JP5938175B2 - 含窒素芳香族複素環誘導体およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Description

本発明は、含窒素芳香族複素環誘導体および有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と呼ぶこともある）に関する。

有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般に有機ＥＬ素子は、発光層及び該層をはさんだ一対の対向電極から構成されている。両電極間に電圧が印加されると、陰極側から電子、陽極側から正孔が発光層に注入され、注入された電子と正孔が発光層において再結合し、励起状態を生成し、励起状態が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出する。

また、有機ＥＬ素子の発光層に燐光性有機材料を利用する、燐光型有機ＥＬ素子が提案されている。この燐光型有機ＥＬ素子は、燐光性有機材料の一重項励起状態と三重項励起状態とを利用することにより、高い発光効率が達成される。有機ＥＬ素子内で電子と正孔とが再結合する際には、スピン多重度の違いから一重項励起子と三重項励起子とが１：３の割合で生成すると考えられているので、燐光性の発光材料を用いれば、蛍光性発光材料のみを使用した素子の３〜４倍の発光効率の達成が考えられる。

初期の有機ＥＬ素子は、駆動電圧が高く、発光効率及び耐久性が不十分であり、これら問題に対して様々な技術的改良がなされてきた。

有機ＥＬ素子の発光効率の向上及び長寿命化はディスプレイの消費電力の低下、耐久性の向上につながる重要な課題であり、さらなる改良が求められている。併せて、燐光性の発光材料を用いた有機ＥＬ素子の発光効率や素子寿命を向上させるために様々な検討がなされている。

このような有機ＥＬ材料として、従来から、高い三重項エネルギーを示すカルバゾール誘導体は、特に燐光ホスト材料として用いられていた。一方、カルバゾール誘導体は、イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）を浅くし、注入性を向上させる性質を有することから、燐光ホストに隣接する正孔輸送材料として用いることが検討されてきた。
このようなカルバゾール誘導体の分子構造を更に変更したものとして、特許文献１はインデノインドール骨格を有する誘導体を開示している。また、特許文献２は、インデノカルバゾール骨格を有する誘導体を開示している。さらに、特許文献３は、インドロカルバゾール骨格を有する誘導体を開示している。

特開２０１０−４０８２９号公報 ＷＯ２０１０／１１４２６７ ＷＯ２０１１/０４９０６３

しかしながら、本発明者らが検討したところ、カルバゾール誘導体は電子輸送性が相対的に高いため、輸送機能の調整が十分でなく、再結合領域が正孔輸送層側に偏る結果、効率や寿命において課題があることを見出した。
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであって、発光効率が高く、長寿命である有機ＥＬ素子を実現する有機ＥＬ材料を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ヘテロ原子を有してもよいインデノインドール骨格やインデノカルバゾール骨格の窒素原子と、ヘテロ原子を有してもよいフルオレン骨格のベンゼン環上の環形成炭素とが結合している含窒素芳香族複素環誘導体により、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、
１．下記式（１−１）又は（１−２）で表される含窒素芳香族複素環誘導体、

［式（１−１）、及び（１−２）において、
環Ａは、上記式（１ａ）又は（１ｂ）で表され、環形成炭素Ｃ_１とＣ_２、Ｃ_３とＣ_４、Ｃ_４とＣ_５、又はＣ_５とＣ_６を隣接環と共有する。
Ｘは、ＮＲ_５、ＣＲ_６Ｒ_７、ＳｉＲ_６Ｒ_７、酸素原子、硫黄原子を表す。
Ｗ及びＺは、それぞれ独立に、単結合、ＣＲ_６Ｒ_７、ＳｉＲ_６Ｒ_７、酸素原子、硫黄原子を表す。
Ｌ_１は、単結合、環形成炭素数６〜３０のアリーレン基、環形成原子数５〜３０のヘテロアリーレン基を表す。
Ｒ_１〜Ｒ_７は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜３０のアリール基、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表すか、又は、２つのＲ_１〜Ｒ_７同士が互いに結合して環を形成する飽和もしくは不飽和の２価の基を表す。
ａ、ｃ及びｄは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
ｂは、０〜３の整数を表す。
ｅは、０〜２の整数を表す。
Ｑは下記式（１ｃ）で表される構造である。］

［式（１ｃ）において、
Ｙは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Ｌ_２は、単結合、環形成炭素数６〜３０のアリーレン基又は環形成原子数５〜３０のヘテロアリーレン基を表す。但し、Ｌ_２が式（１ｃ）で表される構造の２位の炭素と結合している場合、Ｌ_２は、環形成炭素数６〜３０のアリーレン基又は環形成原子数５〜３０のヘテロアリーレン基を表す。
Ｒ_８及びＲ_９は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜３０のアリール基、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表すか、又は、隣接した２つのＲ_８〜Ｒ_９同士が互いに結合して環を形成する飽和もしくは不飽和の２価の基を表す。
ｆは、０〜３の整数を表す。
ｇは、０〜４の整数を表す。］
２．前記式（１−１）及び式（１−２）におけるＷが単結合を表し、かつ、前記式（１ａ）及び（１ｂ）におけるＺが単結合を表す上記１に記載の含窒素芳香族複素環誘導体、
３．下記式（２−１）又は（２−２）で表される上記２に記載の含窒素芳香族複素環誘導体、

［式（２−１）及び（２−２）において、Ｒ_１、Ｒ_３、Ｒ_４、ａ、ｄ、ｅ、Ｘ及びＱは、前記と同義である。］
４．下記式（３−１）又は（３−２）で表される上記２に記載の含窒素芳香族複素環誘導体、

［式（３−１）及び（３−２）において、Ｒ_１、Ｒ_３、Ｒ_４、ａ、ｄ、ｅ、Ｘ及びＱは、前記と同義である。］
５．下記式（４−１）で表される請求項２に記載の含窒素芳香族複素環誘導体、

［式（４−１）において、Ｒ_１、Ｒ_３、Ｒ_４、ａ、ｄ、ｅ、Ｘ及びＱは、前記と同義である。］
６．下記式（５−１）又は（５−２）で表される上記２に記載の含窒素芳香族複素環誘導体、

［式（５−１）及び（５−２）において、Ｒ_１、Ｒ_２、ａ、ｃ、Ｘ及びＱは、前記と同義である。］
７．前記Ｌ_２が単結合で表される上記１〜６のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体、
８．前記Ｌ_２が下記式（７ａ）〜（７ｃ）のいずれかで表される上記１〜６のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体、

［式（７ａ）〜（７ｃ）において、
Ｒ_１１〜Ｒ_１３は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜２０のアリール基、環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表すか、又は、隣接した２つのＲ_１１〜Ｒ_１３同士が互いに結合して環を形成する飽和もしくは不飽和の２価の基を表す。
Ｒ_１４及びＲ_１５は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、環形成炭素数６〜２０のアリール基、環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基を表す。
ｋ１〜ｋ３は、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。］
９．前記Ｘが、前記ＮＲ_５を表す上記１〜８のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体、
１０．前記Ｘが、酸素原子を表す上記１〜８のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体、
１１．前記Ｘが、硫黄原子を表す上記１〜８のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体、
１２．前記Ｘが、前記ＣＲ_６Ｒ_７を表す上記１〜８のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体、
１３．前記Ｘが、前記ＳｉＲ_６Ｒ_７を表す上記１〜８のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体、
１４．前記Ｙが、酸素原子を表す上記１〜１３のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体、
１５．前記Ｙが、硫黄原子を表す上記１〜１３のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体、
１６．前記（１ｃ）において、前記Ｌ_２が、式（１ｃ）で表される構造の４位の炭素と結合している上記１〜１５のいずれかに記載の含窒素複素環誘導体、
１７．有機エレクトロルミネッセンス素子用材料である上記１〜１６のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体、
１８．有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔輸送材料である上記１〜１６のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体、
１９．陽極と陰極との間に発光層を含む複数の有機薄膜層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、上記１〜１６のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体を含有する有機薄膜層を少なくとも１層以上有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、
２０．前記有機薄膜層として少なくとも正孔輸送層を有し、前記含窒素芳香族複素環誘導体が該正孔輸送層に含有されている、上記１９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、
２１．前記発光層が、さらにりん光発光性材料を含有する上記１９又は２０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、
２２．前記りん光発光性材料がイリジウム（Ｉｒ），オスミウム（Ｏｓ）又は白金（Ｐｔ）金属のオルトメタル化錯体である上記２１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、
２３．前記正孔輸送層に、下記式（Ａ）で表される化合物を含有する層が接合されている上記２０〜２２のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、

（上記式（Ａ）中、Ｒ^２１〜Ｒ^２６は互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立にシアノ基、−ＣＯＮＨ_２、カルボキシル基、又は−ＣＯＯＲ^２７（Ｒ^２７は炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数３〜２０のシクロアルキル基）を表す。ただし、Ｒ^２１及びＲ^２２、Ｒ^２３及びＲ^２４、及びＲ^２５及びＲ^２６の１又は２以上の対が一緒になって−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−で示される基を表してもよい。）
を提供するものである。

本発明によれば、発光効率が高く、長寿命である有機ＥＬ素子及びそれを実現する有機ＥＬ材料を提供することができる。

図１は本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。

本明細書において、「置換もしくは無置換の炭素数ａ〜ｂのＸ基」という表現における「炭素数ａ〜ｂ」は、Ｘ基が無置換である場合の炭素数を表すものであり、Ｘ基が置換されている場合の置換基の炭素数は含めない。

（含窒素芳香族複素環誘導体）
本発明の含窒素芳香族複素環誘導体は、下記式（１−１）又は（１−２）で表される。

［式（１−１）、及び（１−２）において、
環Ａは、環形成炭素Ｃ₁とＣ₂、Ｃ₃とＣ₄、Ｃ₄とＣ₅、又はＣ₅とＣ₆を隣接環と共有する上記式（１ａ）又は（１ｂ）で表される構造である。
Ｘは、ＮＲ₅、ＣＲ₆Ｒ₇、ＳｉＲ₆Ｒ₇、酸素原子、硫黄原子を表す。
Ｗ及びＺは、それぞれ独立に、単結合、ＣＲ₆Ｒ₇、ＳｉＲ₆Ｒ₇、酸素原子、硫黄原子を表す。
Ｌ₁は、単結合、環形成炭素数６〜３０（好ましくは６〜１８）のアリーレン基、環形成原子数５〜３０（好ましくは５〜１８）のヘテロアリーレン基を表す。
Ｒ₁〜Ｒ₇は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５（好ましくは１〜５）の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５（好ましくは５〜１２）のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜３０（好ましくは６〜１８）のアリール基、環形成原子数５〜３０（好ましくは５〜１８）のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表すか、又は、２つのＲ₁〜Ｒ₇同士が互いに結合して環を形成する飽和もしくは不飽和の２価の基を表す。
ａ、ｃ及びｄは、それぞれ独立に、０〜４（好ましくは０〜２）の整数を表す。
ｂは、０〜３（好ましくは０〜２）の整数を表す。
ｅは、０〜２（好ましくは０又は１）の整数を表す。
Ｑは下記式（１ｃ）で表される構造である。］

［式（１ｃ）において、
Ｙは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Ｌ_２は、単結合、環形成炭素数６〜３０（好ましくは６〜１８）のアリーレン基又は環形成原子数５〜３０（好ましくは５〜１８）のヘテロアリーレン基を表す。但し、Ｌ_２が式（１ｃ）で表される構造の２位の炭素と結合している場合、Ｌ_２は、環形成炭素数６〜３０（好ましくは６〜１８）のアリーレン基又は環形成原子数５〜３０（好ましくは５〜１８）のヘテロアリーレン基
を表す。
Ｒ_８及びＲ_９は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５（好ましくは１〜５）の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５（好ましくは５〜１２）のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜３０（好ましくは６〜１８）のアリール基、環形成原子数５〜３０（好ましくは５〜１８）のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表すか、又は、隣接した２つのＲ_８〜Ｒ_９同士が互いに結合して環を形成する飽和もしくは不飽和の２価の基を表す。
ｆは、０〜３（好ましくは０〜２）の整数を表す。
ｇは、０〜４（好ましくは０〜２）の整数を表す。］

前記Ｌ₁及びＬ₂が表すアリーレン基の例としては、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、ビフェニル、ターフェニル（異性体を含む）、クォーターフェニル（異性体を含む）、フルオランテン、トリフェニレン、９，９−ジメチルフルオレン、ベンゾ［ｃ］フェナントレン、ベンゾ［ａ］トリフェニレン、ナフト［１，２−ｃ］フェナントレン、ナフト［１，２−ａ］トリフェニレン、ジベンゾ［ａ，ｃ］トリフェニレン、及びベンゾ［ｂ］フルオランテンから選ばれる芳香族化合物の２価の残基が挙げられ、好ましくは、１，４−フェニレン基、１，３−フェニレン基、ナフタレン−２，６−ジイル基、ナフタレン−２，７−ジイル基、９，９-ジメチルフルオレン−２，７−ジイル基である。

前記Ｒ₁〜Ｒ₉が表すアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ネオペンチル基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−ペンチルヘキシル基、１−ブチルペンチル基、１−ヘプチルオクチル基、３−メチルペンチル基等が挙げられ、好ましくは、メチル基、ｔ−ブチル基、エチル基、ｎ-プロピル基、イソプロピル基である。

前記Ｒ₁〜Ｒ₉が表すシクロアルキル基の例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などが挙げられ、好ましくは、シクロペンチル基、シクロヘキシル基である。

前記Ｒ₁〜Ｒ₉が表す置換シリル基の例としては、−ＳｉＨ₂Ｒ、−ＳｉＨＲ₂、又は−ＳｉＲ₃（ただしＲは前記のアルキル基であり、２又は３個のＲは同一でも異なっていてもよい）で表される基が挙げられ、好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基である。

前記Ｒ₁〜Ｒ₉が表すアリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クォーターフェニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、９，９−ジメチルフルオレニル基、ベンゾ［ｃ］フェナントレニル基、ベンゾ［ａ］トリフェニレニル基、ナフト［１，２−ｃ］フェナントレニル基、ナフト［１，２−ａ］トリフェニレニル基、ジベンゾ［ａ，ｃ］トリフェニレニル基、ベンゾ［ｂ］フルオランテニル基などが挙げられ、好ましくは、フェニル基、４−ビフェニル基、３−ビフェニル基、５’−ｍ−ターフェニル基、１−ナフチル基、９，９−ジメチルフルオレン−２−イル基、２-ナフチル基、９-フェナントレニル基である。

前記Ｒ₁〜Ｒ₉が表すヘテロアリール基としては、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子から選ばれる少なくとも１個のヘテロ原子を含むものが好ましく、その具体例としては、ピロリル基、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピラゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、トリアゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリジニル基、キノリジニル基、キノリル基、イソキノリル基、シンノリル基、フタラジニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズチアゾリル基、インダゾリル基、ベンズイソキサゾリル基、ベンズイソチアゾリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、及びキサンテニル基が挙げられ、好ましくはフリル基、チエニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基である。

隣接するＲ₁〜Ｒ₉同士が互いに結合して形成する２価の基としてはブタン−１，４−ジイル基、１，３−ブタジエン−１，４−ジイル基などが挙げられる。

前記Ｗ及びＺとしては、単結合が好ましい。
前記Ｌ₂としては、単結合又は下記式（７ａ）〜（７ｃ）のいずれかで表されるものが好ましい。

［式（７ａ）〜（７ｃ）において、
Ｒ₁₁〜Ｒ₁₃は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜２０のアリール基、環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表すか、又は、隣接した２つのＲ₁₁〜Ｒ₁₃同士が互いに結合して環を形成する飽和もしくは不飽和の２価の基を表す。
Ｒ₁₄及びＲ₁₅は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、環形成炭素数６〜２０のアリール基、環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基を表す。
ｋ１〜ｋ３は、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。］

また、前記式（１ｃ）においては、前記Ｌ₂が、式（１ｃ）で表される構造の４位の炭素と結合していることが好ましい。尚、当該４位の炭素は式（１ｃ）中に図示されている。

本発明に係る含窒素芳香族複素環誘導体は、下記式（２−１）、（２−２）、（３−１）、（３−２）、（４−１）、（５−１）及び（５−２）のいずれかで表されるものが好ましく、特に好ましいのは、（２−１）、（２−２）、（３−２）及び（５−２）のいずれかで表されるものである。

式（２−１）、（２−２）、（３−１）、（３−２）、（４−１）、（５−１）及び（５−２）において、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、Ｘ及びＱは、前記と同義である。

上記及び後述する「置換もしくは無置換」という場合の任意の置換基としてはフッ素原子、シアノ基、炭素数１〜２０（好ましくは１〜５）のアルキル基、炭素数３〜２０（好ましくは５〜１２）のシクロアルキル基、炭素数１〜２０（好ましくは１〜５）のアルコキシ基、炭素数１〜２０（好ましくは１〜５）のハロアルキル基、炭素数１〜２０（好ましくは１〜５）のハロアルコキシ基、炭素数１〜１０（好ましくは１〜５）のアルキルシリル基、環形成炭素数６〜３０（好ましくは６〜１８）のアリール基、環形成炭素数６〜３０（好ましくは６〜１８）のアリールオキシ基、炭素数６〜３０（好ましくは６〜１８）のアリールシリル基、炭素数７〜３０（好ましくは７〜２０）のアラルキル基、及び環形成原子数５〜３０の（好ましくは５〜１８）ヘテロアリール基が挙げられる。

以下に含窒素芳香族複素環誘導体の具体例を記載するが、本発明の化合物は下記化合物に限定されない。

（有機ＥＬ素子）
次に、本発明の有機ＥＬ素子について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と陽極の間に発光層を含む複数の有機薄膜層を有し、この有機薄膜層のうちの少なくとも１層が前述した本発明の含窒素芳香族複素環誘導体を含むことを特徴とする。本発明の含窒素芳香族複素環誘導体が、本発明の有機ＥＬ素子の有機薄膜層のうちの少なくとも一層に含有されることで、有機ＥＬ素子の高発光効率化、長寿命化が期待できる。
本発明の含窒素芳香族複素環誘導体が含まれる有機薄膜層の例としては、正孔輸送層、発光層、スペース層、及び障壁層等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明の含窒素芳香族複素環誘導体は、特に、正孔輸送層に含まれることが好ましい。また、発光層は蛍光発光材料や燐光発光材料を含有することが好ましく、特に燐光発光材料を含有することが好ましい。

本発明の有機ＥＬ素子は、蛍光又は燐光発光型の単色発光素子であっても、蛍光／燐光ハイブリッド型の白色発光素子であってもよいし、単独の発光ユニットを有するシンプル型であっても、複数の発光ユニットを有するタンデム型であってもよい。ここで、「発光ユニット」とは、一層以上の有機層を含み、そのうちの一層が発光層であり、注入された正孔と電子が再結合することにより発光することができる最小単位をいう。

従って、シンプル型有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、以下の素子構成を挙げることができる。
（１）陽極／発光ユニット／陰極
また、上記発光ユニットは、燐光発光層や蛍光発光層を複数有する積層型であってもよく、その場合、各発光層の間に、燐光発光層で生成された励起子が蛍光発光層に拡散することを防ぐ目的で、スペース層を有していてもよい。発光ユニットの代表的な層構成を以下に示す。
（ａ）正孔輸送層／発光層（／電子輸送層）
（ｂ）正孔輸送層／第一燐光発光層／第二燐光発光層（／電子輸送層）
（ｃ）正孔輸送層／燐光発光層／スペース層／蛍光発光層（／電子輸送層）
（ｄ）正孔輸送層／第一燐光発光層／第二燐光発光層／スペース層／蛍光発光層（／電子輸送層）
（ｅ）正孔輸送層／第一燐光発光層／スペース層／第二燐光発光層／スペース層／蛍光発光層（／電子輸送層）
（ｆ）正孔輸送層／燐光発光層／スペース層／第一蛍光発光層／第二蛍光発光層（／電子輸送層）

上記各燐光又は蛍光発光層は、それぞれ互いに異なる発光色を示すものとすることができる。具体的には、上記積層発光層（ｄ）において、正孔輸送層／第一燐光発光層（赤色発光）／第二燐光発光層（緑色発光）／スペース層／蛍光発光層（青色発光）／電子輸送層といった層構成が挙げられる。
なお、各発光層と正孔輸送層あるいはスペース層との間には、適宜、電子障壁層を設けてもよい。また、各発光層と電子輸送層との間には、適宜、正孔障壁層を設けてもよい。電子障壁層や正孔障壁層を設けることで、電子又は正孔を発光層内に閉じ込めて、発光層における電荷の再結合確率を高め、発光効率を向上させることができる。

タンデム型有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、以下の素子構成を挙げることができる。
（２）陽極／第一発光ユニット／中間層／第二発光ユニット／陰極
ここで、上記第一発光ユニット及び第二発光ユニットとしては、例えば、それぞれ独立に上述の発光ユニットと同様のものを選択することができる。
上記中間層は、一般的に、中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、第一発光ユニットに電子を、第二発光ユニットに正孔を供給する、公知の材料構成を用いることができる。

図１に、本発明の有機ＥＬ素子の一例の概略構成を示す。有機ＥＬ素子１は、基板２、陽極３、陰極４、及び該陽極３と陰極４との間に配置された発光ユニット１０とを有する。発光ユニット１０は、燐光ホスト材料と燐光ドーパントを含む少なくとも１つの燐光発光層を含む発光層５を有する。発光層５と陽極３との間に正孔輸送層６等、発光層５と陰極４との間に電子輸送層７等を形成してもよい。また、発光層５の陽極３側に電子障壁層を、発光層５の陰極４側に正孔障壁層を、それぞれ設けてもよい。これにより、電子や正孔を発光層５に閉じ込めて、発光層５における励起子の生成確率を高めることができる。

なお、本明細書において、蛍光ドーパントと組み合わされたホストを蛍光ホストと称し、燐光ドーパントと組み合わされたホストを燐光ホストと称する。蛍光ホストと燐光ホストは分子構造のみにより区分されるものではない。すなわち、燐光ホストとは、燐光ドーパントを含有する燐光発光層を構成する材料を意味し、蛍光発光層を構成する材料として利用できないことを意味しているわけではない。蛍光ホストについても同様である。

（基板）
本発明の有機ＥＬ素子は、透光性基板上に作製する。透光性基板は有機ＥＬ素子を支持する基板であり、４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が５０％以上で平滑な基板が好ましい。具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を原料として用いてなるものを挙げられる。またポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を原料として用いてなるものを挙げることができる。

（陽極）
有機ＥＬ素子の陽極は、正孔を正孔輸送層又は発光層に注入する役割を担うものであり、４．５ｅＶ以上の仕事関数を有するものを用いることが効果的である。陽極材料の具体例としては、酸化インジウム錫合金（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳＡ）、酸化インジウム亜鉛酸化物、金、銀、白金、銅等が挙げられる。陽極はこれらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の可視領域の光の透過率を１０％より大きくすることが好ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。陽極の膜厚は、材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選択される。

（陰極）
陰極は電子注入層、電子輸送層又は発光層に電子を注入する役割を担うものであり、仕事関数の小さい材料により形成するのが好ましい。陰極材料は特に限定されないが、具体的にはインジウム、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−スカンジウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等が使用できる。陰極も、陽極と同様に、蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。また、必要に応じて、陰極側から発光を取り出してもよい。

（発光層）
発光機能を有する有機層であって、ドーピングシステムを採用する場合、ホスト材料とドーパント材料を含んでいる。このとき、ホスト材料は、主に電子と正孔の再結合を促し、励起子を発光層内に閉じ込める機能を有し、ドーパント材料は、再結合で得られた励起子を効率的に発光させる機能を有する。
燐光素子の場合、ホスト材料は主にドーパントで生成された励起子を発光層内に閉じ込める機能を有する。

ここで、上記発光層は、例えば、電子輸送性のホストと正孔輸送性のホストを組み合わせるなどして、発光層内のキャリアバランスを調整するダブルホスト（ホスト・コホストともいう）を採用してもよい。
また、量子収率の高いドーパント材料を二種類以上入れることによって、それぞれのドーパントが発光するダブルドーパントを採用してもよい。具体的には、ホスト、赤色ドーパント及び緑色ドーパントを共蒸着することによって、発光層を共通化して黄色発光を実現する態様が挙げられる。

上記発光層は、複数の発光層を積層した積層体とすることで、発光層界面に電子と正孔を蓄積させて、再結合領域を発光層界面に集中させて、量子効率を向上させることができる。

発光層への正孔の注入し易さと電子の注入し易さは異なっていてもよく、また、発光層中での正孔と電子の移動度で表される正孔輸送能と電子輸送能が異なっていてもよい。

発光層は、例えば蒸着法、スピンコート法、ＬＢ法等の公知の方法により形成することができる。また、樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かした溶液をスピンコート法等により薄膜化することによっても、発光層を形成することができる。

発光層は、分子堆積膜であることが好ましい。分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態又は液相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、ＬＢ法により形成された薄膜（分子累積膜）とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。

発光層を形成する燐光ドーパント（燐光発光材料）は三重項励状態から発光することのできる化合物であり、三重項励状態から発光する限り特に限定されないが、Ｉｒ，Ｐｔ，Ｏｓ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｒｅ及びＲｕから選択される少なくとも一つの金属と配位子とを含む有機金属錯体であることが好ましい。前記配位子は、オルトメタル結合を有することが好ましい。燐光量子収率が高く、発光素子の外部量子効率をより向上させることができるという点で、Ｉｒ，Ｏｓ及びＰｔから選ばれる金属原子を含有する金属錯体が好ましく、イリジウム錯体、オスミウム錯体、白金錯体等の金属錯体がより好ましく、イリジウム錯体及び白金錯体がさらに好ましく、オルトメタル化イリジウム錯体が特に好ましい。

燐光ドーパントの発光層における含有量は特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．１〜７０質量％が好ましく、１〜３０質量％がより好ましい。燐光ドーパントの含有量が０．１質量％以上であると十分な発光が得られ、７０質量％以下であると濃度消光を避けることができる。

好ましい有機金属錯体の具体例を、以下に示す。

燐光ホストは、燐光ドーパントの三重項エネルギーを効率的に発光層内に閉じ込めることにより、燐光ドーパントを効率的に発光させる機能を有する化合物である。本発明の含窒素芳香族複素環誘導体は燐光ホストとして有用であるが、本発明の含窒素芳香族複素環誘導体以外の化合物も、燐光ホストとして、上記目的に応じて適宜選択することができる。
本発明の含窒素芳香族複素環誘導体とそれ以外の化合物を同一の発光層内の燐光ホスト材料として併用してもよいし、複数の発光層がある場合には、そのうちの一つの発光層の燐光ホスト材料として本発明の含窒素芳香族複素環誘導体を用い、別の一つの発光層の燐光ホスト材料として本発明の含窒素芳香族複素環誘導体以外の化合物を用いてもよい。また、本発明の含窒素芳香族複素環誘導体は発光層以外の有機層にも使用しうるものであり、その場合には発光層の燐光ホストとして、本発明の含窒素芳香族複素環誘導体以外の化合物を用いてもよい。

本発明の含窒素芳香族複素環誘導体以外の化合物で、燐光ホストとして好適な化合物の具体例としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、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、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、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。燐光ホストは単独で使用しても良いし、２種以上を併用しても良い。具体例としては、以下のような化合物が挙げられる。

発光層の膜厚は、好ましくは５〜５０ｎｍ、より好ましくは７〜５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜５０ｎｍである。５ｎｍ以上であると発光層の形成が容易であり、５０ｎｍ以下であると駆動電圧の上昇が避けられる。

（電子供与性ドーパント）
本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と発光ユニットとの界面領域に電子供与性ドーパントを有することも好ましい。このような構成によれば、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。ここで、電子供与性ドーパントとは、仕事関数３．８ｅＶ以下の金属を含有するものをいい、その具体例としては、アルカリ金属、アルカリ金属錯体、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属錯体、アルカリ土類金属化合物、希土類金属、希土類金属錯体、及び希土類金属化合物等から選ばれた少なくとも一種類が挙げられる。

アルカリ金属としては、Ｎａ（仕事関数：２．３６ｅＶ）、Ｋ（仕事関数：２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（仕事関数：２．１６ｅＶ）、Ｃｓ（仕事関数：１．９５ｅＶ）等が挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。これらのうち好ましくはＫ、Ｒｂ、Ｃｓ、さらに好ましくはＲｂ又はＣｓであり、最も好ましくはＣｓである。アルカリ土類金属としては、Ｃａ（仕事関数：２．９ｅＶ）、Ｓｒ（仕事関数：２．０ｅＶ〜２．５ｅＶ）、Ｂａ（仕事関数：２．５２ｅＶ）等が挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。希土類金属としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｙｂ等が挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。

アルカリ金属化合物としては、Ｌｉ₂Ｏ、Ｃｓ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ等のアルカリ酸化物、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＣｓＦ、ＫＦ等のアルカリハロゲン化物等が挙げられ、ＬｉＦ、Ｌｉ₂Ｏ、ＮａＦが好ましい。アルカリ土類金属化合物としては、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ及びこれらを混合したＢａ_xＳｒ_1-xＯ（０＜ｘ＜１）、Ｂａ_xＣａ_1-xＯ（０＜ｘ＜１）等が挙げられ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯが好ましい。希土類金属化合物としては、ＹｂＦ₃、ＳｃＦ₃、ＳｃＯ₃、Ｙ₂Ｏ₃、Ｃｅ₂Ｏ₃、ＧｄＦ₃、ＴｂＦ₃等が挙げられ、ＹｂＦ₃、ＳｃＦ₃、ＴｂＦ₃が好ましい。

アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体、希土類金属錯体としては、それぞれ金属イオンとしてアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、希土類金属イオンの少なくとも一つ含有するものであれば特に限定はない。また、配位子にはキノリノール、ベンゾキノリノール、アクリジノール、フェナントリジノール、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、ヒドロキシジアリールオキサジアゾール、ヒドロキシジアリールチアジアゾール、ヒドロキシフェニルピリジン、ヒドロキシフェニルベンゾイミダゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシフルボラン、ビピリジル、フェナントロリン、フタロシアニン、ポルフィリン、シクロペンタジエン、β−ジケトン類、アゾメチン類、及びそれらの誘導体などが好ましいが、これらに限定されるものではない。

電子供与性ドーパントの添加形態としては、界面領域に層状又は島状に形成すると好ましい。形成方法としては、抵抗加熱蒸着法により電子供与性ドーパントを蒸着しながら、界面領域を形成する有機化合物（発光材料や電子注入材料）を同時に蒸着させ、有機化合物に電子供与性ドーパントを分散する方法が好ましい。分散濃度はモル比で有機化合物：電子供与性ドーパント＝１００：１〜１：１００、好ましくは５：１〜１：５である。

電子供与性ドーパントを層状に形成する場合は、界面の有機層である発光材料や電子注入材料を層状に形成した後に、還元ドーパントを単独で抵抗加熱蒸着法により蒸着し、好ましくは層の厚み０．１ｎｍ〜１５ｎｍで形成する。電子供与性ドーパントを島状に形成する場合は、界面の有機層である発光材料や電子注入材料を島状に形成した後に、電子供与性ドーパントを単独で抵抗加熱蒸着法により蒸着し、好ましくは島の厚み０．０５ｎｍ〜１ｎｍで形成する。
本発明の有機ＥＬ素子における、主成分と電子供与性ドーパントの割合は、モル比で主成分：電子供与性ドーパント＝５：１〜１：５であると好ましく、２：１〜１：２であるとさらに好ましい。

（電子輸送層）
発光層と陰極との間に形成される有機層であって、電子を陰極から発光層へ輸送する機能を有する。電子輸送層が複数層で構成される場合、陰極に近い有機層を電子注入層と定義することがある。電子注入層は、陰極から電子を効率的に有機層ユニットに注入する機能を有する。

電子輸送層に用いる電子輸送性材料としては、分子内にヘテロ原子を１個以上含有する芳香族ヘテロ環化合物が好ましく用いられ、特に含窒素環誘導体が好ましい。また、含窒素環誘導体としては、含窒素６員環もしくは５員環骨格を有する芳香族環、又は含窒素６員環もしくは５員環骨格を有する縮合芳香族環化合物が好ましい。
この含窒素環誘導体としては、例えば、下記式（Ａ）で表される含窒素環金属キレート錯体が好ましい。

式（Ａ）におけるＲ²〜Ｒ⁷は、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、炭素数１〜４０の炭化水素基、炭素数１〜４０のアルコキシ基、炭素数数６〜５０のアリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、または、環形成炭素数５〜５０の芳香族複素環基であり、これらは置換されていてもよい。

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。

置換されていてもよいアミノ基の例としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基が挙げられる。
アルキルアミノ基及びアラルキルアミノ基は−ＮＱ¹Ｑ²と表される。Ｑ¹及びＱ²は、それぞれ独立に、炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数１〜２０のアラルキル基を表す。Ｑ¹及びＱ²の一方は水素原子又は重水素原子であってもよい。
アリールアミノ基は−ＮＡｒ¹Ａｒ²と表され、Ａｒ¹及びＡｒ²は、それぞれ独立に、炭素数６〜５０の非縮合芳香族炭化水素基及び縮合芳香族炭化水素基を表す。Ａｒ¹及びＡｒ²の一方は水素原子又は重水素原子であってもよい。

炭素数１〜４０の炭化水素基はアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基を含む。

アルコキシカルボニル基は−ＣＯＯＹ’と表され、Ｙ’は炭素数１〜２０のアルキル基を表す。

Ｍは、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）又はインジウム（Ｉｎ）であり、Ｉｎであると好ましい。

Ｌは、下記式（Ａ’）又は（Ａ”）で表される基である。

式（Ａ’）中、Ｒ⁸〜Ｒ¹²は、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、または置換もしくは無置換の炭素数１〜４０の炭化水素基であり、互いに隣接する基が環状構造を形成していてもよい。また、前記式（Ａ”）中、Ｒ¹³〜Ｒ²⁷は、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子又は置換もしくは無置換の炭素数１〜４０の炭化水素基であり、互いに隣接する基が環状構造を形成していてもよい。

式（Ａ’）及び式（Ａ”）のＲ⁸〜Ｒ¹²及びＲ¹³〜Ｒ²⁷が示す炭素数１〜４０の炭化水素基は、前記式（Ａ）中のＲ²〜Ｒ⁷が示す炭化水素基と同様である。また、Ｒ⁸〜Ｒ¹²及びＲ¹³〜Ｒ²⁷の互いに隣接する基が環状構造を形成した場合の２価の基としては、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ジフェニルメタン−２，２’−ジイル基、ジフェニルエタン−３，３’−ジイル基、ジフェニルプロパン−４，４’−ジイル基等が挙げられる。

電子輸送層に用いられる電子伝達性化合物としては、８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体、オキサジアゾール誘導体、含窒素複素環誘導体が好適である。上記８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウムを用いることができる。そして、オキサジアゾール誘導体としては、下記のものを挙げることができる。

前記式中、Ａｒ¹⁷、Ａｒ¹⁸、Ａｒ¹⁹、Ａｒ²¹、Ａｒ²²及びＡｒ²⁵は、それぞれ置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基を示し、Ａｒ¹⁷とＡｒ¹⁸、Ａｒ¹⁹とＡｒ²¹、Ａｒ²²とＡｒ²⁵は、たがいに同一でも異なっていてもよい。芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基などが挙げられる。これらの置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又はシアノ基等が挙げられる。

Ａｒ²⁰、Ａｒ²³及びＡｒ²⁴は、それぞれ置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の２価の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基を示し、Ａｒ²³とＡｒ²⁴は、たがいに同一でも異なっていてもよい。２価の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基などが挙げられる。これらの置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又はシアノ基等が挙げられる。

これらの電子伝達性化合物は、薄膜形成性の良好なものが好ましく用いられる。そして、これら電子伝達性化合物の具体例としては、下記のものを挙げることができる。

電子伝達性化合物としての含窒素複素環誘導体は、以下の一般式を有する有機化合物からなる含窒素複素環誘導体であって、金属錯体でない含窒素化合物が挙げられる。例えば、下記式（Ｂ）に示す骨格を含有する５員環もしくは６員環や、下記式（Ｃ）に示す構造のものが挙げられる。

前記式（Ｃ）中、Ｘは炭素原子もしくは窒素原子を表す。Ｚ₁ならびにＺ₂は、それぞれ独立に含窒素ヘテロ環を形成可能な原子群を表す。

含窒素複素環誘導体は、さらに好ましくは、５員環もしくは６員環からなる含窒素芳香多環族を有する有機化合物である。さらには、このような複数窒素原子を有する含窒素芳香多環族の場合は、上記式（Ｂ）と（Ｃ）もしくは上記式（Ｂ）と下記式（Ｄ）を組み合わせた骨格を有する含窒素芳香多環有機化合物が好ましい。

前記の含窒素芳香多環有機化合物の含窒素基は、例えば、以下の一般式で表される含窒素複素環基から選択される。

前記各式中、Ｒは、炭素数６〜４０の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、炭素数３〜４０の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基、炭素数１〜２０のアルキル基、または炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、ｎは０〜５の整数であり、ｎが２以上の整数であるとき、複数のＲは互いに同一又は異なっていてもよい。

さらに、好ましい具体的な化合物として、下記式で表される含窒素複素環誘導体が挙げられる。
ＨＡｒ−Ｌ¹−Ａｒ¹−Ａｒ²
前記式中、ＨＡｒは、置換もしくは無置換の炭素数３〜４０の含窒素複素環基であり、Ｌ¹は単結合、置換もしくは無置換の炭素数６〜４０の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素数３〜４０の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基であり、Ａｒ¹は置換もしくは無置換の炭素数６〜４０の２価の芳香族炭化水素基であり、Ａｒ²は置換もしくは無置換の炭素数６〜４０の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素数３〜４０の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基である。

ＨＡｒは、例えば、下記の群から選択される。

Ｌ¹は、例えば、下記の群から選択される。

Ａｒ¹は、例えば、下記のアリールアントラニル基から選択される。

前記式中、Ｒ¹〜Ｒ¹⁴は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数６〜４０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜４０の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜４０の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基であり、Ａｒ³は、置換もしくは無置換の炭素数６〜４０の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基または置換もしくは無置換の炭素数３〜４０の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基である。また、Ｒ¹〜Ｒ⁸は、いずれも水素原子又は重水素原子である含窒素複素環誘導体であってもよい。

Ａｒ²は、例えば、下記の群から選択される。

電子伝達性化合物としての含窒素芳香多環有機化合物には、この他、下記の化合物も好適に用いられる。

前記式中、Ｒ₁〜Ｒ₄は、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０の脂肪族基、置換もしくは無置換の炭素数３〜２０の脂肪族式環基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の芳香族環基、置換もしくは無置換の炭素数３〜５０の複素環基を表し、Ｘ₁、Ｘ₂は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、またはジシアノメチレン基を表す。

また、電子伝達性化合物として、下記の化合物も好適に用いられる。

前記式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は互いに同一のまたは異なる基であって、下記式で表される芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基である。

前記式中、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸及びＲ⁹は互いに同一または異なる基であって、水素原子、重水素原子、飽和もしくは不飽和の炭素数１〜２０のアルコキシル基、飽和もしくは不飽和の炭素数１〜２０のアルキル基、アミノ基、または炭素数１〜２０のアルキルアミノ基である。Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸及びＲ⁹の少なくとも１つは水素原子、重水素原子以外の基である。

さらに、電子伝達性化合物は、該含窒素複素環基または含窒素複素環誘導体を含む高分子化合物であってもよい。

本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層は、下記式（６０）〜（６２）で表される含窒素複素環誘導体を少なくとも１種含むことが特に好ましい。

（式中、Ｚ¹、Ｚ²及びＺ³は、それぞれ独立に、窒素原子又は炭素原子である。
Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のハロアルキル基又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基である。
ｎは、０〜５の整数であり、ｎが２以上の整数であるとき、複数のＲ¹は互いに同一でも異なっていてもよい。また、隣接する２つのＲ¹同士が互いに結合して、置換もしくは無置換の炭化水素環を形成していてもよい。
Ａｒ¹は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０のヘテロアリール基である。
Ａｒ²は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０のヘテロアリール基である。
但し、Ａｒ¹、Ａｒ²のいずれか一方は、置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜５０の縮合芳香族炭化水素環基又は置換もしくは無置換の環形成原子数９〜５０の縮合芳香族複素環基である。
Ａｒ³は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリーレン基又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０のヘテロアリーレン基である。
Ｌ¹、Ｌ²及びＬ³は、それぞれ独立に、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数９〜５０の２価の縮合芳香族複素環基である。）

環形成炭素数６〜５０のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ナフタセニル基、クリセニル基、ピレニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、トリル基、フルオランテニル基、フルオレニル基などが挙げられる。
環形成原子数５〜５０のヘテロアリール基としては、ピローリル基、フリル基、チエニル基、シローリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、べンゾフリル基、イミダゾリル基、ピリミジル基、カルバゾリル基、セレノフェニル基、オキサジアゾリル基、トリアゾーリル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノキサリニル基、アクリジニル基、イミダゾ［１，２−ａ］ピリジニル基、イミダゾ［１，２−ａ］ピリミジニル基などが挙げられる。
炭素数１〜２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基などが挙げられる。
炭素数１〜２０のハロアルキル基としては、前記アルキル基の１又は２以上の水素原子をフッ素、塩素、ヨウ素および臭素から選ばれる少なくとも１のハロゲン原子で置換して得られる基が挙げられる。
炭素数１〜２０のアルコキシ基としては、前記アルキル基をアルキル部位としては有する基が挙げられる。
環形成炭素数６〜５０のアリーレン基としては、前記アリール基から水素原子１個を除去して得られる基が挙げられる。
環形成原子数９〜５０の２価の縮合芳香族複素環基としては、前記ヘテロアリール基として記載した縮合芳香族複素環基から水素原子１個を除去して得られる基が挙げられる。

電子輸送層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは１ｎｍ〜１００ｎｍである。

また、電子輸送層に隣接して設けることができる電子注入層の構成成分として、含窒素環誘導体の他に無機化合物として、絶縁体又は半導体を使用することが好ましい。電子注入層が絶縁体や半導体で構成されていれば、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。

このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲニド、アルカリ土類金属カルコゲニド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用するのが好ましい。電子注入層がこれらのアルカリ金属カルコゲニド等で構成されていれば、電子注入性をさらに向上させることができる点で好ましい。具体的に、好ましいアルカリ金属カルコゲニドとしては、例えば、Ｌｉ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｓ、Ｎａ₂Ｓｅ及びＮａ₂Ｏが挙げられ、好ましいアルカリ土類金属カルコゲニドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ及びＣａＳｅが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ及びＮａＣｌ等が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ₂、ＢａＦ₂、ＳｒＦ₂、ＭｇＦ₂及びＢｅＦ₂等のフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。

また、半導体としては、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｓｂ及びＺｎの少なくとも一つの元素を含む酸化物、窒化物又は酸化窒化物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。また、電子注入層を構成する無機化合物が、微結晶又は非晶質の絶縁性薄膜であることが好ましい。電子注入層がこれらの絶縁性薄膜で構成されていれば、より均質な薄膜が形成されるために、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができる。なお、このような無機化合物としては、アルカリ金属カルコゲニド、アルカリ土類金属カルコゲニド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。

このような絶縁体又は半導体を使用する場合、その層の好ましい厚みは、０．１ｎｍ〜１５ｎｍ程度である。また、本発明における電子注入層は、前述の電子供与性ドーパントを含有していても好ましい。

（正孔輸送層）
発光層と陽極との間に形成される有機層であって、正孔を陽極から発光層へ輸送する機能を有する。正孔輸送層が複数層で構成される場合、陽極に近い有機層を正孔注入層と定義することがある。正孔注入層は、陽極から正孔を効率的に有機層ユニットに注入する機能を有する。

正孔輸送層を形成する他の材料としては、芳香族アミン化合物、例えば、下記一般式（Ｉ）で表される芳香族アミン誘導体が好適に用いられる。

前記一般式（Ｉ）において、Ａｒ¹〜Ａｒ⁴は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基、または、それら芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基と芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基が結合した基を表す。
また、前記一般式（Ｉ）において、Ｌは置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。

一般式（Ｉ）の化合物の具体例を以下に記す。

また、下記式（ＩＩ）の芳香族アミンも正孔輸送層の形成に好適に用いられる。

前記式（ＩＩ）において、Ａｒ¹〜Ａｒ³の定義は前記一般式（Ｉ）のＡｒ¹〜Ａｒ⁴の定義と同様である。以下に一般式（ＩＩ）の化合物の具体例を記すがこれらに限定されるものではない。

本発明の有機ＥＬ素子の正孔輸送層は第１正孔輸送層（陽極側）と第２正孔輸送層（陰極側）の２層構造にしてもよい。

正孔輸送層の膜厚は特に限定されないが、１０〜２００ｎｍであるのが好ましい。

本発明の有機ＥＬ素子では、正孔輸送層または第１正孔輸送層の陽極側に電子受容性化合物を含有する層を接合してもよい。これにより駆動電圧の低下及び製造コストの低減が期待される。

前記電子受容性化合物としては下記式（Ａ）で表される化合物が好ましい。

（上記式（Ａ）中、Ｒ²¹〜Ｒ²⁶は互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立にシアノ基、−ＣＯＮＨ₂、カルボキシル基、又は−ＣＯＯＲ²⁷（Ｒ²⁷は炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数３〜２０のシクロアルキル基）を表す。ただし、Ｒ²¹及びＲ²²、Ｒ²³及びＲ²⁴、及びＲ²⁵及びＲ²⁶の１又は２以上の対が一緒になって−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−で示される基を表してもよい。）

Ｒ²⁷としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。

電子受容性化合物を含有する層の膜厚は特に限定されないが、５〜２０ｎｍであるのが好ましい。

（ｎ／ｐドーピング）
上述の正孔輸送層や電子輸送層においては、特許第３６９５７１４号明細書に記載されているように、ドナー性材料のドーピング（ｎ）やアクセプター性材料のドーピング（ｐ）により、キャリア注入能を調整することができる。
ｎドーピングの代表例としては、電子輸送材料にＬｉやＣｓ等の金属をドーピングする方法が挙げられ、ｐドーピングの代表例としては、正孔輸送材料にＦ₄ＴＣＮＱ等のアクセプター材料をドーピングする方法が挙げられる。

（スペース層）
上記スペース層とは、例えば、蛍光発光層と燐光発光層とを積層する場合に、燐光発光層で生成する励起子を蛍光発光層に拡散させない、あるいは、キャリアバランスを調整する目的で、蛍光発光層と燐光発光層との間に設けられる層である。また、スペース層は、複数の燐光発光層の間に設けることもできる。
スペース層は発光層間に設けられるため、電子輸送性と正孔輸送性を兼ね備える材料であることが好ましい。また、隣接する燐光発光層内の三重項エネルギーの拡散を防ぐため、三重項エネルギーが２．６ｅＶ以上であることが好ましい。スペース層に用いられる材料としては、上述の正孔輸送層に用いられるものと同様のものが挙げられる。

（障壁層）
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層に隣接する部分に、電子障壁層、正孔障壁層、トリプレット障壁層といった障壁層を有することが好ましい。ここで、電子障壁層とは、発光層から正孔輸送層へ電子が漏れることを防ぐ層であり、正孔障壁層とは、発光層から電子輸送層へ正孔が漏れることを防ぐ層である。
トリプレット障壁層は、後述するように、発光層で生成する三重項励起子が、周辺の層へ拡散することを防止し、三重項励起子を発光層内に閉じ込めることによって三重項励起子の発光ドーパント以外の電子輸送層の分子上でのエネルギー失活を抑制する機能を有する。
トリプレット障壁層を設ける場合、発光層中の燐光発光性ドーパントの三重項エネルギーをＥ^T _d、トリプレット障壁層として用いる化合物の三重項エネルギーをＥ^T _TBとすると、Ｅ^T _d＜Ｅ^T _TBのエネルギー大小関係であれば、エネルギー関係上、燐光発光性ドーパントの三重項励起子が閉じ込められ（他分子へ移動できなくなり）、該ドーパント上で発光する以外のエネルギー失活経路が断たれ、高効率に発光することができると推測される。ただし、Ｅ^T _d＜Ｅ^T _TBの関係が成り立つ場合であってもこのエネルギー差ΔＥ^T＝Ｅ^T _TB−Ｅ^T _dが小さい場合には、実際の素子駆動環境である室温程度の環境下では、周辺の熱エネルギーにより吸熱的にこのエネルギー差ΔＥ^Tを乗り越えて三重項励起子が他分子へ移動することが可能であると考えられる。特に燐光発光の場合は蛍光発光に比べて励起子寿命が長いため、相対的に吸熱的励起子移動過程の影響が現れやすくなる。室温の熱エネルギーに対してこのエネルギー差ΔＥ^Tは大きい程好ましく、０．１ｅＶ以上であるとさらに好ましく、０．２ｅＶ以上であると特に好ましい。

本発明における三重項エネルギーとは、以下のようにして測定する。
まず、試料をＥＰＡ溶媒（ジエチルエーテル：イソペンタン：エタノール＝５：５：２（容積比））に１０μｍｏｌ／Ｌで溶解させ、燐光測定用試料とする。この燐光測定用試料を石英セルに入れ、温度７７Ｋで励起光を照射し、放射される燐光の燐光スペクトルを測定する。これを基に換算式Ｅ^T（ｅＶ）＝１２３９．８５／λ_edgeによって求めた値と定義する。「λ_edge」とは、縦軸に燐光強度、横軸に波長をとって、燐光スペクトルを表したときに、燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸の交点の波長値（単位：ｎｍ）を意味する。
発光層のホスト材料としては、Ａ_b−Ａ_h≦０．１ｅＶとなるものが好ましい。ここで、Ａ_bは障壁層材料のアフィニティーを表し、Ａ_hは発光層ホスト材料のアフィニティを表す。
本発明におけるアフィニティＡｆ（電子親和力）とは、材料の分子に電子を一つ与えた時に放出または吸収されるエネルギーをいい、放出の場合は正、吸収の場合は負と定義する。アフィニティＡｆは、イオン化ポテンシャルＩｐと光学エネルギーギャップＥｇ（Ｓ）とにより次のように規定する。
Ａｆ＝Ｉｐ−Ｅｇ（Ｓ）
ここで、イオン化ポテンシャルＩｐは、各材料の化合物から電子を取り去ってイオン化するために要するエネルギーを意味し、本発明では大気中光電子分光装置（ＡＣ−３、理研計器株式会社製）で測定した正の符号を持つ値である。光学エネルギーギャップＥｇ（Ｓ）は、伝導レベルと価電子レベルとの差をいい、本発明では各材料のジクロロメタン希薄溶液の紫外・可視光吸収スペクトルの長波長側接線とベースライン（吸収ゼロ）との交点の波長値をエネルギーに換算して求めた正の符号を持つ値である。
また、トリプレット障壁層を構成する材料の電子移動度は、電界強度０．０４〜０．５ＭＶ／ｃｍの範囲において、１０^-6ｃｍ²／Ｖｓ以上であることが望ましい。有機材料の電子移動度の測定方法としては、Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ法等幾つかの方法が知られているが、ここではインピーダンス分光法で決定される電子移動度をいう。
電子注入層は、電界強度０．０４〜０．５ＭＶ／ｃｍの範囲において、１０^-6ｃｍ²／Ｖｓ以上であることが望ましい。これにより陰極からの電子輸送層への電子注入が促進され、ひいては隣接する障壁層、発光層への電子注入も促進し、より低電圧での駆動を可能にするためである。

次に、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

中間体合成例１−１（中間体１−１の合成）
アルゴン雰囲気下、２−ブロモ−９，９−ジメチルフルオレン５５ｇ（２０１．３ｍｍｏｌ）にヨウ素２３ｇ（９０．６ｍｍｏｌ）、過ヨウ素酸２水和物９．４ｇ（４１．２ｍｍｏｌ）、水４２ｍｌ、酢酸３６０ｍｌ、及び硫酸１１ｍｌを加え、６５℃で３０分撹拌した後、９０℃で６時間撹拌した。
反応終了後に反応物を氷水に注入し、析出した結晶を濾取した。水で洗浄後、メタノールで洗浄することにより、６１ｇの白色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体１−１と同定した。（収率７６％）

中間体合成例１−２（中間体１−２の合成）
窒素雰囲気下、ジベンゾフラン１５０ｇ（０．８９ｍｏｌ）に酢酸１０００ｍｌを加え加熱溶解させた。さらに、臭素１８８ｇ（１．１８ｍｏｌ）を滴下して加えた後、室温で２０時間撹拌した。析出した結晶を濾取し、酢酸、水で順次洗浄した。粗生成物をメタノールにより数回再結晶を繰り返し、６６．８ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体１−２と同定した。（収率３０％）

中間体合成例１−３（中間体１−３の合成）
アルゴン雰囲気下、中間体１−２ ２４．７ｇ（１００．０ｍｍｏｌ）に脱水ＴＨＦ４００ｍｌを加え、−４０℃に冷却した。さらに、１．６Ｍ濃度のｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液６３ｍｌ（１００．０ｍｍｏｌ）を徐々に加えた。反応溶液を０℃まで加温しながら１時間攪拌した後、反応溶液を再び−７８℃まで冷却し、ホウ酸トリメチル２６．０ｇ（２５０．０ｍｍｏｌ）の脱水ＴＨＦの５０ｍｌ溶液を滴下して加えた。滴下後、反応溶液を室温で５時間攪拌した。１Ｎ塩酸２００ｍｌを加え、１時間攪拌後、水層を除去した。有機層をＭｇＳＯ₄で乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた固体をトルエンで洗浄し、１５．２ｇの白色結晶を得た。（収率７２％）

中間体合成例１−４（中間体１−４の合成）
アルゴン雰囲気下、４−ヨードブロモベンゼン２８．３ｇ（１００．０ｍｍｏｌ）、中間体１−３ ２２．３ｇ（１０５．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ［ＰＰｈ₃］₄ ２．３１ｇ（２．００ｍｍｏｌ）にトルエン１５０ｍｌ、ジメトキシエタン１５０ｍｌ、２Ｍ Ｎａ₂ＣＯ₃水溶液１５０ｍｌ（３００．０ｍｍｏｌ）を加え、１０時間加熱還流攪拌した。
反応終了後、試料を分液ロートに移しジクロロメタンにて抽出した。有機層をＭｇＳＯ₄で乾燥後、ろ過、濃縮した。濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、２４．２ｇの白色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体１−４と同定した。（収率７５％）

中間体合成例１−５（中間体１−５の合成）
アルゴン雰囲気下、４−ヨードブロモベンゼン２８．３ｇ（１００．０ｍｍｏｌ）、ジベンゾフラン−４−ボロン酸２２．３ｇ（１０５．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ［ＰＰｈ₃］₄ ２．３１ｇ（２．００ｍｍｏｌ）にトルエン１５０ｍｌ、ジメトキシエタン１５０ｍｌ、２Ｍ Ｎａ₂ＣＯ₃水溶液１５０ｍｌ（３００．０ｍｍｏｌ）を加え、１０時間加熱還流攪拌した。
反応終了後、試料を分液ロートに移しジクロロメタンにて抽出した。有機層をＭｇＳＯ₄で乾燥後、ろ過、濃縮した。濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、２６．２ｇの白色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体１−５と同定した。（収率８１％）

中間体合成例１−６（中間体１−６の合成）
合成例１−５において、４−ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体−１を３９．９ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、３５．７ｇの白色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体１−６と同定した。（収率８１％）

中間体合成例１−７（中間体１−７の合成）
９−フェニルカルバゾール１７．７ｇ（７２．７ｍｍｏｌ）、ヨウ化カリウム６．０３ｇ（３６．３ｍｍｏｌ）、ヨウ素酸カリウム７．７８ｇ（３６．４ｍｍｏｌ）に、硫酸５．９ｍｌ及びエタノール７０ｍｌを加え、７５℃にて２時間撹拌した。冷却後、水、酢酸エチルを加えて分液、抽出した後、重曹水、水を用いて有機層を洗浄し、濃縮し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、２１．８ｇの白色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体１−７と同定した。（収率８１％）

中間体合成例１−８（中間体１−８の合成）
アルゴン雰囲気下、中間体１−７ １３．１ｇ（３５．５ｍｍｏｌ）に脱水トルエン５０ｍｌ、脱水エーテル５０ｍｌを加え、−４５℃に冷却し、１．５８Ｍ濃度のｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液２５ｍｌ（３９．５ｍｍｏｌ）を滴下して、攪拌しながら１時間かけて−５℃まで昇温した。再び−４５℃まで冷却し、ホウ酸トリイソプロピル２５ｍｌ（１０９．０ｍｍｏｌ）を徐々に滴下してから２時間反応させた。
室温に戻した後、１０％希塩酸溶液を加えて攪拌し、有機層を抽出した。飽和食塩水で洗浄した後、ＭｇＳＯ₄で乾燥し、ろ別後、濃縮した。濃縮残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、得られた個体をｎ−ヘキサンで洗浄し、７．１ｇの白色固体を得た。（収率７０％）

中間体合成例１−９（中間体１−９の合成）
アルゴン雰囲気下、ジベンゾフラン７８．０ｇ（０．４６ｍｏｌ）に脱水テトラヒドロフラン６００ｍｌを加え、−３０℃に冷却し、１．６５Ｍ濃度のｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液３００ｍｌ（０．５０ｍｏｌ）を滴下して、攪拌しながら１時間かけて室温まで昇温した。室温で５時間撹拌後、−６０℃まで冷却し、１，２−ジブロモエタン６０ｍｌ（０．７０ｍｏｌ）を１時間かけて滴下した。
室温で１５時間撹拌した後、氷水１０００ｍｌに注ぎ、ジクロロメタンにて抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄した後、ＭｇＳＯ₄で乾燥し、濾過、濃縮した。濃縮残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、テトラヒドロフラン／メタノールで洗浄し、７０ｇの固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体１−９と同定した。（収率６２％）

中間体合成例２−１（中間体２−１の合成）
アルゴン雰囲気下、インドロ［２，３−ａ］カルバゾール（Ｓｙｎｌｅｔｔ ｐ．４２−４８ （２００５）に記載の方法に従って合成した。）１５．０ｇ（５８．５ｍｍｏｌ）、ヨードベンゼン１１．９ｇ（５８．５ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅１１．２ｇ（５８．５ｍｍｏｌ）、ｔｒａｎｓ−１，２−シクロヘキサンジアミン２０．０ｇ（１７５．５ｍｍｏｌ）、リン酸三カリウム３７．３ｇ（１７５．５ｍｍｏｌ）に脱水１，４−ジオキサン９０ｍｌを加えて、２４時間加熱還流攪拌した。反応溶液を減圧下で濃縮して得られた残渣に、トルエン５００ｍｌを加えて１２０℃に加熱し、不溶物を濾別した。濾液を減圧下で濃縮して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、１０．０ｇの白色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体２−１と同定した。（収率５１％）

中間体合成例２−２（中間体２−２の合成）
３，３−メチレンジインドール ２５．０ｇ（１０１．５ｍｍｏｌ）、オルトギ酸トリエチル１５．１ｇ（１０１．５ｍｍｏｌ）にメタノール４００ｍｌを加えた溶液に、濃硫酸１．４ｍｌを加えて、５時間加熱還流攪拌した。反応溶液を氷水浴で冷却し、析出物を濾取した。濾取した固体をメタノール５００ｍｌで洗浄することにより、１９．０ｇの茶褐色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体２−２と同定した。（収率７３％）

中間体合成例２−３（中間体２−３の合成）
アルゴン雰囲気下、中間体２−２ ５．１ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、ヨードベンゼン４．１ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅３．８ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、ｔｒａｎｓ−１，２−シクロヘキサンジアミン６．９ｇ（６０．０ｍｍｏｌ）、リン酸三カリウム１２．７ｇ（６０．０ｍｍｏｌ）に脱水１，４−ジオキサン５０ｍｌを加えて、４８時間加熱還流攪拌した。反応溶液を減圧下で濃縮して得られた残渣に、トルエン１０００ｍｌを加えて１２０℃に加熱し、不溶物を濾別した。濾液を減圧下で濃縮して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、１．７ｇの茶褐色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体２−３と同定した。（収率２６％）

中間体合成例２−４（中間体２−４の合成）
アルゴン雰囲気下、２−ブロモニトロベンゼン２５．０ｇ（１２３．８ｍｍｏｌ）、４−ジベンゾフランボロン酸３１．５ｇ（１４８．５ｍｍｏｌ）に、２Ｍ Ｎａ₂ＣＯ₃水溶液１２４ｍｌ（２４８ｍｍｏｌ）、ＤＭＥ（２５０ｍｌ）、トルエン（２５０ｍｌ）、Ｐｄ［ＰＰｈ₃］₄７．２ｇ（６．２ｍｍｏｌ）を加えて、１２時間加熱還流攪拌した。
反応終了後、室温まで冷却した。試料を分液ロートに移し、水（５００ｍｌ）を加え、ジクロロメタンにて抽出した。ＭｇＳＯ₄で乾燥後、ろ過、濃縮した。試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、２４．０ｇの白色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体２−４と同定した。（収率６７％）

中間体合成例２−５（中間体２−５の合成）
アルゴン雰囲気下、中間体２−４ ２４．０ｇ（８３．０ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン５４．４ｇ（２０７．４ｍｍｏｌ）にジメチルアセトアミド（１６６ｍｌ）を加え、２０時間加熱還流攪拌した。
反応終了後、室温まで冷却した。試料を分液ロートに移し、水（４００ｍｌ）を加え、ジクロロメタンにて抽出した。ＭｇＳＯ₄で乾燥後、ろ過、濃縮した。試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、１４．５ｇの白色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体２−５と同定した。（収率６８％）

中間体合成例２−６（中間体２−６の合成）
合成例２−４において、４−ジベンゾフランボロン酸の代わりに４−ジベンゾチオフェンボロン酸を３３．９ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、２８．４ｇの白色粉末を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体２−６と同定した。（収率７５％）

中間体合成例２−７（中間体２−７の合成）
合成例２−５において、中間体２−４の代わりに中間体２−６を２５．３ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、１４．７ｇの白色粉末を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体２−７と同定した。（収率６５％）

中間体合成例２−８（中間体２−８の合成）
１−インダノン１８．７ｇ（１４２．０ｍｍｏｌ）、塩化フェニルヒドラジニウム２０．５ｇ（１４２．０ｍｍｏｌ）をエタノール４００ｍｌに加えた溶液に、濃硫酸２．０ｍｌを加えて、８時間加熱還流攪拌した。反応溶液を放冷し、析出物を濾集した。濾取した固体をメタノール５００ｍｌで洗浄した。粗生成物を再結晶することにより、１７．５ｇの白色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体２−８と同定した。（収率６０％）

中間体合成例２−９（中間体２−９の合成）
１−インダノン１８．７ｇ（１４２．０ｍｍｏｌ）、４−ブロモフェニルヒドラジン塩酸塩３１．７ｇ（１４２．０ｍｍｏｌ）をエタノール４００ｍｌに加えた溶液に、濃硫酸２．０ｍｌを加えて、８時間加熱還流攪拌した。反応溶液を放冷し、析出物を濾集した。濾集した固体をメタノール５００ｍｌで洗浄した。粗生成物を再結晶することにより、２１．７ｇの白色固体として得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体２−９と同定した。（収率５４％）

合成実施例１（芳香族複素環誘導体（Ｈ１）の製造）
アルゴン雰囲気下、中間体１−５ ３．２ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、中間体２−１ ３．３ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ₂（ｄｂａ）₃ ０．１４ｇ（０．１５ｍｍｏｌ）、Ｐ（ｔＢｕ）₃ＨＢＦ₄ ０．０８７ｇ（０．３ｍｍｏｌ）、ｔ−ブトキシナトリウム１．９ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）に、無水キシレン５０ｍｌを加えて８時間加熱還流した。
反応終了後、反応液を５０℃に冷却し、セライト、及びシリカゲルを通して濾過を行い、濾液を濃縮した。得られた濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し白色固体を得た。粗生成物をトルエンにて再結晶し、２．９ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ１）と同定した。（収率５０％）

合成実施例２（芳香族複素環誘導体（Ｈ２）の製造）
合成実施例１において、中間体１−５の代わりに中間体１−４を３．２ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、３．０ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ２）と同定した。（収率５２％）

合成実施例３（芳香族複素環誘導体（Ｈ３）の製造）
合成実施例１において、中間体１−５の代わりに中間体１−６を４．４ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、３．７ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ３）と同定した。（収率５４％）

合成実施例４（芳香族複素環誘導体（Ｈ４）の製造）
合成実施例１において、中間体２−１の代わりに中間体２−３を３．３ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、３．０ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ４）と同定した。（収率５０％）

合成実施例５（芳香族複素環誘導体（Ｈ５）の製造）
合成実施例１において、中間体１−５の代わりに中間体１−４を３．２ｇ、中間体２−１の代わりに中間体２−３を３．３ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、２．９ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ５）と同定した。（収率５０％）

合成実施例６（芳香族複素環誘導体（Ｈ６）の製造）
合成実施例１において、中間体１−５の代わりに中間体１−６を４．４ｇ、中間体２−１の代わりに中間体２−３を３．３ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、３．２ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ６）と同定した。（収率４６％）

合成実施例７（芳香族複素環誘導体（Ｈ７）の製造）
合成実施例１において、中間体１−５の代わりに中間体１−６を４．４ｇ、中間体２−１の代わりに中間体２−５を２．６ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、３．１ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ７）と同定した。（収率５０％）

合成実施例８（芳香族複素環誘導体（Ｈ８）の製造）
合成実施例１において、中間体１−５の代わりに中間体１−６を４．４ｇ、中間体２−１の代わりに中間体２−７を２．７ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、３．０ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ８）と同定した。（収率４７％）

合成実施例９（芳香族複素環誘導体（Ｈ９）の製造）
アルゴン雰囲気下、中間体１−６ ８．８ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、中間体２−８ ４．１ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅３．８ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、ｔｒａｎｓ−１，２−シクロヘキサンジアミン６．９ｇ（６０．０ｍｍｏｌ）、リン酸三カリウム１２．７ｇ（６０．０ｍｍｏｌ）に脱水１，４−ジオキサン５０ｍｌを加えて、４８時間加熱還流攪拌した。反応溶液を減圧下で濃縮して得られた残渣に、トルエン１０００ｍｌを加えて１２０℃に加熱し、不溶物を濾別した。濾液を減圧下で濃縮して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、６．０ｇの白色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体（９−ａ）と同定した。
ｔ−ブトキシカリウム５．６ｇ（５０．０ｍｍｏｌ）を脱水ＴＨＦ（３００ｍｌ）に加え、０℃に冷却し、さらに上記で得られた白色個体 ５．６ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）を加え、０℃で１時間撹拌した。さらにヨウ化メチル７．１ｇ（５０．０ｍｍｏｌ）を徐々に加えた後、室温で４時間撹拌した。
反応終了後、反応溶液に水（１００ｍｌ）を加え、ジクロロメタンにて抽出した。ＭｇＳＯ₄で乾燥後、濾過、濃縮した。濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し白色固体を得た。粗生成物をトルエンにて再結晶し、３．５ｇの白色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ９）と同定した。（収率５９％）

合成実施例１０（芳香族複素環誘導体（Ｈ１０）の製造）
合成実施例９において、中間体１−６の代わりに中間体１−５を６．５ｇ、中間体２−８の代わりに中間体２−９を５．７ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、６．１ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記中間体（１０−ａ）と同定した。
アルゴン雰囲気下、中間体１０−ａ ５．５ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、中間体１−８ ３．４ｇ（１２．０ｍｍｏｌ）に、２Ｍ Ｎａ_２ＣＯ_３水溶液１０ｍｌ（２０．０ｍｍｏｌ）、ＤＭＥ（２０ｍｌ）、トルエン（２０ｍｌ）、Ｐｄ［ＰＰｈ_３］_４０．５８ｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加えて、１２時間加熱還流攪拌した。
反応終了後、室温まで冷却した。試料を分液ロートに移し、水（５０ｍｌ）を加え、ジクロロメタンにて抽出した。ＭｇＳＯ_４で乾燥後、ろ過、濃縮した。試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し白色固体を得た。粗生成物をトルエンにて再結晶し、３．３ｇの白色固体を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ１０）と同定した。（収率４５％）

合成実施例１１（芳香族複素環誘導体（Ｈ１１）の製造）
合成実施例１において、中間体１−５の代わりに中間体１−９を２．５ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、１．５ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ１１）と同定した。（収率３０％）

合成実施例１２（芳香族複素環誘導体（Ｈ１２）の製造）
合成実施例１において、中間体１−５の代わりに中間体１−９を２．５ｇ、中間体２−１の代わりに中間体２−３を３．３ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、１．７ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ１２）と同定した。（収率３４％）

合成実施例１３（芳香族複素環誘導体（Ｈ１３）の製造）
合成実施例１０において、中間体１−５の代わりに中間体１−９を４．９ｇ用いた以外は同様に反応を行ったところ、１．９ｇの白色結晶を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、下記芳香族複素環誘導体（Ｈ１３）と同定した。（収率３０％）

実施例１
（有機ＥＬ素子の作製）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍのＩＴＯ透明電極ライン付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄し、さらに、３０分間ＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）オゾン洗浄した。
洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている面上に前記透明電極を覆うようにして下記電子受容性化合物（Ａ）を蒸着し、膜厚５ｎｍのＡ膜を成膜した。このＡ膜上に、第１正孔輸送材料として下記芳香族アミン誘導体（Ｘ１）を蒸着し、膜厚１５７ｎｍの第１正孔輸送層を成膜した。第１正孔輸送層の成膜に続けて、第２正孔輸送材料として前記合成実施例１で得た芳香族複素環誘導体（Ｈ１）を蒸着し、膜厚１０ｎｍの第２正孔輸送層を成膜した。
この正孔輸送層上に、燐光用ホストである化合物（Ｂ）と燐光用ドーパントであるＩｒ（ｐｐｙ）₃とを厚さ４０ｎｍで共蒸着し、燐光発光層を得た。Ｉｒ（ｐｐｙ）₃の濃度は１０質量％であった。
続いて、この燐光発光層上に、厚さ２０ｎｍの化合物（Ｃ）、厚さ１ｎｍのＬｉＦ、厚さ８０ｎｍの金属Ａｌを順次積層し、陰極を形成した。なお、電子注入性電極であるＬｉＦは、１Å／ｍｉｎの成膜速度で形成した。

（有機ＥＬ素子の発光性能評価）
以上のように作製した有機ＥＬ素子を直流電流駆動により発光させ、輝度（Ｌ）、電流密度を測定し、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ²における電流効率（Ｌ／Ｊ）、駆動電圧（Ｖ）を求めた。さらに初期輝度２００００ｃｄ／ｍ²における素子寿命を求めた。結果を表１に示す。

実施例２〜１３
実施例１において、第２正孔輸送材料として芳香族複素環誘導体（Ｈ１）の代わりに、表１に記載の芳香族複素環誘導体を用いた以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。得られた有機ＥＬ素子を直流電流駆動により発光させ、輝度（Ｌ）、電流密度を測定し、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ²における電流効率（Ｌ／Ｊ）、駆動電圧（Ｖ）を求めた。さらに初期輝度２００００ｃｄ／ｍ²における素子寿命を求めた。結果を表１に示す。

比較例１〜５
実施例１において、第２正孔輸送材料として芳香族複素環誘導体（Ｈ１）の代わりに、下記比較化合物１〜５を用いた以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。得られた有機ＥＬ素子を直流電流駆動により発光させ、輝度（Ｌ）、電流密度を測定し、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ²における電流効率（Ｌ／Ｊ）、駆動電圧（Ｖ）を求めた。さらに初期輝度２００００ｃｄ／ｍ²における素子寿命を求めた。結果を表１に示す。

実施例１と実施例２との対比や、実施例４と実施例５との対比より、式（１ｃ）で表される構造の４位にＬ₂が結合することが好ましいことが分かる。
実施例１と実施例３との対比や、実施例４と実施例６との対比より、Ｌ₂がフェニレンであると好ましいことが分かる。
実施例７及び８と、実施例９又は実施例１０との対比より、ＸがＣＲ₆Ｒ₇であると好ましいことが分かる。
実施例９〜１３の対比より、Ｌ₂がフェニレン又は単結合であると好ましく、単結合であると特に好ましく、さらにＸがＣＲ₆Ｒ₇であることが好ましいことが分かる。
表１より明らかなように、本発明の含窒素芳香族複素環誘導体は、長寿命であり、高効率での駆動が可能な有機ＥＬ素子を実現する材料として有用である。

以上詳細に説明したように、本発明の含窒素芳香族複素環誘導体を有機ＥＬ素子に利用すると、発光効率が高く、かつ寿命の長い有機ＥＬ素子が得られる。このため、本発明の有機ＥＬ素子は、各種電子機器の光源等として極めて有用である。

Claims (18)

1. 下記式（２−１）又は（２−２）で表される含窒素芳香族複素環誘導体。
   

   

   ［式（２−１）、及び（２−２）において、
   Ｘは、ＣＲ_６Ｒ_７、ＳｉＲ_６Ｒ_７、酸素原子、硫黄原子を表す。
   Ｒ_１、Ｒ_３〜Ｒ_４及びＲ_６〜Ｒ_７は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜３０のアリール基、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表す。
   ａ及びｄは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
   ｅは、０〜２の整数を表す。
   Ｑは下記式（１ｃ）で表される構造である。］
   

   

   ［式（１ｃ）において、
   Ｙは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
   Ｌ_２は、単結合、又は下記式（７ａ）〜（７ｃ）のいずれかを表す。但し、Ｌ _２ は、式（１ｃ）で表される構造の４位の炭素と結合している。
   Ｒ_８及びＲ_９は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜３０のアリール基、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表す。
   ｆは、０〜３の整数を表す。
   ｇは、０〜４の整数を表す。］
   

   

   ［式（７ａ）〜（７ｃ）において、
   Ｒ_１１〜Ｒ_１３は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜２０のアリール基、環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表す。
   Ｒ_１４及びＲ_１５は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、環形成炭素数６〜２０のアリール基、環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基を表す。
   ｋ１〜ｋ３は、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。］
2. 下記式（３−１）又は（３−２）で表される含窒素芳香族複素環誘導体。
   

   

   ［式（３−１）、及び（３−２）において、
   Ｘは、ＣＲ_６Ｒ_７、ＳｉＲ_６Ｒ_７、酸素原子、硫黄原子を表す。
   Ｒ_１、Ｒ_３〜Ｒ_４及びＲ_６〜Ｒ_７は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜３０のアリール基、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表す。
   ａ及びｄは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
   ｅは、０〜２の整数を表す。
   Ｑは下記式（１ｃ）で表される構造である。］
   

   

   ［式（１ｃ）において、
   Ｙは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
   Ｌ_２は、単結合、又は下記式（７ａ）〜（７ｃ）のいずれかを表す。但し、Ｌ _２ は、式（１ｃ）で表される構造の４位の炭素と結合している。
   Ｒ_８及びＲ_９は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜３０のアリール基、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表す。
   ｆは、０〜３の整数を表す。
   ｇは、０〜４の整数を表す。］
   

   

   ［式（７ａ）〜（７ｃ）において、
   Ｒ_１１〜Ｒ_１３は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜２０のアリール基、環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表す。
   Ｒ_１４及びＲ_１５は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、環形成炭素数６〜２０のアリール基、環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基を表す。
   ｋ１〜ｋ３は、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。］
3. 下記式（５−１）又は（５−２）で表される含窒素芳香族複素環誘導体。
   

   

   ［式（５−１）、及び（５−２）において、
   Ｘは、ＮＲ_５、ＣＲ_６Ｒ_７、ＳｉＲ_６Ｒ_７、酸素原子、硫黄原子を表す。
   Ｒ_１〜Ｒ_２及びＲ_５〜Ｒ_７は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜３０のアリール基、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表す。
   ａ及びｃは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
   Ｑは下記式（１ｃ）で表される構造である。］
   

   

   ［式（１ｃ）において、
   Ｙは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
   Ｌ_２は、単結合、又は下記式（７ａ）〜（７ｃ）のいずれかを表す。但し、Ｌ _２ は、式（１ｃ）で表される構造の４位の炭素と結合している。
   Ｒ_８及びＲ_９は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜３０のアリール基、環形成原子数５〜３０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表す。
   ｆは、０〜３の整数を表す。
   ｇは、０を表す。］
   

   

   ［式（７ａ）〜（７ｃ）において、
   Ｒ_１１〜Ｒ_１３は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜２０のアリール基、環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基、ハロゲン原子若しくはシアノ基を表す。
   Ｒ_１４及びＲ_１５は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数３〜１５のシクロアルキル基、環形成炭素数６〜２０のアリール基、環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基を表す。
   ｋ１〜ｋ３は、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。］
4. 前記Ｌ_２が単結合で表される請求項１〜３のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体。
5. 前記Ｘが、前記ＮＲ_５を表す請求項３〜４のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体。
6. 前記Ｘが、酸素原子を表す請求項１〜４のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体。
7. 前記Ｘが、硫黄原子を表す請求項１〜４のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体。
8. 前記Ｘが、前記ＣＲ_６Ｒ_７を表す請求項１〜４のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体。
9. 前記Ｘが、前記ＳｉＲ_６Ｒ_７を表す請求項１〜４のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体。
10. 前記Ｙが、酸素原子を表す請求項１〜９のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体。
11. 前記Ｙが、硫黄原子を表す請求項１〜９のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体。
12. 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料である請求項１〜１１のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体。
13. 有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔輸送材料である請求項１〜１１のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体。
14. 陽極と陰極との間に発光層を含む複数の有機薄膜層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、請求項１〜１１のいずれかに記載の含窒素芳香族複素環誘導体を含有する有機薄膜層を少なくとも１層以上有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。
15. 前記有機薄膜層として少なくとも正孔輸送層を有し、前記含窒素芳香族複素環誘導体が該正孔輸送層に含有されている、請求項１４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
16. 前記発光層が、さらにりん光発光性材料を含有する請求項１４又は１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
17. 前記りん光発光性材料がイリジウム（Ｉｒ），オスミウム（Ｏｓ）又は白金（Ｐｔ）金属のオルトメタル化錯体である請求項１６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
18. 前記正孔輸送層に、下記式（Ａ）で表される化合物を含有する層が接合されている請求項１５〜１７のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    

    

    （上記式（Ａ）中、Ｒ^２１〜Ｒ^２６は互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立にシアノ基、−ＣＯＮＨ_２、カルボキシル基、又は−ＣＯＯＲ^２７（Ｒ^２７は炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数３〜２０のシクロアルキル基）を表す。ただし、Ｒ^２１及びＲ^２２、Ｒ^２３及びＲ^２４、及びＲ^２５及びＲ^２６の１又は２以上の対が一緒になって−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−で示される基を表してもよい。）

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