JP2017210464A - 含窒素化合物及び含窒素化合物を含む有機電界発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】発光効率が向上された含窒素化合物及びこれを含む有機電界発光素子を提供する。【解決手段】本発明は、含窒素化合物及びこれを含む有機電界発光素子に関する。本発明の一実施形態による含窒素化合物は、下記の化学式（１）で示される。【化１】化学式（１）で、Ｄｕは、下記の化学式（２）で示される。【化２】【選択図】図１

Description

本発明は、含窒素化合物及びこれを含む有機電界発光素子に関する。

映像表示装置として、有機電界発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）の開発が盛んに行われている。有機電界発光表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、第１の電極及び第２の電極から注入された正孔及び電子を発光層において再結合させることにより、発光層において有機化合物を含む発光材料を発光させて表示を実現する、いわゆる自発光型の表示装置である。

有機電界発光素子としては、例えば、第１の電極、第１の電極上に配置された正孔輸送層、正孔輸送層上に配置された発光層、発光層上に配置された電子輸送層、及び電子輸送層上に配置された第２の電極で構成された有機電界発光素子が知られている。第１の電極からは、正孔が注入され、注入された正孔は、正孔輸送層を移動して発光層に注入される。一方、第２の電極からは、電子が注入され、注入された電子は、電子輸送層を移動して発光層に注入される。発光層に注入された正孔と電子とが再結合することによって、発光層の内で励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）が生成される。有機電界発光素子は、その励起子の発生する光を利用して発光する。また、有機電界発光素子は、以上に説明した構成に限定されなく、様々な変更が可能である。

有機電界発光素子の表示装置への応用において、有機電界発光素子の低駆動電圧化、高発光効率化、及び長寿命化が求められ、これを実現することができる有機電界発光素子用の材料開発が求められている。

有機電界発光素子の高効率化を実現するために次のような発光方式の利用が検討されてきた。例えば、三重項励起子の衝突によって一重項励起子が生成される現象（Ｔｒｉｐｌｅｔ−ｔｒｉｐｌｅｔ ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ、ＴＴＡ）に着目して蛍光素子の高効率化を図る技術が開示されている（特許文献１）。この技術は理論的には２５％しか生成しない一重項励起子を約４０％まで生成させるものであり、既存の蛍光素子に比べて約２倍まで向上させることができるが、三重項励起子のロスも含むものである。

一方、熱活性遅延蛍光（Ｔｈｅｍａｌｌｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ、ＴＡＤＦ）を利用した方式は、理論的な一重項励起子生成効率が約１００％となるため飛躍的に有機電界発光素子の発光効率を高くすることができる方式として期待されている。赤色、緑色の発光色を示す高効率ＴＡＤＦ材料は多数が提示されている。しかし、青色の発光色を示す高効率ＴＡＤＦ材料は報告例が少ない。しかし、フルカラー表示装置等への応用を考える時、ＴＡＤＦを利用する青色発光素子の創出は必須不可欠であるので、積極的な開発が求められている。

特許文献２では、窒素原子を含む多環構造を有するＴＡＤＦ材料が開示されているが、緑色発光に関するものであり、青色発光を示す材料に対する記載はない。特許文献３では、青色〜緑色発光を示す材料が開示されているが、十分に高い効率を与えるものではない。特許文献４ではスカイブルー（ｓｋｙ ｂｌｕｅ）を発するＴＡＤＦ材料を利用した有機電界発光素子が開示されているが、ディスプレイに求められる４８０ｎｍ以下の短波長青色を発する材料ではない。

国際公開第２０１０／１３４３５０号 国際公開第２０１４／０１９６５８号 国際公開第２０１３／０８１０８８号 国際公開第２０１５／０１６２００号

ＴＡＤＦ特性を示す化合物に対しては多様な検討がなされ、有機電界発光素子への応用に関する研究が行っている。しかし、本発明のような青色発光を示すπ共役系が拡散されないピリジン（ｐｙｒｉｄｉｎｅ）、ピリミジン（ｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）、ピリダジン（ｐｙｒｉｄａｚｉｎｅ）、ピラジン（ｐｙｒａｚｉｎｅ）系化合物に関する十分な研究が行われたとは言い難い。

本発明は多様なピリジン（ｐｙｒｉｄｉｎｅ）、ピリミジン（ｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）、ピリダジン（ｐｙｒｉｄａｍｉｎｅ）、ピラジン（ｐｙｒａｚｉｎｅ）系骨格を有する受容体（ａｃｃｅｐｔｏｒ）に供与体（ｄｏｎｏｒ）を結合させた構造を鋭意検討して、高効率の青色発光効率を示す有機電界発光素子を提供することを目的とする。

本発明は、含窒素化合物及びこれを含む有機電界発光素子を提供することを目的とする。詳細には、本発明は、発光効率が向上された含窒素化合物及びこれを含む有機電界発光素子を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、下記の化学式（１）で示される含窒素化合物を提供する。

化学式（１）で、Ｘ_１〜Ｘ_６は、各々独立的にＣＲ_１又はＮであり、Ｘ_１〜Ｘ_６の中でＮは、１個又は２個であり、Ｒ_１は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、複数のＲ_１は、互いに同一であるか、或いは異なり、Ｌは、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、ｎは、１又は２であり、Ｄｕは、下記の化学式（２）で示され、

化学式（２）で、Ｙは、直接結合、Ｏ、Ｓ、ＣＲ_２Ｒ_３、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐ又はＰ＝Ｏであり、Ｒ_２〜Ｒ_１１は、各々独立的に水素原子、重水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であるか、或いは隣接する基と互いに結合して環を形成する。
直接結合（ｄｉｒｅｃｔ ｌｉｎｋａｇｅ）は、例えば、単結合である。

Ｌは、置換若しくは無置換のフェニレン基である。

化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化学式（３）で示されてもよい。

化学式（３）で、Ｌ、Ｄｕ、Ｒ_１、及びｎは、前述と同様である。

化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化学式（４）で示されてもよい。

化学式（４）で、Ｌ、Ｄｕ、Ｒ_１及びｎは、前述と同様である。
Ｙは、直接結合又はＣＲ_２Ｒ_３であってもよく、Ｒ_２及びＲ_３は、前述と同様である。

化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化学式（５）で示されてもよい。

化学式（５）で、Ｌ、Ｄｕ、Ｒ１、及びｎは前述と同様である。

化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化学式（６）で示されてもよい。

化学式（６）で、Ｒ_１２は、水素又は置換若しくは無置換のカルバゾリル基であり、Ｘ_１〜Ｘ_６は、前述と同様である。

化学式（２）は、下記の化学式（７）〜（１６）の中の１つで示されてもよい。

本発明の一実施形態は、第１の電極、第１の電極上に提供された正孔輸送層、正孔輸送層上に提供された発光層、発光層上に提供された電子輸送層及び電子輸送層上に提供された第２の電極を含み、発光層が前述した本発明の一実施形態による含窒素化合物を含む有機電界発光素子を提供する。

発光層に含まれる含窒素化合物は、一重項（ｓｉｎｇｌｅｔ）のエネルギー準位及び三重項（ｔｒｉｐｌｅｔ）のエネルギー準位差異の絶対値が０．３ｅＶ以下であってもよい。

正孔輸送層は、単一または複数の正孔注入層及び正孔輸送層を有してもよく、電子輸送層は、単一または複数の電子注入層及び電子輸送層を有してもよい。

本発明の一実施形態による化合物は、有機電界発光素子用の材料として使用することができる。

本発明の一実施形態による化合物は、ＴＡＤＦ材料として使用することができる。

本発明の一実施形態による化合物は、有機電界発光素子の発光効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態による有機電界発光素子を概略的に示した断面図である。 本発明の一実施形態による有機電界発光素子を概略的に示した断面図である。

以上で説明した本発明の目的および他の目的、特徴は、添付された図面及び以下の望ましい実施形態として示される。しかし、本発明は、本明細書で説明される実施例に限定されることはなく、他の形態を取ってもよい。

第１、第２等の用語は、多様な構成要素を説明するために使用されるが、構成要素は、用語によって限定されない。用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない第１の構成要素は、第２の構成要素と称してもよく、同様に第２の構成要素も第１の構成要素と称してもよい。単数の表現は、文脈の上に明確に記載しない限り、複数の表現を含む。

本明細書で、「含む」又は「有する」等の用語は、明細書に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせが存在することを指定するものであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品又はそれらを組み合わせの存在又は付加可能性を予め排除しないこととして理解しなければならない。また、層、膜、領域、板等の部分が他の部分の「上に」あるとは他の部分の「直上に」ある場合のみでなく、その中間にその他の部分がある場合も含む。反対に層、膜、領域、板等の部分が他の部分の「下に」あるとは、他の部分の「直下に」ある場合のみでなく、その中間にその他の部分がある場合も含む。

本明細書で、「置換若しくは無置換の」とは、重水素原子、ハロゲン原子、ニトリル基、ニトロ基、アミノ基、シリル基、ホウ素基、ホスフィンオキシド基、ホスフィンスルフィド基、アルキル基、アルケニル基、フルオレニル基、アリール基及びヘテロ環基を含む群から選択される１個以上の置換基で置換される又は置換されずに水素原子が結合することを意味する。また、例示された置換基の各々は、置換又は無置換のものでもよい。例えば、ビフェニル基は、アリール基として解釈することもでき、フェニル基で置換されたフェニル基として解釈することもできる。

本明細書で、「隣接する基と互いに結合して環を形成する」とは、隣接する基と互いに結合して置換若しくは無置換の炭化水素環、又は置換若しくは無置換のヘテロ環を形成することを意味する。炭化水素環は、脂肪族炭化水素環及び芳香族炭化水素環を含む。ヘテロ環は、脂肪族ヘテロ環及び芳香族ヘテロ環を含む。炭化水素環及びヘテロ環は、単環又は多環である。または、隣接する基と互いに結合して形成された環は、他の環と連結されてスピロ構造を形成してもよい。

本明細書で、「隣接する基」とは、該当する置換基が置換された原子と直接結合された原子に置換された置換基、該当する置換基が置換された原子に置換された他の置換基又は該当する置換基と立体構造的に最も隣接した置換基を意味する。例えば、１、２−ジメチルベンゼン（１、２−ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）における２個のメチル基や、１、１−ジエチルシクロペンテン（１、１−ｄｉｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｐｅｎｔｅｎｅ）における２個のエチル基は、互いに「隣接する基」として解釈される。

本明細書で、ハロゲン原子の例としては、弗素、塩素、臭素、又はヨウ化物がある。

本明細書で、アルキル基は、直鎖、分岐鎖又は環形である。アルキル基の炭素数は、１以上３０以下、１以上２０以下、１以上１０以下、又は１以上６以下である。アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｉ−ブチル基、２−エチルブチル基、３、３−ジメチルブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｔ−ペンチル基、シクロペンチル基、１−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、２−エチルペンチル基、４−メチル−２−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、１−メチルヘキシル基、２−エチルヘキシル基、２−ブチルヘキシル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、４−ｔ−ブチルシクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、１−メチルヘプチル基、２、２−ジメチルヘプチル基、２−エチルヘプチル基、２−ブチルヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｔ−オクチル基、２−エチルオクチル基、２−ブチルオクチル基、２−ヘキシルオクチル基、３、７−ジメチルオクチル基、シクロオクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、アダマンチル基、２−エチルデシル基、２−ブチルデシル基、２−ヘキシルデシル基、２−オクチルデシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルドデシル基、２−ブチルドデシル基、２−ヘキシルドデシル基、２−オクチルドデシル基、Ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、２−エチルヘキサデシル基、２−ブチルヘキサデシル基、２−ヘキシルヘキサデシル基、２−オクチルヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−イコシル基、２−エチルイコシル基、２−ブチルイコシル基、２−ヘキシルイコシル基、２−オクチルイコシル基、ｎ−ヘンイコシル基、Ｎ−ドコシル基、ｎ−トリコシル基、ｎ−テトラコシル基、ｎ−ペンタコシル基、ｎ−ヘキサコシル基、ｎ−ヘプタコシル基、ｎ−オクタコシル基、ｎ−ノナコシル基、及びｎ−トリアコンチル基等を挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書で、アリール基は、単環式アリール基又は多環式アリール基である。アリール基の環形成炭素数は、６以上３０以下、６以上２０以下、又は６以上１５以下である。アリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クォーターフェニル基、クウィンクフェニル基、セクシフェニル基、トリフェニレン基、ピレニル基、ベンゾフルオランテニル基、クリセニル基等を例示することができるが、これらに限定されない。

本明細書で、フルオレニル基は、置換基を有してもよく、置換基２個が互いに結合してスピロ構造を形成する。

本明細書で、ヘテロアリール基は、異種元素であり、Ｏ、Ｎ、及びＳの中で１個以上を含むヘテロアリール基である。ヘテロアリール基の環形成炭素数は、２以上３０以下又は２以上２０以下である。ヘテロアリール基の例としては、チオフェニル基、フラニル基、ピロニル基、イミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアゾリル基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、トリアゾリル基、アクリジニル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、ペノクサジル基、プタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリニル基、インドリル基、カルバゾリル基、Ｎ−アリールカルバゾリル基、Ｎ−ヘテロアリールカルバゾリル基、Ｎ−アルキルカルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、チエノチオフェニル基、ベンゾフラニル基、フェナンスロリニル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ペノチアジニル基及びジベンゾフラニル基等があるが、これらに限定されない。

本明細書で、アリーレン基は、２価の連結基であることを除いては前述したアリール基に関する説明が適用される。

本明細書で、シリル基は、アルキルシリル基及びアリールシリル基を含む。シリル基の例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基等があるが、これらに限定されない。

本明細書で、ホウ素基は、アルキルホウ素基及びアリールホウ素基を含む。ホウ素基の例としては、トリメチルホウ素基、トリエチルホウ素基、ｔ−ブチルジメチルホウ素基、トリフェニルホウ素基、ジフェニルホウ素基、フェニルホウ素基等があるが、これらに限定されない。

本明細書で、アルケニル基は、直鎖又は分岐鎖である。炭素数は、特別に限定されないが、２以上３０以下、２以上２０以下，又は２以上１０以下である。アルケニル基の例としては、ビニル基、１−ブテニル基、１−ペンテニル基、１、３−ブタジエニルアリール基、スチレニル基、スチルベニル基等があるが、これらに限定されない。

本明細書で、アミノ基の炭素数は、特別に限定されないが、１以上３０以下である。アミノ基は、アルキルアミノ基及びアリールアミノ基を含む。アミノ基の例としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ナフチルアミノ基、９−メチル−アントラセニルアミノ基、トリフェニルアミノ基等があるが、これらに限定されない。

以下では、本発明の一実施形態による含窒素化合物について説明する。

本発明の一実施形態による含窒素化合物は、下記の化学式（１）で示される。

化学式（１）で、Ｘ_１〜Ｘ_６は、各々独立的にＣＲ_１又はＮであり、Ｘ_１〜Ｘ_６の中でＮは、１個又は２個であり、Ｒ_１は、水素原子、重水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、複数のＲ_１は、互いに同一であるか、或いは異なり、Ｌは、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、ｎは、１又は２であり、Ｄｕは、下記の化学式（２）で示される。

化学式（２）で、Ｙは、直接結合、Ｏ、Ｓ、ＣＲ_２Ｒ_３、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐ又はＰ＝Ｏであり、Ｒ_２〜Ｒ_１１は、各々独立的に水素、重水素、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であるか、或いは隣接する基と互いに結合して環を形成することができる。

直接結合は、例えば、単一結合である。

本発明の一実施形態による含窒素化合物は、電子受容体（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ａｃｃｅｐｔｏｒ）、連結基（ｌｉｎｋｅｒ）及び電子供与体（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｄｏｎｏｒ）を含む。具体的に、化学式（１）で示されるＸ_１〜Ｘ_６を含む六員環は、電子受容体であり、Ｌは、連結基であり、化学式（２）で示されるＤｕは、電子供与体である。

化学式（１）で示されるＸ_１〜Ｘ_６を含む六員環は、Ｎを１個又は２個含む。トリアジン等のＮを３個以上含むことは、除外される。

化学式（１）で示されるＸ_１〜Ｘ_６を含む六員環が２個のＮを含む。この場合、含窒素化合物は、下記の化学式（３）〜（５）の中でいずれか１つで示されてもよい。

化学式（３）〜（５）で、Ｌ、Ｄｕ、Ｒ_１、及びｎは、上述した置換基と同様であるため、詳細な説明は省略する。

Ｘ_１〜Ｘ_６の中でＮではないのは、ＣＲ_１で示され、複数のＲ_１は、互いに同一であるか、或いは異なる。即ち、Ｘ_１〜Ｘ_６を含む六員環が２以上の置換基で置換される場合、置換基は、互いに同一であるか、或いは異なる。

Ｒ_１が複数個である場合、少なくとも１つは、水素原子である。

Ｒ_１は、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基であってもよい。Ｒ_１は、置換若しくは無置換の炭素数１以上１０以下のアルキル基であることが好ましい。Ｒ_１は、より好ましくはメチル基又はエチル基であり、さらに好ましくはメチル基である。

Ｒ_１は、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基であってもよい。Ｒ_１は、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上２０以下のアリール基であることが好ましい。Ｒ_１は、より好ましくはフェニル基又はナフチル基であり、さらに好ましくはフェニル基であり、さらに好ましくはナフチル基である。

隣接する複数個のＲ_１は、互いに結合して環を形成しない。即ち、Ｘ_１〜Ｘ_６を含む六員環は、単環である。

Ｌは、置換若しくは無置換のフェニレン基であってもよい。Ｌは、１、３−フェニレン基又は１、４−フェニレン基であることが好ましい。Ｌは、より好ましくは１、４−フェニレン基である。

化学式（１）で示される化合物は、下記の化学式（６）で示される。

化学式（６）で、Ｒ_１２は、水素原子又は置換若しくは無置換のカルバゾリル基であり、Ｘ_１〜Ｘ_６は、上述した置換基と同様であるため、詳細な説明は省略する。化学式（６）で示される化合物は、低い電子受容性及び低い電子供与性を併せ持つため、ＴＡＤＦ有機電界発光素子に利用される場合、ディープブルー（ｄｅｅｐ ｂｌｕｅ）を実現する効果がある。

また、Ｙは、直接結合、又はＣＲ_２Ｒ_３であることが好ましい。Ｙが直接結合である場合、化学式（２）で示されるＤｕは、置換若しくは無置換のカルバゾリル基になる。ＹがＣＲ_２Ｒ_３である場合、Ｒ_２及びＲ_３は、各々独立的に置換若しくは無置換の炭素数２以上３０以下のアルキル基、又は置換若しくは無置換の炭素数６以上３０以下のアリール基である。Ｒ_２及びＲ_３は、各々独立的にメチル基又はフェニル基であることが好ましい。Ｒ_２及びＲ_３は、互いに結合して環を形成してもよい。Ｒ_２及びＲ_３は、互いに結合してフルオレン環を形成してもよい。

化学式（２）は、下記の化学式（７）〜（１６）の中でいずれか１つで表される。

化学式（９）〜（１６）の各々は、他の置換基を有することができ、置換基は、上述した「置換若しくは無置換の」定義に記載された置換基が適用される。例えば、化学式（９）〜（１６）の各々は、置換若しくは無置換のアルキル基であってもよいが、これに限定されることではない。化学式（２）で、Ｒ_４〜Ｒ_１１の各々は独立的に、置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基、弗素原子を含む置換基又は珪素原子を含む置換基であってもよい。弗素原子を含む置換基は例えば、弗素原子に１以上置換されたアルキル基又は弗素原子に１以上置換された環形成炭素数６以上３０以下のアリール基である。弗素原子を含む置換基は例えば、ＣＦ_３又はＣ_６Ｈ_５が好ましい。珪素原子を含む置換基は例えば、トリメチルシリル基である。

ｎは、２であることが好ましい。ｎが２である場合、化学式（１）で示される化合物は、Ｄｕで示される電子供与体を２個含み、これを含む有機電界発光素子は、高効率を容易に実現することができる。

ｎが２である場合、２個のＬは、互いに同一であるか、或いは異なり、２個のＤｕは、互いに同一であるか、或いは異なってもよい。

化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化合物１〜９３で示された化合物の中より選択されるいずれか１つである。但し、これによって限定されない。

以下では、本発明の一実施形態による有機電界発光素子について説明する。以下では、先に説明した本発明の一実施形態による含窒素化合物との違いを主に具体的に説明し、説明されない部分は、先に説明した本発明の一実施形態による含窒素化合物に従う。

図１は、本発明の一実施形態による有機電界発光素子を概略的に示した断面図である。図２は、本発明の一実施形態による有機電界発光素子を概略的に示した断面図である。

図１及び図２によれば、本発明の一実施形態による有機電界発光素子１０は、第１の電極ＥＬ１、正孔輸送領域ＨＴＲ、発光層ＥＭＬ、電子輸送領域ＥＴＲ及び第２の電極ＥＬ２を含む。

第１の電極ＥＬ１は、導電性を有する。第１の電極ＥＬ１は、画素電極又は陽極である。第１の電極ＥＬ１は、透過型電極、半透過型の電極又は反射型電極である。第１の電極ＥＬ１が透過型電極である場合、第１の電極ＥＬ１は、透明金属酸化物、例えば、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）等からなされる。第１の電極ＥＬ１が半透過型の電極又は反射型電極である場合、第１の電極ＥＬ１は、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ又はこれらの化合物、或いは混合物（例えば、ＡｇとＭｇとの混合物）を含むことができる。又は前記物質に形成された反射膜、或いは半透過膜及びＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）等に形成された透明導電膜を含む複数の層構造とすることができる。

正孔輸送領域ＨＴＲは、第１の電極ＥＬ１上に形成される。正孔輸送領域ＨＴＲは、正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ、正孔バッファ層及び電子阻止層の中で少なくとも１つを含むことができる。正孔輸送領域ＨＴＲの厚さは、例えば、約２００Å〜約３０００Åである。

正孔輸送層ＨＴＬは、単一物質で構成された単一層、複数の互いに異なる物質で構成された単一層又は複数の互いに異なる物質で構成された複数の層を有する多層構造を有することができる。

例えば、正孔輸送領域ＨＴＲは、正孔注入層ＨＩＬ又は正孔輸送層ＨＴＬの単一層の構造を有することができ、正孔注入物質と正孔輸送物質からなされた単一層の構造を有することもできる。また、正孔輸送領域ＨＴＲは、複数の互いに異なる物質から構成された単一層の構造を有するか、或いは、第１の電極ＡＮから順に積層された正孔注入層ＨＩＬ／正孔輸送層ＨＴＬ、正孔注入層ＨＩＬ／正孔輸送層ＨＴＬ／正孔バッファ層、正孔注入層ＨＩＬ／正孔バッファ層、正孔輸送層ＨＴＬ／正孔バッファ層又は正孔注入層ＨＩＬ／正孔輸送層ＨＴＬ／電子阻止層の構造を有することができるが、これらに限定されることではない。

電極上に形成されるすべての層は、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法、インクジェットプリンティング法、レーザープリンティング法、レーザー熱転写（Ｌａｓｅｒ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ、ＬＩＴＩ）法等のような多様な方法を利用して形成することができる。

正孔注入層ＨＩＬは、例えば、ｄｉｐｙｒａｚｉｎｏ［２，３−ｆ：２’，３’−ｈ］ｑｕｉｎｏｘａｌｉｎｅ−２，３，６，７，１０，１１−ｈｅｘａｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ（ＨＡＴ−ＣＮ）、銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）等のフタロシアニン（ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）化合物、ＤＮＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ−［４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｍ−ｔｏｌｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｐｈｅｎｙｌ］−ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、ＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−ｔｒｉｓ｛Ｎ−（２−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ｝−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））、ＰＡＮＩ／ＤＢＳＡ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、ＰＡＮＩ／ＣＳＡ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｃａｍｐｈｏｒ ｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ）、ＰＡＮＩ／ＰＳＳ（（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））、ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−ｌ−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｌｉｅｎｙｌ−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）、トリフェニルアミンを含むポリエーテルケトン（ＴＰＡＰＥＫ）、４−Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ−４’−ｍｅｔｈｙｌｄｉｐｈｅｎｙｌｉｏｄｏｎｉｕｍ Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｂｏｒａｔｅ］等を含むことができる。

正孔輸送層ＨＴＬは、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾール等のカルバゾール系の誘導体、フルオレン（ｆｌｕｏｒｉｎｅ）系の誘導体、ＴＰＤ（Ｎ、Ｎ’−ｂｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−［１、１−ｂｉｐｈｅｎｙｌ］−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ）、ＴＣＴＡ（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）等のようなトリフェニルアミン系の誘導体、ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉ（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ、Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）、ＴＡＰＣ（４，４’−Ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｉｄｅｎｅ ｂｉｓ［Ｎ，Ｎ−ｂｉｓ（４−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｅｎａｍｉｎｅ］）、ＨＭＴＰＤ（４，４’−Ｂｉｓ［Ｎ、Ｎ’−（３−ｔｏｌｙｌ）ａｍｉｎｏ］−３、３’−ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｉｐｈｅｎｙｌ）等を含むことができる。

正孔輸送領域ＨＴＲの厚さは、約１００Å〜約１００００Å、例えば、約１００Å〜約１０００Åであってもよい。正孔輸送領域ＨＴＲが正孔注入層ＨＩＬ及び正孔輸送層ＨＴＬを全て含めば、正孔注入層ＨＩＬの厚さは、約１００Å〜約１００００Å、例えば、約１００Å〜約１０００Åであり、正孔輸送層ＨＴＬの厚さは、約３０Å〜約１０００Åである。正孔輸送層ＨＴＬ、正孔注入層ＨＩＬ及び正孔輸送層ＨＴＬの厚さが前述したような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇はなしに満足できる程度の正孔輸送特性を得ることができる。

正孔輸送層ＨＴＬは、先に言及した物質以外に、導電性向上のために電荷生成物質をさらに含んでもよい。電荷生成物質は、正孔輸送層ＨＴＬ内に均一に又は不均一に分散されていてもよい。電荷生成物質は、例えば、ｐ−ドーパント（ｄｏｐａｎｔ）である。ｐ−ドーパントは、キノン（ｑｕｉｎｏｎｅ）誘導体、金属酸化物及びシアノ（ｃｙａｎｏ）基含有化合物の中で１つから選択することができるが、これらに限定されることはない。例えば、ｐ−ドーパントの例としては、ＴＣＮＱ（Ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）及びＦ４−ＴＣＮＱ（２、３、５、６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）等のようなキノン誘導体、タングステン酸化物及びモリブデン酸化物等のような金属酸化物等を挙げられるが、これに限定されない。

先に言及したように、正孔輸送領域ＨＴＲは、正孔注入層ＨＩＬ及び正孔輸送層ＨＴＬ以外に、正孔バッファ層及び電子阻止層の中で少なくとも１つをさらに含んでもよい。正孔バッファ層は、発光層ＥＭＬから放出される光の波長による共振距離を補償して光の放出効率を増加させる。正孔バッファ層に含まれる物質としては、例えば、正孔輸送層ＨＴＬに含まれる物質を使用することができる。電子阻止層は、電子輸送層ＥＴＬから正孔輸送層ＨＴＬへの電子注入を防止する役割をする層である。

発光層ＥＭＬは、正孔輸送領域ＨＴＲ上に形成される。発光層ＥＭＬの厚さは、例えば、約１００Å〜約１０００Åである。発光層ＥＭＬは、単一物質からなされた単一層、複数の互いに異なる物質からなされた単一層又は複数の互いに異なる物質からなされた複数の層を有する多層構造を有することができる。

以下では、前述した本発明の一実施形態による含窒素化合物が発光層ＥＭＬに含まれることを例えて説明する。但し、これによって限定されることではなく、本発明の一実施形態による含窒素化合物は、第１の電極ＥＬ１及び第２の電極ＥＬ２の間に提供された１層以上の有機層の中で少なくとも１つ層を含む。例えば、本発明の一実施形態による含窒素化合物は、正孔輸送層ＨＴＬに含まれてもよい。

発光層ＥＭＬは、前述した本発明の一実施形態による含窒素化合物を含む。具体的に、発光層ＥＭＬは、下記の化学式（１）で示される含窒素化合物を含む。

Ｘ_１〜Ｘ_６、Ｌ、Ｄｕ及びＬに関する具体的な説明は上述したため、詳細な説明は省略する。

発光層ＥＭＬは、化学式（１）で示される含窒素化合物を１種又は２種以上を含む。発光層ＥＭＬは、化学式（１）で示される含窒素化合物以外に公知の材料をさらに含む。例えば、スピロ−ＤＰＶＢｉ（ｓｐｉｒｏ−ＤＰＶＢｉ）、スピロ−６Ｐ（ｓｐｉｒｏ−６Ｐ）、ＤＳＢ（ｄｉｓｔｙｒｙｌ−ｂｅｎｚｅｎｅ）、ＤＳＡ（ｄｉｓｔｙｒｙｌ−ａｒｙｌｅｎｅ）、ＰＦＯ（Ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｅｎｅ）系の高分子及びＰＰＶ（ｐｏｌｙ（ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌｅｎｅ）系の高分子からなされた群から選択されたいずれか１つを含む蛍光物質をさらに含むことができる。但し、これによって限定されることはない。

本発明の一実施形態による含窒素化合物は、発光層ＥＭＬに含まれて遅延蛍光を放射する。即ち、化学式（１）で示される含窒素化合物は、遅延蛍光材料である。化学式（１）で示される含窒素化合物は、ＴＡＤＦ材料である。

本発明の一実施形態による含窒素化合物は、遅延蛍光を放射するため、電子受容体、連結基及び電子供与体を含む。具体的に、Ｘ_１〜Ｘ_６を含む六員環は、電子受容体であり、Ｌは、連結基であり、化学式（２）で示されるＤｕは、電子供与体である。電子受容体及び電子供与体の間にリンカーを提供することで、電子受容体及び電子供与体の間に相互作用を弱めて、ディープブルー（ｄｅｅｐ ｂｌｕｅ）の素子を容易に具現することができる。また、電子受容体及び電子供与体およびその間に形成されたリンカーの選択によって、一重項（ｓｉｎｇｌｅｔ）−三重項（ｔｒｉｐｌｅｔ）間のエネルギーギャップを小さく調節することができ、結果的にＴＡＤＦを効率的に放射することができる効果がある。

本発明の一実施形態による含窒素化合物は、青色発光するＴＡＤＦ材料である。本発明の一実施形態による含窒素化合物は、深い青色（ディープブルー、ｄｅｅｐ ｂｌｕｅ）の光を発するＴＡＤＦである。本発明の一実施形態による含窒素化合物は、約４４０ｎｍ〜約４８０ｎｍ、好ましくは約４４０ｎｍ〜約４７５ｎｍ、より好ましくは約４４０ｎｍ〜約４７０ｎｍ、さらに好ましくは約４４０ｎｍ〜約４５０ｎｍの波長領域を有する青色光を発光する。

本発明の一実施形態による化合物は、発光層のドーパント材料として含まれるが、本発明の化合物のみで発光層を形成してもよい。

本発明の一実施形態による含窒素化合物は、一重項のエネルギー準位及び三重項のエネルギー準位の差の絶対値が０．２ｅＶ以下である。一重項−三重項のエネルギーギャップを小さく調節して、ＴＡＤＦを効率的に放射することができる。

発光層ＥＭＬは、ホスト材料をさらに含んでもよい。ホスト材料は、特に限定しないが、例えば、Ａｌｑ_３（ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）、ＣＢＰ（４，４’−ｂｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）、ＰＶＫ（ｐｏｌｙ（ｎ−ｖｉｎｙｌｃａｂａｚｏｌｅ）、ＡＤＮ（９，１０−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−２−ｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ＴＣＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（ｃａｒｂａｚｏｌ−９−ｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、ＴＰＢｉ（１，３，５−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ−２−ｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ）、ＴＢＡＤＮ（３−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−９，１０−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈ−２−ｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ＤＳＡ（ｄｉｓｔｙｒｙｌａｒｙｌｅｎｅ）、ＣＤＢＰ（４，４’−ｂｉｓ（９−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−２，２’−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）、ＭＡＤＮ（２−Ｍｅｔｈｙｌ−９，１０−ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−２−ｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ＤＰＥＰＯ（ｂｉｓ［２−（ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌ］ｅｔｈｅｒ ｏｘｉｄｅ）、ＣＰ１（Ｈｅｘａｐｈｅｎｙｌ ｃｙｃｌｏｔｒｉｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅ）、ＵＧＨ２（１，４−Ｂｉｓ（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｓｉｌｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ）、ＤＰＳｉＯ_３（Ｈｅｘａｐｈｅｎｙｌｃｙｃｌｏｔｒｉｓｉｌｏｘａｎｅ）、ＤＰＳｉＯ_４（Ｏｃｔａｐｈｅｎｙｌｃｙｃｌｏｔｅｔｒａ ｓｉｌｏｘａｎｅ）、ＰＰＦ（２，８−Ｂｉｓ（ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏｆｕｒａｎ）等を使用することができる。

発光層ＥＭＬは、例えば１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚さを有する。

電子輸送領域ＥＴＲは、発光層ＥＭＬ上に形成される。電子輸送領域ＥＴＲは、電子阻止層、電子輸送層ＥＴＬ及び電子注入層ＥＩＬの中で少なくとも１つを含むことができるが、これに限定されることではない。

電子輸送領域ＥＴＲは、単一物質からなされた単一の層、複数の互いに異なる物質からなされた単一の層又は複数の互いに異なる物質からなされた複数の層を有する多層構造を有することができる。

例えば、電子輸送領域ＥＴＲは、電子注入層ＥＩＬ又は電子輸送層ＥＴＬの単一の層の構造を有することができ、電子注入物質と電子輸送物質からなされた単一の層の構造を有してもよい。また、電子輸送領域ＥＴＲは、複数の互に異なる物質からなされた単一層の構造を有するか、或いは、第１の電極ＡＮから順に積層された電子輸送層ＥＴＬ／電子注入層ＥＩＬ、正孔阻止層／電子輸送層ＥＴＬ／電子注入層ＥＩＬの構造を有することができるが、これに限定されない。電子輸送層ＥＴＬの厚さは、例えば、約１０００Å〜約１５００Åである。

電子輸送層は、Ａｌｑ_３（Ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）、１，３，５−ｔｒｉ［（３−ｐｙｒｉｄｙｌ）−ｐｈｅｎ−３−ｙｌ］ｂｅｎｚｅｎｅ、２，４，６−ｔｒｉｓ（３’−（ｐｙｒｉｄｉｎ−３−ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ−３−ｙｌ）−１，３，５−ｔｒｉａｚｉｎｅ、２−（４−（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｙｌ−１−ｙｌｐｈｅｎｙｌ）−９，１０−ｄｉｎａｐｈｔｈｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ、ＴＰＢｉ（１，３，５−Ｔｒｉ（１−ｐｈｅｎｙｌ−１Ｈ−ｂｅｎｚｏ［ｄ］ｉｍｉｄａｚｏｌ−２−ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）、ＢＣＰ（２，９−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、Ｂｐｈｅｎ（４，７−Ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、ＴＡＺ（３−（４−Ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ）−４−ｐｈｅｎｙｌ−５−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ−１，２，４−ｔｒｉａｚｏｌｅ）、ＮＴＡＺ（４−（Ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ）−３，５−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−４Ｈ−１，２，４−ｔｒｉａｚｏｌｅ）、ｔＢｕ−ＰＢＤ（２−（４−Ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ）−５−（４−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）−１，３，４−ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ）、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ−Ｎ１，Ｏ８）−（１，１’−Ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４−ｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）、Ｂｅｂｑ_２（ｂｅｒｙｌｌｉｕｍｂｉｓ（ｂｅｎｚｏｑｕｉｎｏｌｉｎ−１０−ｏｌａｔｅ）、ＡＤＮ（９，１０−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−２−ｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）及びこれらの混合物を含むことができるが、これに限定されることはない。電子輸送層ＥＴＬの厚さは、約１００Å〜約１０００Å、例えば、約１５０Å〜約５００Åである。電子輸送層ＥＴＬの厚さが上述したような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしで満足できる程度の電子輸送特性を得ることができる。

電子注入層には、ＬｉＦ、ＬｉＱ（Ｌｉｔｈｉｕｍ ｑｕｉｎｏｌａｔｅ）、Ｌｉ_２Ｏ、ＢａＯ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｙｂのようなランタノイド金属、又はＲｂＣｌ、ＲｂＩのようなハロゲン化の金属等を使用することができるが、これらに限定されない。電子注入層ＥＩＬは、また電子輸送物質と絶縁性の有機金属塩（ｏｒｇａｎｏ ｍｅｔａｌ ｓａｌｔ）が混合された物質で構成することもできる。有機金属塩は、エネルギーバンドギャップ（ｅｎｅｒｇｙ ｂａｎｄｇａｐ）が大略４ｅＶ以上の物質である。具体的に例えると、有機金属塩は、金属アセテート（ｍｅｔａｌ ａｃｅｔａｔｅ）、金属ベンゾエート（ｍｅｔａｌ ｂｅｎｚｏａｔｅ）、金属アセトアセテート（ｍｅｔａｌ ａｃｅｔｏａｃｅｔａｔｅ）、金属アセチルアセトネート（ｍｅｔａｌ ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）又は金属ステアレート（ｓｔｅａｒａｔｅ）を含む。電子注入層ＥＩＬの厚さは、約１Å〜約１００Å、好ましくは約３Å〜約９０Åである。電子注入層ＥＩＬの厚さが前述したような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足できる程度の電子注入特性を得ることができる。

電子輸送領域ＥＴＲは、先に言及したことのように、正孔阻止層を含むことができる。正孔阻止層は、例えば、ＢＣＰ（２，９−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）及びＢｐｈｅｎ（４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）の中で少なくとも１つを含むことができるが、これに限定されことではない。

第２の電極ＥＬ２は、電子輸送領域ＥＴＲ上に提供される。第２の電極ＥＬ２は、共通電極又は陰極である。第２の電極ＥＬ２は、透過型電極、半透過型の電極又は反射型電極である。第２の電極ＥＬ２が透過型電極である場合、第２の電極ＥＬ２は、透明金属酸化物、例えば、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）等から構成される。

第２の電極ＥＬ２が半透過型の電極又は反射型電極である場合、第２の電極ＥＬ２はＡｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ又はこれらの化合物、或いは混合物（例えば、ＡｇとＭｇとの混合物）を含むことができる。又は前記物質に形成された反射膜、或いは半透過膜及びＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）等に形成された透明導電膜を含む複数の層構造である。

図中には示していないが、第２の電極ＥＬ２は、補助電極と連結される。第２の電極ＥＬ２が補助電極と連結されれば、第２の電極ＥＬ２の抵抗を減少させることができる。

有機電界発光素子１０で、第１の電極ＥＬ１と第２の電極ＥＬ２に各々電圧が印加されることによって第１の電極ＥＬ１から注入された正孔（ｈｏｌｅ）は、正孔輸送層ＨＴＬを経て発光層ＥＭＬに移動され、第２の電極ＥＬ２から注入された電子が電子輸送層ＥＴＬを経て発光層ＥＭＬに移動される。電子と正孔は、発光層ＥＭＬで再結合して励起子を生成し、励起子が励起状態で基底状態に遷移しながら発光する。

有機電界発光素子１０が前面発光型である場合、第１の電極ＥＬ１は、反射型電極であり、第２の電極ＥＬ２は、透過型電極又は半透過型の電極である。有機電界発光素子１０が背面発光型である場合、第１の電極ＥＬ１は、透過型電極又は半透過型の電極であり、第２の電極ＥＬ２は、反射型電極である。

本発明の一実施形態による有機電界発光素子は、化学式（１）で示される含窒素化合物を含み、高い発光効率を得ることができる。具体的に、化学式（１）で示される含窒素化合物がＴＡＤＦの過程を通じて発光する。このため、本発明の一実施形態による有機電界発光素子は、高効率化を実現することができる。より具体的に、本発明の一実施形態による有機電界発光素子は、ＴＡＤＦの過程を通じて青色発光することができ、高効率化を実現することができる。

以下、具体的な実施例及び比較例を通じて本発明をより具体的に説明する。下記の実施例は、本発明の理解を助けるための例示に過ぎず、本発明の範囲がこれに限定されることはない。

（合成例）
１．化合物１９の合成
本発明の一実施形態による含窒素化合物である化合物１９は、例えば、下記の反応によって合成される。

アルゴン（Ａｒ）雰囲気下で１００ｍＬの三口フラスコに化合物Ａ ３．１ｇ、化合物Ｂ１ｇ、酢酸パラジウム（ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ｐａｌｌａｄｉｕｍ）０．１ｇ、ＰＨ（ｔＢｕ）_３／ＢＦ_４（Ｔｒｉ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ）０．２５ｇ、炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）１．７７ｇを添加し、５０ｍＬのトルエン溶媒の中で（１３０℃）で６時間加熱還流した。

得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンとの混合溶媒を使用）で精製した後、トルエン／ヘキサンの混合溶媒で再結晶を行い、白色の固体化合物を２．７７ｇ（収率８２％）得た。

^１Ｈ ＮＭＲ測定で測定された白色の固体化合物のケミカルシフト値（δ）は、^１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３、δ）：８．９２（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２Ｈ），８．８８（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，２Ｈ），８．２８（ｓ，２Ｈ），８．１４（ｄ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，２Ｈ），７．８９Ｈｚ（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２Ｈ），７．７６（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２Ｈ），７．６６−７．６３（ｍ，２Ｈ），７．４１−７．３２（ｍ，８Ｈ），７．３１−７．２４（ｍ，５Ｈ）であった。であった。また、ＦＡＢ−ＭＳ測定によって白色の固体化合物の分子量は、６５１であった。前記結果を通じて、白色の固体化合物が化合物１９であることを確認することができた。

２．化合物５３の合成

窒素（Ｎ_２）雰囲気下で、３００ｍＬの三口フラスコに化合物Ｃ２．００ｇ、化合物Ｄ０．２４ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４［Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０）］０．１３ｇと脱水トルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）８０ｍＬとを加えて撹拌した。そこに炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）水溶液（３０ｍＬ、１．５５ｇ）を加えて４８時間加熱還流した。得られた粗生成物をセライト（ｃｅｌｉｔｅ）濾過を実施してクロロホルム（ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍ）で抽出を行いＮａ_２ＳＯ_４（ｓｏｄｉｕｍ ｓｏｌｆａｔｅ）で乾燥した。溶媒を除去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／エチルアセテート／クロロホルム混合溶媒を使用）で精製して、薄い黄色の固体化合物を１．９４ｇ（収率５７％）得た。

^１Ｈ ＮＭＲ測定で測定された化合物のケミカルシフト値（δ）は^１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ_６、δ）：８．６０（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，５Ｈ）、７．３７−７．２５（ｍ，１６Ｈ）、７．１２（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，４Ｈ）、６．９５−６．９２（ｍ，１２Ｈ）、６．８０（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，４Ｈ）、６．４４（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ）、２．８１（ｓ，３Ｈ）であった。また、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ測定によって測定された化合物の分子量は９０９．６５であった。前記結果を通じて、薄い黄色の固体化合物が化合物５３であることを確認した。

３．化合物５５の合成

窒素（Ｎ_２）雰囲気下で、３００ｍＬの三口フラスコに化合物Ｃ２．００ｇ、化合物Ｅ０．２５ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４０．１０ｇと脱水トルエン８０ｍＬとを加えて撹拌した。そこに炭酸カリウム水溶液（３０ｍＬ、０．９３ｇ）を加えて２４時間加熱還流した。得られた粗生成物をセライト濾過した後に、クロロホルムで抽出し、Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥した。溶媒を除去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／エチルアセテート／クロロホルム混合溶媒を使用）で精製し、薄黄色の固体化合物を２．７０ｇ（収率８０％）得た。

^１Ｈ ＮＭＲ測定で測定された化合物のケミカルシフト値（δ）は^１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３，δ）：９．０７（ｓ，２Ｈ）、８．３３（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ ）、７．２８−７．２６（ｍ，１６Ｈ）、７．０７−７．０１（ｍ，１２Ｈ）、６．９２−６．９１（ｍ，８Ｈ)、６．５１（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，４Ｈ）であった。前記結果を通じて、薄い黄色の固体化合物が化合物５５であることを確認した。

４．化合物６１の合成

窒素（Ｎ_２）雰囲気下で、３００ｍＬの三口フラスコに化合物Ｃ２．００ｇ、化合物Ｆ０．３０ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４０．１３ｇと脱水トルエン８０ｍＬとを加えて撹拌した。そこに炭酸カリウム水溶液（３０ｍＬ、１．５５ｇ）を加えて４８時間加熱還流した。得られた粗生成物をセライト濾過した後、クロロホルムで抽出を行い、Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥した。溶媒を除去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／エチルアセテート／クロロホルム混合溶媒を使用）で精製し、薄黄色の固体化合物を２．３６ｇ（収率６５％）得た。

^１Ｈ ＮＭＲ測定で測定された化合物のケミカルシフト値（δ）は^１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ_６，δ）：８．７７（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ）、８．７４−８．７１（ｍ，３Ｈ）、７．６４−７．６１（ｍ，３Ｈ）、７．３８−７．２８（ｍ，１６Ｈ）、７．１３（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，４Ｈ)、６．９６−６．９３（ｍ，１２Ｈ）、６．８１（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，４Ｈ）、６．４８（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ）であった。また、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ測定によって測定された化合物の分子量は９７１．５１であった。前記結果を通じて、薄い黄色の固体化合物が化合物６１であることを確認した。

５．化合物６６の合成

窒素（Ｎ_２）雰囲気下で１００ｍＬの三口フラスコに化合物G１．４１ｇ、化合物B１．０ｇ、酢酸パラジウム（ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ｐａｌｌａｄｉｕｍ）０．０１ｇ、ＰＨ（ｔＢｕ）_３／ＢＦ_４（Ｔｒｉ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ）０．０１ｇ炭酸カリウム１．７６ｇを添加して３０ｍＬのトルエン溶媒（１１０℃）で１２時間加熱還流した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンとの混合溶媒を使用）で精製した後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体を１．８ｇ（収率９０％）得た。

^１Ｈ ＮＭＲ測定で測定された化合物のケミカルシフト値（δ）は^１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３，δ）：８．９０（ｄ，Ｊ＝４．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．７９（ｄ，Ｊ＝８．８Ｈｚ，２Ｈ）、７．７９（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．６５（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）、７．４６（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ）、７．３８（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ）、７．３０−７．２６（ｍ，３Ｈ）、６．９２（ｔ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，２Ｈ）、６．５８（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ）、６．４３（ｔ，８．８Ｈｚ，４Ｈ）であった。前記結果を通じて、白色の固体化合物が化合物６６であることを確認した。

６．化合物６７の合成

アルゴン（Ａｒ）雰囲気下で１００ｍＬの三口フラスコに化合物Ｈ２．９ｇ、化合物B１．６ｇ、酢酸パラジウム０．１１ｇ、ＰＨ（ｔＢｕ）_３／ＢＦ_４０．２８ｇ炭酸カリウム２．８８ｇを添加して３４ｍＬのトルエン溶媒（１１０℃）で５時間加熱還流した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンとの混合溶媒を使用）で精製した後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い白色の固体化合物を３．４ｇ（収率９８％）得た。

^１Ｈ ＮＭＲ測定で測定された化合物のケミカルシフト値（δ）は、（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３，δ）：８．９０（ｄ，Ｊ＝５．１Ｈｚ，２Ｈ）、８．９０（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２Ｈ）、７．８３（ｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，２Ｈ）、７．６２（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２Ｈ）、７．４６−７．４１（ｍ，３Ｈ）、７．３９−７．３０（ｍ，４Ｈ）、６．７２（ｄ，Ｊ＝６Ｈ）、６．３３（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２Ｈ）、６．２０−６．１９（ｍ，２Ｈ）、１．９５（ｓ，６Ｈ）であった。またＦＡＢ−ＭＳ測定によって測定された白色の固体化合物の分子量は、５１４であった。前記結果を通じて、白色の固体化合物が化合物６７であることを確認することができた。

７．化合物６９の合成

窒素（Ｎ_２）雰囲気下で１００ｍＬの三口フラスコに化合物Ｉ ２．９６ｇ、化合物Ｂ ２．００ｇ、酢酸パラジウム０．０２ｇ、ＰＨ（ｔＢｕ）_３／ＢＦ_４０．０３ｇ、炭酸カリウム３．５３ｇを添加し、１００ｍＬのトルエン溶媒（１１０℃）で１２時間加熱還流した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンとの混合溶媒を使用）で精製した後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体を２．８０ｇ（収率６６％）得た。

^１Ｈ ＮＭＲ測定で測定された化合物のケミカルシフト値（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３、δ）は、８．９０（ｄ，Ｊ＝５．１Ｈｚ，２Ｈ）、８．７７（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）、７．５９（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）、７．２９（ｄ，Ｊ＝４．８Ｈｚ，２Ｈ）、７．２０−７．１７（ｍ，６Ｈ）、６．９９−６．９５（ｍ，２Ｈ）、６．９０−６．８６（ｍ，４Ｈ）、６．６９（ｔ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ）、６．３６（ｄ，Ｊ＝８．８Ｈｚ，２Ｈ）であった。前記結果を通じて、白色の固体化合物が化合物６９であることを確認した。

８．化合物７０の合成

窒素（Ｎ_２）雰囲気下で１００ｍＬの三口フラスコに化合物Ｇ １．４２ｇ、化合物B１．００ｇ、酢酸パラジウム０．０１ｇ、ＰＨ（ｔＢｕ）_３／ＢＦ_４０．０１ｇ、炭酸カリウム１．４０ｇを添加し、３０ｍＬのトルエン溶媒（１１０℃）で６時間加熱還流した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンとの混合溶媒を使用）で精製した後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体を１．８７ｇ（収率９０％）得た。

^１Ｈ ＮＭＲ測定で測定された化合物のケミカルシフト値（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３、δ）は、８．８５（ｄ，Ｊ＝４．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．６０（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）、７．２７−７．２１（ｍ，９Ｈ）、７．０６−７．０１（ｍ，６Ｈ）、６．９０−６．８８（ｍ，４Ｈ）、６．４９（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）であった。前記結果を通じて、白色の固体化合物が化合物７０であることを確認した。

９．化合物７１の合成

アルゴン（Ａｒ）雰囲気下で１００ｍＬの三口フラスコに化合物Ｈ １．４６ｇ、化合物J １．５２ｇ、酢酸パラジウム（ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ｐａｌｌａｄｉｕｍ）０．０６１ｇ、ＰＨ（ｔＢｕ）_３／ＢＦ_４（Ｔｒｉ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ）０．１６ｇ炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）１．６４ｇを添加して７７ｍＬのトルエン溶媒（１１０℃）で４時間加熱して還流した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンとの混合溶媒を使用）に精製した後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を実施して白色固体の目的物を２．１７ｇ（収率８４％）得た。

^１Ｈ ＮＭＲ測定で測定された化合物のケミカルシフト値（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３、δ）は、９．０３（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２Ｈ）、８．３７−８．３５（ｍ，４Ｈ）、８．１１（ｓ，１Ｈ）、７．８３（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２Ｈ）、７．６７−７．６１（ｍ，８Ｈ）、７．４７（ｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，２Ｈ）、７．４０（ｔ，Ｊ＝１２Ｈｚ，２Ｈ）、７．３１−７．２９（ｍ，２Ｈ）、６．７３（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）、６．３９（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）、６．１９（ｓ，２Ｈ）、１．９６（ｓ，６Ｈ）であった。またＦＡＢ−ＭＳ測定によって測定された化合物の分子量は、６６６であった。前記結果を通じて、白色の固体化合物が化合物７１であることを確認することができた。

（素子作成例）
上述した化合物５３、５５、５９、６７、６８、及び７１をドーパント材料として使用して実施例１〜７の有機電界発光素子を製作した。

下記の比較例の化合物Ｘ−１およびＸ−２をドーパント材料として使用して比較例１および２の有機電界発光素子を製作した。

実施例１〜５及び比較例１および２の有機電界発光素子は、次のように作製した。Ｇｌａｓｓ基板上に膜厚１５０ｎｍでＩＴＯを施したパターニング基板を超純水で洗浄し、ＵＶオゾン処理を１０分間行った。その後、ＨＡＴ−ＣＮで膜厚１０ｎｍの正孔注入層を形成し、ＮＰＢで膜厚８０ｎｍの正孔輸送層を形成し、ＤＰＥＰＯに化合物５３、５５、６１、６７、７１を１８％ドープした膜厚２０ｎｍの発光層を形成し、ＴＰＢｉで膜厚３０ｎｍの電子輸送層を形成して、ＬｉＦで膜厚０．５ｎｍの電子注入層を形成し、アルミニウムで膜厚１００ｎｍの第２の電極を形成した。各層および第２の電極ＥＬ２の形成はいずれも真空蒸着装置を用い、抵抗加熱法で行った。

次に、製作した有機電界発光素子の最大発光波長及び外部量子収率を測定した。最大発光波長は、測定対象化合物を石英ガラス板上に蒸着した試料を用い、常温（約３００Ｋ）における発光スペクトルの極大発光波長とした。有機電界発光素子の外部量子効率は、浜松ホトニクス社製の外部量子効率測定装置Ｃ９９２０−１２を使用して測定した。測定結果を下記の表１に示した。また、一重項エネルギー準位と三重項エネルギー準位の差ΔＥ_ＳＴは、Ｇａｕｓｓｉａｎ０９を用いて汎関数Ｂ３ＬＹＰ、６−３１Ｇ（ｄ）により計算した。

実施例１及び比較例１を比較すると、供与体と受容体との間にリンカーを含まない比較例１に比べて、リンカーを含む実施例１の最大発光波長が約３０ｎｍ短波化したことが分かる。また、電子供与体電子受容体の間にアルキル基を含む比較例２も、実施例１に比べて電子供与体の電子供与性が弱まって発光波長は大きく長波長化してしまう。リンカーの適切な選択によるＨＯＭＯ−ＬＵＭＯの軌道分離の調整が重要と考えられる。

本発明は青色〜深青色の発光を示す化合物を提供することを一目的とし、実施例１のように電子供与性を強化することによって、短波の青色発光材料を獲得するに至った。

本発明の一実施形態による化学式（１）で示される化合物に置換基を適切に導入して青色発光を具現することと同時に高い外部量子効率を具現することを分かる。以上、添付された図面を参照して本発明の実施形態を説明した。したがって、以上で記述した実施形態は、すべての面で例示的なものであり、限定的なものではない。

１０：有機電界発光素子
ＥＬ１：第１電極
ＨＴＲ：正孔輸送領域
ＥＭＬ：発光層
ＥＴＲ：電子輸送領域
ＥＬ２：第２電極

Claims (20)

1. 下記の化学式（１）で示されることを特徴とする含窒素化合物。
   

   

   前記化学式（１）で、
   Ｘ_１〜Ｘ_６は、各々独立的にＣＲ_１又はＮであり、
   Ｘ_１〜Ｘ_６の中でＮは、１個又は２個であり、
   Ｒ_１は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、
   複数のＲ_１は、互いに同一であるか、或いは異なり、
   Ｌは、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、
   ｎは、１又は２であり、
   Ｄｕは、下記の化学式（２）で示され、
   

   

   前記化学式（２）で、
   Ｙは、直接結合、Ｏ、Ｓ、ＣＲ_２Ｒ_３、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐ又はＰ＝Ｏであり、
   Ｒ_２〜Ｒ_１１は、各々独立的に水素原子、重水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であるか、或いは隣接する基と互いに結合して環を形成する。
2. 前記Ｌは、置換若しくは無置換のフェニレン基であることを特徴とする請求項１に記載の含窒素化合物。
3. 前記化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化学式（３）で示されることを特徴とする請求項１に記載の含窒素化合物。
   

   

   前記化学式（３）で、
   Ｌは置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、Ｄｕは前記化学式（２）で示され、Ｒ_１は水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、ｎは１又は２である。
4. 前記化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化学式（４）で示されることを特徴とする請求項１に記載の含窒素化合物。
   

   

   前記化学式（４）で、
   Ｌは置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、Ｄｕは前記化学式（２）で示され、Ｒ_１は水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基でありｎは１又は２である。
5. 前記化学式（１）で示される含窒素化合物は下記の化学式（５）で示されることを特徴とする請求項１に記載の含窒素化合物。
   

   

   前記化学式（５）で、
   Ｌは置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、Ｄｕは前記化学式（２）で示され、Ｒ_１は水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、ｎは１又は２である。
6. Ｙは、直接結合又はＣＲ_２Ｒ_３であり、
   Ｒ_２及びＲ_３は各々独立的に水素原子、重水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であるか、或いは隣接する基と互いに結合して環を形成することを特徴とする請求項１に記載の含窒素化合物。
7. 前記化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化学式（６）で示されることを特徴とする請求項１に記載の含窒素化合物。
   

   

   前記化学式（６）で、
   Ｒ_１２は、水素又は置換若しくは無置換のカルバゾリル基であり、
   Ｘ_１〜Ｘ_６は各々独立的にＣＲ_１又はＮであり、Ｘ_１〜Ｘ_６の中でＮは１個又は２個である。
8. 前記化学式（２）は、下記の化学式（７）〜（１６）の中でいずれか１つで示されることを特徴とする請求項１に記載の含窒素化合物。
   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   
9. 前記化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化合物１〜９３の中より選択されるいずれか１つの化合物であることを特徴とする請求項１に記載の含窒素化合物。
   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   
10. 第１の電極と、
    前記第１の電極上に形成された正孔輸送領域と、
    前記正孔輸送領域上に形成された発光層と、
    前記発光層上に形成された電子輸送領域と、
    前記電子輸送層上に提供された第２の電極と、を含み、
    前記発光層は、下記の化学式（１）で示される含窒素化合物を含むことを特徴とする有機電界発光素子。
    

    

    前記化学式（１）で、
    Ｘ_１〜Ｘ_６は、各々独立的にＣＲ_１又はＮであり、
    Ｘ_１〜Ｘ_６の中でＮは、１個又は２個であり、
    Ｒ_１は、水素原子、重水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、
    複数のＲ_１は、互いに同一であるか、或いは異なり、
    Ｌは、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、
    ｎは、１又は２であり、
    Ｄｕは、下記の化学式（２）で示され、
    

    

    前記化学式（２）で、
    Ｙは、直接結合、Ｏ、Ｓ、ＣＲ_２Ｒ_３、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐ又はＰ＝Ｏであり、
    Ｒ_２〜Ｒ_１１は、各々独立的に水素原子、重水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であるか、或いは隣接する基と互いに結合して環を形成する。
11. 前記化学式（１）で示される含窒素化合物は、
    一重項のエネルギー準位及び三重項のエネルギー準位の差の絶対値が０．２ｅＶ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。
12. 前記Ｌは、置換若しくは無置換のフェニレン基であることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。
13. 前記化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化学式（３）で示されることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。
    

    

    前記化学式（３）で、
    Ｌは置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、Ｄｕは前記化学式（２）で示され、Ｒ_１は水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、ｎは１又は２である。
14. 前記化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化学式（４）で示されることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。
    

    

    前記化学式（４）で、
    Ｌは置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、Ｄｕは前記化学式（２）で示され、Ｒ_１は水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、ｎは１又は２である。
15. 前記化学式（１）で示される含窒素化合物は下記の化学式（５）で示される請求項１０に記載の有機電界発光素子。
    

    

    前記化学式（５）で、
    Ｌは置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、Ｄｕは前記化学式（２）で示され、Ｒ_１は水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、ｎは１又は２である。
16. 前記Ｙは、直接結合又はＣＲ_２Ｒ_３であり、
    Ｒ_２及びＲ_３は各々独立的に水素原子、重水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であるか、或いは隣接する基と互いに結合して環を形成することを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。
17. 前記化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化学式（６）で示されることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。
    

    

    前記化学式（６）で、
    Ｒ_１２は、水素又は置換若しくは無置換のカルバゾリル基であり、
    Ｘ_１〜Ｘ_６は各々独立的にＣＲ_１又はＮであり、Ｘ_１〜Ｘ_６の中でＮは１個又は２個である。
18. 前記化学式（２）は、下記の化学式（７）〜（１６）の中でいずれか１つで示されることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。
    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    
19. 前記化学式（１）で示される含窒素化合物は、下記の化合物１〜９３の中で選択される少なくとも１つの化合物であることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。
    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    
20. 前記正孔輸送領域は、
    正孔注入層及び正孔輸送層を含み、
    前記電子輸送領域は、
    電子注入層及び電子輸送層を含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。

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