ化リチウムを３ｎｍ蒸着した後アルミニウムを６０ｎｍ蒸着して比較例１の有機ＥＬ素子を作製した。得られた有機ＥＬ素子に電流密度５００A/ｍ^２の直流定電流を通電したところ、発光が観測された。このときの駆動電圧は１２．５Ｖであった。輝度３００ｃｄ／ｍ²で１０時間発光させたときの駆動電圧は１４．５Ｖに上昇した。

（実施例１）
比較例１において、Balqの代わりに、本発明の化合物(５２)を用いた以外は比較例１と同様にして実施例１の有機ＥＬ素子を作成した。得られた有機ＥＬ素子に電流密度５００A/ｍ^２の直流定電流を通電したところ、発光が観測された。このときの駆動電圧は１２．０Ｖであった。輝度３００ｃｄ／ｍ²で１０時間発光させたところ、駆動電圧は１３．５Ｖに上昇したが、比較例１と比較して駆動電圧の上昇幅も小さかった。

実施例１において、本発明の化合物（５２）の代わりに、本発明の化合物(１)、（４１）を用いたところ、同様に駆動電圧の低減を達成できた。

本発明の有機電界発光素子は、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等の分野に好適に使用できる。また本発明の化合物は、医療用途、蛍光増白剤、写真用材料、ＵＶ吸収材料、レーザー色素、記録メディア用材料、インクジェット用顔料、カラーフィルター用染料、色変換フィルター、分析用途等にも適用可能である。

Claims (3)

1. 一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、下記一般式（ＩＶ）で表される化合物、及び下記一般式（Ｖ）で表される化合物、より選ばれる少なくとも一種を有機層の少なくとも一層に含有することを特徴とする有機電界発光素子。
   

   

   
   一般式（ＩＶ）中、Ｒ _２ 、Ｒ _６ 、Ｒ _７ 及びＲ _１１ はアリール基またはヘテロ環基を表し、Ｒ _３ 、Ｒ _４ 、Ｒ _５ 、Ｒ _８ 、Ｒ _９ 、Ｒ _１０ は水素原子、アリール基またはヘテロ環基を表す。Ａ _１ は、カルボニル基である。
   

   

   
   一般式（Ｖ）中、Ｒ ₁₂ 、Ｒ ₁₃ 、Ｒ ₁₄ 、Ｒ ₁₅ 、Ｒ ₁₆ 、Ｒ _１７ 、Ｒ ₁₈ 、Ｒ ₁₉ 、Ｒ ₂₀ 、Ｒ ₂₁ 、Ｒ ₂₂ 、Ｒ ₂₃ 、Ｒ ₂₄ 、Ｒ ₂₅ は水素原子又はアリール基を表し、Ａ _１ はカルボニル基である。
2. 一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、有機層の少なくとも一層に前記一般式（ＩＶ）で表される化合物、及び前記一般式（Ｖ）で表される化合物、より選ばれる少なくとも一種を含有し、且つ、発光層に少なくとも一種の三重項発光材料を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
3. 発光層に含まれる少なくとも一種の三重項発光材料が白金錯体あるいはイリジウム錯体であることを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光素子。