JP5565742B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれに用いる化合物 - Google Patents

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Description

本発明は、発光効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）とそれに用いる発光材料に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を高める研究が盛んに行われている。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する電子輸送材料、ホール輸送材料、発光材料などを新たに開発して組み合わせることにより、発光効率を高める工夫が種々なされてきている。その中には、アクリジン骨格を有するスピロ化合物を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子に関する研究も見受けられ、これまでにも幾つかの提案がなされてきている。
例えば、特許文献１〜４には、アクリジン骨格とフルオレン骨格をスピロ結合した化合物をホール輸送層のホスト材料として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子が記載されている。そのうち、特許文献１には、アクリジン骨格とアントロン骨格をスピロ結合した化合物をホール輸送層のホスト材料として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子も記載されている。また、特許文献５〜１４には、アクリジン骨格とフルオレン骨格をスピロ結合した化合物を発光層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子が記載されている。
中国特許公開第１０１６５９６３８号公報 米国特許公開２００４／２１９３８６号公報 米国特許公開２０１０／１９６５８号公報 国際公開２００７／１０５９０６号公報 国際公開２００６／３３５６４号公報 国際公開２００６／８０６３７号公報 国際公開２００６／８０６３８号公報 国際公開２００６／８０６４０号公報 国際公開２００６／８０６４１号公報 国際公開２００６／８０６４２号公報 国際公開２００６／８０６４３号公報 国際公開２００６／８０６４４号公報 国際公開２００６／８０６４５号公報 国際公開２００６／８０６４６号公報
このようにアクリジン骨格を有するスピロ化合物については、これまで種々の検討がなされており、有機エレクトロルミネッセンス素子への応用に関する幾つかの提案がなされている。しかしながら、アクリジン骨格を有するスピロ化合物のすべてについて網羅的な研究がされ尽くされているとは言えない。特に、アクリジン骨格を有するスピロ化合物の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光材料としての用途については、一部の化合物について有用性が確認されているに過ぎない。また、アクリジン骨格を有するスピロ化合物の化学構造とその化合物の発光材料としての有用性の間には、明確な関係が見出されるに至っておらず、化学構造に基づいて発光材料としての有用性を予測することは困難な状況にある。さらに、アクリジン骨格を有するスピロ化合物は、合成が必ずしも容易ではないことから、化合物を提供すること自体に困難が伴うこともある。本発明者らはこれらの課題を考慮して、これまでに開発・検討されるに至っていないアクリジン骨格を有するスピロ化合物を合成して、その有機エレクトロルミネッセンス素子の発光材料としての有用性を評価することを目的として検討を進めた。また、発光材料として有用な化合物の一般式を導きだし、発光効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子の構成を一般化することも目的として鋭意検討を進めた。
上記の目的を達成するために鋭意検討を進めた結果、本発明者らは、アクリジン骨格を有する特定のスピロ化合物が有機エレクトロルミネッセンス素子の発光材料として有用であることを明らかにした。特に、アクリジン骨格を有するスピロ化合物の中に、遅延蛍光材料として有用な化合物があることを初めて見出し、発光効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子を安価に提供しうることを明らかにした。本発明者らは、この知見に基づいて、上記の課題を解決する手段として、以下の本発明を提供するに至った。
［１］ 陽極、陰極、および前記陽極と前記陰極の間に発光層を含む少なくとも１層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層に下記一般式（１）で表される化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 0005565742
 ［一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ１７は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立に水素原子またはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基である。Ｚは、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。ただし、Ｚが単結合であるとき、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも１つはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基である。］
［２］ 遅延蛍光を放射することを特徴とする［１］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［３］ 一般式（１）のＺが単結合であることを特徴とする［１］または［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［４］ 一般式（１）のＺがカルボニル基であることを特徴とする［１］または［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［５］ 一般式（１）のＺが＞Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２であることを特徴とする［１］または［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［６］ 一般式（１）のＲ１７がアリール基であることを特徴とする［１］〜［５］のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［７］ 一般式（１）のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８の少なくとも１つが、電子供与基で置換されたアリール基であることを特徴とする［１］〜［６］のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［８］ 一般式（１）のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８の少なくとも１つが、下記一般式（２）で表される構造を有することを特徴とする［１］〜［６］のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 0005565742
 ［一般式（２）において、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４およびＲ２５は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。］
［９］ 一般式（１）のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８の少なくとも１つが、下記一般式（３）〜（５）のいずれかで表される構造を有することを特徴とする［１］〜［６］のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 0005565742
 ［上式において、Ｒ３１およびＲ３２は、各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ３１が表すアリール基とＲ３２が表すアリール基は連結していてもよい。Ｒ４１、Ｒ４２およびＲ４３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ４１およびＲ４２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ４２およびＲ４３は一緒になって環構造を形成していてもよい。Ｒ５１、Ｒ５２およびＲ５３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ５１およびＲ５２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ５２およびＲ５３は一緒になって環構造を形成していてもよい。］
［１０］ 一般式（１）のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８の少なくとも１つが、下記のいずれかの構造を有することを特徴とする［１］〜［６］のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 0005565742
 ［１１］ 一般式（１）のＲ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも１つが、シアノ基、または下記一般式（６）〜（９）のいずれかで表される構造を有することを特徴とする［１］〜［１０］のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 0005565742
 ［上式において、Ｒ６１およびＲ６２は、各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表す。Ｒ７１およびＲ７２は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ７１およびＲ７２は一緒になって環構造を形成していてもよい。Ｒ８１、Ｒ８２およびＲ８３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ８１およびＲ８２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ８２およびＲ８３は一緒になって環構造を形成していてもよい。Ｒ９１は水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｚはヘテロ芳香環を形成するのに必要な連結基を表す。］
［１２］ 一般式（１）のＲ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも１つが、下記のいずれかの構造を有することを特徴とする［１］〜［１０］のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 0005565742
［１３］ 前記一般式（１）で表される化合物を発光層のドーパントとして用いたことを特徴とする［１］〜［１２］のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［１４］ 下記一般式（１’）で表される化合物。
Figure 0005565742
 ［一般式（１’）において、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’、Ｒ８’およびＲ１７’は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９’、Ｒ１０’、Ｒ１１’、Ｒ１２’、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’およびＲ１６’は、各々独立に水素原子またはシアノ基を表す。Ｚ’は、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。Ｚ’が単結合、＞Ｃ＝Ｏまたは＞Ｃ＝Ｓであるとき、Ｒ９’、Ｒ１０’、Ｒ１１’、Ｒ１２’、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’およびＲ１６’の少なくとも１つはシアノ基である。］
［１５］ 一般式（１’）のＺ’が単結合であることを特徴とする［１４］に記載の化合物。
［１６］ 一般式（１’）のＺ’がカルボニル基であることを特徴とする［１４］に記載の化合物。
［１７］ 一般式（１’）のＺ’が＞Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２であることを特徴とする［１４］に記載の化合物。
［１８］ 一般式（１’）のＲ１７’がアリール基であることを特徴とする［１４］〜［１７］のいずれか一項に記載の化合物。
［１９］ 一般式（１’）のＲ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’およびＲ８’の少なくとも１つが、電子供与基で置換されたアリール基であることを特徴とする［１４］〜［１７］のいずれか一項に記載の化合物。
［２０］ 一般式（１’）のＲ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’およびＲ８’の少なくとも１つが、下記一般式（２）で表される構造を有することを特徴とする［１４］〜［１７］のいずれか一項に記載の化合物。
Figure 0005565742
 ［一般式（２）において、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４およびＲ２５は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。］
［２１］ 一般式（１’）のＲ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’およびＲ８’の少なくとも１つが、下記一般式（３）〜（５）のいずれかで表される構造を有することを特徴とする［１４］〜［１７］のいずれか一項に記載の化合物。
Figure 0005565742
 ［上式において、Ｒ３１およびＲ３２は、各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ３１が表すアリール基とＲ３２が表すアリール基は連結していてもよい。Ｒ４１、Ｒ４２およびＲ４３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ４１およびＲ４２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ４２およびＲ４３は一緒になって環構造を形成していてもよい。Ｒ５１、Ｒ５２およびＲ５３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ５１およびＲ５２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ５２およびＲ５３は一緒になって環構造を形成していてもよい。］
［２２］ 一般式（１’）のＲ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’およびＲ８’の少なくとも１つが、下記のいずれかの構造を有することを特徴とする［１４］〜［１７］のいずれか一項に記載の化合物。
Figure 0005565742
 ［２３］ 下記一般式（１）で表される化合物からなる遅延蛍光材料。
Figure 0005565742
 ［一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ１７は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立に水素原子またはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基であるＺは、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。ただし、Ｚが単結合であるとき、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも１つはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基である。］
［２４］ 下記一般式（１’）で表される化合物からなる遅延蛍光材料。
Figure 0005565742
 ［一般式（１’）において、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’、Ｒ８’およびＲ１７’は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９’、Ｒ１０’、Ｒ１１’、Ｒ１２’、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’およびＲ１６’は、各々独立に水素原子またはシアノ基を表す。Ｚ’は、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。Ｚ’が単結合、＞Ｃ＝Ｏまたは＞Ｃ＝Ｓであるとき、Ｒ９’、Ｒ１０’、Ｒ１１’、Ｒ１２’、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’およびＲ１６’の少なくとも１つはシアノ基である。］
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光効率が高くて、安価に提供することが可能である。また、本発明の化合物は、そのような有機エレクトロルミネッセンス素子の発光材料として極めて有用である。
実施例１の有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成を示す概略断面図である。 実施例１におけるＰＬ発光スペクトルである。 実施例１におけるＰＬ過渡減衰を示すグラフである。 実施例１の有機エレクトロルミネッセンス素子のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルである。 実施例１の有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−電圧特性−輝度特性を示すグラフである。 実施例１の有機エレクトロルミネッセンス素子の外部量子効率−電流密度特性を示すグラフである。 実施例１４１におけるＰＬ発光スペクトルである。 実施例１４１におけるＰＬ過渡減衰を示すグラフである。 実施例１４１の有機エレクトロルミネッセンス素子のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルである。 実施例１４１の有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−電圧特性−輝度特性を示すグラフである。 実施例１４１の有機エレクトロルミネッセンス素子の外部量子効率−電流密度特性を示すグラフである。
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
［一般式（１）で表される化合物］
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、下記一般式（１）で表される化合物を発光層に含むことを特徴とする。そこで、一般式（１）で表される化合物について、まず説明する。
Figure 0005565742
一般式（１）のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ１７は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。これらの２つ以上が電子供与基を表すとき、２つ以上の電子供与基は同一であっても異なっていてもよい。好ましいのは、同一である場合である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８のうち、電子供与基を表すものはＲ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ１７のいずれかであることが好ましく、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ６、Ｒ７およびＲ１７のいずれかであることがより好ましい。さらに好ましくは、Ｒ１７であるか、あるいは、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ６およびＲ７のいずれか１つまたは２つであり、２つである場合はＲ２およびＲ３のいずれか１つと、Ｒ６およびＲ７のいずれか１つであることが好ましい。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ１７が表す電子供与基は、スピロ環に結合したときに電子をこれらの環に対して供与する性質を有する基である。電子供与基は、芳香族基、ヘテロ芳香族基、脂肪族基のいずれであってもよく、これらの２つ以上が複合した基であってもよい。電子供与基の例として、アルキル基（直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、好ましくは炭素数１〜６であり、より好ましくは炭素数１〜３であり、具体例としてメチル基、エチル基、プロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基を挙げることができる）、アルコキシ基（直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、好ましくは炭素数１〜６であり、より好ましくは炭素数１〜３であり、具体例としてメトキシ基を挙げることができる）、アミノ基または置換アミノ基（好ましくは芳香族基で置換されたアミノ基であり、具体例としてジフェニルアミノ基、アニリル基、トリルアミノ基を挙げることができる）、アリール基（単環でも融合環でもよいし、さらにアリール基で置換されていてもよく、具体例としてフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基を挙げることができる）、複素環構造を含む電子供与基（好ましくは窒素原子または硫黄原子を含む複素環構造を含む電子吸引基であり、具体例として、チオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ジュロリジル基、ピロリル基、インドリル基、カルバゾリル基を挙げることができる）等を挙げることができる。電子供与基は、例えばσｐ値が−０．０６以下であるものが好ましく、−０．１４以下であるものがより好ましく、−０．２８以下であるものがさらに好ましい。
これらの中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は、水素原子、または電子供与基で置換されたアリール基であることが好ましい。ここでいうアリール基は、１つの芳香環からなるものであってもよいし、２以上の芳香環が融合した構造を有するものであってもよい。アリール基の炭素数は、６〜２２であることが好ましく、６〜１８であることがより好ましく、６〜１４であることがさらに好ましく、６〜１０であること（すなわちフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基）がさらにより好ましく、フェニル基が最も好ましい。また、アリール基に置換する電子供与基は、上記のσp値を有するものであることが好ましい。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は、水素原子または下記一般式（２）で表される基であることがより好ましい。
Figure 0005565742
一般式（２）において、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４およびＲ２５は、各々独立に水素原子または電子供与基を表す。ただし、これらの少なくとも１つは電子供与基を表す。ここでいう電子供与基は、上記のσp値を有するものであることが好ましい。Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４およびＲ２５の中では、Ｒ２２およびＲ２４が電子供与基であるか、Ｒ２３が電子供与基であることが好ましく、Ｒ２３が電子供与基であることがより好ましい。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は、水素原子または下記一般式（３）〜（５）のいずれかで表される構造を有するものであることがさらに好ましい。
Figure 0005565742
上式において、Ｒ３１およびＲ３２は、各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ３１が表すアリール基とＲ３２が表すアリール基は連結していてもよい。Ｒ４１、Ｒ４２およびＲ４３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ４１およびＲ４２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ４２およびＲ４３は一緒になって環構造を形成していてもよい。Ｒ５１、Ｒ５２およびＲ５３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ５１およびＲ５２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ５２およびＲ５３は一緒になって環構造を形成していてもよい。
Ｒ４１およびＲ４２、Ｒ４２およびＲ４３、Ｒ５１およびＲ５２、ならびにＲ５２およびＲ５３が一緒になって形成する環構造は、芳香環、ヘテロ芳香環、脂肪環のいずれであってもよいが、芳香環またはヘテロ芳香環であることが好ましく、芳香環であることがより好ましい。環構造の具体例として、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環などを挙げることができる。
本明細書でいうアリール基は、１つの芳香環からなるものであってもよいし、２以上の芳香環が融合した構造を有するものであってもよい。アリール基の炭素数は、６〜２２であることが好ましく、６〜１８であることがより好ましく、６〜１４であることがさらに好ましく、６〜１０であること（すなわちフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基）がさらにより好ましい。
本明細書でいうアルキル基は、直鎖状であっても、分枝状であっても、環状であってもよい。好ましいのは直鎖状または分枝状のアルキル基である。アルキル基の炭素数は、１〜２０であることが好ましく、１〜１２であることがより好ましく、１〜６であることがさらに好ましく、１〜３であること（すなわちメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基）がさらにより好ましい。環状のアルキル基としては、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基を挙げることができる。
アリール基やアルキル基の置換基としては、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基を挙げることができる。置換基として採用しうるアルキル基とアリール基の説明と好まし範囲は、上記と同じである。また、置換基として採用しうるアルコキシ基は、直鎖状であっても、分枝状であっても、環状であってもよい。好ましいのは直鎖状または分枝状のアルコキシ基である。アルコキシ基の炭素数は、１〜２０であることが好ましく、１〜１２であることがより好ましく、１〜６であることがさらに好ましく、１〜３であること（すなわちメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基）がさらにより好ましい。環状のアルコキシ基としては、例えばシクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基を挙げることができる。また、置換基として採用しうるアリールオキシ基は、１つの芳香環からなるものであってもよいし、２以上の芳香環が融合した構造を有するものであってもよい。アリールオキシ基の炭素数は、６〜２２であることが好ましく、６〜１８であることがより好ましく、６〜１４であることがさらに好ましく、６〜１０であること（すなわちフェニルオキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基）がさらにより好ましい。
一般式（３）〜（５）中のアルキル基とアリール基の置換基としては、電子供与性を示す基も挙げることができる。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８が表す電子供与基の好ましい具体例を以下に列挙する。ただし、一般式（１）において採用することができる電子供与基は、これらの具体例によって限定的に解釈されることはない。
Figure 0005565742
一般式（１）のＲ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立に水素原子またはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基を表す。ただし、Ｚが単結合であるとき、これらの少なくとも１つはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基を表す。これらの２つ以上が電子吸引基を表すとき、２つ以上の電子吸引基は同一であっても異なっていてもよい。好ましいのは、同一である場合である。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６のうち、電子吸引基を表すものはＲ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４およびＲ１５のいずれかであることが好ましく、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１４およびＲ１５のいずれかであることがより好ましい。さらに好ましくは、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１４およびＲ１５のいずれか１つまたは２つであり、２つである場合はＲ１０およびＲ１１のいずれか１つと、Ｒ１４およびＲ１５のいずれか１つであることが好ましい。
一般式（１）のＲ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６が表す電子吸引基は、スピロ環に結合したときに電子をスピロ環から吸引する性質を有する基である。ただし、α位に非共有電子対を持つ電子吸引基（例えばハロゲン原子）は除かれる。電子吸引基は、芳香族基、ヘテロ芳香族基、脂肪族基のいずれであってもよく、これらの２つ以上が複合した基であってもよい。電子吸引基の例として、ニトロ基、パーフルオロアルキル基（好ましくは炭素数１〜６であり、より好ましくは炭素数１〜３であり、具体例としてトリフルオロメチル基を挙げることができる）、スルホニル基、複素環構造を含む電子吸引基（好ましくは窒素原子または硫黄原子を含む複素環構造を含む電子吸引基であり、具体例として、オキサジアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、テトラゾリル基、チアゾリル基、イミダゾリル基等を挙げることができる）、フォスフィンオキシド構造を含む基、シアノ基等を挙げることができる。電子吸引基の群として、例えば上記の電子吸引基の具体例からシアノ基を除いた群を挙げることができる。電子吸引基は、例えばσp値が０．０２以上であるものが好ましく、０．３４以上であるものがより好ましく、０．６２以上であるものがさらに好ましい。
Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６のうちの少なくとも１つは、シアノ基、または下記一般式（６）〜（９）のいずれかで表される構造を有することが好ましい。
Figure 0005565742
上式において、Ｒ６１およびＲ６２は、各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表す。Ｒ７１およびＲ７２は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ７１およびＲ７２は一緒になって環構造を形成していてもよい。Ｒ８１、Ｒ８２およびＲ８３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ８１およびＲ８２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ８２およびＲ８３は一緒になって環構造を形成していてもよい。Ｒ９１は水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｚはヘテロ芳香環を形成するのに必要な連結基を表す。Ｚの連結鎖は炭素原子のみからなるものであってもよいし、ヘテロ原子のみからなるものであってもよいし、炭素原子とヘテロ原子が混在しているものであってもよい。ヘテロ原子としては、窒素原子が好ましい。また、連結鎖は２〜４原子長であることが好ましく、２または３原子長であることがより好ましい。
ここでいうアリール基とアルキル基の説明と好ましい範囲については、Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ５１、Ｒ５２およびＲ５３が採りうるアリール基とアルキル基の説明と好ましい範囲を参照することができる。ただし、一般式（６）〜（９）におけるアリール基やアルキル基の置換基としては、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基の他に、電子吸引性を示す基も挙げることができる。
Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６が表す電子吸引基の好ましい具体例を以下に列挙する。ただし、一般式（１）において採用することができる電子吸引基は、これらの具体例によって限定的に解釈されることはない。
Figure 0005565742
一般式（１）におけるＲ１７は、水素原子または電子供与基を表し、Ｒ１７の電子供与基については、上記のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８における電子供与基の説明と好ましい範囲を参照することができる。ただし、Ｒ１７の電子供与基は、無置換のアリール基であることも好ましく、その中では無置換のフェニル基であることがより好ましい。Ｒ１７の電子供与基は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８における電子供与基と同一であっても異なっていてもよい。
一般式（１）におけるＺは、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。例えばＹがＯである場合は、一般式（１）におけるＺはカルボニル基となる。発光効率の観点からは、例えば、Ｒ１７がアリール基であって、Ｚがカルボニル基または＞Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２である化合物群などが、より好ましい。
上記の一般式（１）で表される化合物のうち、以下の一般式（１’）で表される化合物は新規化合物である。
Figure 0005565742
一般式（１’）において、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’、Ｒ８’およびＲ１７’は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９’、Ｒ１０’、Ｒ１１’、Ｒ１２’、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’およびＲ１６’は、各々独立に水素原子またはシアノ基を表す。Ｚ’は、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。Ｚ’が単結合、＞Ｃ＝Ｏまたは＞Ｃ＝Ｓであるとき、Ｒ９’、Ｒ１０’、Ｒ１１’、Ｒ１２’、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’およびＲ１６’の少なくとも１つはシアノ基である。
一般式（１’）における電子供与基、電子吸引基の説明と好ましい範囲については、上記一般式（１）における対応する記載を参照することができる。
一般式（１）で表される化合物の分子量は、例えば該化合物を含む有機層を蒸着法により製膜して利用することを意図する場合には、１５００以下であることが好ましく、１２００以下であることがより好ましく、１０００以下であることがさらに好ましく、８００以下であることがさらにより好ましい。分子量の下限値については、例えば３５０以上とすることができる。
以下において、一般式（１）で表される化合物の具体例を例示するが、本発明において用いることができる一般式（１）で表される化合物はこれらの具体例によって限定的に解釈されるべきものではない。なお、表中において、Ｄ１〜Ｄ３は上記の電子供与基で置換されたアリール基を表し、Ａ１〜Ａ５は上記の電子吸引基を表し、Ｈは水素原子を表し、Ｐｈはフェニル基を表す。
Figure 0005565742
Figure 0005565742
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Figure 0005565742
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［一般式（１）で表される化合物の合成法］
一般式（１）で表される化合物の合成法は特に制限されない。一般式（１）で表される化合物の合成は、既知の合成法や条件を適宜組み合わせることにより行うことができる。
例えば、好ましい合成法として、下記のスキームで表される合成法を挙げることができる。ここでは、アクリジン骨格に電子供与基Ｄが１つ置換し、アクリジン骨格の窒素原子にＲ１７が置換し、フルオレン骨格に電子吸引基Ａが１つ置換した一般式（１５）の化合物の合成法を典型例として挙げている。
Figure 0005565742
上記のスキームでは、まず一般式（１１）で表されるハロゲン置換ジフェニルアミンに対して、ｎ−ブチルリチウムを反応させ、さらに一般式（１２）で表されるフルオレンを反応させる。これによって得られる一般式（１３）で表されるフルオレン誘導体に、酢酸と濃塩酸を添加して加熱することにより閉環反応を行い、一般式（１４）で表される目的生成物を得ることができる。一般式（１１）におけるＸはハロゲン原子を表す。具体的にはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができ、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、臭素原子がより好ましい。一般式（１１）、（１３）および（１４）におけるＤは電子供与基を表し、一般式（１２）、（１３）および（１４）におけるＡは電子吸引基を表す。第１ステップのカップリング反応と、第２ステップの閉環反応には、同種のカップリング反応や閉環反応に通常用いられている反応条件を採用することができる。
一般式（１４）以外の一般式（１）で表される化合物の合成法は、上記のスキームの方法に準じて合成することができる。例えば、一般式（１）で表される化合物のうち、アントロン骨格を有するものについては、上記スキームの一般式（１２）で表される化合物の代わりに、電子吸引基Ａで置換されたアントラキノン（アントラセン−９，１０−キノン）を用いることにより、同様に合成することができる。また、スピロ環に導入しようとしている電子供与基Ｄの種類や電子吸引基Ａの種類によっては、その置換基に特有の反応を利用することも可能である。例えば、電子吸引基としてシアノ基を導入しようとする場合は、シアノ基を導入しようとしている位置にハロゲン原子が置換したスピロ化合物を合成しておいて、次いでＣｕＣＮとハロゲン原子を反応させることによってハロゲン原子をシアノ基へ変換することができる。
これらの反応の詳細については、後述の合成例を参考にすることができる。また、一般式（１）で表される化合物は、その他の公知の合成反応を組み合わせることによっても合成することができる。
[有機エレクトロルミネッセンス素子]
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極、陰極、および陽極と陰極の間に有機層を有する構造を備えている。有機層は、少なくとも発光層を含むものであり、発光層のみからなるものであってもよいし、発光層の他に１層以上の有機層を有するものであってもよい。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光層に一般式（１）で表される化合物を含むものである。
一般式（１）で表される化合物を、熱活性化遅延蛍光材料として有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に用いれば、高い発光効率を従来よりも安価に達成しうる。従来は、発光効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子を製造するために、励起子生成効率が高いリン光材料を用いた研究が活発に行われてきた。しかしながら、リン光材料を用いる場合は、ＩｒやＰｔといった希少金属を利用する必要があるため、コストが高くなるという問題があった。遅延蛍光材料を用いれば、このような高価な材料を必要としないため、発光効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子を安価に提供することが可能になる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも陽極と有機層と陰極を積層した構造を有するものである。単層型有機エレクトロルミネッセンス素子の場合は、陽極と陰極の間に発光層だけを備えているが、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子には複数の有機層を備えていることが好ましい。発光層以外の有機層は、その機能に応じて、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロック層、発光層、ホールブロック層、電子輸送層、電子注入層などと呼ばれ、既知の材料を適宜組み合わせて用いることができる。陽極と陰極を含めた具体的な構成例として、陽極＼発光層＼陰極、陽極＼ホール注入層＼発光層＼陰極、陽極＼ホール注入層＼ホール輸送層＼発光層＼陰極、陽極＼ホール注入層＼発光層＼電子注入層＼陰極、陽極＼ホール注入層＼ホール輸送層＼発光層＼電子注入層＼陰極、陽極＼ホール注入層＼発光層＼電子輸送層＼電子注入層＼陰極、陽極＼ホール注入層＼ホール輸送層＼発光層＼電子輸送層＼電子注入層＼陰極、陽極＼発光層＼電子注入層＼陰極、陽極＼発光層＼電子注入層＼電子輸送層＼陰極、陽極＼ホール注入層＼発光層＼ホール阻止層＼電子注入層＼陰極を挙げることができる。これらの陽極＼有機層＼陰極の構造は、基板の上に形成することができる。なお、本発明で採用することができる構成はこれらに限定されるものではない。また、一般式（１）で表される化合物は発光層に用いることが特に好ましいが、一般式（１）で表される化合物を電荷輸送材料等として発光層以外の有機層に用いることを排除するものではない。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する各有機層や電極を製造する際には、既知の製造方法を適宜選択して採用することができる。また、各有機層や電極には、既知の有機エレクトロルミネッセンス素子に採用されている種々の材料を選択して用いることができる。さらに、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子には、公知の技術や公知の技術から容易に想到しうる様々な改変を必要に応じて加えることができる。以下において、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する代表的な材料について説明するが、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることができる材料は以下の記載によって制限的に解釈されることはない。
（基板）
基板は、陽極＼有機層＼陰極の構造を支える支持体として機能するとともに、陽極＼有機層＼陰極の構造を製造する際の基板として機能するものである。基板は、透明材料で構成されていても、半透明ないし不透明な材料で構成されていてもよい。陽極側から発光を取り出す場合は、透明な基板を用いることが好ましい。基板を構成する材料として、ガラス、石英、金属、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリスルホンを挙げることができる。可撓性を有する基板を用いれば、フレキシブルな有機エレクトロルミネッセンス素子とすることができる。
（陽極）
陽極は、有機層へ向けてホールを注入する機能を有する。そのような陽極としては、仕事関数が高い材料を用いることが好ましく、例えば４ｅＶ以上の材料を用いることが好ましい。具体的には、金属（例えば、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金）、金属酸化物（例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウムと酸化スズの混合物［ＩＴＯ］、酸化亜鉛と酸化インジウムの混合物［ＩＺＯ］）、ハロゲン化金属（例えば、ヨウ化銅）、カーボンブラックを挙げることができる。また、ポリアニリン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール等の導電性ポリマーを用いることも可能である。陽極側から発光を取り出す場合は、ＩＴＯやＩＺＯなどの発光に対する透過率が高い材料を用いることが好ましい。透過率は、１０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることがさらに好ましい。また、陽極の厚みは、通常は３ｎｍ以上であり、１０ｎｍ以上であることが好ましい。上限値は、例えば１μｍ以下とすることができるが、陽極に透明性が要求されない場合はさらに厚くてもよく、例えば、上記の基板としての機能を陽極が兼ね備えるようにすることもできる。陽極は、例えば蒸着法、スパッタリング法、塗布法により形成することができる。導電性ポリマーを陽極に用いる場合は、電解重合法を用いて基板上に陽極を形成することも可能である。陽極の形成後は、ホール注入機能を向上させること等を目的として表面処理を行うことができる。表面処理の具体例として、プラズマ処理（例えば、アルゴンプラズマ処理、酸素プラズマ処理）、ＵＶ処理、オゾン処理などが挙げられる。
（ホール注入層およびホール輸送層）
ホール注入層は、ホールを陽極から発光層側へ輸送する機能を有する。ホール注入層は、一般に陽極の上に形成されることから、陽極表面との密着性に優れた層であることが好ましい。このため、薄膜形成能が高い材料で構成されることが好ましい。ホール輸送層は、ホールを発光層側へ輸送する機能を有している。ホール輸送層には、ホール輸送性に優れた材料から構成される。
ホール注入層およびホール輸送層には、ホール移動度が高くてイオン化エネルギーが小さいホール輸送材料を用いる。イオン化エネルギーは、例えば４．５〜６．０ｅＶのものを好ましく選択することができる。ホール輸送材料としては、有機エレクトロルミネッセンス素子のホール注入層またはホール輸送層に用いることができるとされている種々の材料を適宜選択して用いることができる。ホール輸送材料は、繰り返し単位を有するポリマー材料であってもよいし、低分子化合物であってもよい。
ホール輸送材料として、例えば、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、シラン系重合体、アニリン系共重合体、チオフェン系重合体、ポルフィリン化合物を挙げることができる。
好ましいホール輸送材料として芳香族第三級アミン化合物を挙げることができ、具体的には、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４’−ジフェニルアミノ−４−ビフェニリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４’−ジフェニルアミノ−４−フェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４’−ジフェニルアミノ−４−フェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）ベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４’−フェニル（１−ナフチル）アミノ−４−フェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４’−フェニル（１−ナフチル）アミノ−４−フェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）ベンジジン等を挙げることができる。また、好ましいホール輸送材料としてフタロシアニン系化合物を挙げることもでき、具体的には、Ｈ2Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ2ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃを挙げることができる［Ｐｃはフタロシアニンを表す］。さらに、ポリ（エチレンジオキシ）チオフェン（ＰＥＤＯＴ）、酸化モリブデン等の金属酸化物、公知のアニリン誘導体も好ましく用いることができる。
本発明で用いるホール輸送材料は、１層に１種のみを選択して用いてもよいし、１層に２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、ホール注入層やホール輸送層は、例えば蒸着法、スパッタリング法、塗布法により形成することができる。ホール注入層やホール輸送層の厚みは、通常は３ｎｍ以上であり、１０ｎｍ以上であることが好ましい。上限値は、例えば５μｍ以下とすることができる。
（発光層）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層は、ホスト材料とドーパント材料を含むものであってもよいし、単一材料のみからなるものであってもよい。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層は、一般式（１）で表される化合物を含む。
発光層がホスト材料とドーパント材料を含むとき、濃度消光を防ぐために、ドーパント材料はホスト材料に対して１０重量％以下で用いることが好ましく、６重量％以下で用いることがより好ましい。ドーパント材料およびホスト材料は、いずれも１種の材料を単独で用いてもよいし、２種以上の材料を組み合わせて用いてもよい。ドーピングは、ホスト材料とドーパント材料を共蒸着することにより行うことができるが、このときホスト材料とドーパント材料はあらかじめ混合しておいてから同時に蒸着してもよい。
発光層に用いられるホスト材料として、カルバゾール誘導体、キノリノール誘導体金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ジフェニルアントラセン誘導体等が挙げられる。これら以外にも、発光層のホスト材料として提案されているものを適宜選択して用いることができる。好ましいホスト材料として、例えば下記一般式（１０）で表される化合物を挙げることができる。
Figure 0005565742
一般式（１０）において、Ｚはｑ価の連結基を表し、ｑは２〜４のいずれかの整数を表す。Ｒ１０１およびＲ１０２は各々独立に置換基を表し、ｎ１０１およびｎ１０２は各々独立に０〜４のいずれかの整数を表す。ｎ１０１が２〜４のいずれかの整数であるとき、ｎ１０１個のＲ１０１はそれぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、ｎ１０２が２〜４のいずれかの整数であるとき、ｎ１０２個のＲ１０２はそれぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。さらに、ｑ個の各構造単位におけるＲ１０１、Ｒ１０２、ｎ１０１およびｎ１０２は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
一般式（１０）におけるＲ１０１およびＲ１０２が表す置換基として、例えば置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基を挙げることができる。好ましいのは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基であり、より好ましいのは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基である。
ｎ１０１およびｎ１０２は、各々独立に０〜３のいずれかの整数であることが好ましく、０〜２のいずれかの整数であることがより好ましい。また、ｎ１０１およびｎ１０２がいずれも０であるものも好ましい。
一般式（１０）におけるＺは、芳香環または複素環を含む連結基であることが好ましい。芳香環は、単環であっても、２以上の芳香環が融合した融合環であってもよい。芳香環の炭素数は、６〜２２であることが好ましく、６〜１８であることがより好ましく、６〜１４であることがさらに好ましく、６〜１０であることがさらにより好ましい。芳香環の具体例として、ベンゼン環、ナフタレン環を挙げることができる。複素環は、単環であっても、１以上の複素環と芳香環または複素環が融合した融合環であってもよい。複素環の炭素数は５〜２２であることが好ましく、５〜１８であることがより好ましく、５〜１４であることがさらに好ましく、５〜１０であることがさらにより好ましい。複素環を構成する複素原子は窒素原子であることが好ましい。複素環の具体例として、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、トリアゾール環、ベンゾトリアゾール環を挙げることができる。一般式（１０）におけるＺは、芳香環または複素環を含むとともに、非芳香族連結基を含んでいてもよい。そのような非芳香族連結基として、以下の構造を有するものを挙げることができる。
Figure 0005565742
上記の非芳香族連結基におけるＲ１０７、Ｒ１０８、Ｒ１０９およびＲ１１０は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましい。
好ましいホスト材料として、例えば下記一般式（１１）で表される化合物も挙げることができる。
Figure 0005565742
一般式（１１）において、Ｒ１１１、Ｒ１１２およびＲ１１３は各々独立に置換基を表し、ｎ１１１およびｎ１１２は各々独立に１〜４のいずれかの整数を表し、ｎ１１３は１〜５のいずれかの整数を表す。少なくとも１つのＲ１１１、少なくとも１つのＲ１１２、および少なくとも１つのＲ１１３は、アリール基である。ｎ１１１が２〜４のいずれかの整数であるとき、ｎ１１１個のＲ１１１はそれぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、ｎ１１２が２〜４のいずれかの整数であるとき、ｎ１１２個のＲ１１２はそれぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、ｎ１１３が２〜５のいずれかの整数であるとき、ｎ１１３個のＲ１１３はそれぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。
一般式（１１）におけるｎ１１１、ｎ１１２およびｎ１１３は１〜３であることが好ましく、１または２であることがより好ましい。
以下において、一般式（１０）または一般式（１１）で表される化合物の具体例を例示するが、本発明において用いることができる一般式（１０）または一般式（１１）で表される化合物はこれらの具体例によって限定的に解釈されるべきものではない。
Figure 0005565742
（ホールブロック層）
ホールブロック層は、発光層を経由したホールが陰極側へ移動するのを防げる機能を有する。発光層と陰極側の有機層との間に形成されることが好ましい。ホールブロック層を形成する有機材料としては、アルミニウム錯体化合物、ガリウム錯体化合物、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体、キノリノール誘導体金属錯体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体を挙げることができる。具体的には、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（４−フェニルフェノラート）ガリウム、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等を挙げることができる。ホールブロック層には、１種の有機材料を選択して単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、ホールブロック層は、例えば蒸着法、スパッタリング法、塗布法により形成することができる。ホールブロック層の厚みは、通常は３ｎｍ以上であり、１０ｎｍ以上であることが好ましい。上限値は、例えば５μｍ以下とすることができる。
（電子注入層および電子輸送層）
電子注入層は、電子を陰極から発光層側へ輸送する機能を有する。電子注入層は、一般に陰極に接するように形成されることから、陰極表面との密着性に優れた層であることが好ましい。電子輸送層は、電子を発光層側へ輸送する機能を有している。電子輸送層には、電子輸送性に優れた材料から構成される。
電子注入層および電子輸送層には、電子移動度が高くてイオン化エネルギーが大きい電子輸送材料を用いる。電子輸送材料としては、有機エレクトロルミネッセンス素子の電子注入層または電子輸送層に用いることができるとされている種々の材料を適宜選択して用いることができる。電子輸送材料は、繰り返し単位を有するポリマー材料であってもよいし、低分子化合物であってもよい。
電子輸送材料として、例えば、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェノキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ペリレンテトラカルボン酸誘導体、キノキサリン誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体等を挙げることができる。好ましい電子輸送材料の具体例として、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４”−ビフェニル)１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−(５ −フェニルオキサジアゾリル)］ベンゼン、１，４−ビス［２−(５−フェニルオキサジアゾリル)−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン］、２−（４’−ｔｅｒｔ− ブチルフェニル）−５−(４”−ビフェニル)−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルチアジアゾリル)］ベンゼン、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４”−ビフェニル)−１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルトリアゾリル)］ベンゼン、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナート）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム等が挙げられる。
本発明で用いる電子輸送材料は、１層に１種のみを選択して用いてもよいし、１層に２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、電子注入層や電子輸送層は、例えば蒸着法、スパッタリング法、塗布法により形成することができる。電子注入層や電子輸送層の厚みは、通常は３ｎｍ以上であり、１０ｎｍ以上であることが好ましい。上限値は、例えば５μｍ以下とすることができる。
（陰極）
陰極は、有機層へ向けて電子を注入する機能を有する。そのような陰極としては、仕事関数が低い材料を用いることが好ましく、例えば４ｅＶ以下の材料を用いることが好ましい。具体的には、金属（例えば、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀）、合金（例えば、アルミニウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金）を挙げることができる。陰極側から発光を取り出す場合は、透過率が高い材料を用いることが好ましい。透過率は、１０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることがさらに好ましい。また、陰極の厚みは、通常は３ｎｍ以上であり、１０ｎｍ以上であることが好ましい。上限値は、例えば１μｍ以下とすることができるが、陰極に透明性が要求されない場合はさらに厚くてもよい。陰極は、例えば蒸着法、スパッタリング法により形成することができる。陰極の上には、陰極を保護するために保護層を形成することが好ましい。そのような保護層は、仕事関数が高くて安定な金属からなる層であることが好ましく、例えば、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属層を形成することができる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、さらに様々な用途へ応用することが可能である。例えば、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造することが可能であり、詳細については、時任静士、安達千波矢、村田英幸共著「有機ＥＬディスプレイ」（オーム社）を参照することができる。また、特に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、需要が大きい有機エレクトロルミネッセンス照明に応用することができる。
以下に合成例、試験例および製造例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下に示す材料、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
（合成例１）
本合成例において、以下のスキームにしたがって化合物１を合成した。
Figure 0005565742
２−ブロモトリフェニルアミン６．０ｇ（１８．５ｍｍｏｌ、１００ｍＬ、化合物ａ）を三つ口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）５０ｍＬを加えて攪拌した。攪拌後、この溶液を−７８℃に冷却して２０分攪拌した。攪拌後、ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液１１．２ｍＬ（１８．５ｍｍｏｌ）をシリンジにより加え、−７８℃で２時間攪拌した。次に、この溶液を、２，７−ジブロモ−９−フルオレノン５．０ｇ（１４．８ｍｍｏｌ、化合物ｂ）とテトラヒドロフラン２００ｍＬの混合物へ滴下ロートを用いて加えた。この混合物を室温で２０時間攪拌した。攪拌後、この溶液へ水を加えて３０分攪拌した。この混合物に酢酸エチルを加えて抽出した。有機層と水層を分離し有機層に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。この混合物を吸引ろ過してろ液を得た。得られたろ液を濃縮し、そのまま次の反応に用いた。
２，７−ジブロモ−９−（２−（ジフェニルアミノ）フェニル）−９Ｈ−フルオレン−９−オール（１４．８ｍｍｏｌ、化合物ｃ）を３００ｍＬナスフラスコに入れ、酢酸１００ｍＬ、濃塩酸３．０ｍＬを加え、１３０℃で加熱攪拌した。反応終了後、この混合物を吸引ろ過して固体を得た。得られた固体をメタノールおよび水で洗浄し、得られた固体をテトラヒドロフラン１Ｌに溶解し、シリカゲルを用いてろ過を行った。得られたろ液を濃縮して得た固体をアセトンおよび酢酸エチルの混合溶媒で洗浄したところ、粉末状白色固体を収量４．２６ｇ、収率５１％で得た。
２'，７'−ジブロモ−１０−フェニル−１０Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９'−フルオレン］２．００ｇ（３．５３ｍｍｏｌ、化合物ｄ）、シアン化銅（Ｉ）０．７９２ｇ（８．８４ｍｍｏｌ）を１００ｍＬ三つ口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン５０ｍＬを加えた。この混合物を１７０℃で２０時間攪拌した。次に、この混合物を水酸化ナトリウム水溶液に加えて攪拌し、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を加えてさらに３０分間攪拌した。この混合物をトルエンに溶解した後、水層と有機層を分離し、有機層を水で洗浄した。この有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。得られた混合物を吸引ろ過してろ液を得た。さらに、得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーは、トルエン：ヘキサン＝１：２を展開溶媒として用い、次いでトルエン、トルエン：酢酸エチル＝５０：１の混合溶媒を展開溶媒として用いることにより行った。得られたフラクションを濃縮して得た固体をクロロホルムに溶解し、ＧＰＣを用いて分離した。得られたフラクションを濃縮して得た固体をアセトンとメタノールの混合溶媒で再結晶し、針状黄色固体（化合物１）を収量０．８１ｇ、収率５０％で得た。化合物の同定は１Ｈ−ＮＭＲ，１３Ｃ−ＮＭＲ，ＴＯＦ−Ｍａｓｓおよび元素分析により行った。
1H-NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 6.26 (dd, J=7.8Hz, 1.5Hz, 2H), 6.42 (dd, J=8.4Hz, 0.8Hz, 2H), 6.62 (td,J=7.4Hz, 1.1Hz, 2H), 7.01 (td, J=7.8Hz, 1.5Hz, 2H), 7.49 (d, J=7.8Hz, 2H), 7.61 (t, J=7.5Hz, 1H), 7.73-7.76 (m, 6H), 7.94 (d, J=8.3Hz, 2H)
13C-NMR (125MHz, CDCl3, δ): 157.49, 141.50, 141.12, 140.30, 132.20, 131.32, 130.91, 129.97, 128.87, 128.36, 127.11, 121.62, 121.29, 120.96, 118.72, 115.48, 113.20, 57.25
TOF-Mass [M+]:Anal. Calcd for C33H19N3: 458.16, found: 458.24
元素分析: Anal. Calcd for C33H19N3:C 86.63, H 4.19, N 9.18%; found:C 86.82, H 4.23, N 9.16%.
（合成例２〜２８２および２８４〜３５４）
合成例１と同様にして、化合物２〜２８２および２８４〜３５４を合成することができる。
（合成例２８３）
本合成例において、以下のスキームにしたがって化合物２８３を合成した。
Figure 0005565742
既知化合物である１０−フェニル−[スピロアクリジン−９（１０Ｈ），９’（１０’Ｈ）アントラセン]−１０’−オン１．５ｇ（３．４ｍｍｏｌ、化合物１４１）、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２]オクタン（略称：ＤＡＢＣＯ）３．９ｇ（３４ｍｍｏｌ）を１００ｍＬ三つ口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、ジクロロメタン６０ｍＬを加えて攪拌した。攪拌後、マロノニトリル２．３ｇ（３４ｍｍｏｌ）を加えた後、四塩化チタン６．５ｇ（３４ｍｍｏｌ）を少量ずつ加えた。この混合物へ、ピリジン２．７ｇ（３４ｍｍｏｌ）を少量ずつ加え、窒素気流下、室温で２０時間攪拌した。攪拌後、この混合物に水を加えて攪拌した。攪拌後、この混合物にクロロホルムを加えて抽出した。抽出後、有機層と水層を分離し、有機層を飽和食塩水で洗浄した。洗浄後、有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。乾燥後、この混合物を吸引ろ過してろ液を得た。得られたろ液を濃縮して得た固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーの展開溶媒はジクロロメタン：ヘキサン＝１：１の混合溶媒を展開溶媒として用いることにより行った。
得られたフラクションを濃縮して得た固体にエタノールを加えて超音波を照射した。照射後、この固体を回収したところ、淡橙色粉末状固体（化合物２８３）を収量０．１５ｇ、収率９．０％で得た。
1H-NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 8.25 (d, J=8.0Hz, 2H), 7.72 (t, J=7.3Hz, 2H), 7.59 (t, J=7.5Hz, 1H), 7.49-7.41 (m, 8H), 6.94 (t, J=7.8Hz, 2H), 6.65 (t, J=7.5Hz, 2H), 6.39-6.34 (m, 4H).
MS(MALDI): m/z calcd:483.17 [M+H]+; found: 483.08.
（実施例１）
本実施例において、合成例１で合成した化合物１を用いて試験を行うとともに、図１に示す構造の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
（１）遅延蛍光の観測
１０重量％の化合物１とｍＣＰを共蒸着することにより石英基板上に製膜し、ＰＬ発光スペクトル、ＰＬ量子収率、ＰＬ過渡減衰を測定した。図２に励起波長３３９ｎｍにおけるＰＬ発光スペクトルを示す。共蒸着膜は緑色発光を示し、ＰＬ量子収率は３５％と高い値を示した。次に化合物１の熱活性化遅延蛍光特性を検討するために、ストリークカメラを用いて共蒸着膜のＰＬ過渡減衰を測定した。測定結果を図３に示す。ＰＬ過渡減衰曲線は２成分のフィッティングによく一致し、１８ｎｓの短寿命成分と５．２ｍｓの長寿命成分が観測された。すなわち、化合物１によって、短寿命の蛍光に加え、長寿命成分に由来する熱活性化遅延蛍光が観測された。
（２）有機エレクトロルミネッセンス素子１の作製
ガラス１上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）２をおよそ３０〜１００ｎｍの厚さで製膜し、さらにその上にｍＣＰ３を６０ｎｍの厚さで製膜した。次いで、６重量％の化合物１とｍＣＰを共蒸着することによって発光層４を２０ｎｍの厚さで製膜した。さらにその上にＢｐｈｅｎ５を厚さ４０ｎｍで製膜した。次いで、マグネシウム−銀（ＭｇＡｇ）６を１００ｎｍ真空蒸着し、次いでアルミニウム（Ａｌ）７を２０ｎｍの厚さに蒸着して、図１に示す層構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子とした。作成した有機ＥＬ素子は緑色発光を示し、ＰＬスペクトルとよく一致したことから、素子からの発光は化合物１に由来することが確認された。
（２）有機エレクトロルミネッセンス素子２の作製
ガラス上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）をおよそ３０〜１００ｎｍの厚さで製膜し、さらにその上にＴＡＰＣを４０ｎｍの厚さで製膜し、ｍＣＰを５ｎｍの厚さで製膜した。次いで、６重量％の化合物１とＴＰＳｉ−Ｆを共蒸着することによって発光層を２０ｎｍの厚さで製膜した。さらにその上にＴｍＰｙＰＢを厚さ３５ｎｍで製膜した。次いで、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍ真空蒸着し、次いでアルミニウム（Ａｌ）を６０ｎｍの厚さに蒸着して、有機エレクトロルミネッセンス素子とした。図４にエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルを示す。図５に電流密度−電圧特性−輝度特性を示し、図６に外部量子効率−電流密度特性を示す。外部量子効率は１０％と高いことが確認された。
Figure 0005565742
（実施例２〜１４０）
実施例１と同様にして、化合物２〜１４０および１４２〜３５４についても有用性を確認することができる。
（実施例１４１）
本実施例において、化合物１４１を用いて実施例１と同様の試験を行うとともに、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
（１）遅延蛍光の観測
１０重量％の化合物１４１とＤＰＥＰＯまたはＵＧＨ２を共蒸着することにより石英基板上に製膜して、実施例１と同様にしてＰＬ発光スペクトル、ＰＬ量子収率、ＰＬ過渡減衰を測定した。図７に励起波長３３９ｎｍにおけるＰＬ発光スペクトルを示し、図８にＰＬ過渡減衰曲線を示す。化合物１４１によって、短寿命の蛍光に加え、長寿命成分に由来する熱活性化遅延蛍光が観測された。ＰＬ量子収率はＤＰＥＰＯと共蒸着した場合が７４％、ＵＧＨ２と共蒸着した場合が８０％と高いことが確認された。
（２）有機エレクトロルミネッセンス素子の作製
ガラス上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）をおよそ１００ｎｍの厚さで製膜し、さらにその上にＮＰＤを４０ｎｍの厚さで製膜し、さらにその上にｍＣＰを１０ｎｍの厚さで製膜した。次いで、９重量％の化合物１４１とＤＰＥＰＯを共蒸着することによって発光層を４０ｎｍの厚さで製膜した。さらにその上に、ＤＰＥＰＯを厚さ２０ｎｍで製膜した。次いで、マグネシウム−銀（ＭｇＡｇ＝１０：１）を１００ｎｍ真空蒸着し、次いでアルミニウム（Ａｌ）を１０ｎｍの厚さに蒸着して有機エレクトロルミネッセンス素子とした。図９にエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルを示す。ＰＬスペクトルとよく一致したことから、素子からの発光は化合物１４１に由来することが確認された。図１０に電流密度−電圧特性−輝度特性を示し、図１１に外部量子効率−電流密度特性を示す。外部量子効率は１０．７％と高いことが確認された。
Figure 0005565742
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、低コストで製造することが可能であり、高い発光効率を実現しうるものである。また、本発明の化合物は、そのような有機エレクトロルミネッセンス素子用の発光材料として有用である。このため、本発明は産業上の利用可能性が高い。
１ ガラス
２ ＩＴＯ
３ ｍＣＰ
４ 発光層
５ Ｂｐｈｅｎ
６ ＭｇＡｇ
７ Ａｌ

Claims (26)

  1. 陽極、陰極、および前記陽極と前記陰極の間に発光層を含む少なくとも１層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層に下記一般式（１）で表される化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0005565742
    ［一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ１７は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立に水素原子またはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基である。Ｚは、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。ただし、Ｚが単結合であるとき、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも１つはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基である。］
  2. 陽極、陰極、および前記陽極と前記陰極の間に発光層を含む少なくとも１層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層に下記一般式（１）で表される化合物を含み、遅延蛍光を放射することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0005565742
    ［一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ１７は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立に水素原子またはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基である。Ｚは、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。ただし、Ｚが単結合であるとき、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも１つはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基である。］
  3. 一般式（１）のＺが単結合であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  4. 一般式（１）のＺがカルボニル基であることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  5. 一般式（１）のＺが＞Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  6. 一般式（１）のＲ１７がアリール基であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  7. 一般式（１）のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８の少なくとも１つが、電子供与基で置換されたアリール基であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  8. 一般式（１）のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８の少なくとも１つが、下記一般式（２）で表される構造を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0005565742
    ［一般式（２）において、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４およびＲ２５は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。］
  9. 一般式（１）のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８の少なくとも１つが、下記一般式（３）〜（５）のいずれかで表される構造を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0005565742
    ［上式において、Ｒ３１およびＲ３２は、各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ３１が表すアリール基とＲ３２が表すアリール基は連結していてもよい。Ｒ４１、Ｒ４２およびＲ４３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ４１およびＲ４２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ４２およびＲ４３は一緒になって環構造を形成していてもよい。Ｒ５１、Ｒ５２およびＲ５３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ５１およびＲ５２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ５２およびＲ５３は一緒になって環構造を形成していてもよい。］
  10. 一般式（１）のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８の少なくとも１つが、下記のいずれかの構造を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0005565742
  11. 一般式（１）のＲ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも１つが、シアノ基、または下記一般式（６）〜（９）のいずれかで表される構造を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0005565742
    ［上式において、Ｒ６１およびＲ６２は、各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表す。Ｒ７１およびＲ７２は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ７１およびＲ７２は一緒になって環構造を形成していてもよい。Ｒ８１、Ｒ８２およびＲ８３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ８１およびＲ８２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ８２およびＲ８３は一緒になって環構造を形成していてもよい。Ｒ９１は水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｚはヘテロ芳香環を形成するのに必要な連結基を表す。］
  12. 一般式（１）のＲ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも１つが、下記のいずれかの構造を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0005565742
  13. 下記一般式（１）で表される化合物を発光層のドーパントとして用いたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0005565742
    ［一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ１７は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立に水素原子またはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基である。Ｚは、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。ただし、Ｚが単結合であるとき、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも１つはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基である。］
  14. 下記一般式（１’）で表される化合物。
    Figure 0005565742
    ［一般式（１’）において、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’、Ｒ８’およびＲ１７’は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９’、Ｒ１０’、Ｒ１１’、Ｒ１２’、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’およびＲ１６’は、各々独立に水素原子またはシアノ基を表す。Ｚ’は、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。Ｚ’が単結合、＞Ｃ＝Ｏまたは＞Ｃ＝Ｓであるとき、Ｒ９’、Ｒ１０’、Ｒ１１’、Ｒ１２’、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’およびＲ１６’の少なくとも１つはシアノ基である。］
  15. 一般式（１’）のＺ’が単結合であることを特徴とする請求項１４に記載の化合物。
  16. 一般式（１’）のＺ’がカルボニル基であることを特徴とする請求項１４に記載の化合物。
  17. 一般式（１’）のＺ’が＞Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２であることを特徴とする請求項１４に記載の化合物。
  18. 一般式（１’）のＲ１７’がアリール基であることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の化合物。
  19. 一般式（１’）のＲ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’およびＲ８’の少なくとも１つが、電子供与基で置換されたアリール基であることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の化合物。
  20. 一般式（１’）のＲ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’およびＲ８’の少なくとも１つが、下記一般式（２）で表される構造を有することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 0005565742
    ［一般式（２）において、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４およびＲ２５は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。］
  21. 一般式（１’）のＲ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’およびＲ８’の少なくとも１つが、下記一般式（３）〜（５）のいずれかで表される構造を有することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 0005565742
    ［上式において、Ｒ３１およびＲ３２は、各々独立に置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ３１が表すアリール基とＲ３２が表すアリール基は連結していてもよい。Ｒ４１、Ｒ４２およびＲ４３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ４１およびＲ４２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ４２およびＲ４３は一緒になって環構造を形成していてもよい。Ｒ５１、Ｒ５２およびＲ５３は、各々独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ５１およびＲ５２は一緒になって環構造を形成していてもよく、Ｒ５２およびＲ５３は一緒になって環構造を形成していてもよい。］
  22. 一般式（１’）のＲ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’およびＲ８’の少なくとも１つが、下記のいずれかの構造を有することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 0005565742
  23. 下記一般式（１）で表される構造を有する遅延蛍光体。
    Figure 0005565742
    ［一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ１７は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立に水素原子またはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基であるＺは、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。ただし、Ｚが単結合であるとき、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも１つはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基である。］
  24. 下記一般式（１’）で表される化合物からなる遅延蛍光材料。
    Figure 0005565742
    ［一般式（１’）において、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、Ｒ６’、Ｒ７’、Ｒ８’およびＲ１７’は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９’、Ｒ１０’、Ｒ１１’、Ｒ１２’、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’およびＲ１６’は、各々独立に水素原子またはシアノ基を表す。Ｚ’は、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。Ｚ’が単結合、＞Ｃ＝Ｏまたは＞Ｃ＝Ｓであるとき、Ｒ９’、Ｒ１０’、Ｒ１１’、Ｒ１２’、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’およびＲ１６’の少なくとも１つはシアノ基である。］
  25. 下記一般式（１）で表される化合物の遅延蛍光体としての使用。
    Figure 0005565742
    ［一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ１７は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立に水素原子またはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基であるＺは、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。ただし、Ｚが単結合であるとき、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも１つはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基である。］
  26. 下記一般式（１）で表される化合物からなる発光材料。
    Figure 0005565742
    ［一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ１７は、各々独立に水素原子または電子供与基であって、少なくとも１つは電子供与基を表す。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立に水素原子またはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基であるＺは、単結合または＞Ｃ＝Ｙを表し、Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（ＣＮ）２またはＣ（ＣＯＯＨ）２を表す。ただし、Ｚが単結合であるとき、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも１つはα位に非共有電子対を持たない電子吸引基である。］
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