JP2013256490A - 化合物、発光材料および有機発光素子 - Google Patents

化合物、発光材料および有機発光素子 Download PDF

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Abstract

【課題】発光材料として有用な化合物の提供。
【解決手段】下記一般式で表される化合物。
Figure 2013256490

［Ａｒ1〜Ａｒ3はアリール基を表し、少なくとも１つはジベンゾ−１，４−オキサジジン基、又は、ジベンゾ−１，４−チアジン基で置換されたアリール基を表す。］
【選択図】なし

Description

本発明は、発光材料として有用な化合物とそれを用いた有機発光素子に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）などの有機発光素子の発光効率を高める研究が盛んに行われている。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する電子輸送材料、正孔輸送材料、発光材料などを新たに開発して組み合わせることにより、発光効率を高める工夫が種々なされてきている。その中には、１，３，５−トリアジン構造を含む化合物やフェナジン構造を含む化合物を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子に関する研究も見受けられ、これまでにも幾つかの提案がなされてきている。
例えば、特許文献１には、下記の一般式で表される１，３，５−トリアジン構造を含む化合物を、２つの電極間ではなくて電極の外側に形成される層内に含有させることによって光効率を改善することが記載されている。下記の一般式において、Ａｒ2、Ａｒ4およびＡｒ6はフェニレン基等であり、ｂ、ｄおよびｆは０〜３のいずれかの整数であり、Ｒ2、Ｒ4およびＲ6は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基など幅広い基の中から選択されることが規定されている。しかしながら、Ｒ2、Ｒ4およびＲ6として、フェノキサジン構造、フェノチアジン構造またはフェナジン構造を含む基は記載されていない。
Figure 2013256490
特許文献２には、下記の一般式で表されるフェナジン構造を含む化合物を、有機エレクトロルミネセンス素子などのホスト材料として用いることが記載されている。下記の一般式において、Ｒ1〜Ｒ8は水素原子、アルキル基、アリール基等であり、Ｒ9およびＲ10は水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基またはアルケニル基であることが規定されている。しかしながら、Ｒ9およびＲ10として、１，３，５−トリアジン構造を含む基は記載されていない。
Figure 2013256490
特開２０１０−４５０３４号公報 米国特許第６８６９６９９号公報
このように１，３，５−トリアジン構造を含む化合物やフェナジン構造等を含む化合物については、これまでにも検討がなされており、有機エレクトロルミネッセンス素子への応用に関する幾つかの提案もなされている。しかしながら、１，３，５−トリアジン構造と、フェノキサジン構造、フェノチアジン構造またはフェナジン構造をともに分子中に含む化合物については、具体的な検討がほとんどなされていない。特に、２，４，６−トリアリール−１，３，５−トリアジン構造と、フェノキサジン構造、フェノチアジン構造またはフェナジン構造とをともに含む化合物については、合成例すら報告されていない。このため、これらの構造を組み合わせた化合物がどのような性質を示すのかを正確に予測することは極めて困難である。特に、発光材料としての有用性については、引用文献１や引用文献２において発光材料としての用途がまったく記載されていないことからも明らかなように、予測の根拠となりうる文献を見出すことすら困難である。
本発明者らはこれらの従来技術の課題を考慮して、１，３，５−トリアジン構造と、フェノキサジン構造、フェノチアジン構造またはフェナジン構造をともに分子中に含む化合物を合成して、発光材料としての有用性を評価することを目的として検討を進めた。また、発光材料として有用な化合物の一般式を導きだし、発光効率が高い有機発光素子の構成を一般化することも目的として鋭意検討を進めた。
上記の目的を達成するために鋭意検討を進めた結果、本発明者らは、２，４，６−トリアリール−１，３，５−トリアジン構造と、フェノキサジン構造、フェノチアジン構造またはフェナジン構造とをともに含む化合物を合成することに成功するとともに、これらの化合物が発光材料として有用であることを初めて明らかにした。また、そのような化合物の中に、遅延蛍光材料として有用なものがあることを見出し、発光効率が高い有機発光素子を安価に提供しうることを明らかにした。本発明者らは、これらの知見に基づいて、上記の課題を解決する手段として、以下の本発明を提供するに至った。
［１］ 下記一般式（１）で表される化合物。
Figure 2013256490
 ［一般式（１）において、Ａｒ1〜Ａｒ3は各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表し、少なくとも１つは下記一般式（２）で表される基で置換されたアリール基を表す。］
Figure 2013256490
 ［一般式（２）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。ＺはＯ、Ｓ、Ｏ＝ＣまたはＡｒ4−Ｎを表し、Ａｒ4は置換もしくは無置換のアリール基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
［２］ 一般式（１）のＡｒ1〜Ａｒ3の少なくとも１つは下記一般式（３）で表される基で置換されたアリール基であることを特徴とする［１］に記載の化合物。
Figure 2013256490
 ［一般式（３）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
［３］ 一般式（１）のＡｒ1〜Ａｒ3の少なくとも１つは下記一般式（４）で表される基で置換されたアリール基であることを特徴とする［１］に記載の化合物。
Figure 2013256490
 ［一般式（４）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
［４］ 一般式（１）のＡｒ1〜Ａｒ3の少なくとも１つは下記一般式（５）で表される基で置換されたアリール基であることを特徴とする［１］に記載の化合物。
Figure 2013256490
 ［一般式（５）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
［５］ 下記一般式（６）で表される構造を有することを特徴とする［１］に記載の化合物。
Figure 2013256490
 ［一般式（６）において、Ａｒ2、Ａｒ3、Ａｒ2’およびＡｒ3’は各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ａｒ5およびＡｒ5’は各々独立に置換もしくは無置換のアリーレン基を表す。Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
［６］ 下記一般式（７）で表される構造を有することを特徴とする［１］に記載の化合物。
Figure 2013256490
 ［一般式（７）において、Ｒ11〜Ｒ25の少なくとも１つは上記一般式（２）で表される基を表し、その他は各々独立に水素原子または上記一般式（２）以外の置換基を表す。Ｒ11とＲ12、Ｒ12とＲ13、Ｒ13とＲ14、Ｒ14とＲ15、Ｒ16とＲ17、Ｒ17とＲ18、Ｒ18とＲ19、Ｒ19とＲ20、Ｒ21とＲ22、Ｒ22とＲ23、Ｒ23とＲ24、Ｒ24とＲ25は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
［７］ 一般式（７）のＲ11〜Ｒ25の少なくとも１つは上記一般式（３）で表される基であることを特徴とする［６］に記載の化合物。
［８］ 一般式（７）のＲ11〜Ｒ25の少なくとも１つは上記一般式（４）で表される基であることを特徴とする［６］に記載の化合物。
［９］ 一般式（７）のＲ11〜Ｒ25の少なくとも１つは上記一般式（５）で表される基であることを特徴とする［６］に記載の化合物。
［１０］ 一般式（７）のトリアジン環の中心を軸とする回転対称構造を有することを特徴とする［７］〜［９］のいずれか１項に記載の化合物。
［１１］ 下記一般式（８）で表される構造を有することを特徴とする［６］に記載の化合物。
Figure 2013256490
 ［一般式（８）において、Ｒ1〜Ｒ8、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ14〜Ｒ25、Ｒ11’、Ｒ12’およびＲ14’〜Ｒ 25’は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8、Ｒ11とＲ12、Ｒ14とＲ15、Ｒ16とＲ17、Ｒ17とＲ18、Ｒ18とＲ19、Ｒ19とＲ20、Ｒ21とＲ22、Ｒ22とＲ23、Ｒ23とＲ24、Ｒ24とＲ25、Ｒ11’とＲ12’、Ｒ14’とＲ15’、Ｒ16’とＲ17’、Ｒ17’とＲ18’、Ｒ18’とＲ19’、Ｒ19’とＲ20’、Ｒ21’とＲ22’、Ｒ22’とＲ23’、Ｒ23’とＲ24’、Ｒ24’とＲ25’は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
［１２］ ［１］〜［１１］のいずれか１項に記載の化合物からなる発光材料。
［１３］ 上記一般式（１）で表される構造を有する遅延蛍光体。
［１４］ ［１２］に記載の発光材料を含む発光層を基板上に有することを特徴とする有機発光素子。
［１５］ 遅延蛍光を放射することを特徴とする［１４］に記載の有機発光素子。
［１６］ 有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする［１４］または［１５］に記載の有機発光素子。
本発明の化合物は、発光材料として有用である。また、本発明の化合物の中には遅延蛍光を放射するものが含まれている。本発明の化合物を発光材料として用いた有機発光素子は、高い発光効率を実現しうる。
有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成例を示す概略断面図である。 実施例１の化合物１のトルエン溶液の発光スペクトルである。 実施例１の化合物１のトルエン溶液の時間分解スペクトルである。 実施例１の化合物７のトルエン溶液の発光スペクトルである。 実施例１の化合物７のトルエン溶液の時間分解スペクトルである。 実施例２の化合物１を用いた薄膜型有機フォトルミネッセンス素子の発光スペクトルである。 実施例２の化合物１を用いた薄膜型有機フォトルミネッセンス素子の温度による各蛍光成分の量子効率の変化を示すグラフである。 実施例２の化合物１３を用いた薄膜型有機フォトルミネッセンス素子の発光スペクトルである。 実施例３の化合物１を用いた有機エレクトロミネッセンス素子の発光スペクトルである。 実施例３の化合物１を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−電圧−輝度特性を示すグラフである。 実施例３の化合物１を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の外部量子効率−電流密度特性を示すグラフである。 実施例３の化合物２を用いた有機エレクトロミネッセンス素子の発光スペクトルである。 実施例３の化合物２を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−電圧特性を示すグラフである。 実施例３の化合物２を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の外部量子効率−電流密度特性を示すグラフである。 実施例３の化合物２を用いた別の有機エレクトロミネッセンス素子の発光スペクトルである。 実施例３の化合物２を用いた別の有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−電圧特性を示すグラフである。 実施例３の化合物２を用いた別の有機エレクトロルミネッセンス素子の外部量子効率−電流密度特性を示すグラフである。 実施例３の化合物３を用いた有機エレクトロミネッセンス素子の発光スペクトルである。 実施例３の化合物３を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−電圧を示すグラフである。 実施例３の化合物３を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の外部量子効率−電流密度特性を示すグラフである。 実施例３の化合物４を用いた有機エレクトロミネッセンス素子の発光スペクトルである。 実施例３の化合物４を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−電圧を示すグラフである。 実施例３の化合物４を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の外部量子効率−電流密度特性を示すグラフである。 実施例３の化合物５を用いた有機エレクトロミネッセンス素子の発光スペクトルである。 実施例３の化合物５を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−電圧を示すグラフである。 実施例３の化合物５を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の外部量子効率−電流密度特性を示すグラフである。 実施例３の化合物１３を用いた有機エレクトロミネッセンス素子の発光スペクトルである。
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
［一般式（１）で表される化合物］
本発明の化合物は、下記一般式（１）で表される構造を有することを特徴とする。
Figure 2013256490
 ［一般式（１）において、Ａｒ1〜Ａｒ3は各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表し、少なくとも１つは下記一般式（２）で表される基で置換されたアリール基を表す。］
Figure 2013256490
 ［一般式（２）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。ＺはＯ、Ｓ、Ｏ＝ＣまたはＡｒ4−Ｎを表し、Ａｒ4は置換もしくは無置換のアリール基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
一般式（１）のＡｒ1〜Ａｒ3が表すアリール基を構成する芳香環は、単環であっても融合環であってもよく、具体例としてベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環を挙げることができる。アリール基の炭素数は６〜４０であることが好ましく、６〜２０であることがより好ましく、６〜１４であることがさらに好ましい。Ａｒ1〜Ａｒ3のうちの少なくとも１つは、一般式（２）で表される基で置換されたアリール基である。Ａｒ1〜Ａｒ3のうちの２つが一般式（２）で表される基で置換されたアリール基であってもよいし、３つとも一般式（２）で表される基で置換されたアリール基であってもよい。また、１つのアリール基は２つ以上の一般式（２）で表される基で置換されていてもよい。Ａｒ1〜Ａｒ3が表すアリール基に置換しうる置換基の説明と好ましい範囲については、後述のＲ1〜Ｒ8がとりうる置換基の説明と好ましい範囲を参照することができる。
一般式（２）のＲ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1〜Ｒ8はすべてが水素原子であってもよい。また、２個以上が置換基である場合、それらの置換基は同じであっても異なっていてもよい。置換基としては、例えばヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数１〜２０のアルキル置換アミノ基、炭素数１２〜４０のアリール置換アミノ基、炭素数２〜２０のアシル基、炭素数６〜４０のアリール基、炭素数３〜４０のヘテロアリール基、炭素数１２〜４０の置換もしくは無置換のカルバゾリル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルコキシカルボニル基、炭素数１〜１０のアルキルスルホニル基、炭素数１〜１０のハロアルキル基、アミド基、炭素数２〜１０のアルキルアミド基、炭素数３〜２０のトリアルキルシリル基、炭素数４〜２０のトリアルキルシリルアルキル基、炭素数５〜２０のトリアルキルシリルアルケニル基、炭素数５〜２０のトリアルキルシリルアルキニル基およびニトロ基等が挙げられる。これらの具体例のうち、さらに置換基により置換可能なものは置換されていてもよい。より好ましい置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１〜２０の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数６〜４０の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数３〜４０の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、炭素数１〜１０の置換もしくは無置換のジアルキルアミノ基、炭素数１２〜４０の置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、炭素数１２〜４０の置換もしくは無置換のカルバゾリル基である。さらに好ましい置換基は、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、炭素数１〜１０の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数１〜１０の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数１〜１０の置換もしくは無置換のジアルキルアミノ基、炭素数１２〜４０の置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、炭素数６〜１５の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数３〜１２の置換もしくは無置換のヘテロアリール基である。
本明細書でいうアルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、より好ましくは炭素数１〜６であり、具体例としてメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基を挙げることができる。アリール基は、単環でも融合環でもよく、具体例としてフェニル基、ナフチル基を挙げることができる。アルコキシ基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、より好ましくは炭素数１〜６であり、具体例としてメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、イソプロピポキシ基を挙げることができる。ジアルキルアミノ基の２つのアルキル基は、互いに同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。ジアルキルアミノ基の２つのアルキル基は、各々独立に直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、より好ましくは炭素数１〜６であり、具体例としてメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基を挙げることができる。ジアルキルアミノ基の２つのアルキル基は互いに結合してアミノ基の窒素原子とともに環状構造を形成していてもよい。置換基として採用しうるアリール基は、単環でも融合環でもよく、具体例としてフェニル基、ナフチル基を挙げることができる。ヘテロアリール基も、単環でも融合環でもよく、具体例としてピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、トリアジル基、トリアゾリル基、ベンゾトリアゾリル基を挙げることができる。これらのヘテロアリール基は、ヘテロ原子を介して結合する基であっても、ヘテロアリール環を構成する炭素原子を介して結合する基であってもよい。ジアリールアミノ基の２つのアリール基は、単環でも融合環でもよく、具体例としてフェニル基、ナフチル基を挙げることができる。ジアリールアミノ基の２つのアリール基は互いに結合してアミノ基の窒素原子とともに環状構造を形成していてもよい。例えば、９−カルバゾリル基を挙げることができる。
一般式（２）におけるＲ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。環状構造は芳香環であっても脂肪環であってもよく、またヘテロ原子を含むものであってもよい。ここでいうヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択されるものであることが好ましい。形成される環状構造の例として、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環、イミダゾリン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、シクロヘキサジエン環、シクロヘキセン環、シクロペンタエン環、シクロヘプタトリエン環、シクロヘプタジエン環、シクロヘプタエン環などを挙げることができる。
一般式（２）のＺはＯ、Ｓ、Ｏ＝ＣまたはＡｒ4−Ｎを表し、Ａｒ4は置換もしくは無置換のアリール基を表す。Ａｒ4が表すアリール基を構成する芳香環は、単環であっても融合環であってもよく、具体例としてベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環を挙げることができる。アリール基の炭素数は６〜４０であることが好ましく、６〜２０であることがより好ましい。Ａｒ4が表すアリール基に置換しうる置換基の説明と好ましい範囲については、上記のＲ1〜Ｒ8がとりうる置換基の説明と好ましい範囲を参照することができる。
一般式（２）で表される基は、下記一般式（３）で表される構造を有する基であるか、下記一般式（４）で表される構造を有する基であるか、または、下記一般式（５）で表される構造を有する基であることが好ましい。
Figure 2013256490
一般式（３）〜（５）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1〜Ｒ8の説明と好ましい範囲については、一般式（２）の対応する記載を参照することができる。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
一般式（２）のＺがＡｒ4−Ｎであるとき、一般式（１）で表される化合物は、特に下記一般式（６）で表される構造を包含する。
Figure 2013256490
一般式（６）において、Ａｒ2、Ａｒ3、Ａｒ2’およびＡｒ3’は各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ａｒ5およびＡｒ5’は各々独立に置換もしくは無置換のアリーレン基を表す。Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
一般式（６）のＡｒ2、Ａｒ3、Ａｒ2’およびＡｒ3’の説明と好ましい範囲については、一般式（１）のＡｒ1〜Ａｒ3の説明と好ましい範囲を参照することができる。一般式（６）のＡｒ5およびＡｒ5’がとりうるアリーレン基を構成する芳香環は、単環であっても融合環であってもよく、具体例としてベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環を挙げることができる。アリーレン基の炭素数は６〜４０であることが好ましく、６〜２０であることがより好ましく、６〜１４であることがさらに好ましい。一般式（６）のＲ1〜Ｒ8の説明と好ましい範囲については、一般式（２）のＲ1〜Ｒ8の説明と好ましい範囲を参照することができる。
一般式（６）で表される化合物のうち、Ａｒ2とＡｒ2’が同一であり、Ａｒ3とＡｒ3’が同一であり、Ａｒ5とＡｒ5’が同一である化合物は合成が容易であるという利点がある。
一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（７）で表される構造を有するものであることが好ましい。
Figure 2013256490
一般式（７）において、Ｒ11〜Ｒ25の少なくとも１つは上記一般式（２）で表される基を表し、その他は各々独立に水素原子または上記一般式（２）以外の置換基を表す。
一般式（７）のＲ11〜Ｒ25の少なくとも１つは一般式（２）で表される基であるが、一般式（２）で表される基の置換数はＲ11〜Ｒ25のうちの１〜９個であることが好ましく、１〜６個であることがより好ましい。例えば１〜３個の範囲内で選択したりすることができる。一般式（２）で表される基は、１，３，５−トリアジン環に結合している３つのベンゼン環のそれぞれに結合していてもよいし、いずれか１つまたは２つだけに結合していてもよい。好ましいのは、３つのベンゼン環のそれぞれが一般式（２）で表される基を０〜３個有する場合であり、より好ましいのは３つのベンゼン環のそれぞれが一般式（２）で表される基を０〜２個有する場合である。例えば、３つのベンゼン環のそれぞれが一般式（２）で表される基を０または１個有する場合を選択したりすることができる。
一般式（２）で表される基の置換位置はＲ11〜Ｒ25のいずれであってもよいが、置換位置はＲ12〜Ｒ14、Ｒ17〜Ｒ19およびＲ22〜Ｒ24の中から選択することが好ましい。例えば、Ｒ12〜Ｒ14のうちの０〜２個、Ｒ17〜Ｒ19のうちの０〜２個、Ｒ22〜Ｒ24のうちの０〜２個が一般式（２）で表される基である場合や、Ｒ12〜Ｒ14のうちの０または１個、Ｒ17〜Ｒ19のうちの０または１個、Ｒ22〜Ｒ24のうちの０または１個が一般式（２）で表される基である場合を例示することができる。
Ｒ11〜Ｒ25のうちの１個が一般式（２）で表される基で置換されているとき、その置換位置はＲ12またはＲ13であることが好ましい。Ｒ11〜Ｒ25のうちの２個が一般式（２）で表される基で置換されているとき、その置換位置はＲ12とＲ14であるか、あるいは、Ｒ12またはＲ13のいずれかとＲ17またはＲ18のいずれかであることが好ましい。Ｒ11〜Ｒ25のうちの３個が一般式（２）で表される基で置換されているとき、その置換位置はＲ12とＲ14とＲ17またはＲ18のいずれかであるか、あるいは、Ｒ12またはＲ13のいずれかとＲ17またはＲ18のいずれかとＲ22またはＲ23のいずれかであることが好ましい。
Ｒ11〜Ｒ25のうち、一般式（２）で表される基ではないものは、各々独立に水素原子または一般式（２）以外の置換基を表す。これらはすべてが水素原子であってもよい。また、２個以上が置換基である場合、それらの置換基は同じであっても異なっていてもよい。Ｒ11〜Ｒ25がとりうる置換基の説明と好ましい範囲については、上記のＲ1〜Ｒ8がとりうる置換基の説明と好ましい範囲を参照することができる。
なお、一般式（７）におけるＲ11とＲ12、Ｒ12とＲ13、Ｒ13とＲ14、Ｒ14とＲ15、Ｒ16とＲ17、Ｒ17とＲ18、Ｒ18とＲ19、Ｒ19とＲ20、Ｒ21とＲ22、Ｒ22とＲ23、Ｒ23とＲ24、Ｒ24とＲ25は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。環状構造の説明と好ましい範囲についは、一般式（２）の対応する記載を参照することができる。
一般式（７）に含まれる一般式（２）で表される基は、上記一般式（３）で表される構造を有する基であるか、上記一般式（４）で表される構造を有する基であるか、または、上記一般式（５）で表される構造を有する基であることが好ましい。
一般式（７）で表される化合物は、分子構造が対称形であることが好ましい。例えば、トリアジン環の中心を軸とする回転対称構造を有することが好ましい。このとき、一般式（７）のＲ11とＲ16とＲ21は同一であり、Ｒ12とＲ17とＲ22は同一であり、Ｒ13とＲ18とＲ23は同一であり、Ｒ14とＲ19とＲ24は同一であり、Ｒ15とＲ20とＲ25は同一である。例えば、Ｒ13とＲ18とＲ23が一般式（２）で表される基であって、その他が水素原子である化合物を挙げることができる。
一般式（２）のＺがＡｒ4−Ｎであるとき、一般式（７）で表される化合物は、特に下記一般式（８）で表される構造を包含する。
Figure 2013256490
一般式（８）において、Ｒ1〜Ｒ8、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ14〜Ｒ25、Ｒ11’、Ｒ12’およびＲ14’〜Ｒ 25’は各々独立に水素原子または置換基を表す。一般式（８）のＲ1〜Ｒ8の説明と好ましい範囲については、一般式（２）のＲ1〜Ｒ8の説明と好ましい範囲を参照することができる。一般式（８）のＲ11、Ｒ12、Ｒ14〜Ｒ25、Ｒ11’、Ｒ12’およびＲ14’〜Ｒ 25’の説明と好ましい範囲については、一般式（７）のＲ11〜Ｒ25の説明と好ましい範囲を参照することができる。一般式（８）におけるＲ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8、Ｒ11とＲ12、Ｒ14とＲ15、Ｒ16とＲ17、Ｒ17とＲ18、Ｒ18とＲ19、Ｒ19とＲ20、Ｒ21とＲ22、Ｒ22とＲ23、Ｒ23とＲ24、Ｒ24とＲ25、Ｒ11’とＲ12’、Ｒ14’とＲ15’、Ｒ16’とＲ17’、Ｒ17’とＲ18’、Ｒ18’とＲ19’、Ｒ19’とＲ20’、Ｒ21’とＲ22’、Ｒ22’とＲ23’、Ｒ23’とＲ24’、Ｒ24’とＲ25’は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。環状構造の説明と好ましい範囲についは、一般式（２）の対応する記載を参照することができる。
以下において、一般式（１）で表される化合物の具体例を例示する。ただし、本発明において用いることができる一般式（１）で表される化合物はこれらの具体例によって限定的に解釈されるべきものではない。
Figure 2013256490
Figure 2013256490
Figure 2013256490
一般式（１）で表される化合物の分子量は、例えば一般式（１）で表される化合物を含む有機層を蒸着法により製膜して利用することを意図する場合には、１５００以下であることが好ましく、１２００以下であることがより好ましく、１０００以下であることがさらに好ましく、８００以下であることがさらにより好ましい。分子量の下限値は、一般式（１）で表される最小化合物の分子量である。
一般式（１）で表される化合物は、分子量にかかわらず塗布法で成膜してもよい。塗布法を用いれば、分子量が比較的大きな化合物であっても成膜することが可能である。
本発明を応用して、分子内に一般式（１）で表される構造を複数個含む化合物を、発光材料として用いることも考えられる。
例えば、一般式（１）で表される構造中にあらかじめ重合性基を存在させておいて、その重合性基を重合させることによって得られる重合体を、発光材料として用いることが考えられる。具体的には、一般式（１）のＡｒ1〜Ａｒ3のいずれかに重合性官能基を含むモノマーを用意して、これを単独で重合させるか、他のモノマーとともに共重合させることにより、繰り返し単位を有する重合体を得て、その重合体を発光材料として用いることが考えられる。あるいは、一般式（１）で表される構造を有する化合物どうしをカップリングさせることにより、二量体や三量体を得て、それらを発光材料として用いることも考えられる。
一般式（１）で表される構造を含む繰り返し単位を有する重合体の例として、下記一般式（９）または（１０）で表される構造を含む重合体を挙げることができる。
Figure 2013256490
一般式（９）および（１０）において、Ｑは一般式（１）で表される構造を含む基を表し、Ｌ1およびＬ2は連結基を表す。連結基の炭素数は、好ましくは０〜２０であり、より好ましくは１〜１５であり、さらに好ましくは２〜１０である。連結基は−Ｘ11−Ｌ11−で表される構造を有するものであることが好ましい。ここで、Ｘ11は酸素原子または硫黄原子を表し、酸素原子であることが好ましい。Ｌ11は連結基を表し、置換もしくは無置換のアルキレン基、または置換もしくは無置換のアリーレン基であることが好ましく、炭素数１〜１０の置換もしくは無置換のアルキレン基、または置換もしくは無置換のフェニレン基であることがより好ましい。
一般式（９）および（１０）において、Ｒ101、Ｒ102、Ｒ103およびＲ104は、各々独立に置換基を表す。好ましくは、炭素数１〜６の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数１〜６の置換もしくは無置換のアルコキシ基、ハロゲン原子であり、より好ましくは炭素数１〜３の無置換のアルキル基、炭素数１〜３の無置換のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子であり、さらに好ましくは炭素数１〜３の無置換のアルキル基、炭素数１〜３の無置換のアルコキシ基である。
Ｌ1およびＬ2で表される連結基は、Ｑを構成する一般式（１）の構造のＡｒ1〜Ａｒ1のいずれかに結合する。１つのＱに対して連結基が２つ以上連結して架橋構造や網目構造を形成していてもよい。
繰り返し単位の具体的な構造例として、下記式（１１）〜（１４）で表される構造を挙げることができる。
Figure 2013256490
これらの式（１１）〜（１４）を含む繰り返し単位を有する重合体は、一般式（１）のＡｒ1〜Ａｒ3の置換基の少なくとも１つをヒドロキシ基にしておき、それをリンカーとして下記化合物を反応させて重合性基を導入し、その重合性基を重合させることにより合成することができる。
Figure 2013256490
分子内に一般式（１）で表される構造を含む重合体は、一般式（１）で表される構造を有する繰り返し単位のみからなる重合体であってもよいし、それ以外の構造を有する繰り返し単位を含む重合体であってもい。また、重合体の中に含まれる一般式（１）で表される構造を有する繰り返し単位は、単一種であってもよいし、２種以上であってもよい。一般式（１）で表される構造を有さない繰り返し単位としては、通常の共重合に用いられるモノマーから誘導されるものを挙げることができる。例えば、エチレン、スチレンなどのエチレン性不飽和結合を有するモノマーから誘導される繰り返し単位を挙げることができる。
［一般式（１）で表される化合物の合成方法］
一般式（１）で表される化合物は、既知の反応を組み合わせることによって合成することができる。例えば、一般式（１）のＡｒ1が、一般式（２）で表される基で置換されたアリール基である場合の合成は、以下のスキームにしたがって一般式（１５）で表される化合物と一般式（１６）で表される化合物をカップリングさせることにより行うことができる。このカップリング反応自体は公知の反応であり、公知の反応条件を適宜選択して用いることができる。また、一般式（１６）で表される化合物は、例えば、対応する塩化物をアミンに変換し、さらに臭化物へと変換することにより合成することが可能である。
Figure 2013256490
上記スキームにおけるＲ1〜Ｒ8、Ｚの定義については、一般式（２）の対応する記載を参照することができる。上のスキームにおけるＡｒ2、Ａｒ3、Ａｒ5の定義については、一般式（６）の対応する記載を参照することができる。
上記スキームにおいて用いる一般式（１６）で表される化合物を、臭素による多置換体に変更することにより、一般式（２）で表される基を複数導入した化合物を合成することが可能である。
上記の反応の詳細については、後述の合成例を参考にすることができる。また、一般式（１）で表される化合物は、その他の公知の合成反応を組み合わせることによっても合成することができる。
［有機発光素子］
本発明の一般式（１）で表される化合物は、有機発光素子の発光材料として有用である。このため、本発明の一般式（１）で表される化合物は、有機発光素子の発光層に発光材料として効果的に用いることができる。一般式（１）で表される化合物の中には、遅延蛍光を放射する遅延蛍光材料（遅延蛍光体）が含まれている。すなわち本発明は、一般式（１）で表される構造を有する遅延蛍光体の発明と、一般式（１）で表される化合物を遅延蛍光体として使用する発明と、一般式（１）で表される化合物を用いて遅延蛍光を発光させる方法の発明も提供する。そのような化合物を発光材料として用いた有機発光素子は、遅延蛍光を放射し、発光効率が高いという特徴を有する。その原理を、有機エレクトロルミネッセンス素子を例にとって説明すると以下のようになる。
有機エレクトロルミネッセンス素子においては、正負の両電極より発光材料にキャリアを注入し、励起状態の発光材料を生成し、発光させる。通常、キャリア注入型の有機エレクトロルミネッセンス素子の場合、生成した励起子のうち、励起一重項状態に励起されるのは２５％であり、残り７５％は励起三重項状態に励起される。従って、励起三重項状態からの発光であるリン光を利用するほうが、エネルギーの利用効率が高い。しかしながら、励起三重項状態は寿命が長いため、励起状態の飽和や励起三重項状態の励起子との相互作用によるエネルギーの失活が起こり、一般にリン光の量子収率が高くないことが多い。一方、遅延蛍光材料は、項間交差等により励起三重項状態へとエネルギーが遷移した後、三重項−三重項消滅あるいは熱エネルギーの吸収により、励起一重項状態に逆項間交差され蛍光を放射する。有機エレクトロルミネッセンス素子においては、なかでも熱エネルギーの吸収による熱活性化型の遅延蛍光材料が特に有用であると考えられる。有機エレクトロルミネッセンス素子に遅延蛍光材料を利用した場合、励起一重項状態の励起子は通常通り蛍光を放射する。一方、励起三重項状態の励起子は、デバイスが発する熱を吸収して励起一重項へ項間交差され蛍光を放射する。このとき、励起一重項からの発光であるため蛍光と同波長での発光でありながら、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差により、生じる光の寿命（発光寿命）は通常の蛍光やりん光よりも長くなるため、これらよりも遅延した蛍光として観察される。これを遅延蛍光として定義できる。このような熱活性化型の励起子移動機構を用いれば、キャリア注入後に熱エネルギーの吸収を経ることにより、通常は２５％しか生成しなかった励起一重項状態の化合物の比率を２５％以上に引き上げることが可能となる。１００℃未満の低い温度でも強い蛍光および遅延蛍光を発する化合物を用いれば、デバイスの熱で充分に励起三重項状態から励起一重項状態への項間交差が生じて遅延蛍光を放射するため、発光効率を飛躍的に向上させることができる。
本発明の一般式（１）で表される化合物を発光層の発光材料として用いることにより、有機フォトルミネッセンス素子（有機ＰＬ素子）や有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）などの優れた有機発光素子を提供することができる。有機フォトルミネッセンス素子は、基板上に少なくとも発光層を形成した構造を有する。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも陽極、陰極、および陽極と陰極の間に有機層を形成した構造を有する。有機層は、少なくとも発光層を含むものであり、発光層のみからなるものであってもよいし、発光層の他に１層以上の有機層を有するものであってもよい。そのような他の有機層として、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層、励起子阻止層などを挙げることができる。正孔輸送層は正孔注入機能を有した正孔注入輸送層でもよく、電子輸送層は電子注入機能を有した電子注入輸送層でもよい。具体的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構造例を図１に示す。図１において、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は電子輸送層、７は陰極を表わす。
以下において、有機エレクトロルミネッセンス素子の各部材および各層について説明する。なお、基板と発光層の説明は有機フォトルミネッセンス素子の基板と発光層にも該当する。
（基板）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。この基板については、特に制限はなく、従来から有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであればよく、例えば、ガラス、透明プラスチック、石英、シリコンなどからなるものを用いることができる。
（陽極）
有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが好ましく用いられる。このような電極材料の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極材料の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な材料を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
（陰極）
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが用いられる。このような電極材料の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性および酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陽極の説明で挙げた導電性透明材料を陰極に用いることで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
（発光層）
発光層は、陽極および陰極のそれぞれから注入された正孔および電子が再結合することにより励起子が生成した後、発光する層であり、発光材料を単独で発光層に使用しても良いが、好ましくは発光材料とホスト材料を含む。発光材料としては、一般式（１）で表される本発明の化合物群から選ばれる１種または２種以上を用いることができる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子および有機フォトルミネッセンス素子が高い発光効率を発現するためには、発光材料に生成した一重項励起子および三重項励起子を、発光材料中に閉じ込めることが重要である。従って、発光層中に発光材料に加えてホスト材料を用いることが好ましい。ホスト材料としては、励起一重項エネルギー、励起三重項エネルギーの少なくとも何れか一方が本発明の発光材料よりも高い値を有する有機化合物を用いることができる。その結果、本発明の発光材料に生成した一重項励起子および三重項励起子を、本発明の発光材料の分子中に閉じ込めることが可能となり、その発光効率を十分に引き出すことが可能となる。もっとも、一重項励起子および三重項励起子を十分に閉じ込めることができなくても、高い発光効率を得ることが可能な場合もあるため、高い発光効率を実現しうるホスト材料であれば特に制約なく本発明に用いることができる。本発明の有機発光素子または有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光は発光層に含まれる本発明の発光材料から生じる。この発光は蛍光発光および遅延蛍光発光の両方を含む。但し、発光の一部或いは部分的にホスト材料からの発光があってもかまわない。
ホスト材料を用いる場合、発光材料である本発明の化合物が発光層中に含有される量は０．１重量％以上であることが好ましく、１重量％以上であることがより好ましく、また、５０重量％以下であることが好ましく、２０重量％以下であることがより好ましく、１０重量％以下であることがさらに好ましい。
発光層におけるホスト材料としては、正孔輸送能、電子輸送能を有し、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高いガラス転移温度を有する有機化合物であることが好ましい。
（注入層）
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、正孔注入層と電子注入層があり、陽極と発光層または正孔輸送層の間、および陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。注入層は必要に応じて設けることができる。
（阻止層）
阻止層は、発光層中に存在する電荷（電子もしくは正孔）および／または励起子の発光層外への拡散を阻止することができる層である。電子阻止層は、発光層および正孔輸送層の間に配置されることができ、電子が正孔輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。同様に、正孔阻止層は発光層および電子輸送層の間に配置されることができ、正孔が電子輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。阻止層はまた、励起子が発光層の外側に拡散することを阻止するために用いることができる。すなわち電子阻止層、正孔阻止層はそれぞれ励起子阻止層としての機能も兼ね備えることができる。本明細書でいう電子阻止層または励起子阻止層は、一つの層で電子阻止層および励起子阻止層の機能を有する層を含む意味で使用される。
（正孔阻止層）
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は電子を輸送しつつ、正孔が電子輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。正孔阻止層の材料としては、後述する電子輸送層の材料を必要に応じて用いることができる。
（電子阻止層）
電子阻止層とは、広い意味では正孔を輸送する機能を有する。電子阻止層は正孔を輸送しつつ、電子が正孔輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔が再結合する確率を向上させることができる。
（励起子阻止層）
励起子阻止層とは、発光層内で正孔と電子が再結合することにより生じた励起子が電荷輸送層に拡散することを阻止するための層であり、本層の挿入により励起子を効率的に発光層内に閉じ込めることが可能となり、素子の発光効率を向上させることができる。励起子阻止層は発光層に隣接して陽極側、陰極側のいずれにも挿入することができ、両方同時に挿入することも可能である。すなわち、励起子阻止層を陽極側に有する場合、正孔輸送層と発光層の間に、発光層に隣接して該層を挿入することができ、陰極側に挿入する場合、発光層と陰極との間に、発光層に隣接して該層を挿入することができる。また、陽極と、発光層の陽極側に隣接する励起子阻止層との間には、正孔注入層や電子阻止層などを有することができ、陰極と、発光層の陰極側に隣接する励起子阻止層との間には、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層などを有することができる。阻止層を配置する場合、阻止層として用いる材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーの少なくともいずれか一方は、発光材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーよりも高いことが好ましい。
（正孔輸送層）
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。使用できる公知の正孔輸送材料としては例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、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、オキサゾール誘導体、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、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物およびスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、芳香族第３級アミン化合物を用いることがより好ましい。
（電子輸送層）
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる場合もある）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。使用できる電子輸送層としては例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、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、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
有機エレクトロルミネッセンス素子を作製する際には、一般式（１）で表される化合物を発光層に用いるだけでなく、発光層以外の層にも用いてもよい。その際、発光層に用いる一般式（１）で表される化合物と、発光層以外の層に用いる一般式（１）で表される化合物は、同一であっても異なっていてもよい。例えば、上記の注入層、阻止層、正孔阻止層、電子阻止層、励起子阻止層、正孔輸送層、電子輸送層などにも一般式（１）で表される化合物を用いてもよい。これらの層の製膜方法は特に限定されず、ドライプロセス、ウェットプロセスのどちらで作製してもよい。
以下に、有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることができる好ましい材料を具体的に例示する。ただし、本発明において用いることができる材料は、以下の例示化合物によって限定的に解釈されることはない。また、特定の機能を有する材料として例示した化合物であっても、その他の機能を有する材料として転用することも可能である。なお、以下の例示化合物の構造式におけるＲ、Ｒ’、Ｒ1〜Ｒ10は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｘは環骨格を形成する炭素原子または複素原子を表し、ｎは３〜５の整数を表し、Ｙは置換基を表し、ｍは０以上の整数を表す。
まず、発光層のホスト材料としても用いることができる好ましい化合物を挙げる。
Figure 2013256490
Figure 2013256490
Figure 2013256490
Figure 2013256490
Figure 2013256490
次に、正孔注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
Figure 2013256490
次に、正孔輸送材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
Figure 2013256490
Figure 2013256490
Figure 2013256490
Figure 2013256490
Figure 2013256490
Figure 2013256490
次に、電子阻止材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
Figure 2013256490
次に、正孔阻止材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
Figure 2013256490
次に、電子輸送材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
Figure 2013256490
Figure 2013256490
Figure 2013256490
次に、電子注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
Figure 2013256490
さらに添加可能な材料として好ましい化合物例を挙げる。例えば、安定化材料として添加すること等が考えられる。
Figure 2013256490
上述の方法により作製された有機エレクトロルミネッセンス素子は、得られた素子の陽極と陰極の間に電界を印加することにより発光する。このとき、励起一重項エネルギーによる発光であれば、そのエネルギーレベルに応じた波長の光が、蛍光発光および遅延蛍光発光として確認される。また、励起三重項エネルギーによる発光であれば、そのエネルギーレベルに応じた波長が、りん光として確認される。通常の蛍光は、遅延蛍光発光よりも蛍光寿命が短いため、発光寿命は蛍光と遅延蛍光で区別できる。
一方、りん光については、本発明の化合物のような通常の有機化合物では、励起三重項エネルギーは不安定で熱等に変換され、寿命が短く直ちに失活するため、室温では殆ど観測できない。通常の有機化合物の励起三重項エネルギーを測定するためには、極低温の条件での発光を観測することにより測定可能である。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。本発明によれば、発光層に一般式（１）で表される化合物を含有させることにより、発光効率が大きく改善された有機発光素子が得られる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子などの有機発光素子は、さらに様々な用途へ応用することが可能である。例えば、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造することが可能であり、詳細については、時任静士、安達千波矢、村田英幸共著「有機ＥＬディスプレイ」（オーム社）を参照することができる。また、特に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、需要が大きい有機エレクトロルミネッセンス照明やバックライトに応用することもできる。
以下に合成例および実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下に示す材料、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
（合成例１） 化合物１の合成
（１） ２−（４−アミノフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジンの合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（２０ｍｍｏｌ，５．３５ｇ）、４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）アニリン（２２ｍｍｏｌ，４．８２ｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１．０ｍｍｏｌ，１．１６ｇ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１５０ｍｌ、トルエン１００ｍｌを加え、室温下で１０分間攪拌した。そこに炭酸カリウム（４０ｍｍｏｌ，５．５３ｇ）と水１００ｍｌの水溶液を加え、４８時間加熱・還流した。室温まで放冷した後、酢酸エチルと食塩水を加え、有機層を分液・抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、溶媒を留去すると茶色固体が得られた。そこにクロロホルムを加え、不溶固体を吸引濾過することにより目的物である２−（４−アミノフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジンを得た（収量：４．６０ｇ，収率：７１％）．
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，３００ＭＨｚ）δ＝４．１１（ｓ，２Ｈ），６．８０（ｄ，２Ｈ），７．５４−７．６０（ｍ，６Ｈ），８．６１（ｓ，２Ｈ），８．７４（ｄ，４Ｈ）
ＭＡＬＤＩ−ＭＳ ｍ／ｚ：３２４
（２） ２−（４−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジンの合成
Figure 2013256490
２−（４−アミノフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（１３．７ｍｍｏｌ，４．４５ｇ）と臭化水素酸（４７％）２０ｍｌの混合溶液を氷浴により０〜５℃に冷却した。亜硝酸ナトリウム（１３．７ｍｍｏｌ，９４６．８ｍｇ）と水２０ｍｌの水溶液を氷浴により冷却し、反応溶液にゆっくりと滴下し、氷浴中で１時間攪拌した。冷却した反応溶液に臭化銅（Ｉ）（８．２４ｍｍｏｌ，１．１８ｇ）と臭化水素酸（４７％）８ｍｌの混合溶液をゆっくりと滴下した後、室温下で数分攪拌した。反応溶液をオイルバスにより１１５℃に加熱し、一晩還流した。室温まで放冷した後、反応溶液を氷浴により冷却し、炭酸水素ナトリウムにより中和した。クロロホルムと食塩水を加え、有機層を分液・抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、溶媒を留去した。クロロホルム：ヘキサン＝１：４の混合溶媒を用い、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより目的物である２−（４−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジンを単離・精製した（収量：３．１９ｇ，収率：６０％）．
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，３００ＭＨｚ）δ＝７．５８（ｍ，６Ｈ），７．７０（ｄ，２Ｈ），８．６４（ｓ，２Ｈ），８．７６（ｓ，４Ｈ）
ＭＡＬＤＩ−ＭＳ ｍ／ｚ：３８８
（３） 化合物１の合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、２−（４−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（３．０ｍｍｏｌ，１．１７ｇ）、フェノキサジン（３．３ｍｍｏｌ，６１１．２ｍｇ）、炭酸カリウム（９．０ｍｍｏｌ，１．２４ｇ）、トルエン３０ｍｌを加え、室温下で１０分間攪拌した。そこに酢酸パラジウム（ＩＩ）（０．０９ｍｍｏｌ，２０．２ｍｇ）、トリ−tert−ブチルホスフィン（０．３３ｍｍｏｌ，６６．８ｍｇ）、トルエン３０ｍｌの混合溶液を加え、２４時間加熱・還流した。室温まで放冷した後、クロロホルムと食塩水を加え、有機層を分液・抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、溶媒を留去した。クロロホルム：ヘキサン＝１：４の混合溶媒を用い、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより目的物である化合物１を単離・精製した（収量：９１２．４ｍｇ，収率：６２％）．
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，３００ＭＨｚ）δ＝６．０４（ｄ，２Ｈ），６．６０（ｔ，２Ｈ），６．６６（ｔ，２Ｈ），６．７２（ｄ，２Ｈ），７．５７（ｍ，８Ｈ），８．８０（ｄ，４Ｈ），８．９９（ｄ，２Ｈ）
ＭＡＬＤＩ−ＭＳ ｍ／ｚ：４９１
（合成例２） 化合物２の合成
（１） ２，４−ビス（４−ブロモフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンの合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、塩化ベンゾイル（１１．０ｍｍｏｌ，１．５５ｇ）、４−ブロモベンゾニトリル（２２．０ｍｍｏｌ，４．００ｇ）、塩化メチレン１５ｍｌを加え、氷浴に浸け冷却（０〜５℃）し３０分間攪拌した。そこに塩化アンチモン（１１．０ｍｍｏｌ，３．３０ｇ）を滴下した後、室温で１時間攪拌した。その後、さらに１２時間加熱・還流した。室温まで放冷した後、析出した黄色固体を吸引濾過により収集し、真空乾燥した。得られた黄色固体を、氷浴で冷却（０〜５℃）した２８％アンモニア水７５ｍｌに加え、３０分間攪拌した。その後、室温で３時間攪拌した。析出した白色固体を吸引濾過により収集し、水で洗浄した後、真空乾燥した。得られた白色固体を１５５℃に加熱したＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド３０ｍｌに加え、１０分間攪拌し、不溶固体を吸引濾過により濾別した。この操作を更に２回繰り返し、精製を行った。その後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを加熱・減圧下留去することにより目的物である２，４−ビス（４−ブロモフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンを得た（収量：２．５５ｇ，収率：４９．６％）。
（２） 化合物２の合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、２，４−ビス（４−ブロモフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジン（１．２８ｍｍｏｌ，６００ｍｇ）、フェノキサジン（２．８２ｍｍｏｌ，５２２ｍｇ）、炭酸カリウム（８．４６ｍｍｏｌ，１．１７ｇ）、トルエン２５ｍｌを加え、室温下１０分間攪拌した。そこに酢酸パラジウム（II）（０．０９ｍｍｏｌ，２０．０ｍｇ）、トリ−tert−ブチルホスフィン（０．３１ｍｍｏｌ，６２．７ｍｇ）、トルエン２５ｍｌの混合溶液を加え、２４時間加熱・還流した。室温まで放冷した後、クロロホルムと食塩水を加え、有機層を分液・抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、溶媒を留去した。クロロホルムを展開溶媒に用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより目的物である２，４−ビス（４−Ｎ−フェノキサジルフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンを単離・精製した（収量：７２３ｍｇ，収率：８４．１％）。
[1H-NMR (CDCl3, 300MHz)] δ6.05(d, 4H), 6.62(t, 4H), 6.68(t, 4H), 6.72(d, 4H), 7.58(m, 7H), 8.81(d, 2H), 9.00(d, 4H).
[MS] MALDI-MS m/z: 671.
（合成例３） 化合物３の合成
（１） ２，４，６−トリ（４−ブロモフェニル）−１，３，５−トリアジンの合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、トリフルオロメタンスルホン酸（６６．６ｍｍｏｌ，９．９９ｇ）を加え、氷浴に浸け冷却（０〜５℃）した。そこに４−ブロモベンゾニトリル（１９．６ｍｍｏｌ，３．５７ｇ）を加え、３０分間攪拌した。その後、室温で１２時間攪拌した。水を加え、ＮａＯＨで中和した後、クロロホルム／アセトン＝５０／５０の混合溶媒で洗い、有機層を抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、溶媒を留去することにより目的物である２，４，６−トリ（４−ブロモフェニル）−１，３，５−トリアジンを得た（収量：３．３４ｇ，収率：９３．６％）。
（２） 化合物３の合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、２，４，６−トリ（４−ブロモフェニル）−１，３，５−トリアジン（２．０ｍｍｏｌ，１．０９ｇ）、フェノキサジン（６．６ｍｍｏｌ，１．２２ｇ）、炭酸カリウム（１９．８ｍｍｏｌ，２．７４ｇ）、トルエン６０ｍｌを加え、室温下１０分間攪拌した。そこに酢酸パラジウム（II）（０．２０ｍｍｏｌ，４５．０ｍｇ）、トリ−tert−ブチルホスフィン（０．７３ｍｍｏｌ，１４７．７ｍｇ）、トルエン６０ｍｌの混合溶液を加え、２４時間加熱・還流した。室温まで放冷した後、クロロホルムと食塩水を加え、有機層を分液・抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、溶媒を留去した。クロロホルム：ヘキサン＝１：１の混合溶媒を用い、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより目的物である２，４，６−トリ（４−Ｎ−フェノキサジルフェニル）−１，３，５−トリアジンを単離・精製した（収量：１．６５ｇ，収率：９６．５％）。
[1H-NMR (CDCl3, 300MHz)] δ6.06(d, 6H), 6.63(t, 6H), 6.69(t, 6H), 6.73(d, 6H), 7.60(d, 6H), 9.01(d, 6H).
[MS] MALDI-MS m/z: 852.
（合成例４） 化合物４の合成
（１） ２−（３−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジンの合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、塩化３−ブロモベンゾイル（１１．０ｍｍｏｌ，２．４１ｇ）、ベンゾニトリル（２２．０ｍｍｏｌ，２．２７ｇ）、塩化メチレン１５ｍｌを加え、氷浴に浸け冷却（０〜５℃）し、３０分間攪拌した。そこに塩化アンチモン（１１．０ｍｍｏｌ，３．３０ｇ）を滴下した後、室温で１時間攪拌した。その後、さらに１２時間加熱・還流した。室温まで放冷した後、析出した黄色固体を吸引濾過により収集し、真空乾燥した。得られた黄色固体を、氷浴で冷却（０〜５℃）した２８％アンモニア水７５ｍｌに加え、３０分間攪拌した。その後、室温で３時間攪拌した。析出した白色固体を吸引濾過により収集し、水で洗浄した後、真空乾燥した。得られた白色固体を１５５℃に加熱したＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド３０ｍｌに加え、１０分間攪拌し、不溶固体を吸引濾過により濾別した。この操作を更に２回繰り返し、精製を行った。その後、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミドを加熱・減圧下留去することにより目的物２−（３−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジンを得た（収量：２．８５ｇ，収率：６６．７％）。
[1H-NMR (CDCl3, 300MHz)] δ5.99(d, 2H), 6.61(t, 2H), 6.67(t, 2H), 6.73(d, 2H), 7.55(m, 7H), 7.82(t, 1H), 8.75(s, 1H), 8.76(d, 4H), 8.90(d, 1H).
[MS] MALDI-MS m/z: 490.
（２） 化合物４の合成
Figure 2013256490
窒素置換したな二つ口フラスコに、２−（３−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（３．５０ｍｍｏｌ，１．３６ｇ）、フェノキサジン（３．８５ｍｍｏｌ，７１３．１ｍｇ）、炭酸カリウム（１１．６ｍｍｏｌ，１．６０ｇ）、トルエン２０ｍｌを加え、室温下１０分間攪拌した。そこに酢酸パラジウム（II）（０．１２ｍｍｏｌ，２７．０ｍｇ）、トリ−tert−ブチルホスフィン（０．４２ｍｍｏｌ，８５．０ｍｇ）、トルエン２０ｍｌの混合溶液を加え、２４時間加熱・還流した。室温まで放冷した後、クロロホルムと食塩水を加え、有機層を分液・抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、溶媒を留去した。クロロホルム：ヘキサン＝１：１の混合溶媒を用い、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより化合物４を単離・精製した（収量：１．４５ｇ，収率：８４．３％）。
[1H-NMR(CDCl3, 300MHz)] δ5.99(d, 2H), 6.61(t, 2H), 6.67(t, 2H), 6.73(d, 2H), 7.55(m, 7H), 7.82(t, 1H), 8.75(s, 1H), 8.76(d, 4H), 8.90(d, 1H).
[MS] MALDI-MS m/z: 490.
（合成例５） 化合物５の合成
（１） ２，４−ビス（３−ブロモフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンの合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、塩化ベンゾイル（１１．０ｍｍｏｌ，１．５５ｇ）、３−ブロモベンゾニトリル（２２．０ｍｍｏｌ，４．０１ｇ）、塩化メチレン１５ｍｌを加え、氷浴に浸け冷却（０〜５℃）し３０分間攪拌した。そこに塩化アンチモン（１１．０ｍｍｏｌ，３．３０ｇ）を滴下した後、室温で１時間攪拌した。その後、さらに１２時間加熱・還流した。室温まで放冷した後、析出した黄色固体を吸引濾過により収集し、塩化メチレンで洗浄した後、真空乾燥した。得られた黄色固体を、氷浴で冷却（０〜５℃）した２８％アンモニア水７５ｍｌに加え、３０分間攪拌した。その後、室温で３時間攪拌した。析出した白色固体を吸引濾過により収集し、水で洗浄した後、真空乾燥した。得られた白色固体を１５５℃に加熱したＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド３０ｍｌに加え、１０分間攪拌し、不溶固体を吸引濾過により濾別した。この操作を更に２回繰り返し、精製を行った。その後、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミドを加熱・減圧下留去することで目的物である２，４−ビス（３−ブロモフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンを得た（収量：２．６７ｇ，収率：５１．９％）。
（２） 化合物５の合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、２，４−ビス（３−ブロモフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジン（３．００ｍｍｏｌ，１．４０ｇ）、フェノキサジン（６．６０ｍｍｏｌ，１．２２ｇ）、炭酸カリウム（１９．８ｍｍｏｌ，２．７４ｇ）、トルエン５５ｍｌを加え、室温下１０分間攪拌した。そこに酢酸パラジウム（II）（０．２０ｍｍｏｌ，４５．０ｍｇ）、トリ−tert−ブチルホスフィン（０．７３ｍｍｏｌ，１４７．７ｍｇ）、トルエン５５ｍｌの混合溶液を加え、２４時間加熱・還流した。室温まで放冷した後、クロロホルムと食塩水を加え、有機層を分液・抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、加熱・減圧下、溶媒を留去した。得られた固体をクロロホルムにより洗浄することにより、目的物である２，４−ビス（３−Ｎ−フェノキサジルフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンを得た（収量：１．５５ｇ，収率：７６．７％）。
[1H-NMR (CDCl3, 300MHz)] δ5.95(d, 4H), 6.58(t, 4H), 6.66(t, 4H), 6.71(d, 4H), 7.55(m, 5H), 7.81(t, 2H), 8.75(s, 2H), 8.75(d, 2H), 8.87(d, 2H).
[MS] MALDI-MS m/z: 671.
（合成例６） 化合物６の合成
（１） ２，４，６−トリ（３−ブロモフェニル）−１，３，５−トリアジンの合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、トリフルオロメタンスルホン酸（６６．６ｍｍｏｌ，９．９９ｇ）を加え、氷浴に浸け冷却（０〜５℃）した。そこに３−ブロモベンゾニトリル（１９．６ｍｍｏｌ，３．５７ｇ）を加え、３０分間攪拌した。その後、室温で１２時間攪拌した。水を加え、ＮａＯＨで中和した後、クロロホルム／アセトン＝５０／５０の混合溶媒で洗い、有機層を抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、溶媒を留去することにより目的物である２，４，６−トリ（３−ブロモフェニル）−１，３，５−トリアジンを得た（収量：３．３２ｇ，収率：９３．０％）。
（２） 化合物６の合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、２，４，６−トリ（３−ブロモフェニル）−１，３，５−トリアジン（２．００ｍｍｏｌ，１．０９ｇ）、フェノキサジン（６．６０ｍｍｏｌ，１．２２ｇ）、炭酸カリウム（１９．８ｍｍｏｌ，２．７４ｇ）、トルエン６０ｍｌを加え、室温下１０分間攪拌した。そこに酢酸パラジウム（II）（０．２０ｍｍｏｌ，４５．０ｍｇ）、トリ−tert−ブチルホスフィン（０．７３ｍｍｏｌ，１４７．７ｍｇ）、トルエン６０ｍｌの混合溶液を加え、２４時間加熱・還流した。室温まで放冷した後、クロロホルムと食塩水を加え、有機層を分液・抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、加熱・減圧下、溶媒を留去した。得られた固体をクロロホルムにより洗浄することにより、目的物である２，４，６−トリ（３−Ｎ−フェノキサジルフェニル）−１，３，５−トリアジンを得た（収量：１．６３ｇ，収率：９５．３％）。
[1H-NMR (CDCl3, 300MHz)] δ5.91(d, 6H), 6.52(t, 6H), 6.63(t, 6H), 6.68(d, 6H), 7.57(d, 3H), 7.78(t, 3H), 8.75(s, 3H), 8.85(d, 3H).
[MS] MALDI-MS m/z: 852.
（合成例７） 化合物７の合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、２−（４−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（３．０ｍｍｏｌ，１．１７ｇ）、フェノチアジン（３．３ｍｍｏｌ，６５７．６ｍｇ）、炭酸カリウム（９．０ｍｍｏｌ，１．２４ｇ）、トルエン３０ｍｌを加え、室温下で１０分間攪拌した。そこに酢酸パラジウム（ＩＩ）（０．０９ｍｍｏｌ，２０．２ｍｇ）、トリ−tert−ブチルホスフィン（０．３３ｍｍｏｌ，６６．８ｍｇ）、トルエン３０ｍｌの混合溶液を加え、２４時間加熱・還流した。室温まで放冷した後、クロロホルムと食塩水を加え、有機層を分液・抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、溶媒を留去した。クロロホルム：ヘキサン＝１：４の混合溶媒を用い、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより目的物である化合物７を単離・精製した（収量：１．０３ｇ，収率：６８％）．
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，３００ＭＨｚ）δ＝６．７２（ｄ，２Ｈ），６．９５（ｔ，２Ｈ），７．０２（ｔ，２Ｈ），７．１９（ｄ，２Ｈ），７．４６（ｄ，２Ｈ），７．５６（ｍ，６Ｈ），８．７７（ｄ，４Ｈ），８．８６（ｄ，２Ｈ）
ＭＡＬＤＩ−ＭＳ ｍ／ｚ：５０６
（合成例８） 化合物１３の合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、２−（４−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（２．５７ｍｍｏｌ，１．０ｇ）、５−ヒドロ−１０−フェニルフェナジン（４．０ｍｍｏｌ）、ナトリウムtert−ブトキシド（３．８７ｍｍｏｌ，３７１．９ｍｇ）、ｏ−キシレン１５ｍｌを加え、室温下で１０分間攪拌した。そこに酢酸パラジウム（ＩＩ）（０．１６ｍｍｏｌ，３５ｍｇ）、トリ−tert−ブチルホスフィン（０．４９ｍｍｏｌ，１００ｍｇ）、ｏ−キシレン１５ｍｌの混合溶液を加え、一晩加熱・還流した。室温まで放冷した後、クロロホルムと食塩水を加え、有機層を分液・抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、溶媒を留去した。クロロホルム：ヘキサン＝１：４の混合溶媒を用い、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより目的物である化合物１３を単離・精製した（収量：６５４．２ｍｇ，収率：４５％）．
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，３００ＭＨｚ）δ＝７．５９（ｍ，１７Ｈ），８．８１（ｄ，１０Ｈ）
ＭＡＬＤＩ−ＭＳ ｍ／ｚ：５６６
（合成例９） 化合物１９の合成
Figure 2013256490
窒素置換した二つ口フラスコに、２−（４−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（１．０ｍｍｏｌ，３８８．３ｍｇ）、５，１０−ジヒドロフェナジン（０．５ｍｍｏｌ，９１．１ｍｇ）、ナトリウムtert−ブトキシド（１．５ｍｍｏｌ，１４４．２ｍｇ）、トルエン５ｍｌを加え、室温下で１０分間攪拌した。そこに酢酸パラジウム（II）（０．０４ｍｍｏｌ，４．５ｍｇ）、トリ−tert−ブチルホスフィン（０．１１ｍｍｏｌ，１１．２ｍｇ）、トルエン５ｍｌの混合溶液を加え、一晩加熱・還流した。室温まで放冷した後、クロロホルムと食塩水を加え、有機層を分液・抽出した。無水硫酸マグネシウムを加え脱水し、溶媒を留去した。クロロホルム：ヘキサン＝１：４の混合溶媒を用い、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより目的物である化合物１９を単離・精製した（収量：４４６．３ｍｇ，収率：５６％）．
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，３００ＭＨｚ）δ＝７．５８（ｍ，２０Ｈ），８．７９（ｄ，１６Ｈ）
ＭＡＬＤＩ−ＭＳ ｍ／ｚ：７９６
（実施例１） 有機フォトルミネッセンス素子の作製と評価（溶液）
合成例１で合成した化合物１のトルエン溶液（濃度１０-4ｍｏｌ／Ｌ）を調製して、窒素をバブリングしながら３００Ｋで紫外光を照射したところ、図２に示すようにピーク波長が５４５ｎｍの蛍光が観測された。また、窒素バブル前後に小型蛍光寿命測定装置（浜松ホトニクス（株）製Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ−ｔａｕ）による測定を行って、図３に示す時間分解スペクトルを得た。励起寿命が０．０１９μｓの蛍光と、０．６７６μｓの遅延蛍光が観測された。化合物１のトルエン溶液中でのフォトルミネッセンス量子効率を絶対ＰＬ量子収率測定装置（浜松ホトニクス（株）製Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ−ＱＹ）により３００Ｋで測定したところ、窒素バブル前が１４．５％であり、窒素バブル後が２９．５％であった。
同様にして、化合物１のかわりに合成例７で合成した化合物７を用いてトルエン溶液の作製と評価を行った。図４に発光スペクトルを示し、図５に窒素バブル後の時間分解スペクトルを示す。励起寿命が０．０１６μｓの蛍光と、０．５２７μｓの遅延蛍光が観測された。フォトルミネッセンス量子効率は、窒素バブル前が７．４％であり、窒素バブル後が２１．８％であった。
合成例２で合成した化合物２、合成例３で合成した化合物３、合成例４で合成した化合物４、合成例８で合成した化合物１３、合成例９で合成した化合物１９についても、同様に可視領域に発光が認められた。化合物２のフォトルミネッセンス量子効率は、窒素バブル前が１４．１％であり、窒素バブル後が２８．８％であった。化合物３のフォトルミネッセンス量子効率は、窒素バブル前が１２．６％であり、窒素バブル後が２３．１％であった。化合物４のフォトルミネッセンス量子効率は、窒素バブル前が１．６％であり、窒素バブル後が５．２％であった。
（実施例２） 有機フォトルミネッセンス素子の作製と評価（薄膜）
シリコン基板上に真空蒸着法にて、真空度５．０×１０-4Ｐａの条件にて化合物１とＣＢＰとを異なる蒸着源から蒸着し、化合物１の濃度が６．０重量％である薄膜を０．３ｎｍ／秒にて１００ｎｍの厚さで形成して有機フォトルミネッセンス素子とした。実施例１と同じ測定装置を用いて得た発光スペクトルを図６に示す。フォトルミネッセンス量子効率は３００Ｋで６５．７％であった。次に、２０Ｋ、５０Ｋ、１００Ｋ、１５０Ｋ、２００Ｋ、２５０Ｋおよび３００Ｋの各温度で時間分解スペクトルを得て、発光寿命の短い成分と発光寿命が長い成分の量子効率の温度依存性を評価した（図７）。その結果、化合物１は熱活性型遅延蛍光材料であることが確認された。
化合物１のかわりに化合物２、化合物３、化合物４、化合物５、化合物７、化合物１３、化合物１９を用いて有機フォトルミネッセンス素子の作製したところ、発光が認められた。図８に化合物１３を用いた有機フォトルミネッセンス素子の発光スペクトルを示す。化合物濃度２．０重量％の有機フォトルミネッセンス素子のフォトルミネッセンス量子効率は、化合物２で６９％、化合物３で６９％、化合物４で３２％、化合物５で２２％であった。
（実施例３） 有機エレクトロルミネッセンス素子の作製と評価
膜厚１００ｎｍのインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる陽極が形成されたガラス基板上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度５．０×１０-4Ｐａで積層した。まず、ＩＴＯ上にα−ＮＰＤを３５ｎｍの厚さに形成した。次に、化合物１とＣＢＰを異なる蒸着源から共蒸着し、１５ｎｍの厚さの層を形成して発光層とした。この時、化合物１の濃度は６．０重量％とした。次に、ＴＰＢｉを６５ｎｍの厚さに形成し、さらにフッ化リチウム（ＬｉＦ）を０．８ｎｍ真空蒸着し、次いでアルミニウム（Ａｌ）を８０ｎｍの厚さに蒸着することにより陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子とした。
製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、半導体パラメータ・アナライザ（アジレント・テクノロジー社製：Ｅ５２７３Ａ）、光パワーメータ測定装置（ニューポート社製：１９３０Ｃ）、および光学分光器（オーシャンオプティクス社製：ＵＳＢ２０００）を用いて測定したところ、図９に示すように５２９ｎｍの発光が認められた。電流密度−電圧−輝度特性を図１０に示し、電流密度−外部量子効率特性を図１１に示す。化合物１を発光材料として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は１２．５％の高い外部量子効率を達成した。
化合物１のかわりに化合物２を用いて同様にして作製した有機エレクトロミネッセンス素子（発光層の化合物２の濃度は６．０重量％）の発光スペクトルを図１２に示し、電流密度−電圧特性を図１３に示し、電流密度−外部量子効率特性を図１４に示す。発光層の化合物２の濃度を２．０重量％に変更した有機エレクトロミネッセンス素子をさらに作製して、同様の測定を行った。その発光スペクトルを図１５に示し、電流密度−電圧特性を図１６に示し、電流密度−外部量子効率特性を図１７に示す。化合物２を発光材料として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は１１．０％の高い外部量子効率を達成した。
化合物１のかわりに化合物３を用いて、発光層の化合物３の濃度が２．０重量％の有機エレクトロミネッセンス素子と、発光層の化合物３の濃度が６．０重量％の有機エレクトロミネッセンス素子を作製した。発光スペクトルを図１８に示し、電流密度−電圧特性を図１９に示し、電流密度−外部量子効率特性を図２０に示す。化合物３を発光材料として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は１４．２％の高い外部量子効率を達成した。
化合物１のかわりに化合物４を用いて、発光層の化合物４の濃度が２．０重量％の有機エレクトロミネッセンス素子を作製した。発光スペクトルを図２１に示し、電流密度−電圧特性を図２２に示し、電流密度−外部量子効率特性を図２３に示す。
化合物１のかわりに化合物５を用いて、発光層の化合物５の濃度が２．０重量％の有機エレクトロミネッセンス素子を作製した。発光スペクトルを図２４に示し、電流密度−電圧特性を図２５に示し、電流密度−外部量子効率特性を図２６に示す。
化合物１のかわりに化合物１３を用いて同様にして作製した有機エレクトロミネッセンス素子の発光スペクトルを図２７に示す。
Figure 2013256490
本発明の化合物は発光材料として有用である。このため本発明の化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子などの有機発光素子用の発光材料として効果的に用いられる。本発明の化合物の中には、遅延蛍光が放射するものも含まれているため、発光効率が高い有機発光素子を提供することも可能である。このため、本発明は産業上の利用可能性が高い。
１ 基板
２ 陽極
３ 正孔注入層
４ 正孔輸送層
５ 発光層
６ 電子輸送層
７ 陰極

Claims (16)

  1. 下記一般式（１）で表される化合物。
    Figure 2013256490
     ［一般式（１）において、Ａｒ1〜Ａｒ3は各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表し、少なくとも１つは下記一般式（２）で表される基で置換されたアリール基を表す。］
    Figure 2013256490
     ［一般式（２）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。ＺはＯ、Ｓ、Ｏ＝ＣまたはＡｒ4−Ｎを表し、Ａｒ4は置換もしくは無置換のアリール基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
  2. 一般式（１）のＡｒ1〜Ａｒ3の少なくとも１つは下記一般式（３）で表される基で置換されたアリール基であることを特徴とする請求項１に記載の化合物。
    Figure 2013256490
     ［一般式（３）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
  3. 一般式（１）のＡｒ1〜Ａｒ3の少なくとも１つは下記一般式（４）で表される基で置換されたアリール基であることを特徴とする請求項１に記載の化合物。
    Figure 2013256490
     ［一般式（４）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
  4. 一般式（１）のＡｒ1〜Ａｒ3の少なくとも１つは下記一般式（５）で表される基で置換されたアリール基であることを特徴とする請求項１に記載の化合物。
    Figure 2013256490
     ［一般式（５）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
  5. 下記一般式（６）で表される構造を有することを特徴とする請求項１に記載の化合物。
    Figure 2013256490
     ［一般式（６）において、Ａｒ2、Ａｒ3、Ａｒ2’およびＡｒ3’は各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ａｒ5およびＡｒ5’は各々独立に置換もしくは無置換のアリーレン基を表す。Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
  6. 下記一般式（７）で表される構造を有することを特徴とする請求項１に記載の化合物。
    Figure 2013256490
     ［一般式（７）において、Ｒ11〜Ｒ25の少なくとも１つは下記一般式（２）で表される基を表し、その他は各々独立に水素原子または下記一般式（２）以外の置換基を表す。Ｒ11とＲ12、Ｒ12とＲ13、Ｒ13とＲ14、Ｒ14とＲ15、Ｒ16とＲ17、Ｒ17とＲ18、Ｒ18とＲ19、Ｒ19とＲ20、Ｒ21とＲ22、Ｒ22とＲ23、Ｒ23とＲ24、Ｒ24とＲ25は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
    Figure 2013256490
     ［一般式（２）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。ＺはＯ、Ｓ、Ｏ＝ＣまたはＡｒ4−Ｎを表し、Ａｒ4は置換もしくは無置換のアリール基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
  7. 一般式（７）のＲ11〜Ｒ25の少なくとも１つは下記一般式（３）で表される基であることを特徴とする請求項６に記載の化合物。
    Figure 2013256490
     ［一般式（３）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
  8. 一般式（７）のＲ11〜Ｒ25の少なくとも１つは下記一般式（４）で表される基であることを特徴とする請求項６に記載の化合物。
    Figure 2013256490
     ［一般式（４）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
  9. 一般式（７）のＲ11〜Ｒ25の少なくとも１つは下記一般式（５）で表される基であることを特徴とする請求項６に記載の化合物。
    Figure 2013256490
     ［一般式（５）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
  10. 一般式（７）のトリアジン環の中心を軸とする回転対称構造を有することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の化合物。
  11. 下記一般式（８）で表される構造を有することを特徴とする請求項６に記載の化合物。
    Figure 2013256490
     ［一般式（８）において、Ｒ1〜Ｒ8、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ14〜Ｒ25、Ｒ11’、Ｒ12’およびＲ14’〜Ｒ 25’は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8、Ｒ11とＲ12、Ｒ14とＲ15、Ｒ16とＲ17、Ｒ17とＲ18、Ｒ18とＲ19、Ｒ19とＲ20、Ｒ21とＲ22、Ｒ22とＲ23、Ｒ23とＲ24、Ｒ24とＲ25、Ｒ11’とＲ12’、Ｒ14’とＲ15’、Ｒ16’とＲ17’、Ｒ17’とＲ18’、Ｒ18’とＲ19’、Ｒ19’とＲ20’、Ｒ21’とＲ22’、Ｒ22’とＲ23’、Ｒ23’とＲ24’、Ｒ24’とＲ25’は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
  12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の化合物からなる発光材料。
  13. 下記一般式（１）で表される構造を有する遅延蛍光体。
    Figure 2013256490
     ［一般式（１）において、Ａｒ1〜Ａｒ3は各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表し、少なくとも１つは下記一般式（２）で表される基で置換されたアリール基を表す。］
    Figure 2013256490
     ［一般式（２）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立に水素原子または置換基を表す。ＺはＯ、Ｓ、Ｏ＝ＣまたはＡｒ4−Ｎを表し、Ａｒ4は置換もしくは無置換のアリール基を表す。Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ5とＲ6、Ｒ6とＲ7、Ｒ7とＲ8は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。］
  14. 請求項１２に記載の発光材料を含む発光層を基板上に有することを特徴とする有機発光素子。
  15. 遅延蛍光を放射することを特徴とする請求項１４に記載の有機発光素子。
  16. 有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の有機発光素子。
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