JP2023090076A

JP2023090076A - 有機化合物及び有機発光素子

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Publication number: JP2023090076A
Application number: JP2021204830A
Authority: JP
Inventors: 洋祐西出; Yosuke Nishide; 淳鎌谷; Atsushi Kamatani; 直樹山田; Naoki Yamada; 博揮大類; Hiroki Orui; 洋伸岩脇; Hironobu Iwawaki; 広和宮下; Hirokazu Miyashita
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2023-06-29
Also published as: WO2023112832A1

Abstract

【課題】高発光効率、高色純度、及びＬＵＭＯ準位が深い（真空順位から遠い）、青色発光材料を提供する。【解決手段】下記式［１－１］または［１－２］に示される有機化合物。TIFF2023090076000040.tif74157【選択図】なし

Description

本発明は、有機化合物およびそれを用いた有機発光素子に関する。

有機発光素子（以下、「有機エレクトロルミネッセンス素子」あるいは「有機ＥＬ素子」と称する場合がある）は、一対の電極とこれら電極間に配置される有機化合物層とを有する電子素子である。これら一対の電極から電子及び正孔を注入することにより、有機化合物層中の発光性有機化合物の励起子を生成し、該励起子が基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放出する。有機発光素子の最近の進歩は著しく、低駆動電圧、多様な発光波長、高速応答性、発光デバイスの薄型化・軽量化が可能であることが挙げられる。
また、デイスプレイに用いられる色再現範囲として、ｓＲＧＢやＡｄｏｂｅＲＧＢの規格が用いられ、それを再現する材料が求められてきたが、最近ではさらに色再現範囲を広げる規格としてＢＴ－２０２０が挙げられている。
ところで、現在までに発光性の有機化合物の創出が盛んに行われている。高性能の有機発光素子を提供するにあたり、発光特性の優れた化合物の創出が重要であるからである。非特許文献１には下記化合物１－ａが記載されている。特許文献１には下記化合物２－ａが記載されている。

中国特許出願公開第１１１４７１０６４号明細書

Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．８，１９７１，１１６１－

非特許文献１には、化合物１－ａの合成例が開示されているが、発光効率、発光色に関する示唆はない。また、特許文献１には、化合物２－ａの青色発光素子例が開示されているが、発光効率、色純度、耐久特性のさらなる改善が望まれる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされるものであり、その目的は、高発光効率、高色純度、及びＬＵＭＯ準位が深い（真空順位から遠い）、青色発光材料を提供することである。また、本発明のその他の目的は、色純度、発光効率及び耐久特性が優れる有機発光素子を提供することである。

本発明の有機化合物は、下記一般式［１－１］または［１－２］に示されることを特徴とする。

一般式［１－１］または［１－２］において、Ｒ₁からＲ₂₂は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアミノ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアリールオキシ基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリールオキシ基、置換あるいは無置換のシリル基から独立に選ばれる。
Ｑ₁からＱ₁₀は、それぞれ、直接結合、連結基から独立に選ばれる。前記連結基は、Ｃ（Ｒ₂₃）（Ｒ₂₄）、Ｎ（Ｒ₂₅）、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子から選ばれる。前記Ｒ₂₃からＲ₂₅は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基から独立に選ばれる。前記Ｒ₂₃と前記Ｒ₂₄は互いに結合して環を形成してもよい。
ｎは、それぞれ、０または１である。但し、一般式［１－１］、［１－２］のそれぞれにおいて、ｎの少なくとも１つは、１である。
Ｘは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子、Ｎ（Ｒ₂₆）から選ばれる。前記Ｒ₂₆は、水素原子、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基から選ばれる。

本発明に係る有機化合物は、高発光効率、高色純度、及びＬＵＭＯ準位が深い（真空順位から遠い）、青色発光材料である。したがって、色純度、発光効率及び耐久特性が優れる有機発光素子を提供することが可能である。

（ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の一例を表す概略断面図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る有機発光素子を用いた表示装置の一例の概略断面図である。本発明の一実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。（ａ）本発明の一実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。（ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。（ｂ）折り曲げ可能な表示装置の一例を表す模式図である。（ａ）本発明の一実施形態に係る照明装置の一例を示す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る車両用灯具を有する移動体の一例を示す模式図である。（ａ）本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例を示す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの他の例を示す模式図である。（ａ）本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を表す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像形成装置の露光光源の一例を表す模式図である。

≪有機化合物≫
本実施形態の有機化合物は、下記一般式［１－１］または［１－２］に示される。

＜Ｒ₁からＲ₂₂＞
一般式［１－１］または［１－２］において、Ｒ₁からＲ₂₂は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアミノ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアリールオキシ基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリールオキシ基、置換あるいは無置換のシリル基から独立に選ばれる。

アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、セカンダリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、１－アダマンチル基、２－アダマンチル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうちでも、炭素原子数１から１０のアルキル基が好ましい。

アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、２－エチル－オクチルオキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうちでも、炭素原子数１から６のアルコキシ基が好ましい。

アミノ基としては、例えば、Ｎ－メチルアミノ基、Ｎ－エチルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノ基、Ｎ－メチル－Ｎ－エチルアミノ基、Ｎ－ベンジルアミノ基、Ｎ－メチル－Ｎ－ベンジルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジベンジルアミノ基、アニリノ基、Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジナフチルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジフルオレニルアミノ基、Ｎ－フェニル－Ｎ－トリルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジトリルアミノ基、Ｎ－メチル－Ｎ－フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジアニソリルアミノ基、Ｎ－メシチル－Ｎ－フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジメシチルアミノ基、Ｎ－フェニル－Ｎ－（４－ターシャリブチルフェニル）アミノ基、Ｎ－フェニル－Ｎ－（４－トリフルオロメチルフェニル）アミノ基、Ｎ－ピペリジル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、インデニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうちでも、炭素原子数６から１８のアリール基が好ましい。

ヘテロアリール基としては、例えば、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリル基、イソキノリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、チエニル基、フラニル基、ピロニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、インドニル基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうちでも、炭素原子数３乃至１５のヘテロアリール基が好ましい。

アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基として、例えば、フェノキシ基、チエニルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうちでも、炭素原子数６から１８のアリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基が好ましい。

シリル基としては、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基、ヘテロアリールオキシ基、シリル基がさらに有してもよい置換基として、例えば、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基等のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；フェニル基、ビフェニル基等のアリール基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等のアミノ基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基等のアリールオキシ基；フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子；チエニル基、チオール基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

＜Ｑ₁からＱ₁₀＞
一般式［１－１］または［１－２］において、Ｑ₁からＱ₁₀は、それぞれ、直接結合、連結基から独立に選ばれる。連結基は、Ｃ（Ｒ₂₃）（Ｒ₂₄）、Ｎ（Ｒ₂₅）、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子から選ばれる。

［Ｒ₂₃からＲ₂₅］
Ｒ₂₃からＲ₂₅は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基から独立に選ばれる。Ｒ₂₃とＲ₂₄は互いに結合して環を形成してもよい。

Ｒ₂₃からＲ₂₅で示されるアルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基の具体例としては、Ｒ₁乃至Ｒ₂₂で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基がさらに有してもよい置換基の具体例としては、Ｒ₁乃至Ｒ₂₂で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

一般式［１－１］において、Ｑ₁がＮ（Ｒ₂₅）である場合、Ｒ₂₅は、Ｒ₁またはＲ₂₂と結合して環を形成してもよい。Ｑ₂がＮ（Ｒ₂₅）である場合、Ｒ₂₅は、Ｒ₃またはＲ₄と結合して環を形成してもよい。Ｑ₃がＮ（Ｒ₂₅）である場合、Ｒ₂₅は、Ｒ₆と結合して環を形成してもよい。Ｑ₄がＮ（Ｒ₂₅）である場合、Ｒ₂₅は、Ｒ₁₁またはＲ₁₂と結合して環を形成してもよい。Ｑ₅がＮ（Ｒ₂₅）である場合、Ｒ₂₅は、Ｒ₁₄またはＲ₁₅と結合して環を形成してもよい。Ｑ₆がＮ（Ｒ₂₅）である場合、Ｒ₂₅は、Ｒ₁₇と結合して環を形成してもよい。

一般式［１－２］において、Ｑ₇がＮ（Ｒ₂₅）である場合、Ｒ₂₅は、Ｒ₃またはＲ₄と結合して環を形成してもよい。Ｑ₈がＮ（Ｒ₂₅）である場合、Ｒ₂₅は、Ｒ₁₁またはＲ₁₂と結合して環を形成してもよい。Ｑ₉がＮ（Ｒ₂₅）である場合、Ｒ₂₅は、Ｒ₁₄またはＲ₁₅と結合して環を形成してもよい。Ｑ₁₀がＮ（Ｒ₂₅）である場合、Ｒ₂₅は、Ｒ₁またはＲ₂₂と結合して環を形成してもよい。

＜ｎ＞
一般式［１－１］または［１－２］において、ｎは、それぞれ、０または１である。但し、一般式［１－１］、［１－２］のそれぞれにおいて、ｎの少なくとも１つは、１である。

ｎが１であって、Ｑ₁からＱ₆、Ｑ₇からＱ₁₀（以下、「Ｑ₁等」と称する場合がある。）が直接結合の場合、Ｑ₁等を介した原子は直接結合する。例えば、式［１－１］の「（Ｑ₁）_n」おいてｎが１であって、Ｑ₁が直接結合の場合、Ｑ₁を介した炭素原子同士は直接結合する。

ｎが１であって、Ｑ₁等が連結基の場合、Ｑ₁等を介した原子は連結基を介して結合する。例えば、式［１－１］の「（Ｑ₁）_n」おいてｎが１であって、Ｑ₁が連結基の場合、Ｑ₁を介した炭素原子同士は連結基を介して結合する。

ｎが０の場合、Ｑ₁等を介した原子間の結合は存在しない。例えば、式［１－１］の「（Ｑ₁）_n」おいてｎが０の場合、Ｑ₁を介した炭素原子同士は結合しない。ｎが０の場合、Ｑ₁等を介した炭素原子のそれぞれは、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアミノ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアリールオキシ基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリールオキシ基または置換あるいは無置換のシリル基と結合する。

ｎが０の場合に、Ｑ₁等を介した原子が結合するアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基、ヘテロアリールオキシ基、シリル基の具体例としては、Ｒ₁乃至Ｒ₂₂で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基、ヘテロアリールオキシ基、シリル基がさらに有してもよい置換基の具体例としては、Ｒ₁乃至Ｒ₂₂で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

＜Ｘ＞
Ｘは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子、Ｎ（Ｒ₂₆）から選ばれる。

［Ｒ₂₆］
Ｒ₂₆は、水素原子、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基から選ばれる。

Ｒ₂₆で示されるアルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基の具体例としては、Ｒ₁乃至Ｒ₂₂で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基がさらに有してもよい置換基の具体例としては、Ｒ₁乃至Ｒ₂₂で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

本実施形態の有機化合物は、下記一般式［２］から［４］のいずれかに示されることが好ましい。

一般式［２］において、ｎの少なくとも２つは、１である。

一般式［３］において、ｎの少なくとも２つは、１である。

＜合成方法＞
次に、本実施形態に係る有機化合物の合成方法を説明する。本実施形態に係る有機化合物は、例えば、下記に示す反応スキームに従って合成される。

ここで、上記Ｇ１からＧ４、Ｇ１’からＧ４’を適宜変更することにより、一般式［１－１］または［１－２］で表される化合物を得ることができる。なお、合成法についてこれらに限定されるものではない。合成法の詳細については実施例にて説明する。

＜特徴＞
次に、本実施形態に係る有機化合物は、以下のような特徴を有するため、高発光効率、高色純度、及びＬＵＭＯ準位が深く（真空順位から遠く）、酸化に対して安定な化合物となる。さらに、本実施形態に係る有機化合物を用いることで、色純度、発光効率及び素子耐久に優れる有機発光素子を提供することもできる。
（１）基本骨格として、含縮環構造ビスジアザボロール誘導体を有することで、高効率青色発光を有する。
（２）低いＬＵＭＯ準位を有するため、酸素に対する安定性が高くなり、耐久性が高い。

以下、これらの特徴について、本実施形態の有機化合物に類似する構造を有する比較化合物を比較対照して挙げながら、本実施形態に係る有機化合物の基本骨格の性質を説明する。具体的には、比較化合物１－ａとして非特許文献１に記載の化合物１－ａ、比較化合物２－ａとして特許文献１に記載の比較化合物２－ａ、本実施形態の例示化合物Ａ１、Ａ１０、Ｅ１、Ｅ７をそれぞれ挙げる。

（１）基本骨格として、含縮環構造ビスジアザボロール誘導体を有することで、高効率青色発光を有する。

本発明者らは、一般式［１－１］または［１－２］に示される有機化合物を発明するにあたり、基本骨格それ自体に注目した。

まず、色純度が良い青色発光を呈するためには、基本骨格自体が色純度の高い青色領域にある必要がある。本実施形態において、所望の発光波長領域とは色純度の高い青色領域のことであり、具体的には希薄溶液中で最大発光波長の発光強度を１．０とした場合に、４６０ｎｍにおける強度比を０．３以上有することである。本実施形態の基本骨格は所望の青発光をすることに適した骨格である。

表１に、本実施形態に係る例示化合物と、比較化合物とを用いて、分子軌道計算によるＳ₁（最低一重項励起状態）の波長と、希薄トルエン溶液中での発光スペクトルの比較をした。具体的には、発光スペクトルを測定後、最大発光強度を１．０とした場合の４６０ｎｍでの発光強度を比較した。発光波長の測定は、日立製Ｆ－４５００を用い、室温下、励起波長３５０ｎｍにおける希釈トルエン溶液のフォトルミネッセンス測定により行った。

表１より、比較化合物１－ａ及び２－ａに対して本実施形態の化合物は、ジアザボロールユニットを２個有することにより、Ｓ₁波長が長波長化していることがわかる。また、色純度の高い青色発光波長に必要な波長である４６０ｎｍの発光（ＰＬ）強度を比較したところ、比較化合物１－ａ及び２－ａは発光波長が短波長であるため０．１未満であったのに対して、本実施形態の化合物は０．３以上を確認できた。つまり、本実施形態の化合物は、ジアザボロール骨格を２個有することと縮環構造を有することにより、発光波長が長波長化しており、色純度の高い青色領域で高効率の発光を有する。

このように、含縮環構造ビスジアザボロール誘導体の特有の効果として、高い色純度で高効率の青色発光を示すことを見出した。

尚、上記のＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の電子軌道分布、及びＳ₁、Ｔ₁エネルギーは、分子軌道計算を用いて可視化した。分子軌道計算法の計算手法は、現在広く用いられている密度汎関数法（ＤｅｎｓｉｔｙＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＴｈｅｏｒｙ，ＤＦＴ）を用いた。汎関数はＢ３ＬＹＰ、基底関数は６－３１Ｇ^*を用いた。尚、分子軌道計算法は、現在広く用いられているＧａｕｓｓｉａｎ０９（Ｇａｕｓｓｉａｎ０９，ＲｅｖｉｓｉｏｎＣ．０１，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，Ｇ．Ｗ．Ｔｒｕｃｋｓ，Ｈ．Ｂ．Ｓｃｈｌｅｇｅｌ，Ｇ．Ｅ．Ｓｃｕｓｅｒｉａ，Ｍ．Ａ．Ｒｏｂｂ，Ｊ．Ｒ．Ｃｈｅｅｓｅｍａｎ，Ｇ．Ｓｃａｌｍａｎｉ，Ｖ．Ｂａｒｏｎｅ，Ｂ．Ｍｅｎｎｕｃｃｉ，Ｇ．Ａ．Ｐｅｔｅｒｓｓｏｎ，Ｈ．Ｎａｋａｔｓｕｊｉ，Ｍ．Ｃａｒｉｃａｔｏ，Ｘ．Ｌｉ，Ｈ．Ｐ．Ｈｒａｔｃｈｉａｎ，Ａ．Ｆ．Ｉｚｍａｙｌｏｖ，Ｊ．Ｂｌｏｉｎｏ，Ｇ．Ｚｈｅｎｇ，Ｊ．Ｌ．Ｓｏｎｎｅｎｂｅｒｇ，Ｍ．Ｈａｄａ，Ｍ．Ｅｈａｒａ，Ｋ．Ｔｏｙｏｔａ，Ｒ．Ｆｕｋｕｄａ，Ｊ．Ｈａｓｅｇａｗａ，Ｍ．Ｉｓｈｉｄａ，Ｔ．Ｎａｋａｊｉｍａ，Ｙ．Ｈｏｎｄａ，Ｏ．Ｋｉｔａｏ，Ｈ．Ｎａｋａｉ，Ｔ．Ｖｒｅｖｅｎ，Ｊ．Ａ．Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ，Ｊｒ．，Ｊ．Ｅ．Ｐｅｒａｌｔａ，Ｆ．Ｏｇｌｉａｒｏ，Ｍ．Ｂｅａｒｐａｒｋ，Ｊ．Ｊ．Ｈｅｙｄ，Ｅ．Ｂｒｏｔｈｅｒｓ，Ｋ．Ｎ．Ｋｕｄｉｎ，Ｖ．Ｎ．Ｓｔａｒｏｖｅｒｏｖ，Ｔ．Ｋｅｉｔｈ，Ｒ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，Ｊ．Ｎｏｒｍａｎｄ，Ｋ．Ｒａｇｈａｖａｃｈａｒｉ，Ａ．Ｒｅｎｄｅｌｌ，Ｊ．Ｃ．Ｂｕｒａｎｔ，Ｓ．Ｓ．Ｉｙｅｎｇａｒ，Ｊ．Ｔｏｍａｓｉ，Ｍ．Ｃｏｓｓｉ，Ｎ．Ｒｅｇａ，Ｊ．Ｍ．Ｍｉｌｌａｍ，Ｍ．Ｋｌｅｎｅ，Ｊ．Ｅ．Ｋｎｏｘ，Ｊ．Ｂ．Ｃｒｏｓｓ，Ｖ．Ｂａｋｋｅｎ，Ｃ．Ａｄａｍｏ，Ｊ．Ｊａｒａｍｉｌｌｏ，Ｒ．Ｇｏｍｐｅｒｔｓ，Ｒ．Ｅ．Ｓｔｒａｔｍａｎｎ，Ｏ．Ｙａｚｙｅｖ，Ａ．Ｊ．Ａｕｓｔｉｎ，Ｒ．Ｃａｍｍｉ，Ｃ．Ｐｏｍｅｌｌｉ，Ｊ．Ｗ．Ｏｃｈｔｅｒｓｋｉ，Ｒ．Ｌ．Ｍａｒｔｉｎ，Ｋ．Ｍｏｒｏｋｕｍａ，Ｖ．Ｇ．Ｚａｋｒｚｅｗｓｋｉ，Ｇ．Ａ．Ｖｏｔｈ，Ｐ．Ｓａｌｖａｄｏｒ，Ｊ．Ｊ．Ｄａｎｎｅｎｂｅｒｇ，Ｓ．Ｄａｐｐｒｉｃｈ，Ａ．Ｄ．Ｄａｎｉｅｌｓ，Ｏ．Ｆａｒｋａｓ，Ｊ．Ｂ．Ｆｏｒｅｓｍａｎ，Ｊ．Ｖ．Ｏｒｔｉｚ，Ｊ．Ｃｉｏｓｌｏｗｓｋｉ，ａｎｄＤ．Ｊ．Ｆｏｘ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，ＷａｌｌｉｎｇｆｏｒｄＣＴ，２０１０．）により実施した。以降、本明細書における分子軌道計算は同じ手法を用いる。

（２）低いＬＵＭＯ準位を有するため、酸素に対する安定性が高くなり、耐久性が高い。

有機半導体において、似たようなバンドギャップを有する化合物の場合、ＨＯＭＯ－ＬＵＭＯの準位が低い（真空準位から遠い）方が、酸素に対する安定性が高くなる。したがって、ＬＵＭＯ準位のエネルギーレベルを低くすることで、酸素に対する安定性が高くなり、化合物そのものの耐久性および有機発光素子の耐久性が向上する。

そこで、発明者らはＬＵＭＯ準位に着目した。表２に、本実施形態に係る例示化合物と、比較化合物とを用いて、分子軌道計算によるＬＵＭＯ準位の比較をした。

表２より、比較化合物１－ａ及び２－ａに対して、本実施形態の化合物は、ジアザボロールユニットを２個有することにより、ＬＵＭＯ準位が低い（真空準位から遠い）特徴があることを見出した。ＬＵＭＯ準位は、電子吸引性を示すホウ素原子の影響を大きく受ける。電子吸引性が高い方が、より低いＬＵＭＯ準位を有する。したがって、基本骨格の中にホウ素原子を２個有する本実施形態の化合物は、比較化合物１－ａ及び２－ａよりも低いＬＵＭＯ準位を有する。

このように、含縮環構造ビスジアザボロール誘導体の特有の効果として、低いＬＵＭＯ準位を有するため、酸素に対する安定性が高くなり、素子耐久性が高くなることを見出した。

また、本実施形態に係る有機化合物は、さらに以下のような特徴を有すると、分子構造として安定な化合物となり、好ましい。さらに、本実施形態に係る有機化合物を用いることで、素子耐久に優れる有機発光素子を提供することもでき、好ましい。

（３）Ｑ₁等により形成される縮環構造を複数有すると、結合の開裂による遊離が生じしにくく高い熱安定性を有し、耐久性が高い。

有機発光素子の有機層、特に発光層内の化合物は、有機発光素子の発光の過程において、特に発光層内では、基底状態と励起状態との間を繰り返し遷移する。この中で、激しい分子の伸縮、回転等の運動が起こる。その際に、結合が解離しやすい部位が存在すると、結合が開裂して化合物中の一部が遊離してしまうことがある。化合物中の一部が遊離すると構造が変化してしまうため、遊離が生じやすいと化合物として耐久性が低くなる。また、このような化合物を有機発光素子に用いた場合には、遊離した部分がクエンチャーとなって、素子耐久特性を悪化低下させる。したがって、結合が解離しにくく遊離が生じにくい構造を有している分子ほど、素子耐久特性が良くなる。

また、有機発光素子が駆動されている間の有機層内では、注入された電気エネルギーの一部が、熱エネルギーとして放出されうる。そのため、有機層内に含まれる化合物の熱安定性が低いと、放出された熱エネルギーによって上述のような結合の解離が生じやすい。また、放出された熱エネルギーによって有機膜の結晶化も生じうる。上述のように、結合が解離したりすることで、それがクエンチャーとなることや、有機膜の結晶化は、素子耐久特性の低下に繋がる。したがって、高い熱安定性を有している化合物を用いることで、素子耐久特性を向上させることができる。

一般式［１－１］または［１－２］で示される有機化合物の中でも、Ｑ₁からＱ₆またはＱ₇からＱ₁₀のうちｎが１である箇所が多いほど縮環構造が多く、より安定である。以下、具体的に説明する。

ｎが１の場合、ジアザボロール誘導体環の窒素原子と、その窒素原子に結合するベンゼン環との間のＣ－Ｎ結合が開裂しても、開裂した後のベンゼン環は、Ｑ₁等を介した結合によって化合物中の他の構造部分と結合したままである。例えば、式［１－１］において（Ｑ₁）ｎのｎが１の場合、Ｒ₁₉乃至Ｒ₂₂を有するベンゼン環と窒素原子との間のＣ－Ｎ結合が開裂しても、そのベンゼン環は、Ｑ₁を介した結合によって、Ｒ₁乃至Ｒ₃を有するベンゼン環と結合したままである。そのため、開裂した後のベンゼン環が遊離せず、Ｃ－Ｎ結合が開裂する前に結合していた窒素原子の近くにとどまり、再度結合して元の構造に戻りやすい。したがって、ｎが０の場合よりも、結合の開裂による遊離が生じにくく、耐久性が高い。

また、Ｑ₁等により形成される縮環構造が多いほど、薄膜状態での熱安定性が高い。例えば、ガラス転移温度が高い。

以上より、一般式［１－１］において、ｎのうち少なくとも２つは１であることが好ましく、ｎのうち少なくとも４つは１であることがさらに好ましい。同じように、一般式［１－２］において、ｎのうち少なくとも２つは１であることが好ましく、ｎのうち４つが１である、すなわち全て縮環していることがさらに好ましい。

したがって、特徴（３）を有する化合物を有機発光素子の有機層で用いた場合には、素子駆動中の結合の開裂による遊離を抑制させることができる。これにより、長期長時間駆動させても素子の劣化が抑制され、高耐久性に優れる有機発光素子を得ることができる。

尚、ｎが０の場合、ベンゼン環と窒素原子のＣ－Ｎ結合は自由に回転することができる。回転可能なＣ－Ｎ結合をより多く含有することで、分子の嵩高さがより向上し、発光層のゲストとして用いた場合、薄膜状態での濃度消光をより低減することができる。

＜具体例＞
本実施形態に係る有機化合物の具体例を以下に示す。しかし、本実施形態はこれらに限られるものではない。

Ａ群に属する例示化合物は、式［２］に示される化合物である。Ａ群に属する化合物は、本実施形態に係る化合物の中でも、より長波長の青色発光を示し、かつ、より大きい振動子強度を示す。すなわち、Ａ群は、より高効率青色発光を示化合物群である。

Ｂ群に属する例示化合物は、式［３］に示される化合物群である。Ｂ群に属する化合物は、本実施形態に係る化合物の中でも、よりＳ－Ｔギャップ（Ｓ₁とＴ₁のエネルギー差）が小さい。すなわち、Ｂ群は、有機発光素子の発光層に用いた場合、励起子をより多く発光に変換できる例示化合物群である。

Ｃ群に属する例示化合物は、式［１－１］において、ｎが１である箇所のＱ₁等が、連結基である化合物である。Ｑ₁等により形成される７員環構造をより多く有することで、分子の平面性が低下し、より膜安定性が高くなる。したがって、Ｃ群は、本実施形態に係る化合物の中でも、発光層のゲストとして用いた場合、薄膜状態での結晶化をより低減することができる化合物群である。

Ｄ群に属する例示化合物は、式［１－１］において、ｎのうち２つが１である化合物である。回転可能なＣ－Ｎ結合をより多く含有することで、分子の嵩高さがより向上する。したがって、Ｄ群は、本実施形態に係る化合物の中でも、発光層のゲストとして用いた場合、薄膜状態での濃度消光をより低減することができる化合物群である。

Ｅ群に属する例示化合物は、式［４］に示される化合物である。Ｅ群に属する化合物は、本実施形態に係る化合物の中でも、基本骨格にヘテロ環を有するため、ヘテロ環の電子的効果によりＨＯＭＯ－ＬＵＭＯを微調整することができる化合物である。

Ｆ群に属する例示化合物は、式［１－２］において、ｎのうち２つが１である化合物である。回転可能なＣ－Ｎ結合をより多く含有することで、分子の嵩高さがより向上する。したがって、Ｆ群は、本実施形態に係る化合物の中でも、発光層のゲストとして用いた場合、薄膜状態での濃度消光をより低減することができる化合物群である。

本実施形態に係る有機化合物は、高効率で青色発光に適した発光を呈し、酸化に対する安定性が高い化合物である。このため本実施形態に係る有機化合物を有機発光素子の構成材料として用いることで、良好な発光特性と優れた耐久特性を有する有機発光素子を得ることができる。

≪有機発光素子≫
次に、本実施形態の有機発光素子について説明する。本実施形態の有機発光素子は、一対の電極である陽極と陰極と、これら電極間に配置される有機化合物層と、を少なくとも有する。本実施形態の有機発光素子において、有機化合物層は発光層を有していれば単層であってもよいし複数層からなる積層体であってもよい。ここで有機化合物層が複数層からなる積層体である場合、有機化合物層は、発光層の他に、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、ホール・エキシトンブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等を有してもよい。また発光層は、単層であってもよいし、複数の層からなる積層体であってもよい。

本実施形態の有機発光素子において、有機化合物層の少なくとも一層が本実施形態に係る有機化合物を含有する。具体的には、本実施形態に係る有機化合物は、上述した発光層、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、ホール・エキシトンブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等のいずれかに含まれている。本実施形態に係る有機化合物は、好ましくは、発光層に含まれる。

本実施形態の有機発光素子において、本実施形態に係る有機化合物が発光層に含まれる場合、発光層は、本実施形態に係る有機化合物のみからなる層であってもよいし、本実施形態に係る有機化合物と他の化合物とからなる層であってもよい。ここで、発光層が本実施形態に係る有機化合物と他の化合物とからなる層である場合、本実施形態に係る有機化合物は、発光層のホストとして使用してもよいし、ゲストとして使用してもよい。また発光層に含まれ得るアシスト材料として使用してもよい。ここでホストとは、発光層を構成する化合物の中で質量比が最も大きい化合物である。またゲストとは、発光層を構成する化合物の中で質量比がホストよりも小さい化合物であって、主たる発光を担う化合物である。またアシスト材料とは、発光層を構成する化合物の中で質量比がホストよりも小さく、ゲストの発光を補助する化合物である。尚、アシスト材料は、第２のホストとも呼ばれている。

本実施形態に係る有機化合物を発光層のゲストとして用いる場合、ゲストの濃度は、発光層全体に対して０．０１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上５質量％以下であることがより好ましい。

また本実施形態に係る有機化合物を発光層のゲストとして用いる際には、本実施形態に係る有機化合物よりもＬＵＭＯ準位が高い材料（ＬＵＭＯ準位が真空準位により近い材料）をホストとして用いることが好ましい。本実施形態に係る有機化合物よりもＬＵＭＯ準位が高い材料をホストにすることで、発光層のホストに供給される電子を本実施形態に係る有機化合物がより受容できるからである。

本発明者らは種々の検討を行い、本実施形態に係る有機化合物を、発光層のホスト又はゲストとして、特に、発光層のゲストとして用いると、高効率で高輝度な光出力を呈し、かつ極めて耐久性が高い素子が得られることを見出した。この発光層は単層でも複層でも良いし、他の発光色を有する発光材料を含むことで本実施形態の発光色である青の発光と混色させることも可能である。複層とは発光層と別の発光層とが積層している状態を意味する。この場合、有機発光素子の発光色は青に限られない。より具体的には白色でもよいし、中間色でもよい。白色の場合、別の発光層が青以外の色、すなわち赤色や緑色を発光する。また、製膜方法も蒸着もしくは塗布製膜で製膜を行う。この詳細については、後述する実施例で詳しく説明する。

本実施形態に係る有機化合物は、本実施形態の有機発光素子を構成する発光層以外の有機化合物層の構成材料として使用することができる。具体的には、電子輸送層、電子注入層、ホール輸送層、ホール注入層、ホールブロッキング層等の構成材料として用いてもよい。この場合、有機発光素子の発光色は青に限られない。より具体的には白色でもよいし、中間色でもよい。

＜本実施形態の有機化合物以外の化合物＞
ここで、本実施形態に係る有機化合物以外にも、必要に応じて従来公知の低分子系及び高分子系のホール注入性化合物あるいはホール輸送性化合物、ホストとなる化合物、発光性化合物、電子注入性化合物あるいは電子輸送性化合物等を一緒に使用することができる。以下にこれらの化合物例を挙げる。

ホール注入輸送性材料としては、陽極からのホールの注入を容易にして、かつ注入されたホールを発光層へ輸送できるようにホール移動度が高い材料が好ましい。また有機発光素子中において結晶化等の膜質の劣化を低減するために、ガラス転移点温度が高い材料が好ましい。ホール注入輸送性能を有する低分子及び高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、アリールカルバゾール誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子が挙げられる。さらに上記のホール注入輸送性材料は、電子ブロッキング層にも好適に使用される。以下に、ホール注入輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。

主に発光機能に関わる発光材料としては、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、テトラセン誘導体、アントラセン誘導体、ルブレン等）、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、スチルベン誘導体、トリス（８－キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、イリジウム錯体、白金錯体、レニウム錯体、銅錯体、ユーロピウム錯体、ルテニウム錯体、及びポリ（フェニレンビニレン）誘導体、ポリ（フルオレン）誘導体、ポリ（フェニレン）誘導体等の高分子誘導体が挙げられる。以下に、発光材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。

発光層に含まれる発光層ホストあるいは発光アシスト材料としては、芳香族炭化水素化合物もしくはその誘導体の他、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、トリス（８－キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体等が挙げられる。以下に、発光層に含まれる発光層ホストあるいは発光アシスト材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。

電子輸送性材料としては、陰極から注入された電子を発光層へ輸送することができるものから任意に選ぶことができ、ホール輸送性材料のホール移動度とのバランス等を考慮して選択される。電子輸送性能を有する材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機アルミニウム錯体、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、クリセン誘導体、アントラセン誘導体等）が挙げられる。さらに上記の電子輸送性材料は、ホールブロッキング層にも好適に使用される。以下に、電子輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。

＜有機発光素子の構成＞
有機発光素子は、基板の上に、絶縁層、第一電極、有機化合物層、第二電極を形成して設けられる。第二電極の上には、保護層、カラーフィルタ、マイクロレンズ等を設けてよい。カラーフィルタを設ける場合は、保護層との間に平坦化層を設けてよい。平坦化層はアクリル樹脂等で構成することができる。カラーフィルタとマイクロレンズとの間において、平坦化層を設ける場合も同様である。

［基板］
基板は、石英、ガラス、シリコンウエハ、樹脂、金属等が挙げられる。また、基板上には、トランジスタなどのスイッチング素子や配線を備え、その上に絶縁層を備えてもよい。絶縁層としては、第一電極との間に配線が形成可能なように、コンタクトホールを形成可能で、かつ接続しない配線との絶縁を確保できれば、材料は問わない。例えば、ポリイミド等の樹脂、酸化シリコン、窒化シリコンなどを用いることができる。

［電極］
電極は、一対の電極を用いることができる。一対の電極は、陽極と陰極であってよい。有機発光素子が発光する方向に電界を印加する場合に、電位が高い電極が陽極であり、他方が陰極である。また、発光層にホールを供給する電極が陽極であり、電子を供給する電極が陰極であるということもできる。

陽極の構成材料としては仕事関数がなるべく大きいものが良い。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン、等の金属単体やこれらを含む混合物、あるいはこれらを組み合わせた合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用できる。またポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーも使用できる。

これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また、陽極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。

反射電極として用いる場合には、例えばクロム、アルミニウム、銀、チタン、タングステン、モリブデン、又はこれらの合金、積層したものなどを用いることができる。上記の材料にて、電極としての役割を有さない、反射膜として機能することも可能である。また、透明電極として用いる場合には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛などの酸化物透明導電層などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。電極の形成には、フォトリソグラフィ技術を用いることができる。

一方、陰極の構成材料としては仕事関数の小さなものがよい。例えばリチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体またはこれらを含む混合物が挙げられる。あるいはこれら金属単体を組み合わせた合金も使用することができる。例えばマグネシウム－銀、アルミニウム－リチウム、アルミニウム－マグネシウム、銀－銅、亜鉛－銀等が使用できる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。中でも銀を用いることが好ましく、銀の凝集を低減するため、銀合金とすることがさらに好ましい。銀の凝集が低減できれば、合金の比率は問わない。例えば、銀：他の金属が、１：１、３：１等であってよい。

陰極は、ＩＴＯなどの酸化物導電層を使用してトップエミッション素子としてもよいし、アルミニウム（Ａｌ）などの反射電極を使用してボトムエミッション素子としてもよいし、特に限定されない。陰極の形成方法としては、特に限定されないが、直流及び交流スパッタリング法などを用いると、膜のカバレッジがよく、抵抗を下げやすいためより好ましい。

［有機化合物層］
有機化合物層は、単層で形成されても、複数層で形成されてもよい。複数層を有する場合には、その機能によって、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、発光層、ホールブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、と呼ばれてよい。有機化合物層は、主に有機化合物で構成されるが、無機原子、無機化合物を含んでいてもよい。例えば、銅、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、イリジウム、白金、モリブデン、亜鉛等を有してよい。有機化合物層は、第一電極と第二電極との間に配置されてよく、第一電極及び第二電極に接して配されてよい。

本発明の一実施形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層（正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等）は、以下に示す方法により形成される。

本発明の一実施形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ等のドライプロセスを用いることができる。またドライプロセスに代えて、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により層を形成するウェットプロセスを用いることもできる。

ここで真空蒸着法や溶液塗布法等によって層を形成すると、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で成膜する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。

上記バインダー樹脂としては、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

また、これらバインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。

［保護層］
第二電極の上に、保護層を設けてもよい。例えば、第二電極上に吸湿剤を設けたガラスを接着することで、有機化合物層に対する水等の浸入を低減し、表示不良の発生を低減することができる。また、別の実施形態としては、第二電極上に窒化ケイ素等のパッシベーション膜を設け、有機化合物層に対する水等の浸入を低減してもよい。例えば、第二電極を形成後に真空を破らずに別のチャンバーに搬送し、ＣＶＤ法で厚さ２μｍの窒化ケイ素膜を形成することで、保護層としてもよい。ＣＶＤ法の成膜の後で原子堆積法（ＡＬＤ法）を用いた保護層を設けてもよい。ＡＬＤ法による膜の材料は限定されないが、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等であってよい。ＡＬＤ法で形成した膜の上に、さらにＣＶＤ法で窒化ケイ素を形成してよい。ＡＬＤ法による膜は、ＣＶＤ法で形成した膜よりも小さい膜厚であってよい。具体的には、５０％以下、さらには、１０％以下であってよい。

［カラーフィルタ］
保護層の上にカラーフィルタを設けてもよい。例えば、有機発光素子のサイズを考慮したカラーフィルタを別の基板上に設け、それと有機発光素子を設けた基板と貼り合わせてもよいし、上記で示した保護層上にフォトリソグラフィ技術を用いて、カラーフィルタをパターニングしてもよい。カラーフィルタは、高分子で構成されてよい。

［平坦化層］
カラーフィルタと保護層との間に平坦化層を有してもよい。平坦化層は、下の層の凹凸を低減する目的で設けられる。目的を制限せずに、材質樹脂層と呼ばれる場合もある。平坦化層は有機化合物で構成されてよく、低分子であっても、高分子であってもよいが、高分子であることが好ましい。

平坦化層は、カラーフィルタの上下に設けられてもよく、その構成材料は同じであっても異なってもよい。具体的には、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等があげられる。

［マイクロレンズ］
有機発光素子または有機発光装置は、その光出射側にマイクロレンズ等の光学部材を有してよい。マイクロレンズは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等で構成されうる。マイクロレンズは、有機発光素子または有機発光装置から取り出す光量の増加、取り出す光の方向の制御を目的としてよい。マイクロレンズは、半球の形状を有してよい。半球の形状を有する場合、当該半球に接する接線のうち、絶縁層と平行になる接線があり、その接線と半球との接点がマイクロレンズの頂点である。マイクロレンズの頂点は、任意の断面図においても同様に決定することができる。つまり、断面図におけるマイクロレンズの半円に接する接線のうち、絶縁層と平行になる接線があり、その接線と半円との接点がマイクロレンズの頂点である。

また、マイクロレンズの中点を定義することもできる。マイクロレンズの断面において、円弧の形状が終了する点から別の円弧の形状が終了する点までの線分を仮想し、当該線分の中点がマイクロレンズの中点と呼ぶことができる。頂点、中点を判別する断面は、絶縁層に垂直な断面であってよい。

［対向基板］
平坦化層の上には、対向基板を有してよい。対向基板は、前述の基板と対応する位置に設けられるため、対向基板と呼ばれる。対向基板の構成材料は、前述の基板と同じであってよい。対向基板は、前述の基板を第一基板とした場合、第二基板であってよい。

［画素回路］
有機発光素子を有する有機発光装置は、有機発光素子に接続されている画素回路を有してよい。画素回路は、第一の発光素子、第二の発光素子をそれぞれ独立に発光制御するアクティブマトリックス型であってよい。アクティブマトリックス型の回路は電圧プログラミングであっても、電流プログラミングであってもよい。駆動回路は、画素毎に画素回路を有する。画素回路は、発光素子、発光素子の発光輝度を制御するトランジスタ、発光タイミングを制御するトランジスタ、発光輝度を制御するトランジスタのゲート電圧を保持する容量、発光素子を介さずにＧＮＤに接続するためのトランジスタを有してよい。

発光装置は、表示領域と、表示領域の周囲に配されている周辺領域とを有する。表示領域には画素回路を有し、周辺領域には表示制御回路を有する。画素回路を構成するトランジスタの移動度は、表示制御回路を構成するトランジスタの移動度よりも小さくてよい。画素回路を構成するトランジスタの電流電圧特性の傾きは、表示制御回路を構成するトランジスタの電流電圧特性の傾きよりも小さくてよい。電流電圧特性の傾きは、いわゆるＶｇ－Ｉｇ特性により測定できる。画素回路を構成するトランジスタは、第一の発光素子など、発光素子に接続されているトランジスタである。

［画素］
有機発光素子を有する有機発光装置は、複数の画素を有してよい。画素は互いに他と異なる色を発光する副画素を有する。副画素は、例えば、それぞれＲＧＢの発光色を有してよい。

画素は、画素開口とも呼ばれる領域が発光する。この領域は第一領域と同じである。画素開口は１５μｍ以下であってよく、５μｍ以上であってよい。より具体的には、１１μｍ、９．５μｍ、７．４μｍ、６．４μｍ等であってよい。副画素間は、１０μｍ以下であってよく、具体的には、８μｍ、７．４μｍ、６．４μｍであってよい。

画素は、平面図において、公知の配置形態をとりうる。例えば、ストライプ配置、デルタ配置、ペンタイル配置、ベイヤー配置であってよい。副画素の平面図における形状は、公知のいずれの形状をとってもよい。例えば、長方形、ひし形等の四角形、六角形、等である。もちろん、正確な図形ではなく、長方形に近い形をしていれば、長方形に含まれる。副画素の形状と、画素配列と、を組み合わせて用いることができる。

＜有機発光素子の用途＞
本実施形態に係る有機発光素子は、表示装置や照明装置の構成部材として用いることができる。他にも、電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、白色光源にカラーフィルタを有する発光装置等の用途がある。

表示装置は、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカード等からの画像情報を入力する画像入力部を有し、入力された情報を処理する情報処理部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像情報処理装置でもよい。表示装置は、複数の画素を有し、複数の画素の少なくとも一つが、本実施形態の有機発光素子と、有機発光素子に接続されたトランジスタと、を有してよい。

また、撮像装置やインクジェットプリンタが有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。このタッチパネル機能の駆動方式は、赤外線方式でも、静電容量方式でも、抵抗膜方式であっても、電磁誘導方式であってもよく、特に限定されない。また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。

次に、図面を参照しながら本実施形態に係る表示装置について説明する。図１は、有機発光素子とこの有機発光素子に接続されるトランジスタとを有する表示装置の例を示す断面模式図である。トランジスタは、能動素子の一例である。トランジスタは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であってもよい。

図１（ａ）は、本実施形態に係る表示装置の構成要素である画素の一例である。画素は、副画素１０を有している。副画素はその発光により、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂに分けられている。発光色は、発光層から発光される波長で区別されても、副画素から出射する光がカラーフィルタ等により、選択的に透過または色変換が行われてもよい。それぞれの副画素１０は、層間絶縁層１の上に第一電極２である反射電極、第一電極２の端を覆う絶縁層３、第一電極２と絶縁層３とを覆う有機化合物層４、第二電極５である透明電極、保護層６、カラーフィルタ７を有している。

層間絶縁層１は、その下層または内部にトランジスタ、容量素子が配されていてよい。トランジスタと第一電極２は不図示のコンタクトホール等を介して電気的に接続されていてよい。

絶縁層３は、バンク、画素分離膜とも呼ばれる。第一電極２の端を覆っており、第一電極２を囲って配されている。絶縁層３の配されていない部分が、有機化合物層４と接し、発光領域となる。

有機化合物層４は、正孔注入層４１、正孔輸送層４２、第一発光層４３、第二発光層４４、電子輸送層４５を有する。

第二電極５は、透明電極であっても、反射電極であっても、半透過電極であってもよい。

保護層６は、有機化合物層４に水分が浸透することを低減する。保護層６は、一層のように図示されているが、複数層であってよい。層ごとに無機化合物層、有機化合物層があってよい。

カラーフィルタ７は、その色により７Ｒ、７Ｇ、７Ｂに分けられる。カラーフィルタ７は、不図示の平坦化膜上に形成されてよい。また、カラーフィルタ７上に不図示の樹脂保護層を有してよい。また、カラーフィルタ７は、保護層６上に形成されてよい。またはガラス基板等の対向基板上に設けられた後に、貼り合わせられてよい。

図１（ｂ）の表示装置１００は、有機発光素子２６とトランジスタの一例としてＴＦＴ１８を有する。ガラス、シリコン等の基板１１とその上部に絶縁層１２が設けられている。絶縁層１２の上には、ＴＦＴ１８等の能動素子が配されており、能動素子のゲート電極１３、ゲート絶縁膜１４、半導体層１５が配置されている。ＴＦＴ１８は、他にもドレイン電極１６とソース電極１７とで構成されている。ＴＦＴ１８の上部には絶縁膜１９が設けられている。絶縁膜１９に設けられたコンタクトホール２０を介して有機発光素子２６を構成する陽極２１とソース電極１７とが接続されている。

なお、有機発光素子２６に含まれる電極（陽極２１、陰極２３）とＴＦＴ１８に含まれる電極（ソース電極１７、ドレイン電極１６）との電気接続の方式は、図１（ｂ）に示される態様に限られるものではない。つまり陽極２１又は陰極２３のうちいずれか一方とＴＦＴ１８のソース電極１７またはドレイン電極１６のいずれか一方とが電気接続されていればよい。ＴＦＴは、薄膜トランジスタを指す。

図１（ｂ）の表示装置１００では有機化合物層２２を１つの層の如く図示をしているが、有機化合物層２２は、複数層であってもよい。陰極２３の上には有機発光素子２６の劣化を低減するための第一の保護層２４や第二の保護層２５が設けられている。

図１（ｂ）の表示装置１００ではスイッチング素子としてトランジスタを使用しているが、これに代えて他のスイッチング素子として用いてもよい。

また図１（ｂ）の表示装置１００に使用されるトランジスタは、単結晶シリコンウエハを用いたトランジスタに限らず、基板の絶縁性表面上に活性層を有する薄膜トランジスタでもよい。活性層として、単結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコンなどの非単結晶シリコン、インジウム亜鉛酸化物、インジウムガリウム亜鉛酸化物等の非単結晶酸化物半導体が挙げられる。なお、薄膜トランジスタはＴＦＴ素子とも呼ばれる。

図１（ｂ）の表示装置１００に含まれるトランジスタは、Ｓｉ基板等の基板内に形成されていてもよい。ここで基板内に形成されるとは、Ｓｉ基板等の基板自体を加工してトランジスタを作製することを意味する。つまり、基板内にトランジスタを有することは、基板とトランジスタとが一体に形成されていると見ることもできる。

本実施形態に係る有機発光素子はスイッチング素子の一例であるＴＦＴにより発光輝度が制御され、有機発光素子を複数面内に設けることでそれぞれの発光輝度により画像を表示することができる。なお、本実施形態に係るスイッチング素子は、ＴＦＴに限られず、低温ポリシリコンで形成されているトランジスタ、Ｓｉ基板等の基板上に形成されたアクティブマトリクスドライバーであってもよい。基板上とは、その基板内ということもできる。基板内にトランジスタを設けるか、ＴＦＴを用いるかは、表示部の大きさによって選択され、例えば０．５インチ程度の大きさであれば、Ｓｉ基板上に有機発光素子を設けることが好ましい。

図２は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。表示装置１０００は、上部カバー１００１と、下部カバー１００９と、の間に、タッチパネル１００３、表示パネル１００５、フレーム１００６、回路基板１００７、バッテリー１００８、を有してよい。タッチパネル１００３および表示パネル１００５は、フレキシブルプリント回路ＦＰＣ１００２、１００４が接続されている。回路基板１００７には、トランジスタがプリントされている。バッテリー１００８は、表示装置が携帯機器でなければ、設けなくてもよいし、携帯機器であっても、別の位置に設けてもよい。

本実施形態に係る表示装置は、赤色、緑色、青色を有するカラーフィルタを有してよい。カラーフィルタは、当該赤色、緑色、青色がデルタ配列で配置されてよい。

本実施形態に係る表示装置は、携帯端末の表示部に用いられてもよい。その際には、表示機能と操作機能との双方を有してもよい。携帯端末としては、スマートフォン等の携帯電話、タブレット、ヘッドマウントディスプレイ等が挙げられる。

本実施形態に係る表示装置は、複数のレンズを有する光学部と、当該光学部を通過した光を受光する撮像素子とを有する撮像装置の表示部に用いられてよい。撮像装置は、撮像素子が取得した情報を表示する表示部を有してよい。また、表示部は、撮像装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。撮像装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラであってよい。

図３（ａ）は、本実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。撮像装置１１００は、ビューファインダ１１０１、背面ディスプレイ１１０２、操作部１１０３、筐体１１０４を有してよい。ビューファインダ１１０１は、本実施形態に係る表示装置を有してよい。その場合、表示装置は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示等を表示してよい。環境情報には、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性等であってよい。

撮像に好適なタイミングはわずかな時間なので、少しでも早く情報を表示した方がよい。したがって、本実施形態の有機発光素子を用いた表示装置を用いるのが好ましい。有機発光素子は応答速度が速いからである。有機発光素子を用いた表示装置は、表示速度が求められる、これらの装置、液晶表示装置よりも好適に用いることができる。

撮像装置１１００は、不図示の光学部を有する。光学部は複数のレンズを有し、筐体１１０４内に収容されている撮像素子に結像する。複数のレンズは、その相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。撮像装置は光電変換装置と呼ばれてもよい。光電変換装置は逐次撮像するのではなく、前画像からの差分を検出する方法、常に記録されている画像から切り出す方法等を撮像の方法として含むことができる。

図３（ｂ）は、本実施形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。電子機器１２００は、表示部１２０１と、操作部１２０２と、筐体１２０３を有する。筐体１２０３には、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、通信部、を有してよい。操作部１２０２は、ボタンであってもよいし、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部１２０２は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。通信部を有する電子機器は通信機器ということもできる。電子機器１２００は、レンズと、撮像素子とを備えることでカメラ機能をさらに有してよい。カメラ機能により撮像された画像が表示部１２０１に映される。電子機器１２００としては、スマートフォン、ノートパソコン等があげられる。

図４は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。図４（ａ）は、テレビモニタやＰＣモニタ等の表示装置である。表示装置１３００は、額縁１３０１を有し表示部１３０２を有する。表示部１３０２には、本実施形態に係る発光素子が用いられてよい。額縁１３０１と、表示部１３０２を支える土台１３０３を有している。土台１３０３は、図４（ａ）の形態に限られない。額縁１３０１の下辺が土台を兼ねてもよい。また、額縁１３０１および表示部１３０２は、曲がっていてもよい。その曲率半径は、５０００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下であってよい。

図４（ｂ）は本実施形態に係る表示装置の他の例を表す模式図である。図４（ｂ）の表示装置１３１０は、折り曲げ可能に構成されており、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置１３１０は、第一表示部１３１１、第二表示部１３１２、筐体１３１３、屈曲点１３１４を有する。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、本実施形態に係る発光素子を有してよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、つなぎ目のない１枚の表示装置であってよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、屈曲点で分けることができる。第一表示部１３１１、第二表示部１３１２は、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第一および第二表示部とで一つの画像を表示してもよい。

図５（ａ）は、本実施形態に係る照明装置の一例を表す模式図である。照明装置１４００は、筐体１４０１と、光源１４０２と、回路基板１４０３と、光源１４０２が発する光を透過する光学フィルタ１４０４と光拡散部１４０５と、を有してよい。光源１４０２は、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。光学フィルタ１４０４は光源の演色性を向上させるフィルタであってよい。光拡散部１４０５は、ライトアップ等、光源の光を効果的に拡散し、広い範囲に光を届けることができる。光学フィルタ１４０４、光拡散部１４０５は、照明の光出射側に設けられてよい。必要に応じて、最外部にカバーを設けてもよい。

照明装置は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。それらを調光する調光回路を有してよい。照明装置は本実施形態の有機発光素子とそれに接続される電源回路を有してよい。電源回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。また、白とは色温度が４２００Ｋで昼白色とは色温度が５０００Ｋである。照明装置はカラーフィルタを有してもよい。

また、本実施形態に係る照明装置は、放熱部を有していてもよい。放熱部は装置内の熱を装置外へ放出するものであり、比熱の高い金属、液体シリコン等が挙げられる。

図５（ｂ）は、本実施形態に係る移動体の一例である自動車の模式図である。当該自動車は灯具の一例であるテールランプを有する。自動車１５００は、テールランプ１５０１を有し、ブレーキ操作等を行った際に、テールランプを点灯する形態であってよい。

テールランプ１５０１は、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。テールランプ１５０１は、有機発光素子を保護する保護部材を有してよい。保護部材はある程度高い強度を有し、透明であれば材料は問わないが、ポリカーボネート等で構成されることが好ましい。ポリカーボネートにフランジカルボン酸誘導体、アクリロニトリル誘導体等を混ぜてよい。

自動車１５００は、車体１５０３、それに取り付けられている窓１５０２を有してよい。窓１５０２は、自動車の前後を確認するための窓でなければ、透明なディスプレイであってもよい。当該透明なディスプレイは、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。この場合、有機発光素子が有する電極等の構成材料は透明な部材で構成される。

本実施形態に係る移動体は、船舶、航空機、ドローン等であってよい。移動体は、機体と当該機体に設けられた灯具を有してよい。灯具は、機体の位置を知らせるための発光をしてよい。灯具は本実施形態に係る有機発光素子を有する。

図６を参照して、上述の各実施形態の表示装置の適用例について説明する。表示装置は、例えばスマートグラス、ＨＭＤ、スマートコンタクトのようなウェアラブルデバイスとして装着可能なシステムに適用できる。このような適用例に使用される撮像表示装置は、可視光を光電変換可能な撮像装置と、可視光を発光可能な表示装置とを有する。

図６（ａ）は、本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例を示す模式図である。図６（ａ）を用いて、１つの適用例に係る眼鏡１６００（スマートグラス）を説明する。眼鏡１６００のレンズ１６０１の表面側に、ＣＭＯＳセンサやＳＰＡＤのような撮像装置１６０２が設けられている。また、レンズ１６０１の裏面側には、上述した各実施形態の表示装置が設けられている。

眼鏡１６００は、制御装置１６０３をさらに備える。制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と表示装置に電力を供給する電源として機能する。また、制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と表示装置の動作を制御する。レンズ１６０１には、撮像装置１６０２に光を集光するための光学系が形成されている。

図６（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの他の例を示す模式図である。図６（ｂ）を用いて、１つの適用例に係る眼鏡１６１０（スマートグラス）を説明する。眼鏡１６１０は、制御装置１６１２を有しており、制御装置１６１２に、図６（ａ）の撮像装置１６０２に相当する撮像装置と、表示装置が搭載される。レンズ１６１１には、制御装置１６１２内の撮像装置と、表示装置からの発光を投影するための光学系が形成されており、レンズ１６１１には画像が投影される。制御装置１６１２は、撮像装置および表示装置に電力を供給する電源として機能するとともに、撮像装置および表示装置の動作を制御する。

制御装置１６１２は、装着者の視線を検知する視線検知部を有してもよい。視線の検知は赤外線を用いてよい。赤外発光部は、表示画像を注視しているユーザーの眼球に対して、赤外光を発する。発せられた赤外光の眼球からの反射光を、受光素子を有する撮像部が検出することで眼球の撮像画像が得られる。平面視における赤外発光部から表示部への光を低減する低減手段を有することで、画像品位の低下を低減する。赤外光の撮像により得られた眼球の撮像画像から表示画像に対するユーザーの視線を検出する。眼球の撮像画像を用いた視線検出には任意の公知の手法が適用できる。一例として、角膜での照射光の反射によるプルキニエ像に基づく視線検出方法を用いることができる。より具体的には、瞳孔角膜反射法に基づく視線検出処理が行われる。瞳孔角膜反射法を用いて、眼球の撮像画像に含まれる瞳孔の像とプルキニエ像とに基づいて、眼球の向き（回転角度）を表す視線ベクトルが算出されることにより、ユーザーの視線が検出される。

本発明の一実施形態に係る表示装置は、受光素子を有する撮像装置を有し、撮像装置からのユーザーの視線情報に基づいて表示装置の表示画像を制御してよい。具体的には、表示装置は、視線情報に基づいて、ユーザーが注視する第一の視界領域と、第一の視界領域以外の第二の視界領域とを決定する。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。表示装置の表示領域において、第一の視界領域の表示解像度を第二の視界領域の表示解像度よりも高く制御してよい。つまり、第二の視界領域の解像度を第一の視界領域よりも低くしてよい。

また、表示領域は、第一の表示領域、第一の表示領域とは異なる第二の表示領域とを有し、視線情報に基づいて、第一の表示領域および第二の表示領域から優先度が高い領域が決定される。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。優先度の高い領域の解像度を、優先度が高い領域以外の領域の解像度よりも高く制御してよい。つまり優先度が相対的に低い領域の解像度を低くしてよい。

なお、第一の視界領域や優先度が高い領域の決定には、ＡＩを用いてもよい。ＡＩは、眼球の画像と当該画像の眼球が実際に視ていた方向とを教師データとして、眼球の画像から視線の角度、視線の先の目的物までの距離を推定するよう構成されたモデルであってよい。ＡＩプログラムは、表示装置が有しても、撮像装置が有しても、外部装置が有してもよい。外部装置が有する場合は、通信を介して、表示装置に伝えられる。

視認検知に基づいて表示制御する場合、外部を撮像する撮像装置を更に有するスマートグラスに好ましく適用できる。スマートグラスは、撮像した外部情報をリアルタイムで表示することができる。

図７（ａ）は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を示す模式図である。画像形成装置４０は電子写真方式の画像形成装置であり、感光体２７、露光光源２８、帯電部３０、現像部３１、転写器３２、搬送ローラー３３、定着器３５を有する。露光光源２８から光２９が照射され、感光体２７の表面に静電潜像が形成される。この露光光源２８が本実施形態に係る有機発光素子を有する。現像部３１はトナー等を有する。帯電部３０は感光体２７を帯電させる。転写器３２は現像された画像を記録媒体３４に転写する。搬送ローラー３３は記録媒体３４を搬送する。記録媒体３４は例えば紙である。定着器３５は記録媒体３４に形成された画像を定着させる。

図７（ｂ）および図７（ｃ）は、露光光源２８を示す図であり、発光部３６が長尺状の基板に複数配置されている様子を示す模式図である。矢印３７は、感光体の軸に平行な方向であり、有機発光素子が配列されている列方向を表す。この列方向は、感光体２７が回転する軸の方向と同じである。この方向は感光体２７の長軸方向と呼ぶこともできる。図７（ｂ）は発光部３６を感光体２７の長軸方向に沿って配置した形態である。図７（ｃ）は、図７（ｂ）とは異なる形態であり、第一の列と第二の列のそれぞれにおいて発光部３６が列方向に交互に配置されている形態である。第一の列と第二の列は行方向に異なる位置に配置されている。第一の列は、複数の発光部３６が間隔をあけて配置されている。第二の列は、第一の列の発光部３６同士の間隔に対応する位置に発光部３６を有する。すなわち、行方向にも、複数の発光部３６が間隔をあけて配置されている。図７（ｃ）の配置は、たとえば格子状に配置されている状態、千鳥格子に配置されている状態、あるいは市松模様と言い換えることもできる。

以上説明した通り、本実施形態に係る有機発光素子を用いた装置を用いることにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。

以下、実施例により本発明を説明する。ただし本発明はこれらに限定されるものではない。

［実施例１（例示化合物Ａ１の合成）］

（１）化合物Ｈ３の合成
５００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ１：５．００ｇ（１８．８ｍｍｏｌ）
化合物Ｈ２：８．９７ｇ（３７．６ｍｍｏｌ）
Ｐｄ（ｄｂａ）₂：３２４ｍｇ（０．５６ｍｍｏｌ）
ＤＰＰＦ：１．０４ｇ（１．８８ｍｍｏｌ）
ｔ－ＢｕＯＮａ：３．６１ｇ（３７．６ｍｍｏｌ）
トルエン：２００ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下で９０℃に加熱し、この温度（９０℃）で５時間攪拌を行った。反応終了後、トルエンと水で抽出を行った後、濃縮し、これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン）にて精製後、薄紫色の化合物Ｈ３を４．７６ｇ（収率：５２％）得た。

（２）化合物Ｈ４の合成
２００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ３：４．５０ｇ（９．２４ｍｍｏｌ）
ＬｉＨＭＤＳ（ｉｎＴＨＦ１．０Ｍ）：１９．４ｍＬ（１９．４ｍｍｏｌ）
Ｐｄ（ｄｂａ）₂：１０６ｍｇ（０．１８ｍｍｏｌ）
Ｐ（ＢＰ）（Ｃｙ）₂：１６２ｍｇ（０．４６ｍｍｏｌ）
ＴＨＦ：１００ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下で６５℃に加熱し、この温度（６５℃）で３時間攪拌を行った。反応終了後、希塩酸でクエンチし、水酸化ナトリウム水溶液と重曹水で中和した。ジクロロメタンと水で抽出を行った後、濃縮し、これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン）にて精製後、紫色の化合物Ｈ４を１．５６ｇ（収率：４７％）得た。

（３）化合物Ｈ６の合成
１００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ４：１．５０ｇ（４．１８ｍｍｏｌ）
化合物Ｈ５：２．３２ｇ（８．３６ｍｍｏｌ）
トルエン：６０ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下で１２０℃に加熱し、この温度（１２０℃）で６時間攪拌を行った。その後、溶媒を３０ｍｌ留去し、ヘプタンを加え、これをろ取することにより、薄黄色の化合物Ｈ６を２．１８ｇ（収率：６２％）得た。

（４）化合物Ｈ７の合成
２００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ６：２．００ｇ（２．３８ｍｍｏｌ）
Ｐｄ（ｄｂａ）₂：４１ｍｇ（０．０７ｍｍｏｌ）
ＤＰＰＦ：１３２ｍｇ（０．２４ｍｍｏｌ）
ｔ－ＢｕＯＮａ：９１５ｍｇ（９．５２ｍｍｏｌ）
トルエン：１００ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下で１２０℃に加熱し、この温度（１２０℃）で５時間攪拌を行った。反応終了後、ジクロロメタンと水で抽出を行った後、濃縮し、これ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：ヘプタン）にて精製後、薄黄色の化合物Ｈ７を５０１ｍｇ（収率：３１％）得た。

（５）例示化合物Ａ１の合成
１００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ７：５００ｍｇ（０．７４ｍｍｏｌ）
Ｐｄ（ＯＡｃ）₂：１６ｍｇ（０．０７ｍｍｏｌ）
Ｐ（ｔ－Ｂｕ）₃：４５ｍｇ（０．２２ｍｍｏｌ）
ＤＢＵ：４５１ｍｇ（２．９６ｍｍｏｌ）
ｏ－キシレン：５０ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下で１４０℃に加熱し、この温度（１４０℃）で６時間攪拌を行った。反応終了後、メタノールを加え、これをろ取し、水とメタノールで洗浄した。これ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：ヘプタン）にて精製後、黄色の化合物Ａ１を１１２ｍｇ（収率：２５％）得た。

例示化合物Ａ１を、ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ（Ｂｒｕｋｅｒ社製ＡｕｔｏｆｌｅｘＬＲＦ）を用いて質量分析を行った。
［ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝６０６計算値：Ｃ₄₂Ｈ₂₄Ｂ₂Ｎ₄＝６０６

［実施例２乃至２２（例示化合物の合成）］
表３乃至６に示す様に、実施例２乃至２２に示す例示化合物について、実施例１の原料Ｈ１を原料１に、原料Ｈ２を原料２に、原料Ｈ５を原料３に、変えた他は実施例１と同様にして例示化合物を合成した。また、実施例１と同様にして測定した質量分析結果の実測値：ｍ／ｚを示す。

［実施例２３乃至３３（例示化合物の合成）］
表７乃至８に示す様に、実施例２３乃至３３に示す例示化合物について、実施例１の原料Ｈ１を原料１に、原料Ｈ２を原料２に、原料Ｈ５を原料３に、変え、実施例１（４）の合成原料として原料４を追加した他は、実施例１と同様にして例示化合物を合成した。また、実施例１と同様にして測定した質量分析結果の実測値：ｍ／ｚを示す。

［実施例３４］
本実施例では、基板上に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、陰極が順次形成されたボトムエミッション型構造の有機ＥＬ素子を作製した。

先ずガラス基板上にＩＴＯを成膜し、所望のパターニング加工を施すことによりＩＴＯ電極（陽極）を形成した。この時、ＩＴＯ電極の膜厚を１００ｎｍとした。このようにＩＴＯ電極が形成された基板をＩＴＯ基板として、以下の工程で使用した。次に、真空チャンバー内における抵抗加熱による真空蒸着を行って、上記ＩＴＯ基板上に、表９に示す有機ＥＬ層及び電極層を連続成膜した。尚、この時、対向する電極（金属電極層、陰極）の電極面積が３ｍｍ²となるようにした。

得られた素子について、素子の特性を測定・評価した。発光素子の最大電流効率が１３．２ｃｄ／Ａの青色発光を得られた。測定装置は、具体的には電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計４１４０Ｂで測定し、発光輝度は、トプコン社製ＢＭ７で測定した。さらに、電流密度２０ｍＡ／ｃｍ²での連続駆動試験を行い、輝度劣化率が５％に達した時の時間（ＬＴ９５）を測定したところ、１３９時間であった。

［実施例３５乃至５６、比較例１乃至２］
表１０に示される化合物に適宜変更する以外は、実施例３４と同様の方法により有機発光素子を作製した。得られた素子について実施例３４と同様に素子の特性を測定・評価した。測定の結果を表１０に示す。なお、比較例で使用した比較化合物１－ａ、２－ａは、それぞれ非特許文献１に記載の化合物１－ａ、特許文献１に記載の化合物２－ａである。

表１０より、比較化合物１－ａ及び比較化合物２－ａを用いた、比較例１及び比較例２の電流効率は１０．９ｃｄ／Ａ以下で、５％劣化寿命（ＬＴ９５）は８０時間以下であり、本実施例の青色発光素子の電流効率、耐久特性と比較して悪い。一方、本実施形態の有機化合物を用いた素子は、良好な耐久特性を示した。これは、本実施形態に係る化合物は、含縮環構造ビスジアザボロール骨格を有することで、発光波長が青色発光に適した波長であり、縮環構造により分子構造として安定であり、ＬＵＭＯ準位が低く酸素に対する安定性が高いためである。

［実施例５７］
表１１に示される化合物に適宜変更する以外は、実施例３４と同様の方法により有機発光素子を作製した。得られた素子について実施例３４と同様に素子の特性を測定・評価した。その結果、発光素子から良好な緑色発光が得られた。さらに、電流密度１００ｍＡ／ｃｍ²での連続駆動試験を行い、輝度劣化率が５％に達した時の時間（ＬＴ９５）を測定したところ、５００時間を越えた。

［実施例５８乃至７２、比較例３乃至４］
表１２に示される化合物に適宜変更する以外は、実施例５７と同様の方法により有機発光素子を作製した。尚、実施例６６乃至７２、比較例３乃至４の第一ホストとゲストの質量比は９９．７：０．３である。得られた素子について実施例５７と同様に素子の特性を測定・評価した。測定の結果を表１２に示す。

表１２より、比較例３及び比較例４の５％劣化寿命は５００時間以下で耐久特性が悪いが、本実施形態に係る有機化合物を用いた素子では、５％劣化寿命は５００時間を超えている。実施例のほうが長寿命であることがわかる。本実施形態に係る有機化合物を用いた素子は、良好な耐久特性を示している。

［実施例７３］
本実施例では、基板上に陽極、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、第一発光層、第二発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、陰極が順次形成されたトップエミッション型構造の有機ＥＬ素子を作製した。

ガラス基板上に、スパッタリング法でＡｌとＴｉとの積層膜を４０ｎｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングし、陽極を形成した。尚、この時、対向する電極（金属電極層、陰極）の電極面積が３ｍｍ²となるようにした。続いて、真空蒸着装置（アルバック社製）に洗浄済みの電極までを形成した基板と材料を取り付け、１．３×１０^-4Ｐａ（１×１０^-6Ｔｏｒｒ）まで排気した後、ＵＶ／オゾン洗浄を施した。その後、表１３に示される層構成で各層の製膜を行い、最後に、窒素雰囲気下において封止を行った。

得られた素子について、素子の特性を測定・評価した。得られた素子は、良好な白色発光を示した。さらに、初期輝度１０００ｃｄ／ｍ²での連続駆動試験を行い、１００時間後の輝度劣化率を測定した。結果は２５％であった。

［実施例７４乃至７７、比較例５乃至６］
表１４に示される化合物に適宜変更する以外は、実施例７３と同様の方法により有機発光素子を作製した。得られた素子について実施例７３と同様に素子の特性を測定・評価した。測定の結果を表１４に示す。

表１４より比較化合物１－ａ及び比較化合物２－ａを用いている有機発光素子では輝度劣化率が５１％及び４０％であった。これは比較化合物をゲストとして用いた場合、ＬＵＭＯ準位が高く酸素に対する安定性が劣っていることに起因する。一方、本実施形態の有機化合物を用いた素子は、良好な耐久特性を示した。これは、本実施形態に係る化合物は、含縮環構造ビスジアザボロール骨格を有し、ＬＵＭＯ準位が低く酸素に対する安定性が高いためである。

以上より、本実施形態に係る有機化合物は、高発光効率、高色純度、及びＬＵＭＯが深い（真空順位から遠い）、青色発光が可能である。したがって、本実施形態に係る有機化合物を有機発光素子に用いた場合、色純度、発光効率及び耐久特性が優れる有機発光素子を提供できる。

１：層間絶縁層、２：第一電極、３：絶縁層、４：有機化合物層、５：第二電極、６：保護層、７：カラーフィルタ、１０：副画素、１１：基板、１２：絶縁層、１３：ゲート電極、１４：ゲート絶縁膜、１５：半導体層、１６：ドレイン電極、１７：ソース電極、１８：ＴＦＴ、１９：絶縁膜、２０：コンタクトホール、２１：陽極、２２：有機化合物層、２３：陰極、２４：第一の保護層、２５：第二の保護層、２６：有機発光素子、１００：表示装置

Claims

下記一般式［１－１］または［１－２］に示されることを特徴とする有機化合物。

一般式［１－１］または［１－２］において、Ｒ₁からＲ₂₂は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアミノ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアリールオキシ基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリールオキシ基、置換あるいは無置換のシリル基から独立に選ばれる。
Ｑ₁からＱ₁₀は、それぞれ、直接結合、連結基から独立に選ばれる。前記連結基は、Ｃ（Ｒ₂₃）（Ｒ₂₄）、Ｎ（Ｒ₂₅）、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子から選ばれる。前記Ｒ₂₃からＲ₂₅は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基から独立に選ばれる。前記Ｒ₂₃と前記Ｒ₂₄は互いに結合して環を形成してもよい。
ｎは、それぞれ、０または１である。但し、一般式［１－１］、［１－２］のそれぞれにおいて、ｎの少なくとも１つは、１である。
Ｘは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子、Ｎ（Ｒ₂₆）から選ばれる。前記Ｒ₂₆は、水素原子、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基から選ばれる。
下記一般式［２］に示されることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。

一般式［２］において、ｎの少なくとも２つは、１である。
下記一般式［３］に示されることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。

一般式［３］において、ｎの少なくとも２つは、１である。
下記一般式［４］に示されることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。
前記ｎの少なくとも２つは１であることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。
前記ｎの少なくとも４つは１であることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。
陽極と陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に配置される有機化合物層と、を有する有機発光素子において、
前記有機化合物層の少なくとも一層は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機化合物を有することを特徴とする有機発光素子。
前記有機化合物を有する層が発光層であることを特徴とする請求項７に記載の有機発光素子。
青色発光することを特徴とする請求項７または８に記載の有機発光素子。
前記発光層と積層して配置される別の発光層を更に有し、前記別の発光層は前記発光層が発する発光色とは異なる色を発光することを特徴とする請求項８に記載の有機発光素子。
白色発光することを特徴とする請求項１０に記載の有機発光素子。
複数の画素を有し、前記複数の画素の少なくとも一つが、請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続されたトランジスタと、を有することを特徴とする表示装置。
複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部と、を有し、
前記表示部は請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする光電変換装置。
請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の有機発光素子を有する表示部と、前記表示部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と、を有することを特徴とする電子機器。
請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の有機発光素子を有する光源と、前記光源が発する光を透過する光拡散部または光学フィルタと、を有することを特徴とする照明装置。
請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の有機発光素子を有する灯具と、前記灯具が設けられた機体と、を有することを特徴とする移動体。
請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする電子写真方式の画像形成装置の露光光源。