JP2023096466A - 有機化合物及び有機発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】有機発光素子に用いた場合に、発光効率及び耐久性に優れ、色純度が良い青色発光が得られる有機化合物を提供する。【解決手段】例えば、下記一般式［７］で示される、Ｎ－Ｂ－Ｎ結合を、環を構成する元素として含む特定の５員環構造を有する有機化合物。TIFF2023096466000058.tif5197【選択図】なし

Description

本発明は、有機化合物及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」或いは「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、ディ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。特許文献１には下記化合物１－ａが記載されている。

米国特許出願公開第２０１６／０３５１８１１号明細書

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、ｓＲＧＢやＡｄｏｂｅＲＧＢさらにはＢＴ２０２０の規格に対応する青の色再現範囲を考慮すると青色発光の色純度の更なる向上が望まれる。これらの化合物を用いた有機発光素子は色純度或いは耐久特性の更なる向上が望まれる。
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、発光効率及び耐久性に優れ、色純度が良い青色発光材料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］及び［１－２］のいずれかで表されることを特徴とする。

上記式［１－１］及び［１－２］において、Ｒ₁乃至Ｒ₈は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアルコキシ基、置換或いは無置換のアミノ基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のアリールオキシ基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、シアノ基、シリル基、重水素原子から選ばれる。但し、Ｒ₄はＡｒ₁と結合して環を形成していても良い。
Ａｒ₁は置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換の複素環基を表す。
Ａｒ₂は置換或いは無置換の２価のアリーレン基、置換或いは無置換の複素環基から誘導される２価の連結基を表す。
Ｘ₁及びＸ₂は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子、及び置換基Ｚを有する窒素原子から選ばれ、置換基Ｚは水素原子、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、重水素から選ばれる。

本発明の有機化合物は、色純度が良く、振動子強度が高いため発光効率が高い青色発光材料である。よって、有機発光素子、特に有機発光素子中の発光層に用いた場合に、色純度及び発光効率、耐久性に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。 （ａ）本発明の一実施形態に係る画像形成装置の模式図である。（ｂ）及び（ｃ）露光光源の発光部が長尺状の基板に複数配置されている形態を示す模式図である。 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自動車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一例で、撮像装置を有する形態を示す模式図である。

≪有機化合物≫
まず本発明の有機化合物について説明する。本発明の有機化合物は、下記一般式［１－１］及び［１－２］のいずれかで表される有機化合物である。

上記式［１－１］及び［１－２］において、Ｒ₁乃至Ｒ₈は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアルコキシ基、置換或いは無置換のアミノ基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のアリールオキシ基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、シアノ基、シリル基、重水素原子から選ばれる。但し、Ｒ₄はＡｒ₁と結合して環を形成していても良い。
Ａｒ₁は置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換の複素環基を表す。
Ａｒ₂は置換或いは無置換の２価のアリーレン基、置換或いは無置換の複素環基から誘導される２価の連結基を表す。
Ｘ₁及びＸ₂は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子、及び置換基Ｚを有する窒素原子から選ばれ、置換基Ｚは水素原子、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、重水素から選ばれる。

Ｒ₁乃至Ｒ₈で表されるハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、シリル基について具体的に説明する。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられるが、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－アダマンチル基等の炭素原子数が１以上、１０以下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、炭素原子数が１以上、６以下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の炭素原子数が６以上、１８以下のアリール基が好ましい。

ヘテロアリール基としては、炭素原子数が３以上、１５以下のヘテロアリール基が好ましく、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、ピロリル基、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。

アリールオキシ基としては、炭素原子数６乃至１８のアリールオキシ基が好ましく、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。

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。

次に、Ａｒ₁、Ａｒ₂について具体的に説明する。
Ａｒ₁はアリール基或いは複素環基であり、複素環基としては、ヘテロアリール基が好ましい。Ａｒ₁は、無置換でも置換されていてもよい。

アリール基としては、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が挙げられる。

ヘテロアリール基としては、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。

尚、式［１－１］、［１－２］において、Ｒ₄がＡｒ₁と結合して、２価の連結基として環を形成していても良い。

Ａｒ₂は、２価のアリーレン基或いは複素環基から誘導される２価の連結基であり、複素環基としては、ヘテロアリーレン基が好ましい。Ａｒ₂は、無置換でも置換されていてもよい。

アリーレン基としては、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から誘導される２価の連結基が挙げられる。

ヘテロアリーレン基としては、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、ピロリル基、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から誘導される２価の連結基が挙げられる。

次に、Ｘ₁、Ｘ₂が置換基Ｚを有する窒素原子の場合の、Ｚがアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基の場合について具体的に説明する。
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－アダマンチル基等の炭素原子数が１以上、１０以下のアルキル基が好ましい。

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の炭素原子数が６以上、１８以下のアリール基が好ましい。

ヘテロアリール基としては、炭素原子数が３以上、１５以下のヘテロアリール基が好ましく、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、イソキノリル基等が挙げられる。

上記Ｒ₁乃至Ｒ₈、Ａｒ₁、Ａｒ₂、Ｘ₁及びＸ₂の置換基Ｚにおいて、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基がさらに有してもよい置換基としては、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。

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、下記に示す合成ルート１に従って一般式［１－１］で表される化合物が、合成ルート２に従って一般式［１－２］で表わされる化合物が、それぞれ合成される。

ここで、上記Ｇ１乃至Ｇ６を適宜変更することにより、一般式［１－１］、［１－２］で表される化合物を得ることができる。尚、合成法の詳細については実施例にて説明する。

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ＨＯＭＯ（最高被占軌道）準位、ＬＵＭＯ（最低空軌道）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）基本骨格自体の発光波長が青色領域にあり、振動子強度も高く、発光効率が高い。
（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、比較化合物として、特許文献１に記載の比較化合物１－ａの基本骨格である１－ｂと、本実施形態の例示化合物Ａ１及びＢ１をそれぞれ挙げる。

（１）基本骨格として、含縮環構造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］、［１－２］で表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。

先ず、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における強度比が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Ａ１及びＢ１と、比較化合物１－ａ及び１－ｂ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１－ｂに対して本実施形態の含縮環構造ジアザボロール誘導体は、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１－ｂは発光波長が短波長であるため＜０．１であったのに対して、本実施形態の含縮環構造ジアザボロール誘導体は０．３以上を確認できた。つまり、本実施形態の化合物は、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とＬＵＭＯ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（Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｔｈｅｏｒｙ，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，ａｎｄ Ｄ．Ｊ．Ｆｏｘ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ ＣＴ，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。従って、ＬＵＭＯ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及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に着目した。表２に、本実施形態に係る例示化合物Ａ１及びＢ１と、比較化合物１－ａ及び１－ｂ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－ｂ及び１－ａと比較して、本実施形態の含縮環構造ジアザボロール誘導体は、ＬＵＭＯの軌道分布が分子の長軸方向のみならず分子全体に及ぶため、共役長が伸長しＬＵＭＯ準位が低くなる（真空準位から遠い）特徴があることを見出した。即ち、含縮環構造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。

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。従って、基本骨格の中に有するホウ素原子の電子吸引性の影響が分子全体の軌道と共役する本発明のジアザボロール誘導体は、比較化合物１－ａ及び１－ｂよりも低いＬＵＭＯ準位を有する。
このように、含縮環構造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。

以上より、本実施形態に係る有機化合物は、上記（１）及び（２）の性質を有する化合物であるため、比較化合物と比較して、色純度の高い高効率青色発光を呈し、還元電位が大きく化学的に安定な化合物となる。従って、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得ることができる。

一般式［１－１］、［１－２］で表される有機化合物の好ましい構造を以下〔１〕乃至〔１１〕に示す。
〔１〕下記一般式［２－１］及び［２－２］のいずれかで表される有機化合物であり、一般式［１－１］、［１－２］において、Ｒ₄とＡｒ₁とが結合した構造である。

〔２〕下記一般式［３－１］及び［３－２］のいずれかで表され、一般式［１－１］、［１－２］において、Ａｒ₁、Ａｒ₂がいずれも６員環の有機化合物である。

Ｙ₁乃至Ｙ₉はそれぞれ独立に、環を構成する、水素原子或いは置換基Ｗ₁を有する、炭素原子又は窒素原子を示し、隣り合った元素が炭素原子の場合、これらの炭素原子は更に環を形成していても良い。
置換基Ｗ₁は、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアルコキシ基、置換或いは無置換のアミノ基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のアリールオキシ基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、シアノ基、シリル基、重水素から選ばれる。

〔３〕下記一般式［４－１］及び［４－２］のいずれかで表され、上記〔１〕の一般式［２－１］、［２－２］において、Ａｒ₁、Ａｒ₂が６員環の有機化合物である。

Ｙ₂乃至Ｙ₉はそれぞれ独立に、水素原子或いは置換基Ｗ₂を有し環を構成する、炭素原子又は窒素原子を示し、隣り合った元素が炭素原子の場合、これらの炭素原子は更に環を形成していても良い。
置換基Ｗ₂は、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアルコキシ基、置換或いは無置換のアミノ基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のアリールオキシ基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、シアノ基、シリル基、重水素のいずれかから独立に選ばれる。

（４）下記一般式［５－１］及び［５－２］のいずれかで表され、一般式［１－１］、［１－２］において、Ａｒ₁が５員環、Ａｒ₂が６員環の有機化合物である。

Ｙ₆乃至Ｙ₉はそれぞれ独立に、水素原子或いは置換基Ｗ₃を有し環を構成する、炭素原子又は窒素原子を表す。
Ｙ₁₀乃至Ｙ₁₃はそれぞれ、水素原子或いは置換基Ｑ₁を有し環を構成する、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子のいずれかを示し、Ｙ₁₀乃至Ｙ₁₃のうち一つは窒素原子、酸素原子、硫黄原子のいずれかである。
Ｙ₆乃至Ｙ₁₃の隣り合った元素が炭素原子の場合、これらの炭素原子は更に環を形成していても良い。
前記置換基Ｗ₃、Ｑ₁はそれぞれ独立に、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアルコキシ基、置換或いは無置換のアミノ基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のアリールオキシ基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、シアノ基、シリル基、重水素から選ばれる。

〔５〕下記一般式［６－１］及び［６－２］のいずれかで表され、一般式［１－１］、［１－２］において、Ａｒ₁、Ａｒ₂がいずれも５員環の有機化合物である。

Ｙ₁₀乃至Ｙ₁₆はそれぞれ独立に、水素原子或いは置換基Ｑ₂を有し環を構成する、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子を表し、Ｙ₁₀乃至Ｙ₁₃のうち一つ、及び、Ｙ₁₄乃至Ｙ₁₆のうち一つは窒素原子、酸素原子、硫黄原子のいずれかである。
Ｙ₁₀乃至Ｙ₁₆の隣り合った元素が炭素原子の場合、これらの炭素原子は更に環を形成していても良い。

前記置換基Ｑ₂はそれぞれ独立に、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアルコキシ基、置換或いは無置換のアミノ基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のアリールオキシ基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、シアノ基、シリル基、重水素から選ばれる。

〔６〕下記一般式［７］で表され、上記〔２〕の一般式［３－１］のＸ₁、Ｘ₂がいずれも硫黄原子の有機化合物である。

〔７〕下記一般式［８］で表され、上記〔２〕の一般式［３－１］のＸ₁、Ｘ₂がいずれも酸素原子の有機化合物である。

〔８〕下記一般式［９］で表され、上記〔２〕の一般式［３－１］のＸ₁が酸素原子、Ｘ₂が置換基Ｚ₁を有する窒素原子である有機化合物である。

置換基Ｚ₁は水素原子、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは、無置換のヘテロアリール基、重水素原子から選ばれる。

〔９〕下記一般式［１０］で表され、上記〔２〕の一般式［３－２］のＸ₁が硫黄原子である有機化合物である。

〔１０〕下記一般式［１１］で表され、上記〔２〕の一般式［３－２］のＸ₁が酸素原子である有機化合物である。

〔１１〕下記一般式［１２］で表され、上記〔２〕の一般式［３－２］のＸ₁が置換基Ｚ₂を有する窒素原子である有機化合物である。

置換基Ｚ₂は水素原子、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、重水素から選ばれる。

上記〔１〕乃至〔１１〕の好ましい有機化合物において、置換基Ｗ₁、Ｗ₂、Ｗ₃、Ｑ₁、Ｑ₂、Ｚ₁、Ｚ₂において、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、ヘテロアリール基がさらに有してもよい置換基としては、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。

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。

上記例示化合物のうち、Ａ群に属する化合物は、式［１－１］及び式［１－２］において、基本骨格に置換する置換基Ａｒ₁及びＡｒ₂がフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等のアリール基及びこれらの置換基から誘導される２価の連結基を有する化合物である。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、より短波長の青色発光を示し、かつ、より高い発光強度を示す。即ち、Ａ群に属する化合物は、発光層に用いた場合により色純度の高い青色発光を示し高い発光効率は示す。

上記例示化合物のうち、Ｂ群に属する化合物は、式［１－１］及び式［１－２］において、基本骨格に置換する置換基Ａｒ₁及びＡｒ₂がフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等のアリール基及びこれらの置換基から誘導される２価の連結基を有する化合物であり、更にＡｒ₁が式［１－１］、［１－２］のＲ₄を単結合として環を形成している化合物群である。Ｂ群は、縮環構造が増えたことにより、熱的安定性が増えると同時に高い還元性を有する、青色発光及び還元電位を微調整することが可能である化合物群である。

上記例示化合物のうち、Ｃ群に属する化合物は、式［１－１］及び式［１－２］において、基本骨格に置換する置換基Ａｒ₁及びＡｒ₂がピリジル基、ピリミジル基、キノリル基等のヘテロアリール基及びこれらの置換基から誘導される２価の連結基を有する化合物である。これらのヘテロアリール基は電子吸引性基の性質を有するため、より高い電子受容性を有すると同時に色純度の高い青色発光を兼ね備えることができる。

上記例示化合物のうち、Ｄ群に属するものは、基本骨格に置換する置換基Ａｒ₁及びＡｒ₂がベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ベンゾチエニル、ジベンゾチオフェニル等のヘテロアリール基及びこれらの置換基から誘導される２価の連結基を有する化合物である。Ｃ群の置換基よりも電子受容性が緩和されつつも、分子量の増加に伴いＴｇが向上し、高い耐熱性と、色純度が良い青色発光を兼ね備えることができる。

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、化学的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。特に、一般式［１－１］及び式［１－２］で表される有機化合物は電子受容性が高い、即ちＬＵＭＯ準位が低い。よって、一般式［１－１］及び式［１－２］で表され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、且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。複層とは第一の発光層と第二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、第二の発光層が青以外の色、即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。

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或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、電子注入性化合物或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、且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、一般式［１－１］、［１－２］で表わされる有機化合物の他に、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或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或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。陰極の上には、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、且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、或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又はこれらを含む混合物が挙げられる。或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。

［保護層］
陰極の上に、保護層を設けてもよい。例えば、陰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、陰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、陰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、シリコーン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。

［マイクロレンズ］
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。

［有機化合物層］
本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、電子注入層等）は、以下に示す方法により形成される。

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、シリコーン樹脂、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。

［画素回路］
発光装置は、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、選択的透過又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、その下層又は内部にトランジスタ、容量素子を配されていてよい。トランジスタと第一電極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。又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。

尚、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又はドレイン電極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。尚、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。尚、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（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２（ｂ）及び図２（ｃ）は、露光光源２８を示す図であり、発光部３６が本実施形態に係る有機発光素子であり、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２７の軸に平行な方向であり、発光部３６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２（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２（ｃ）は、図２（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。即ち、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２（ｃ）の配置は、例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、或いは市松模様と言い換えることもできる。

図３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及び表示パネル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４（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。従って、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４（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挙げられる。

図５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５（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５（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及び表示部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５（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５（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、第一及び第二表示部とで一つの画像を表示してもよい。

図６（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６（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７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７（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７（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７（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７（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７（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、撮像装置及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、撮像装置及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、第一の表示領域及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。

尚、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。

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。但し、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）］
下記に示される合成ルートで例示化合物Ａ１を合成した。

（１）化合物Ｈ３の合成
１Ｌのナスフラスコに、以下に示す化合物、試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ１：１０．００ｇ（４６．７ｍｍｏｌ）
化合物Ｈ２：１０．９４ｇ（７０．１ｍｍｏｌ）
Ｐｄ（ＰＰｈ₃）₄（テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム）：２．７０ｇ（２．３４ｍｍｏｌ）
Ｎａ₂ＣＯ₃：９．９０ｇ（９３．４ｍｍｏｌ）
トルエン：５００ｍｌ
エタノール：１００ｍｌ
水：１００ｍｌ
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（ヘプタン：トルエン＝１：１０）にて精製後、メタノールで分散洗浄を行うことにより、白色の化合物Ｈ３を９．７１ｇ（収率：８５％）得た。

（２）化合物Ｈ４の合成
１Ｌのナスフラスコに、以下に示す化合物、試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ３：９．５０ｇ（３８．８ｍｍｏｌ）
Ｎ－ブロモスクシンイミド：７．２５ｇ（４０．７ｍｍｏｌ）
アセトニトリル：５００ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下で、２時間攪拌した。反応終了後、水を添加しろ過を行い、得られたろ物をシクロヘキサンで再結晶を行うことで白色の化合物Ｈ４を１０．３０ｇ（収率：８２％）得た。

（３）化合物Ｈ５の合成
５００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す化合物、試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ４：５．００ｇ（１５．４ｍｍｏｌ）
ボロン酸トリメチルエステル２．４０ｇ（２３．１ｍｍｏｌ）
テトラヒドロフラン：２５０ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下で－７８℃に冷却し、以下に示す試薬を滴下投入した。
ｎ－ブチルリチウム（１．６Ｍヘキサン溶液）１０．５６ｍｌ（１６．９ｍｍｏｌ）
次に、反応溶液を－７８℃で３０分攪拌を行った後、１時間程度かけて室温までゆっくりと昇温させ、室温にて１時間攪拌し反応終了後、０℃に冷却し、２Ｍの塩酸５０ｍｌを投入し０℃で３０分撹拌した。その後、２００ｍＬの水を添加した後、ろ過を行い、水とメタノールで洗浄することにより、白色の化合物Ｈ５を３．１１ｇ（収率：７０％）得た。

（４）化合物Ｈ７の合成
３００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す化合物、試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ５：３．００ｇ（１０．４ｍｍｏｌ）
化合物Ｈ６：１．７１ｇ（１０．４ｍｍｏｌ）
トルエン：１２０ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下で１２０℃に加熱し、加熱還流下で５時間攪拌を行った。反応終了後、濃縮し、ヘプタンを加えた後ろ過を行い、続いてヘプタンで分散洗浄を行うことにより、白色の化合物Ｈ７を２．８２ｇ（収率：６５％）得た。

（５）化合物Ｈ８の合成
３００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す化合物、試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ７：２．８ｇ（６．７２ｍｍｏｌ）
Ｐｄ（ＯＡｃ）₂（酢酸パラジウム）：７５ｍｇ（０．３４ｍｍｏｌ）
ＸＰｈｏｓ（２－ジシクロヘキスルホスフィノ－２’，４’，６’－トリイソプロピルビフェニル）：３２０ｍｇ（０．６８ｍｍｏｌ）
ｔＢｕＯＫ（カリウムｔｅｒｔ－ブトキシド）：１．１３ｇ（１０．８ｍｍｏｌ）
キシレン：１４０ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下で１４５℃に加熱し、加熱還流下で７時間攪拌を行った。反応終了後、ろ過した。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン／酢酸エチル＝１０／１）にて精製後、トルエンで分散洗浄を行うことにより、白色の化合物Ｈ８を１．２８ｇ（収率：５０％）得た。

（６）例示化合物Ａ１の合成
２００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す化合物、試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ８：１．２０ｇ（２．６３ｍｍｏｌ）
化合物Ｈ９：２２９ｍｇ（３．９５ｍｍｏｌ）
Ｐｄ（ＯＡｃ）２：２９ｍｇ（０．１３ｍｍｏｌ）
トリ－ｏ－トリルフォスフィン：７９ｍｇ（０．２６ｍｍｏｌ）
ｔＢｕＯＫ：０．５９ｇ（５．２６ｍｍｏｌ）
キシレン：１２０ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下で１４５℃に加熱し、加熱還流下で５時間攪拌を行った。反応終了後、ろ過した。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロベンゼン）にて精製後、トルエンで再結晶を行うことにより、白色の例示化合物Ａ１を０．８４ｇ（収率：７０％）得た。

上記工程で得られた例示化合物Ａ１について、ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ（Ｂｒｕｋｅｒ社製「Ａｕｔｏｆｌｅｘ ＬＲＦ」）を用いて質量分析を行った。その結果、Ｃ₂₈Ｈ₁₇ＢＮ₂Ｓ₂より求めた計算値が４５６であるのに対して、実測値（ｍ／ｚ）は４５６で一致した。

［実施例２至及２５（例示化合物の合成）］
表３乃至表７に示す様に、実施例２乃至２５に示す例示化合物について、実施例１の化合物Ｈ１を原料１に、化合物Ｈ２を原料２に、化合物Ｈ６を原料３に、化合物Ｈ９を原料４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２６（例示化合物Ｂ１の合成）］
下記に示される合成ルートで例示化合物Ｂ１を合成した。

（１）化合物Ｈ８の合成
実施例１に示した方法によりＨ１より５工程を経てＨ８を合成した。

（２）化合物Ｈ１１の合成
２００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す化合物、試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ８：２．５０ｇ（６．５７ｍｍｏｌ）
化合物Ｈ１０：２．７９ｇ（９．８７ｍｍｏｌ）
Ｐｄ（ＯＡｃ）２：７３ｍｇ（０．３３ｍｍｏｌ）
トリ－ｏ－トリルフォスフィン：２００ｍｇ（０．６６ｍｍｏｌ）
ｔＢｕＯＫ：１．１１ｇ（９．８６ｍｍｏｌ）
キシレン：１２０ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下で１４５℃に加熱し、加熱還流下で５時間攪拌を行った。反応終了後、ろ過した。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロベンゼン）にて精製後、トルエンで再結晶を行うことにより、白色の例示化合物Ｈ１１を１．７６ｇ（収率：５０％）得た。

（３）例示化合物Ｂ１の合成
５００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す化合物、試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｈ１１：１．５０ｇ（２．８０ｍｍｏｌ）
塩化アルミニウム：１．１２ｇ（８．４０ｍｍｏｌ）
テトラリン：１５０ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下で１８０℃に加熱し、この温度（１８０℃）で８時間攪拌を行った。反応終了後、室温でメタノール３００ｍｌを投入し３０分撹拌し、ろ過した。得られたろ物を、クロロベンゼンで再結晶を行うことにより、淡黄色の例示化合物Ｂ１を２５４ｍｇ（収率：２０％）得た。
上記工程で得られた例示化合物Ｂ１について、ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ（Ｂｒｕｋｅｒ社製「Ａｕｔｏｆｌｅｘ ＬＲＦ」）を用いて質量分析を行った。その結果、Ｃ₂₈Ｈ₁₅ＢＮ₂Ｓ₂より求めた計算値が４５４であるのに対して、実測値（ｍ／ｚ）は４５４で一致した。

［実施例２７至及３４（例示化合物の合成）］
表８、表９に示す様に、実施例２７至及３４に示す例示化合物について、実施例２６の化合物Ｈ８を原料５に、化合物Ｈ１０を原料６に変えた他は実施例２６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３５］
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発光素子を作製した。

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、１．３３×１０^-4Ｐａ（１×１０^-6Ｔｏｒｒ）の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１０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１２．５ｃｄ／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、１２０時間であった。測定の結果を表１１に示す。

［実施例３６乃至５３、比較例１］
表１１に示される化合物に適宜変更する以外は、実施例３５と同様の方法により有機発光素子を作製した。得られた発光素子について実施例３５と同様に特性を測定・評価した。測定の結果を表１１に示す。

表１１より、特許文献１に記載の比較化合物１－ａを用いた比較例１の電流効率は７．５ｃｄ／Ａ以下で、５％劣化寿命（ＬＴ９５）は７０時間以下であり、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実施例の発光素子は、良好な耐久特性を示した。これは、本実施形態に係る有機化合物は、含縮環構造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５４］
表１２に示される化合物に適宜変更する以外は、実施例３５と同様の方法により有機発光素子を作製した。

得られた発光素子から良好な緑色発光が得られた。また、実施例３５と同様にして、電流密度１００ｍＡ／ｃｍ²での連続駆動試験を行って、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時間を超えた。測定の結果を表１３に示す。

［実施例５５乃至６２、比較例２、比較例３］
表１３に示される化合物に適宜変更する以外は、実施例３５と同様の方法により有機発光素子を作製した。得られた発光素子について実施例５４と同様にＬＴ９５を測定した。測定の結果を表１３に示す。尚、実施例６０乃至６２については、ホストとして第一ホストのみを使用しており、発光層におけるゲストの含有量は、実施例５５乃至５９におけるゲストの含有量と等しくなるようにした。

表１３より、比較例２及び比較例３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実施例の発光素子では、５％劣化寿命は５００時間を超え、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発光素子は、良好な耐久特性を示している。

［実施例６３］
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発光素子を作製した。

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１４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。

得られた発光素子は、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、実施例３５と同様にして、１００時間後の輝度劣化率を測定した。結果を表１５に示す。

［実施例６４乃至７１、比較例４］
表１５に示される化合物に適宜変更する以外は、実施例６３と同様の方法により有機発光素子を作製した。得られた発光素子について実施例６３と同様に特性を測定・評価した。測定の結果を表１５に示す。

表１５より比較化合物１－ａを用いた発光素子では輝度劣化率が５５％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実施例の発光素子は、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準位が深い（真空順位から遠い）、青色発光が可能であることがわかった。従って、本実施形態に係る有機化合物を用いることで、色純度、発光効率及び耐久特性が優れる有機発光素子を提供できる。

２：第一電極、４，２２：有機化合物層、５：第二電極、２１：陽極、２３：陰極、２６：有機発光素子、２８：露光光源、４０：画像形成装置、１００：表示装置、１２０１，１３０２，１３１１，１３１２：表示部、１４０４：光学フィルタ、１０４５：光拡散部、１６０１：レンズ

Claims (23)

1. 下記一般式［１－１］及び［１－２］のいずれかで表されることを特徴とする有機化合物。
   

   

   上記式［１－１］及び［１－２］において、Ｒ₁乃至Ｒ₈は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアルコキシ基、置換或いは無置換のアミノ基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のアリールオキシ基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、シアノ基、シリル基、重水素原子から選ばれる。但し、Ｒ₄はＡｒ₁と結合して環を形成していても良い。
   Ａｒ₁は置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換の複素環基を表す。
   Ａｒ₂は置換或いは無置換の２価のアリーレン基、置換或いは無置換の複素環基から誘導される２価の連結基を表す。
   Ｘ₁及びＸ₂は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子、及び置換基Ｚを有する窒素原子から選ばれ、置換基Ｚは水素原子、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、重水素から選ばれる。
2. 下記一般式［２－１］及び［２－２］のいずれかで表されることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。
   

   
3. 下記一般式［３－１］及び［３－２］のいずれかで表されることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。
   

   

   上記式［３－１］及び［３－２］において、Ｙ₁乃至Ｙ₉はそれぞれ独立に、水素原子或いは置換基Ｗ₁を有し環を構成する、炭素原子又は窒素原子を示し、隣り合った元素が炭素原子の場合、これらの炭素原子は更に環を形成していても良い。
   前記置換基Ｗ₁は、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアルコキシ基、置換或いは無置換のアミノ基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のアリールオキシ基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、シアノ基、シリル基、重水素から選ばれる。
4. 下記一般式［４－１］及び［４－２］のいずれかで表されることを特徴とする請求項２に記載の有機化合物。
   

   

   上記式［４－１］及び［４－２］において、Ｙ₂乃至Ｙ₉はそれぞれ独立に、水素原子或いは置換基Ｗ₂を有し環を構成する、炭素原子又は窒素原子を示し、隣り合った元素が炭素原子の場合、これらの炭素原子は更に環を形成していても良い。
   前記置換基Ｗ₂は、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアルコキシ基、置換或いは無置換のアミノ基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のアリールオキシ基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、シアノ基、シリル基、重水素のいずれかから独立に選ばれる。
5. 下記一般式［５－１］及び［５－２］のいずれかで表されることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。
   

   

   上記式［５－１］及び［５－２］において、Ｙ₆乃至Ｙ₉はそれぞれ独立に、水素原子或いは置換基Ｗ₃を有し環を構成する、炭素原子又は窒素原子を表す。
   Ｙ₁₀乃至Ｙ₁₃はそれぞれ、水素原子或いは置換基Ｑ₁を有し環を構成する、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子のいずれかを示し、Ｙ₁₀乃至Ｙ₁₃のうち一つは窒素原子、酸素原子、硫黄原子のいずれかである。
   Ｙ₆乃至Ｙ₁₃の隣り合った元素が炭素原子の場合、これらの炭素原子は更に環を形成していても良い。
   前記置換基Ｗ₃、Ｑ₁はそれぞれ独立に、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアルコキシ基、置換或いは無置換のアミノ基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のアリールオキシ基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、シアノ基、シリル基、重水素から選ばれる。
6. 下記一般式［６－１］及び［６－２］のいずれかで表されることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。
   

   

   上記式［６－１］及び［６－２］において、Ｙ₁₀乃至Ｙ₁₆はそれぞれ独立に、水素原子或いは置換基Ｑ₂を有し環を構成する、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子を表し、Ｙ₁₀乃至Ｙ₁₃のうち一つ、及び、Ｙ₁₄乃至Ｙ₁₆のうち一つは窒素原子、酸素原子、硫黄原子のいずれかである。
   Ｙ₁₀乃至Ｙ₁₆の隣り合った元素が炭素原子の場合、これらの炭素原子は更に環を形成していても良い。
   前記置換基Ｑ₂はそれぞれ独立に、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアルコキシ基、置換或いは無置換のアミノ基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のアリールオキシ基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、シアノ基、シリル基、重水素から選ばれる。
7. 下記一般式［７］で表されることを特徴とする請求項３に記載の有機化合物。
   

   
8. 下記一般式［８］で表されることを特徴とする請求項３に記載の有機化合物。
   

   
9. 下記一般式［９］で表されることを特徴とする請求項３に記載の有機化合物。
   

   

   上記式[９]において、置換基Ｚ₁は水素原子、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは、無置換のヘテロアリール基、重水素原子から選ばれる。
10. 下記一般式［１０］で表されることを特徴とする請求項３に記載の有機化合物。
    

    
11. 下記一般式［１１］で表されることを特徴とする請求項３に記載の有機化合物。
    

    
12. 下記一般式［１２］で表されることを特徴とする請求項３に記載の有機化合物。
    

    

    上記式[１２]において、置換基Ｚ₂は水素原子、置換或いは無置換のアルキル基、置換或いは無置換のアリール基、置換或いは無置換のヘテロアリール基、重水素から選ばれる。
13. 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１２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。
14. 前記有機化合物を有する層は、発光層であることを特徴とする請求項１３に記載の有機発光素子。
15. 青色発光することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の有機発光素子。
16. 前記発光層を第一の発光層として、前記第一の発光層と積層して配置される第二の発光層を更に有し、前記第二の発光層は前記第一の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１５に記載の有機発光素子。
17. 白色発光することを特徴とする請求項１６に記載の有機発光素子。
18. 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１３乃至１７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。
19. 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１３乃至１７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。
20. 請求項１３乃至１７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。
21. 請求項１３乃至１７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。
22. 請求項１３乃至１７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。
23. 請求項１３乃至１７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。

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