JPWO2013129491A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDF

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Abstract

シアノ基で置換された芳香族炭化水素基が結合したアジン環、シアノ基で置換された複素環基が結合したアジン環、又はシアノ基が直接結合したアジン環を有する、特定構造の化合物からなる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、及び陽極と陰極との間に、発光層を含有する有機薄膜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、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する有機薄膜層を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であり、寿命が長い有機エレクトロルミネッセンス素子を実現する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を提供する。

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ということもある。）に電圧を印加すると、陽極から正孔が、また陰極から電子が、それぞれ発光層に注入される。そして、発光層において、注入された正孔と電子とが再結合し、励起子が形成される。このとき、電子スピンの統計則により、一重項励起子及び三重項励起子が２５％：７５％の割合で生成する。発光原理に従って分類した場合、蛍光型では、一重項励起子による発光を用いるため、有機ＥＬ素子の内部量子効率は２５％が限界といわれている。一方、燐光型では、三重項励起子による発光を用いるため、一重項励起子から項間交差が効率的に行われた場合には内部量子効率が１００％まで高められることが知られている。
従来、有機ＥＬ素子においては、蛍光型、及び燐光型の発光メカニズムに応じ、最適な素子設計がなされてきた。特に燐光型の有機ＥＬ素子については、その発光特性から、蛍光素子技術の単純な転用では高性能な素子が得られないことが知られている。その理由は、一般的に以下のように考えられている。
まず、燐光発光は、三重項励起子を利用した発光であるため、発光層に用いる化合物のエネルギーギャップが大きくなくてはならない。何故なら、ある化合物の一重項エネルギー（最低励起一重項状態と基底状態とのエネルギー差をいう。）の値は、通常、その化合物の三重項エネルギー（最低励起三重項状態と基底状態とのエネルギー差をいう。）の値よりも大きいからである。
従って、燐光発光性ドーパント材料の三重項エネルギーを効率的に素子内に閉じ込めるためには、まず、燐光発光性ドーパント材料の三重項エネルギーよりも大きな三重項エネルギーを有するホスト材料を発光層に用いなければならない。さらに、発光層に隣接する電子輸送層及び正孔輸送層を設ける際に、電子輸送層及び正孔輸送層にも燐光発光性ドーパント材料よりも大きな三重項エネルギーを有する化合物を用いなければならない。このように、従来の有機ＥＬ素子の素子設計思想に基づく場合、蛍光型の有機ＥＬ素子に用いる化合物と比べて、より大きなエネルギーギャップを有する化合物を燐光型の有機ＥＬ素子に用いることにつながり、有機ＥＬ素子全体の駆動電圧が上昇する。
また、蛍光素子で有用であった酸化耐性や還元耐性の高い炭化水素系の化合物はπ電子雲の広がりが大きいため、エネルギーギャップが小さい。そのため、燐光型の有機ＥＬ素子では、このような炭化水素系の化合物が選択され難く、酸素や窒素などのヘテロ原子を含んだ有機化合物が選択され、その結果、燐光型の有機ＥＬ素子は、蛍光型の有機ＥＬ素子と比較して寿命が短いという問題を有する。
さらに、燐光発光性ドーパント材料の三重項励起子の励起子緩和速度が一重項励起子と比較して非常に長いことも素子性能に大きな影響を与える。即ち、一重項励起子からの発光は、発光に繋がる緩和速度が速いため、発光層の周辺層（例えば、正孔輸送層や電子輸送層）への励起子の拡散が起きにくく、効率的な発光が期待される。一方、三重項励起子からの発光は、スピン禁制であり緩和速度が遅いため、周辺層への励起子の拡散が起きやすく、特定の燐光発光性化合物以外からは熱的なエネルギー失活が起きてしまう。つまり、蛍光型の有機ＥＬ素子と比較して、電子及び正孔の再結合領域のコントロールがより重要となる。
以上のような理由により、燐光型の有機ＥＬ素子の高性能化においては、蛍光型の有機ＥＬ素子と異なる材料選択及び素子設計が必要となる。
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し、且つ正孔輸送性材料の主要骨格として知られているカルバゾール誘導体は、有用な燐光ホスト材料として用いられていた。
特許文献１には、２つのカルバゾールが連結したビスカルバゾール骨格に含窒素複素環基を導入した化合物を有機ＥＬ素子用材料として用いることが記載されている。この化合物は、正孔輸送性のカルバゾール骨格に対して電子欠乏性の含窒素複素環基を導入することにより、電荷輸送のバランスをとった分子設計となっている。また、特許文献２には、２つのカルバゾールがビフェニル基を介して結合したＮ，Ｎ−ビスカルバゾール化合物に対して、２つのカルバゾール間のビフェニル基に電子吸引性基を導入することにより、電荷の注入性を向上させることが記載されている。
しかし、有機ＥＬ素子の寿命のさらなる向上が求められており、より長寿命を実現可能な有機ＥＬ素子用材料の開発が望まれている。
ＷＯ２０１１／１３２６８４号公報 特開２０１１−１７６２５８号公報
本発明は、寿命が長い有機ＥＬ素子を実現可能な有機ＥＬ素子用材料、及び有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
本発明者らが前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、下記式（Ｉ）で表される中心骨格に、シアノ基で置換された芳香族炭化水素基が結合したアジン環、シアノ基で置換された複素環基が結合したアジン環、又はシアノ基が直接結合したアジン環が特定の位置で結合した構造の化合物を有機ＥＬ素子用材料として用いることにより、従来より寿命が向上した有機ＥＬ素子を実現可能であることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、以下の態様を提供するものである。
１．下記式（Ｉ）で表される有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
Figure 2013129491
［式（Ｉ）中、
Ａ1及びＡ2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６〜３０の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。
Ｘ1〜Ｘ8及びＹ1〜Ｙ8は、それぞれ独立に、Ｎ（窒素原子）又はＣＲa（Ｃは炭素原子）を表す。
Ｒaは、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基又はハロゲン原子を表す。
Ｒaが複数ある場合、複数のＲaは互いに同一でも異なっていてもよい。
Ｌ1は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の２価の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の２価の複素環基を表す。
ｎは０〜３の整数を表す。ただし、ｎ＝０の場合、Ｌ1は単結合であり、Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ8及びＡ2の１つは、直接結合する。
Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ8及びＡ2の１つは、Ｌ1を介してもしくは直接結合している。
ｓａ及びｔａは、それぞれ独立に、０〜５の整数を表し、ｓｂ、ｔｂ及びｔｃはそれぞれ０〜４の整数を表し、ｓｃは０〜３の整数を表し、ｓａ＋ｓｂ＋ｓｃ＋ｔａ＋ｔｂ＋ｔｃは１〜５の整数である。
ｓａが１〜５の場合、Ａ1と（Ｑ1）saのＱ1は結合している。ｓｂが１〜４の場合、Ｘ1〜Ｘ4の少なくとも１つと（Ｑ1）sbのＱ1は結合している。ｓｃが１〜３の場合、Ｘ5〜Ｘ8の少なくとも１つと（Ｑ1）scのＱ1は結合している。
ｔａが１〜５の場合、Ａ2と（Ｑ2）taのＱ2は結合している。ｔｂが１〜４の場合、Ｙ5〜Ｙ8の少なくとも１つと（Ｑ2）tbのＱ2は結合している。ｔｃが１〜４の場合Ｙ1〜Ｙ4の少なくとも１つと（Ｑ2）tcのＱ2は結合している。
Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、−Ａｚ−Ｗqを表す。
ｑは１〜４の整数を表す。
Ｑ1が複数ある場合、複数のＱ1は互いに同一でも異なっていてもよい。Ｑ2が複数ある場合、複数のＱ2は互いに同一でも異なっていてもよい。
上記Ａｚは下記式（Ｘ）で表される環の（ｑ＋１）価の基である。
Figure 2013129491
（上記式（Ｘ）において、Ｚ1〜Ｚ5は、それぞれ独立に、窒素原子又はＣＲbを表す。
前記ＣＲbにおいて、Ｒbは、前記Ｒaと同義である。ただし、Ｚ1〜Ｚ5のうち、隣接する２つがＣＲbである場合、隣接するＣＲbにおけるＲbの一部同士が結合して環構造を形成していてもよい。
Ｒbが複数存在する場合、複数のＲbは互いに同一でも異なっていてもよい。）
Ａｚが複数ある場合、複数のＡｚは互いに同一でも異なっていてもよい。
Ｗは、シアノ基、シアノ基で置換された環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又はシアノ基で置換された環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。ただし、シアノ基で置換された環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、及びシアノ基で置換された環形成原子数５〜３０の複素環基は、シアノ基以外の置換基を有していてもよい。Ｗが複数ある場合、複数のＷは互いに同一でも異なっていてもよい。］
２．下記式（II）で表される上記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
Figure 2013129491
［式（II）中、
Ａ1、Ａ2、Ｘ1〜Ｘ8、Ｙ1〜Ｙ8、Ｌ1、ｎ、ｓａ、ｓｂ、ｓｃ、ｔａ、ｔｂ、Ｑ1、Ｑ2の定義は前記と同じであり、ｔｃは０〜３の整数を表し、ｓａ＋ｓｂ＋ｓｃ＋ｔａ＋ｔｂ＋ｔｃは１〜５の整数である。
Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ4の１つは、Ｌ1を介してもしくは直接結合している。］
３．下記式（III）で表される上記１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
Figure 2013129491
［式（III）中、
Ａ1、Ａ2、Ｘ1〜Ｘ8、Ｙ1〜Ｙ8、Ｌ1、ｎ、Ｑ1、Ｑ2の定義は前記と同じである。ｓａ及びｔａは、それぞれ独立に、０〜５の整数を表し、ｓａ＋ｔａは１〜５の整数である。
Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ4の１つは、Ｌ1を介してもしくは直接結合している。］
４．Ｘ7とＹ3が、Ｌ1を介してもしくは直接結合している上記１〜３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用材料。
５．Ｘ6とＹ2が、Ｌ1を介してもしくは直接結合している上記１〜３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用材料。
６．Ｘ6とＹ3が、Ｌ1を介してもしくは直接結合している上記１〜３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用材料。
７．Ａｚが、置換もしくは無置換のピリミジン環、置換もしくは無置換のトリアジン環、置換もしくは無置換のピリジン環、及び置換もしくは無置換のキナゾリン環からなる群から選択される環の（ｑ＋１）価のである上記１〜６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用材料。
８．Ｌ1がフェニレン基（ｎ＝１〜３）又は単結合（ｎ＝０）である上記１〜７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用材料。
９．Ｗが、シアノ置換フェニル基、シアノ置換ビフェニル基、シアノ置換９，９−ジフェニルフルオレニル基、シアノ置換９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル基、シアノ置換９，９−ジメチルフルオレニル基、シアノ置換ジベンゾフラニル基、又はシアノ置換ジベンゾチオフェニル基である上記１〜８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用材料。
１０．ｓａ、ｓｂ、ｓｃ、ｔａ、ｔｂ及びｔｃが、それぞれ０又は１である上記１〜９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用材料。
１１．ｔａ、ｔｂ及びｔｃが、０である上記１〜１０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用材料。
１２．ｓａ＋ｓｂ＋ｓｃ＋ｔａ＋ｔｂ＋ｔｃが１である上記１〜１１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用材料。
１３．ｑが１又は２である上記１〜１２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用材料。
１４．ｑが１である上記１〜１３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用材料。
１５．陰極と陽極との間に発光層を含む１層以上の有機薄膜層を有し、前記有機薄膜層の少なくとも１層が、上記１〜１４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用材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
１６．前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する上記１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１７．前記発光層が燐光発光材料を含有し、前記燐光発光材料がイリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、白金（Ｐｔ）から選択される金属原子のオルトメタル化錯体である上記１５又は１６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１８．前記発光層が、第１ホスト材料と、第２ホスト材料とを含有し、前記第１ホスト材料が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であり、前記第２ホスト材料が、下記式（１）で表される化合物であることを特徴とする上記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。
Figure 2013129491
［式（１）中、
Ｚ11は、aにおいて縮合している下記式（１−１）又は（１−２）で表される環構造を表す。Ｚ12は、ｂにおいて縮合している下記式（１−１）又は（１−２）で表される環構造を表す。ただし、Ｚ11又はＺ12の少なくともいずれか１つは下記式（１−１）で表される。
Ｍ1は、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の窒素含有ヘテロ芳香族環であり、
Ｌ2は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の２価の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の２価の複素環基、環形成炭素数５〜３０のシクロアルキレン基、又は、これらが連結した基を表す。
ｋは、１又は２を表す。］
Figure 2013129491
［上記式（１−１）において、
ｃは、前記式（１）のａ又はｂにおいて縮合していることを表す。
上記（１−２）において、ｄ，ｅ及びｆのいずれか１つは、前記式（１）のａ又はｂにおいて縮合していることを表す。
上記式（１−１）および（１−２）において、
Ｘ11は、硫黄原子、酸素原子、Ｎ−Ｒ19、又はＣ（Ｒ20）（Ｒ21）を表す。
Ｒ11〜Ｒ21は、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
また、隣り合うＲ11〜Ｒ21は互いに結合して環を形成していてもよい。］
１９．前記第２ホスト材料が、下記式（２）で表される上記１８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2013129491
［式（２）中、
Ｚ11は、aにおいて縮合している前記式（１−１）又は（１−２）で表される環構造を表す。Ｚ12は、ｂにおいて縮合している前記式（１−１）又は（１−２）で表される環構造を表す。但し、Ｚ11又はＺ12の少なくともいずれか１つは前記式（１−１）で表される。
Ｌ2は、前記式（１）におけるＬ2と同義である。
Ｘ12〜Ｘ14は、それぞれ独立に、窒素原子、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子であり、Ｘ12〜Ｘ14のうち少なくとも１つは窒素原子である。
Ｙ11〜Ｙ13は、それぞれ独立に、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子を表す。
Ｒ31は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
Ｒ31が複数存在する場合、複数のＲ31は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ31は互いに結合して環を形成していてもよい。
ｋは１又は２を表し、ｍは０〜４の整数を表す。
前記式（１−１）におけるｃは、前記式（２）のａ又はｂにおいて縮合し、
前記式（１−２）におけるｄ，ｅ及びｆのいずれか１つは、前記式（２）のａ又はｂにおいて縮合する。］
２０．前記第２ホスト材料が、下記式（３）で表される上記１８又は１９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2013129491
［式（３）中
Ｌ2は、前記式（１）におけるＬ2と同義である。
Ｘ12〜Ｘ14は、それぞれ独立に、窒素原子、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子であり、Ｘ12〜Ｘ14のうち少なくとも１つは窒素原子である。
Ｙ11〜Ｙ13は、それぞれ独立に、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子を表す。
Ｒ31は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
Ｒ31が複数存在する場合、複数のＲ31は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ31は互いに結合して環を形成していてもよい。
ｍは、０〜４の整数を表す。
Ｒ41〜Ｒ48は、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
また、隣り合うＲ41〜Ｒ48は互いに結合して環を形成していてもよい。］
２１．前記第２ホスト材料が、下記式（４）で表される上記１８〜２０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。
Figure 2013129491
［式（４）において、
Ｌ2は、前記式（１）におけるＬ2と同義である。
Ｘ12〜Ｘ14は、それぞれ独立に、窒素原子、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子であり、Ｘ12〜Ｘ14のうち少なくとも１つは窒素原子である。
Ｙ11〜Ｙ13は、それぞれ独立に、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子を表す。
Ｒ31は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
Ｒ31が複数存在する場合、複数のＲ31は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ31は互いに結合して環を形成していてもよい。
ｍは、０〜４の整数を表す。
Ｌ3およびＬ4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６〜３０の２価の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の２価の複素環基、環形成炭素数５〜３０のシクロアルキレン基、又は、これらが連結した基を表す。
Ｒ51〜Ｒ54は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
Ｒ51が複数存在する場合、複数のＲ51は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ51は互いに結合して環を形成していてもよい。
Ｒ52が複数存在する場合、複数のＲ52は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ52は互いに結合して環を形成していてもよい。
Ｒ53が複数存在する場合、複数のＲ53は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ53は互いに結合して環を形成していてもよい。
Ｒ54が複数存在する場合、複数のＲ51は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ54は互いに結合して環を形成していてもよい。
Ｍ2は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。
ｐ及びｓは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表し、ｑ及びｒは、それぞれ独立に、０〜３の整数を表す。］
２２．前記発光層が、第１ホスト材料と第２ホスト材料とを含有し、前記第１ホスト材料が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であり、前記第２ホスト材料がシアノ基を有さない化合物である、上記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。
本発明によれば、寿命が長い有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを実現する有機エレクトロルミネッセンス素子用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。
（有機エレクトロルミネッセンス素子用材料）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料（以下、「有機ＥＬ素子用材料」と略称することがある。）の一態様は、下記式（Ｉ）で表される化合物である。
Figure 2013129491
［式（Ｉ）中、
Ａ1及びＡ2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６〜３０の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。
Ｘ1〜Ｘ8及びＹ1〜Ｙ8は、それぞれ独立に、Ｎ（窒素原子）又はＣＲa（Ｃは炭素原子）を表す。
Ｒaは、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基又はハロゲン原子を表す。
Ｒaが複数ある場合、複数のＲaは互いに同一でも異なっていてもよい。
Ｌ1は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の２価の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の２価の複素環基を表す。
ｎは０〜３の整数を表す。ただし、ｎ＝０の場合、Ｌ1は単結合であり、Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ8及びＡ2の１つは、直接結合する。
Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ8及びＡ2の１つは、Ｌ1を介してもしくは直接結合している。
ｓａ及びｔａは、それぞれ独立に、０〜５の整数を表し、ｓｂ、ｔｂ及びｔｃはそれぞれ０〜４の整数を表し、ｓｃは０〜３の整数を表し、ｓａ＋ｓｂ＋ｓｃ＋ｔａ＋ｔｂ＋ｔｃは１〜５の整数である。
ｓａが１〜５の場合、Ａ1と（Ｑ1）saのＱ1は結合している。ｓｂが１〜４の場合、Ｘ1〜Ｘ4の少なくとも１つと（Ｑ1）sbのＱ1は結合している。ｓｃが１〜３の場合、Ｘ5〜Ｘ8の少なくとも１つと（Ｑ1）scのＱ1は結合している。
ｔａが１〜５の場合、Ａ2と（Ｑ2）taのＱ2は結合している。ｔｂが１〜４の場合、Ｙ5〜Ｙ8の少なくとも１つと（Ｑ2）tbのＱ2は結合している。ｔｃが１〜４の場合Ｙ1〜Ｙ4の少なくとも１つと（Ｑ2）tcのＱ2は結合している。
Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、−Ａｚ−Ｗqを表す。
ｑは１〜４の整数を表す。
Ｑ1が複数ある場合、複数のＱ1は互いに同一でも異なっていてもよい。Ｑ2が複数ある場合、複数のＱ2は互いに同一でも異なっていてもよい。
上記Ａｚは下記式（Ｘ）で表される環の（ｑ＋１）価の基である。
Figure 2013129491
（上記式（Ｘ）において、Ｚ1〜Ｚ5は、それぞれ独立に、窒素原子又はＣＲbを表す。
前記ＣＲbにおいて、Ｒbは、前記Ｒaと同義である。ただし、Ｚ1〜Ｚ5のうち、隣接する２つがＣＲbである場合、隣接するＣＲbにおけるＲbの一部同士が結合して環構造を形成していてもよい。
Ｒbが複数存在する場合、複数のＲbは互いに同一でも異なっていてもよい。）
Ａｚが複数ある場合、複数のＡｚは互いに同一でも異なっていてもよい。
Ｗは、シアノ基、シアノ基で置換された環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又はシアノ基で置換された環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。ただし、シアノ基で置換された環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、及びシアノ基で置換された環形成原子数５〜３０の複素環基は、シアノ基以外の置換基を有していてもよい。Ｗが複数ある場合、複数のＷは互いに同一でも異なっていてもよい。］
前記式（Ｉ）で表される有機ＥＬ素子用材料は、下記式（II）で表されると好ましい。
Figure 2013129491
［式（II）中、
Ａ1、Ａ2、Ｘ1〜Ｘ8、Ｙ1〜Ｙ8、Ｌ1、ｎ、ｓａ、ｓｂ、ｓｃ、ｔａ、ｔｂ、Ｑ1、Ｑ2の定義は前記と同じであり、ｔｃは０〜３の整数を表し、ｓａ＋ｓｂ＋ｓｃ＋ｔａ＋ｔｂ＋ｔｃは１〜５の整数である。
Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ4の１つは、Ｌ1を介してもしくは直接結合している。］
Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ4の１つとの、Ｌ1を介してもしくは直接の結合は、具体的には、Ｘ6−（Ｌ1）n−Ｙ3、Ｘ6−（Ｌ1）n−Ｙ2、Ｘ6−（Ｌ1）n−Ｙ1、Ｘ6−（Ｌ1）n−Ｙ4、Ｘ7−（Ｌ1）n−Ｙ3、Ｘ7−（Ｌ1）n−Ｙ2、Ｘ7−（Ｌ1）n−Ｙ1、Ｘ7−（Ｌ1）n−Ｙ4、Ｘ5−（Ｌ1）n−Ｙ3、Ｘ5−（Ｌ1）n−Ｙ2、Ｘ5−（Ｌ1）n−Ｙ1、Ｘ5−（Ｌ1）n−Ｙ4、Ｘ8−（Ｌ1）n−Ｙ3、Ｘ8−（Ｌ1）n−Ｙ2、Ｘ8−（Ｌ1）n−Ｙ1、Ｘ8−（Ｌ1）n−Ｙ4が挙げられる。
前記式（Ｉ）で表される有機ＥＬ素子用材料は、下記(II−１)で表されるとより好ましい。
Figure 2013129491
［式（II−１）中、
Ａ1、Ａ2、Ｘ1〜Ｘ8、Ｙ1〜Ｙ8、Ｌ1、ｎ、ｓａ、ｓｂ、ｔａ、ｔｂ、Ｑ1、Ｑ2の定義は前記と同じである。
Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ4の１つは、Ｌ1を介してもしくは直接結合している。］
前記式（Ｉ）で表される有機ＥＬ素子用材料は、下記(III)で表されるとさらに好ましい。
Figure 2013129491
［式（III）中、
Ａ1、Ａ2、Ｘ1〜Ｘ8、Ｙ1〜Ｙ8、Ｌ1、ｎ、Ｑ1、Ｑ2の定義は前記と同じである。ｓａ及びｔａは、それぞれ独立に、０〜５の整数を表し、ｓａ＋ｔａは１〜５の整数である。
Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ4の１つは、Ｌ1を介してもしくは直接結合している。］
式（Ｉ）〜(III)において、Ｘ7とＹ3が、Ｌ1を介してもしくは直接結合している構造、Ｘ6とＹ2が、Ｌ1を介してもしくは直接結合している構造、Ｘ6とＹ3が、Ｌ1を介してもしくは直接結合している構造、が好ましい。例えば、下記式（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）で表す構造が好ましい。
Figure 2013129491
［式（I−１）〜（I−３）中、
Ａ1、Ａ2、Ｘ1〜Ｘ8、Ｙ1〜Ｙ8、Ｌ1、ｎ、ｓａ、ｓｂ、ｓｃ、ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、Ｑ1、Ｑ2の定義は前記式（II）と同じである。］
以下、式（Ｉ）〜(III)、式（II−１）、式（I−１）〜（I−３）における各基の詳細について説明する。
前記Ａ1、Ａ2、Ｒa及びＲbの示す環形成炭素数６〜３０（好ましくは環形成炭素数６〜１４）の芳香族炭化水素基としては、非縮合芳香族炭化水素基及び縮合芳香族炭化水素基が挙げられ、より具体的には、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、フェナントレニル基、フルオレニル基、スピロフルオレニル基、９，９−ジフェニルフルオレニル基、９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル基、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等が挙げられ、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、フルオランテニル基が好ましい。
Ｌ1の示す環形成炭素数６〜３０の２価の芳香族炭化水素基の例としては、前記Ａ1、Ａ2、Ｒa及びＲbの示す芳香族炭化水素基を２価としたものが挙げられ、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基が好ましい。
前記Ａ1、Ａ2、Ｒa及びＲbの示す環形成原子数５〜３０（好ましくは環形成原子数５〜１４）の複素環基としては、非縮合複素環基及び縮合複素環基が挙げられ、より具体的には、ピロール環、イソインドール環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、イソキノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、インドール環、キノリン環、アクリジン環、ピロリジン環、ジオキサン環、ピペリジン環、モルフォリン環、ピペラジン環、カルバゾール環、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、ベンゾチアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピラン環、ジベンゾフラン環、ベンゾ［ｃ］ジベンゾフラン環及びこれらの誘導体から形成される基等が挙げられ、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、ジベンゾチオフェン環及びこれらの誘導体から形成される基が好ましい。
Ｌ1の示す環形成原子数５〜３０の２価の複素環基の例としては、前記Ａ1、Ａ2、Ｒa及びＲbの示す複素環基を２価としたものが挙げられ、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基が好ましい。
前記Ｒa及びＲbの示す炭素数１〜３０（好ましくは炭素数１〜６）の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、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、アダマンチル基等が挙げられ、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、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が好ましい。
前記Ｒa及びＲbの示す置換もしくは無置換のシリル基の例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリブチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、ジメチルイソプロピルシリル基、ジメチルプロピルシリル基、ジメチルブチルシリル基、ジメチルターシャリーブチルシリル基、ジエチルイソプロピルシリル基、フェニルジメチルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ジフェニルターシャリーブチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられ、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基が好ましい。
前記Ｒa及びＲbの示す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、フッ素が好ましい。
ｓａ及び／又はｔａが１以上の場合、本発明の化合物のキャリア輸送性のバランス調整を目的として、Ａ1及びＡ2を適宜選択することが望ましい。このように、Ａ1及びＡ2を適宜選択することは、本発明の化合物を有機ＥＬ素子における発光層のホスト材料に用いる場合にも有効である。
Ａ1及びＡ2は、単結合または置換もしくは無置換のフェニル基であることが好ましく、単結合またはフェニル基であることがさらに好ましい。
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、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）、シアノ基、炭素数１〜２０（好ましくは１〜６）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。具体的には前記Ｒaで挙げたものと同じものが挙げられ、中でも、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルキルシリル基、アリール基（芳香族炭化水素基）、ヘテロアリール基（複素環基）が特に好ましい。
なお、本明細書において、「置換もしくは無置換の炭素数ａ〜ｂのＸＸ基」という表現における「炭素数ａ〜ｂ」は、ＸＸ基が無置換である場合の炭素数を表すものであり、ＸＸ基が置換されている場合の置換基の炭素数は含めない。
本明細書において、「水素原子」とは、中性子数が異なる同位体、すなわち、軽水素（protium）、重水素（deuterium）、三重水素（tritium）、を包含する。
Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、−Ａｚ−Ｗqを表す。
ｑは１〜４の整数を表す。
上記Ａｚは前記式（Ｘ）で表される環の（ｑ＋１）価の基である。
Ｗは、シアノ基、シアノ基で置換された環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又はシアノ基で置換された環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。ただし、シアノ基で置換された環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、及びシアノ基で置換された環形成原子数５〜３０の複素環基は、シアノ基以外の置換基を有していてもよい。Ｗが複数ある場合、複数のＷは互いに同一でも異なっていてもよい。
式（Ｘ）において、隣接するＣＲbにおけるＲbの一部同士が結合して環構造を形成していてもよい場合の環としては、前記Ａ1、Ａ2、Ｒa及びＲbの示す芳香族炭化水素環基や複素環基を環としたものが挙げられる。
式（Ｘ）で表される環の（ｑ＋１）価の基、すなわちＡｚとしては、イソキノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、キナゾリン環、キノリン環、アクリジン環の（ｑ＋１）価の基が挙げられ、これらの環は置換されていても無置換であってもよい。好ましくは、ピリミジン環、トリアジン環、ピリジン環、キナゾリン環、フェナントロリン環の（ｑ＋１）価の基が挙げられる。
中でも、Ａｚとしては、置換もしくは無置換のピリミジン環、置換もしくは無置換のトリアジン環、置換もしくは無置換のピリジン環、及び置換もしくは無置換のキナゾリン環の（ｑ＋１）価の基が特に好ましい。
また、式（Ｘ）で表される環の好ましい置換基としては、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数１〜３０のハロアルキル基、炭素数１〜３０のハロアルコキシ基、シリル基、環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、環形成原子数５〜３０の複素環基が挙げられる。
このアルキル基、シリル基、芳香族炭化水素基、複素環基としては、前記Ａ1、Ａ2、Ｒa及びＲbと同様の例が挙げられる。
ハロアルキル基としては、前記アルキル基において１以上の水素原子がハロゲン原子で置換されたものが挙げられる。ハロゲン原子としてはフッ素が好ましい。トリフルオロメチル基、２，２−トリフルオロエチル基等が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等が挙げられる。ハロアルコキシ基としては、前記アルコキシ基において１以上の水素原子がハロゲン原子で置換されたものが挙げられる。ハロゲン原子としてはフッ素が好ましい。
前記Ｑ1及びＱ2としては、以下に示す基が挙げられる。
Figure 2013129491
Figure 2013129491
上記式中、Ｒは、置換基を表わし、前記Ｒa、Ｒbで挙げたものと同義である。Ｒが複数ある場合、複数のＲは互いに同一でも異なっていてもよい。Ｒとして好ましくは、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のチオフェニル基が挙げられる。
上記式中、Ｗは前記と同義であり、ｐは１〜５の整数を表す。
前記Ｗとしては、シアノ基を１つ以上（１〜５、好ましくは１〜２、さらに好ましくは１）置換基として有する環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又はシアノ基を１つ以上（１〜５、好ましくは１〜２、さらに好ましくは１）置換基として有する環形成原子数５〜３０の複素環基が好ましい。ただし、Ｗである環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、及び環形成原子数５〜３０の複素環基は、シアノ基以外の置換基を有していてもよい。
Ｗであるシアノ基置換された環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、及びシアノ基置換された環形成原子数５〜３０の複素環基としては、シアノ基置換されたフェニル基、シアノ基置換されたビフェニル基、シアノ基置換されたナフチル基、シアノ基置換されたフェナントリル基、シアノ基置換された９，９−ジフェニルフルオレニル基、シアノ基置換された９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル基、シアノ基置換された９，９−ジメチルフルオレニル基、シアノ基置換されたジベンゾフラニル基、シアノ基置換されたジベンゾチオフェニル基、シアノ基置換されたトリフェニレニル基、シアノ基置換されたジベンゾチオフェニル基、シアノ基置換されたジベンゾチオフェニル基、シアノ基置換されたジベンゾフラニル基等が挙げられる。
Ｗとしては、シアノ基置換されたフェニル基、シアノ基置換されたビフェニル基、シアノ基置換された９，９−ジフェニルフルオレニル基、シアノ基置換された９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル基、シアノ基置換された９，９−ジメチルフルオレニル基、シアノ基置換されたジベンゾフラニル基、シアノ基置換されたジベンゾチオフェニル基、シアノ基が好ましく、シアノ基置換されたフェニル基、４−シアノビフェニル基、３−シアノビフェニル基、２−シアノビフェニル基などのシアノ基置換されたビフェニル基、シアノ基置換された９，９−ジフェニルフルオレニル基、シアノ基置換された９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル基、シアノ基置換された９，９−ジメチルフルオレニル基、シアノ基置換されたジベンゾフラニル基、シアノ基置換されたジベンゾチオフェニル基がより好ましい。
Ｗが、シアノ基置換されたフェニル基、シアノ基置換されたビフェニル基、又はシアノ基置換されたフルオレニル基であることにより、三重項エネルギー（最低励起三重項状態と基底状態とのエネルギー差）が、Ｗがシアノ基の場合と比較して大きくなる傾向がある。そのため、当該化合物を有機エレクトロ素子の発光層に含有させた場合に、発光効率が高くなるため、さらに好ましい。
Ｗのシアノ基で置換された環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、及びシアノ基で置換された環形成原子数５〜３０の複素環基が、シアノ基以外の置換基を有していてもよい場合の置換基としては、前記「置換もしくは無置換」の任意の置換基と同様の例が挙げられる。
前記Ｌ1は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６の２価の単環炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数６以下の２価の単環複素環基であることが好ましい。これにより下記式（ａ）、（ｂ）で表される環（例えばカルバゾール環やアザカルバゾール環；以下、これらをカルバゾール誘導体と称することがある。）同士のねじれが小さくなり、π電子の共役が保持されやすい。そのため、ＨＯＭＯ（最高被占有分子軌道）が２つのカルバゾール誘導体で構成されるビスカルバゾール骨格全体にわたって拡がり、ビスカルバゾール骨格の正孔輸送・注入性が保持されるため好ましい。中でも、前記Ｌ1は、フェニレン基（ｎ＝１〜３）又は単結合（ｎ＝０）であることが好ましい。
Figure 2013129491
前記ｓａ、ｓｂ、ｓｃ、ｔａ、ｔｂ及びｔｃが、それぞれ０又は１であると好ましく、ｔａ、ｔｂ及びｔｃが、０であるとさらに好ましい。
また、ｓａ＋ｓｂ＋ｓｃ＋ｔａ＋ｔｂ＋ｔｃが１であると好ましい。
前記ｑが１又は２であると好ましく、ｑが１であると好ましい。前記ｑが１又は２である場合、本発明の有機ＥＬ素子用材料のＬＵＭＯとＨＯＭＯのエネルギーレベルのバランスがより良好となり、該有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子の発光効率がより良好となる。
本発明の一態様である上記有機ＥＬ素子用材料は、シアノ基で置換された芳香族炭化水素基、シアノ基で置換された複素環基、又はシアノ基を、アジン環（Ａｚ）に導入した、−Ａｚ−Ｗqで表されるシアノ基含有アジン環の電子輸送ユニットＱ1及び／又はＱ2を、正孔輸送性のビスカルバゾール骨格に導入することにより、分子内のキャリアバランスが良好となり、それを用いた有機ＥＬ素子が、長寿命化する。
また、本発明の一態様である上記有機ＥＬ素子用材料は、前記式（II−１）、前記式（III）に示すように、電子輸送ユニットＱ1及び／又はＱ2を、ビスカルバゾール骨格の末端側に導入することが好ましい。この場合、正孔輸送性ユニットであるビスカルバゾール骨格のＨＯＭＯの拡がり（π電子雲の拡がり）を大きく保てるので、良好な正孔輸送性を有する。さらに、この場合、本発明の有機ＥＬ素子用材料は、正孔注入・輸送性のカルバゾリル骨格と電子注入・輸送性のシアノ基を有する基とが、互いの特性を打ち消すことなく、分子内のキャリアバランスが良好となり、それを用いた有機ＥＬ素子が、長寿命化する。
これに対し、特許文献２に記載の化合物のように、２つのカルバゾールを連結する連結基に電子吸引性のシアノ基が導入された化合物は、ビスカルバゾール骨格上のＨＯＭＯの拡がりが小さくなり、正孔輸送性が低下する。そのため、特許文献２に記載の化合物は、本発明の有機ＥＬ素子用材料と比較して、分子内のキャリアバランスが劣る傾向にある。
また、シアノ基含有アジン環は電子注入・輸送性であるが、前記Ｑ1、Ｑ2である電子吸引性のシアノ基を含有するアジン環誘導体は、シアノ基を含有しない特許文献１に記載のピリミジン環やトリアジン環のような含窒素複素環と比較して正孔耐性が強い傾向にある。そのため、シアノ基を含有するアジン環を有する本発明の有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、特許文献１に記載の化合物と比較して長寿命化する効果も奏する。
本発明の一態様である上記有機ＥＬ素子用材料の製造方法は、特に限定されず、公知の方法で製造すればよく、例えば、カルバゾール誘導体と芳香族ハロゲン化化合物に対し、テトラへドロン ４０（１９８４）１４３５〜１４５６に記載される銅触媒、又はジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイアティ １２３（２００１）７７２７〜７７２９に記載されるパラジウム触媒を用いたカップリング反応で製造することができる。
以下に、本発明の有機ＥＬ素子用材料の具体例を記載するが、下記化合物に限定されない。
Figure 2013129491
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（有機ＥＬ素子）
次に、本発明の有機ＥＬ素子の実施の形態について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子の一態様としては、陰極と陽極の間に発光層を含有する有機薄膜層を有し、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有機ＥＬ素子用材料を含むことを特徴とすることにより、有機ＥＬ素子を長寿命化できる。
本発明の有機ＥＬ素子用材料が含まれる有機薄膜層の例としては、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、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が、本発明の有機ＥＬ素子用材料は、発光層に含まれることが好ましく、特に、発光層のホスト材料として用いら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。さらにまた、本発明の有機ＥＬ素子用材料は、障壁層としても好適である。
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く、中でも、燐光発光型であることが好ましい。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）
（ｇ）正孔輸送層／電子障壁層／発光層（／電子輸送層）
（ｈ）正孔輸送層／発光層／正孔障壁層（／電子輸送層）
（ｉ）正孔輸送層／蛍光発光層／トリプレット障壁層（／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等が挙げられる。
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、寿命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との間に正孔注入・輸送層６等、発光層５と陰極４との間に電子注入・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素子の一態様としては、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）を採用してもよく、発光層が第１ホスト材料と第２ホスト材料とを含有し、前記第１ホスト材料が本発明の有機ＥＬ素子用材料であると好ましい。
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（Langmuir Blodgett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。
ドーパント材料としては、公知の蛍光型発光を示す蛍光ドーパント又は燐光型発光を示す燐光ドーパントから選ばれる。
蛍光ドーパントとしては、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、フルオレン誘導体、硼素錯体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アントラセン誘導体、クリセン誘導体等から選ばれる。好ましくは、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、硼素錯体が挙げられる。
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、特にオルトメタル化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。
燐光ドーパントとして好ましい有機金属錯体の具体例を、以下に示す。
Figure 2013129491
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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。本発明の有機ＥＬ素子用材料は燐光ホストとして好適である。発光層は、本発明の有機ＥＬ素子用材料を１種含有していてもよく、本発明の有機ＥＬ素子用材料を２種以上含有していてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子用材料を発光層のホスト材料として用いる場合、発光層に含まれる燐光ドーパント材料の発光波長は特に限定されない。なかでも、発光層に含まれる前記燐光ドーパント材料のうち少なくとも１種は、発光波長のピークが４９０ｎｍ以上７００ｎｍ以下であることが好ましく、４９０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下であることがより好ましい。発光層の発光色としては、例えば、赤色、黄色、緑色が好ましい。ホスト材料として本発明の化合物を用い、このような発光波長の燐光ドーパント材料をドープして発光層を構成することにより、長寿命な有機ＥＬ素子とすることができる。
本発明の有機ＥＬ素子の一態様としては、本発明の有機ＥＬ素子用材料以外の化合物も、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。
本発明の有機ＥＬ素子用材料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有機ＥＬ素子用材料を用い、別の一つの発光層の燐光ホスト材料として本発明の有機ＥＬ素子用材料以外の化合物を用いてもよい。また、本発明の有機ＥＬ素子用材料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、本発明の有機ＥＬ素子用材料以外の化合物を用いてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子用材料以外の化合物で、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。
Figure 2013129491
発光層が、第１ホスト材料と第２ホスト材料とを含有する場合、第１ホスト材料として本発明の有機ＥＬ素子用材料を用い、第２ホスト材料として本発明の有機ＥＬ素子用材料以外の化合物を用いてもよい。なお、本発明における「第１ホスト材料」及び「第２ホスト材料」という用語は、発光層に含有されている複数のホスト材料が、互いに構造が異なるという意味であり、発光層中の各ホスト材料の含有量で規定されるものではない。
前記第２ホスト材料としては、特に限定されず、本発明の有機ＥＬ素子用材料以外の化合物であり、且つ燐光ホストとして好適な化合物として前記した化合物と同じものが挙げられる。第２ホスト材料としては、下記式（１）〜（４）で表される化合物が有機ＥＬ素子の長寿命化が図れることから好ましい。また、第２ホスト材料として、シアノ基を有さない化合物も好ましい。また、第２ホストとしては、カルバゾール誘導体、アリールアミン誘導体、フルオレノン誘導体、芳香族第三アミン化合物も好ましい。
Figure 2013129491
［式（１）中、
Ｚ11は、aにおいて縮合している下記式（１−１）又は（１−２）で表される環構造を表す。Ｚ12は、ｂにおいて縮合している下記式（１−１）又は（１−２）で表される環構造を表す。ただし、Ｚ11又はＺ12の少なくともいずれか１つは下記式（１−１）で表される。
Ｍ1は、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の窒素含有ヘテロ芳香族環であり、
Ｌ2は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の２価の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の２価の複素環基、環形成炭素数５〜３０のシクロアルキレン基、又は、これらが連結した基を表す。
ｋは、１又は２を表す。］
Figure 2013129491
［上記式（１−１）において、
ｃは、前記式（１）のａ又はｂにおいて縮合していることを表す。
上記式（１−２）において、
ｄ，ｅ及びｆのいずれか１つは、前記式（１）のａ又はｂにおいて縮合していることを表す。
上記式（１−１）および（１−２）において、
Ｘ11は、硫黄原子、酸素原子、Ｎ−Ｒ19、又はＣ（Ｒ20）（Ｒ21）を表す。
Ｒ11〜Ｒ21は、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
また、隣り合うＲ11〜Ｒ21は互いに結合して環を形成していてもよい。］
上記式（１）においてＭ1で表される「窒素含有ヘテロ芳香族環」には、アジン環が含まれる。
上記式（１）においてＭ1で表される窒素含有ヘテロ芳香族環としては、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、アジリジン、アザインドリジン、インドリジン、イミダゾール、インドール、イソインドール、インダゾール、プリン、プテリジン、β−カルボリン、ナフチリジン、キノキサリン、ターピリジン、ビピリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、イミダゾピリジン等が挙げられ、特に、ピリジン、ピリミジン、トリアジンが好ましく、また、下記式（２）で表されることものも好ましい。
Figure 2013129491
［式（２）中、
Ｚ11は、aにおいて縮合している前記式（１−１）又は（１−２）で表される環構造を表す。Ｚ12は、ｂにおいて縮合している前記式（１−１）又は（１−２）で表される環構造を表す。但し、Ｚ11又はＺ12の少なくともいずれか１つは前記式（１−１）で表される。
Ｌ2は、前記式（１）におけるＬ2と同義である。
Ｘ12〜Ｘ14は、それぞれ独立に、窒素原子、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子であり、Ｘ12〜Ｘ14のうち少なくとも１つは窒素原子である。
Ｙ11〜Ｙ13は、それぞれ独立に、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ1と結合する炭素原子を表す。
Ｒ31は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
Ｒ31が複数存在する場合、複数のＲ31は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ31は互いに結合して環を形成していてもよい。
ｋは１又は２を表し、ｍは０〜４の整数を表す。
前記式（１−１）におけるｃは、前記式（２）のａ又はｂにおいて縮合し、
前記式（１−２）におけるｄ，ｅ及びｆのいずれか１つは、前記式（２）のａ又はｂにおいて縮合する。］
ここで、上記式（２）におけるａ，ｂにおいて、上記式（１−１）および（２−２）が縮合している化合物としては、下記式で表されるものが挙げられる。
Figure 2013129491
上記式（１）、（２）で表される化合物は、さらに下記式（３）で表されることがより好ましく、下記式（４）で表されることが特に好ましい。
Figure 2013129491
［式（３）中
Ｌ2は、前記式（１）におけるＬ2と同義である。
Ｘ12〜Ｘ14は、それぞれ独立に、窒素原子、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子であり、Ｘ12〜Ｘ14のうち少なくとも１つは窒素原子である。
Ｙ11〜Ｙ13は、それぞれ独立に、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子を表す。
Ｒ31は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
Ｒ31が複数存在する場合、複数のＲ31は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ31は互いに結合して環を形成していてもよい。
ｎは、０〜４の整数を表す。
Ｒ41〜Ｒ48は、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
また、隣り合うＲ41〜Ｒ48は互いに結合して環を形成していてもよい。］
Figure 2013129491
［式（４）において、
Ｌ2は、前記式（１）におけるＬ2と同義である。
Ｘ12〜Ｘ14は、それぞれ独立に、窒素原子、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子であり、Ｘ12〜Ｘ14のうち少なくとも１つは窒素原子である。
Ｙ11〜Ｙ13は、それぞれ独立に、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子を表す。
Ｒ31は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
また、隣り合うＲ31は互いに結合して環を形成していてもよい。
ｍは、０〜４の整数を表す。
Ｌ3およびＬ4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６〜３０の２価の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の２価の複素環基、環形成炭素数５〜３０のシクロアルキレン基、又は、これらが連結した基を表す。
Ｒ51〜Ｒ54は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
Ｒ51が複数存在する場合、複数のＲ51は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ51は互いに結合して環を形成していてもよい。
Ｒ52が複数存在する場合、複数のＲ52は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ52は互いに結合して環を形成していてもよい。
Ｒ53が複数存在する場合、複数のＲ53は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ53は互いに結合して環を形成していてもよい。
Ｒ54が複数存在する場合、複数のＲ54は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ54は互いに結合して環を形成していてもよい。
Ｍ2は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。
ｐ及びｓは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表し、ｑ及びｒは、それぞれ独立に、０〜３の整数を表す。］
前記式（１）〜（４）、（１−１）および（１−２）において、Ｒ11〜Ｒ21、Ｒ31、Ｒ41〜Ｒ48及びＲ51〜Ｒ54で表される各基は、前記式（Ｉ）で表される化合物で説明した基である。
前記式（１）〜（４）におけるＬ2〜Ｌ4で表される環形成炭素数６〜３０の２価の芳香族炭化水素基、環形成原子数５〜３０の２価の複素環基としては、前記式（Ｉ）で表される化合物で説明した基の２価に相当する基が挙げられる。
上記式（１）〜（４）のうちいずれかで表される化合物の例としては、以下が挙げられる。なお、以下の構造式中、その端に化学式（ＣＮ、ベンゼン環等）が記載されていない結合は、メチル基を表すものである。
Figure 2013129491
Figure 2013129491
Figure 2013129491
Figure 2013129491
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Figure 2013129491
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本発明の有機ＥＬ素子の一態様として、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素子の一態様として、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ＢａxＳｒ1-xＯ（０＜ｘ＜１）、ＢａxＣａ1-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）
電子輸送層は、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。
Figure 2013129491
式（Ａ）におけるＲ2〜Ｒ7は、それぞれ独立に、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、又は、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又は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。
Figure 2013129491
式（Ａ’）中、Ｒ8〜Ｒ12は、それぞれ独立に、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。また、前記式（Ａ”）中、Ｒ13〜Ｒ27は、それぞれ独立に、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。
Figure 2013129491
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。
Figure 2013129491
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。
Figure 2013129491
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。
Figure 2013129491
前記の含窒素芳香多環有機化合物の含窒素基は、例えば、以下の式で表される含窒素複素環基から選択される。
Figure 2013129491
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、又は炭素数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（Ｄ１）で表される含窒素複素環誘導体が挙げられる。
ＨＡｒ−Ｌ1−Ａｒ1−Ａｒ2 （Ｄ１）
前記式（Ｄ１）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。
Figure 2013129491
前記式（Ｄ１）におけるＬ1は、例えば、下記の群から選択される。
Figure 2013129491
前記式（Ｄ１）におけるＡｒ1は、例えば、下記式（Ｄ２）、式（Ｄ３）のアリールアントラニル基から選択される。
Figure 2013129491
前記式（Ｄ２）、式（Ｄ３）中、Ｒ1〜Ｒ14は、それぞれ独立して、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、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、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。また、Ｒ1〜Ｒ8は、いずれも水素原子である含窒素複素環誘導体であってもよい。
前記式（Ｄ１）におけるＡｒ2は、例えば、下記の群から選択される。
Figure 2013129491
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。
Figure 2013129491
前記式（Ｄ４）中、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に、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、又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。
Figure 2013129491
前記式（Ｄ５）中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は互いに同一の又は異なる基であって、下記式（Ｄ６）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。
Figure 2013129491
前記式（Ｄ６）中、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9は互いに同一又は異なる基であって、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、又は炭素数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、該含窒素複素環基又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素子の一態様における電子輸送層は、下記式（Ｅ）〜（Ｇ）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。
Figure 2013129491
（式（Ｅ）〜式（Ｇ）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、ヨウ素及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、下記式（Ｈ）で表される芳香族アミン誘導体が好適に用いられる。
Figure 2013129491
前記式（Ｈ）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、又は、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、前記式（Ｈ）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。
式（Ｈ）の化合物の具体例を以下に記す。
Figure 2013129491
また、下記式（Ｊ）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。
Figure 2013129491
前記式（Ｊ）において、Ａｒ1〜Ａｒ3の定義は前記式（Ｈ）のＡｒ1〜Ａｒ4の定義と同様である。以下に式（Ｊ）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。
Figure 2013129491
本発明の有機ＥＬ素子の一態様として、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素子の一態様として、正孔輸送層又は第１正孔輸送層の陽極側にアクセプター材料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。
前記アクセプター材料としては下記式（Ｋ）で表される化合物が好ましい。
Figure 2013129491
（上記式（Ｋ）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）を表す。ただし、Ｒ21及びＲ22、Ｒ23及びＲ24、並びにＲ25及びＲ26の１又は２以上の対が一緒になって−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−で示される基を形成してもよい。）
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。
アクセプター材料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（2,3,5,6-Tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane）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素子の一態様としては、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、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、燐光素子においては、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ＥT 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ＥT TBとすると、ＥT d＜ＥT 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、ＥT d＜ＥT TBの関係が成り立つ場合であってもこのエネルギー差ΔＥT＝ＥT TB−ＥT 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ΔＥT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ΔＥT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。一方、蛍光素子においては、国際公開ＷＯ２０１０／１３４３５０Ａ１に記載するＴＴＦ素子構成のトリプレット障壁層として、本発明の有機ＥＬ素子用材料を用いることもできる。
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の態様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。
［有機ＥＬ素子用材料の合成］
合成例１（中間体１の合成）
Figure 2013129491
アルゴン気流下、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼン（１１．２ｇ、４０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（４．９ｇ、４０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１．３９ｇ、１．２ｍｍｏｌ）、トルエン（１２０ｍＬ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（６０ｍＬ）を順次加えて８時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、有機層を分離し、有機溶媒を減圧下留去した。得られた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、中間体１（６．６ｇ、収率５９％）を得た。ＦＤ−ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体１と同定した。
合成例２（中間体２の合成）
Figure 2013129491
アルゴン気流下、中間体１（６．６ｇ、２３．７ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン(１５．６ｇ、５９．３ｍｍｏｌ)、ｏ−ジクロロベンゼン（２４ｍＬ）を順次加えて８時間１８０℃で加熱した。
室温まで反応液を冷却した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体２（４ｇ、収率６８％）を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体２と同定した。
合成例３（中間体３の合成）
Figure 2013129491
中間体１の合成において、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼンの代わりに中間体２を用い、フェニルボロン酸の代わりに９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イルボロン酸を用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体３と同定した。
合成例４（中間体４の合成）
Figure 2013129491
中間体１の合成において、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼンの代わりに３−ブロモカルバゾールを用い、フェニルボロン酸の代わりに９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イルボロン酸を用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体４と同定した。
合成例５（中間体５の合成）
Figure 2013129491
中間体１の合成において、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼンの代わりに１−ブロモ−４−ヨードベンゼンを用い、フェニルボロン酸の代わりに９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イルボロン酸を用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体５と同定した。
合成例６（中間体６の合成）
Figure 2013129491
アルゴン気流下、中間体５（１０ｇ、２５ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（８．３ｇ、３３ｍｍｏｌ）、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（II）ジクロリド ジクロロメタン付加物（０．６２ｇ、０．７５ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（７．４ｇ、７５ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（１７０ｍＬ）を順次加えて８時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、有機層を分離し、有機溶媒を減圧下留去した。得られた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、中間体６（１０ｇ、収率９１％）を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体６と同定した。
合成例７（中間体７の合成）
Figure 2013129491
中間体１の合成において、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼンの代わりに３−ブロモカルバゾールを用い、フェニルボロン酸の代わりに中間体６を用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体７と同定した。
合成例８（中間体８の合成）
Figure 2013129491
中間体１の合成において、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼンの代わりに２，４，６−トリクロロピリミジンを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体８と同定した。
合成例９（中間体９の合成）
Figure 2013129491
中間体１の合成において、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼンの代わりに中間体８を用い、フェニルボロン酸の代わりに４−シアノフェニルボロン酸を用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体９と同定した。
合成例１０（中間体１０の合成）
Figure 2013129491
中間体１の合成において、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼンの代わりに中間体８を用い、フェニルボロン酸の代わりに３−シアノフェニルボロン酸を用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体１０と同定した。
合成例１１（中間体１１の合成）
Figure 2013129491
中間体１の合成において、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼンの代わりに中間体８を用い、フェニルボロン酸の代わりに４’−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）ビフェニル−４−カルボニトリルを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体１１と同定した。
合成例１２（Ｈ１の合成）
Figure 2013129491
アルゴン気流下、中間体３（４．１ｇ、１０ｍｍｏｌ）、中間体９（３．５ｇ、１２ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．１８３ｇ、０．２０ｍｍｏｌ）、トリ−ｔ−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩（０．１５ｇ、０．５２ｍｍｏｌ）、ｔ−ブトキシナトリウム（１．９ｇ、２０ｍｍｏｌ）、無水キシレン（５０ｍＬ）を順次加えて８時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、有機層を分離し、有機溶媒を減圧下留去した。得られた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、５．４ｇの黄白色固体（Ｈ１）を得た。
得られた化合物について、ＦＤ−ＭＳの測定結果を以下に示す。
FDMS, calcd for C47H29N5=663, found m/z=663 (M+)
合成例１３（Ｈ２の合成）
Figure 2013129491
化合物Ｈ１の合成において、中間体３の代わりに中間体４を用いて同様の方法で合成した。
得られた化合物について、ＦＤ−ＭＳの測定結果を以下に示す。
FDMS, calcd for C47H29N5=663, found m/z=663 (M+)
合成例１４（Ｈ３の合成）
Figure 2013129491
化合物Ｈ１の合成において、中間体９の代わりに中間体１０を用いて同様の方法で合成した。
得られた化合物について、ＦＤ−ＭＳの測定結果を以下に示す。
FDMS, calcd for C47H29N5=663, found m/z=663 (M+)
合成例１５（Ｈ４の合成）
Figure 2013129491
化合物Ｈ１の合成において、中間体３の代わりに中間体７を用い、中間体９の代わりに中間体１０を用いて同様の方法で合成した。
得られた化合物について、ＦＤ−ＭＳの測定結果を以下に示す。
FDMS, calcd for C53H33N5=739, found m/z=739 (M+)
合成例１６（Ｈ５の合成）
Figure 2013129491
化合物Ｈ１の合成において、中間体９の代わりに中間体１１を用いて同様の方法で合成した。
得られた化合物について、ＦＤ−ＭＳの測定結果を以下に示す。
FDMS, calcd for C53H33N5=739, found m/z=739 (M+)
合成例１７（中間体１２の合成）
Figure 2013129491
アルゴン気流下、中間体３（７．０ｇ、１７ｍｍｏｌ）、１−ブロモ−４−ヨードベンゼン（７．３ｇ、２６ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（２２８ｍｇ、１．２ｍｍｏｌ）、リン酸カリウム（５．４ｇ、２６ｍｍｏｌ）、シクロヘキサンジアミン（２９３ｍｇ、２．６ｍｍｏｌ）、無水ジオキサン（８６ｍＬ）を加え、１１５℃で７時間撹拌した。
室温まで反応液を冷却した後、ろ過して得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、中間体１２（８．１ｇ、収率８４％）を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体１２と同定した。
合成例１８（中間体１３の合成）
Figure 2013129491
中間体６の合成において、中間体５の代わりに中間体１２を用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体１３と同定した。
合成例１９（Ｈ６の合成）
Figure 2013129491
中間体１の合成において、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼンの代わりに２−ブロモ−５−シアノピリジンを用い、フェニルボロン酸の代わりに中間体１３を用いて同様の方法で合成した。
得られた化合物について、ＦＤ−ＭＳを以下に示す。
FDMS, calcd for C42H26N4=586, found m/z=586 (M+)
合成例２０（中間体１４の合成）
Figure 2013129491
中間体１の合成において、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼンの代わりに５−ブロモ−２−クロロピリミジンを用い、フェニルボロン酸の代わりに４−シアノフェニルボロ酸を用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体１４と同定した。
合成例２１（Ｈ７の合成）
Figure 2013129491
Ｈ１の合成において、中間体９の代わりに中間体１４を用いて同様の方法で合成した。
得られた化合物について、ＦＤ−ＭＳを以下に示す。
FDMS, calcd for C41H25N5=587, found m/z=587 (M+)
合成例２２（中間体１５の合成）
Figure 2013129491
アルゴン気流下、シアヌル酸クロリド（２０ｇ、０．１１ｍｏｌ）、脱水トルエン（６５０ｍＬ）を加え、氷冷した後、フェニルマグネシウムブロミド（テトラヒドロフラン溶液（１ｍｏｌ／Ｌ））（１０８ｍＬ、０．１１ｍｏｌ）を滴下して加え、２時間撹拌した。
反応液に１規定塩酸を加え、反応液を室温に戻した後、有機層を分離し、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をメタノールに溶解させ、生成した固体をろ取し、メタノール、ヘキサンで洗浄して精製し、中間体１５（１８ｇ、収率８０％）を得た。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体１５と同定した。
合成例２３（中間体１６の合成）
Figure 2013129491
中間体１の合成において、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼンの代わりに中間体１５を用い、フェニルボロン酸の代わりに４’−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）ビフェニル−４−カルボニトリルを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体１６と同定した。
合成例２４（Ｈ８の合成）
Figure 2013129491
化合物Ｈ１の合成において、中間体９の代わりに中間体１６を用いて同様の方法で合成した。
得られた化合物について、ＦＤ−ＭＳを以下に示す。
FDMS, calcd for C52H32N6=740, found m/z=740 (M+)
合成例２５（中間体１７の合成）
Figure 2013129491
中間体１の合成において、２−ニトロ−１,４−ジブロモベンゼンの代わりに中間体８を用い、フェニルボロン酸の代わりに３’−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）ビフェニル−４−カルボニトリルを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳの分析により、中間体１７と同定した。
合成例２６（Ｈ９の合成）
Figure 2013129491
化合物Ｈ１の合成において、中間体９の代わりに中間体１７を用いて同様の方法で合成した。
得られた化合物について、ＦＤ−ＭＳを以下に示す。
FDMS, calcd for C53H33N5=739, found m/z=739 (M+)
［有機ＥＬ素子の作製及び発光性能評価］
実施例１
（有機ＥＬ素子の製造）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×厚さ１．１ｍｍのＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック株式会社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行った。
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側の面上に前記透明電極を覆うようにして下記電子受容性（アクセプター）化合物Ｃ−１を蒸着し、膜厚５ｎｍの化合物Ｃ−１膜を成膜した。この化合物Ｃ−１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（化合物Ｘ１）を蒸着し、膜厚６５ｎｍ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下記芳香族アミン誘導体（化合物Ｘ２）を蒸着し、膜厚１０ｎｍの第２正孔輸送層を成膜した。
さらに、この第２正孔輸送層上に、ホスト材料として化合物Ｈ１と、燐光発光材料として下記化合物Ｉｒ（ｂｚｑ）3とを共蒸着し、膜厚２５ｎｍの燐光発光層を成膜した。発光層内における化合物Ｉｒ（ｂｚｑ）3の濃度は１０．０質量％であった。この共蒸着膜は発光層として機能する。
そして、この発光層成膜に続けて下記化合物ＥＴを膜厚３５ｎｍで成膜した。この化合物ＥＴ膜は電子輸送層として機能する。
次に、ＬｉＦを電子注入性電極（陰極）として成膜速度０．１オングストローム／ｍｉｎで膜厚を１ｎｍとした。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを蒸着させ、金属陰極を膜厚８０ｎｍで形成し有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ2における駆動時の素子性能（８０％寿命（低電流駆動で、輝度が初期輝度の８０％まで低下するまでの時間））を評価した。結果を表１に示す。
以下に、実施例及び比較例で使用した化合物を示す。
Figure 2013129491
実施例２〜３、５及び比較例１
実施例１において、発光層のホスト化合物Ｈ１を用いる代わりに表１に記載の化合物を用いて発光層を形成した以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
実施例１と同様にして素子性能を評価した結果を表１に示す。
実施例４
実施例１において、発光層のホスト材料として化合物Ｈ１を用いる代わりに、ホスト材料１として化合物Ｈ１とホスト材料２として化合物Ｆ１を用いて発光層を形成した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作成した。発光層内における化合物Ｉｒ（ｂｚｑ）3の濃度は１０．０質量％、ホスト材料１の濃度は４５．０質量％、ホスト材料２の濃度４５．０質量％であった。
実施例１と同様にして素子性能を評価した結果を表１に示す。
実施例６
実施例４において、ホスト材料１として化合物Ｈ１の代わりに化合物Ｈ５を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
実施例１と同様にして素子性能を評価した結果を表１に示す。
Figure 2013129491
表１より、カルバゾール誘導体からなる中心骨格の末端にシアノ基で置換されたアジン環を有する化合物Ｈ１〜Ｈ３及び５を発光層のホスト材料として用いた実施例１〜３及び５の有機ＥＬ素子は、同様の中心骨格であるが末端がシアノ基置換されていない化合物Ｆ１を用いた比較例１の有機ＥＬ素子に対して、寿命が長い。
また、本発明の有機ＥＬ素子用材料である化合物Ｈ１と、シアノ基を有さない化合物Ｆ１とをホスト材料として用いた実施例４及び６の有機ＥＬ素子の８０％寿命は、良好であった。
励起状態における安定性の検証実験
［測定用サンプルの作成］
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のガラス基板上に、膜厚１２０ｎｍのインジウムスズ酸化物からなる透明電極を設けた。このガラス基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、紫外線及びオゾンを照射して洗浄した。次いで、透明電極付きガラス基板を、真空蒸着装置の蒸着槽内の基板ホルダーに装着するとともに、真空槽内の真空度を１×１０-3Ｐａに減圧した。
透明電極が形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして化合物Ｆ１を、蒸着速度２ｎｍ／ｓｅｃ、膜厚５０ｎｍで成膜した。
次いで、アルミニウムを蒸着速度２ｎｍ／ｓｅｃ、膜厚１００ｎｍで反射電極を作成した。
さらに、水分の吸着を抑えるために、乾燥窒素雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせ接着剤で封止し、測定用サンプルＡとした。
また、化合物Ｆ１を本発明の化合物Ｈ１に変えた以外は上記と同様にして、測定用サンプルＢを作成した。
［紫外光照射による励起状態における安定性の評価］
測定用サンプルＡの透明電極と反射電極を短絡した状態で、ガラス基板側から紫外光（波長３６５ｎｍ、８５０ｍＷ／ｃｍ2）を照射した。紫外光は透明電極を介して化合物Ｆ１に吸収され、励起状態が生成される。
このサンプルＡの化合物Ｆ１のフォトルミネッセンス（ＰＬ）強度を測定すると、紫外光の累積照射時間が増えるに従って、経時的に低下することが分った。紫外光によって生成した化合物Ｆ１の励起状態が不安定であり、材料の劣化が生じた結果、化合物Ｆ１の薄膜層の蛍光収率が低下していると考えられる。サンプルＡのＰＬの発光強度が初期状態の８０％に低下する紫外光の累積照射時間は、１０時間であった。
サンプルＢも同様にしてＰＬの発光強度の経時低下を測定した。なお、紫外光の照射によって生じる励起状態分子の数をサンプルＡと揃えるために、紫外光照射強度は７７０ｍＷ／ｃｍ2で行った。サンプルＢのＰＬの発光強度が初期状態の８０％に低下するまでの照射時間は、７２時間であり、サンプルＡと比較して７倍以上長時間であった。
この結果から、本発明の化合物Ｆ１の励起状態における安定性は、化合物Ｈ１と比較して大幅に向上していると考えられる。このように、化合物Ｈ１の安定性が化合物Ｆ１と比較して向上したことにより、化合物Ｈ１を用いた上記実施例１の素子中の化合物Ｈ１の劣化が抑制され、結果として実施例１の素子が比較例１の素子よりも長寿命化したと考えられる。
以上詳細に説明したように、本発明の有機ＥＬ素子用材料は、寿命が長い有機ＥＬ素子を実現する材料として有用である。
１ 有機エレクトロルミネッセンス素子
２ 基板
３ 陽極
４ 陰極
５ 燐光発光層
６ 正孔注入・輸送層
７ 電子注入・輸送層
１０ 有機薄膜層

Claims (22)

  1. 下記式（Ｉ）で表される有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
    Figure 2013129491
     ［式（Ｉ）中、
    Ａ1及びＡ2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６〜３０の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。
    Ｘ1〜Ｘ8及びＹ1〜Ｙ8は、それぞれ独立に、Ｎ（窒素原子）又はＣＲa（Ｃは炭素原子）を表す。
    Ｒaは、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基又はハロゲン原子を表す。
    Ｒaが複数ある場合、複数のＲaは互いに同一でも異なっていてもよい。
    Ｌ1は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の２価の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の２価の複素環基を表す。
    ｎは０〜３の整数を表す。ただし、ｎ＝０の場合、Ｌ1は単結合であり、Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ8及びＡ2の１つは、直接結合する。
    Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ8及びＡ2の１つは、Ｌ1を介してもしくは直接結合している。
    ｓａ及びｔａは、それぞれ独立に、０〜５の整数を表し、ｓｂ、ｔｂ及びｔｃはそれぞれ０〜４の整数を表し、ｓｃは０〜３の整数を表し、ｓａ＋ｓｂ＋ｓｃ＋ｔａ＋ｔｂ＋ｔｃは１〜５の整数である。
    ｓａが１〜５の場合、Ａ1と（Ｑ1）saのＱ1は結合している。ｓｂが１〜４の場合、Ｘ1〜Ｘ4の少なくとも１つと（Ｑ1）sbのＱ1は結合している。ｓｃが１〜３の場合、Ｘ5〜Ｘ8の少なくとも１つと（Ｑ1）scのＱ1は結合している。
    ｔａが１〜５の場合、Ａ2と（Ｑ2）taのＱ2は結合している。ｔｂが１〜４の場合、Ｙ5〜Ｙ8の少なくとも１つと（Ｑ2）tbのＱ2は結合している。ｔｃが１〜４の場合Ｙ1〜Ｙ4の少なくとも１つと（Ｑ2）tcのＱ2は結合している。
    Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、−Ａｚ−Ｗqを表す。
    ｑは１〜４の整数を表す。
    Ｑ1が複数ある場合、複数のＱ1は互いに同一でも異なっていてもよい。Ｑ2が複数ある場合、複数のＱ2は互いに同一でも異なっていてもよい。
    上記Ａｚは下記式（Ｘ）で表される環の（ｑ＋１）価の基である。
    Figure 2013129491
     （上記式（Ｘ）において、Ｚ1〜Ｚ5は、それぞれ独立に、窒素原子又はＣＲbを表す。
    前記ＣＲbにおいて、Ｒbは、前記Ｒaと同義である。ただし、Ｚ1〜Ｚ5のうち、隣接する２つがＣＲbである場合、隣接するＣＲbにおけるＲbの一部同士が結合して環構造を形成していてもよい。
    Ｒbが複数存在する場合、複数のＲbは互いに同一でも異なっていてもよい。）
    Ａｚが複数ある場合、複数のＡｚは互いに同一でも異なっていてもよい。
    Ｗは、シアノ基、シアノ基で置換された環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又はシアノ基で置換された環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。ただし、シアノ基で置換された環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、及びシアノ基で置換された環形成原子数５〜３０の複素環基は、シアノ基以外の置換基を有していてもよい。Ｗが複数ある場合、複数のＷは互いに同一でも異なっていてもよい。］
  2. 下記式（II）で表される請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
    Figure 2013129491
     ［式（II）中、
    Ａ1、Ａ2、Ｘ1〜Ｘ8、Ｙ1〜Ｙ8、Ｌ1、ｎ、ｓａ、ｓｂ、ｓｃ、ｔａ、ｔｂ、Ｑ1、Ｑ2の定義は前記と同じであり、ｔｃは０〜３の整数を表し、ｓａ＋ｓｂ＋ｓｃ＋ｔａ＋ｔｂ＋ｔｃは１〜５の整数である。
    Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ4の１つは、Ｌ1を介してもしくは直接結合している。］
  3. 下記式（III）で表される請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
    Figure 2013129491
     ［式（III）中、
    Ａ1、Ａ2、Ｘ1〜Ｘ8、Ｙ1〜Ｙ8、Ｌ1、ｎ、Ｑ1、Ｑ2の定義は前記と同じである。ｓａ及びｔａは、それぞれ独立に、０〜５の整数を表し、ｓａ＋ｔａは１〜５の整数である。
    Ｘ5〜Ｘ8の１つと、Ｙ1〜Ｙ4の１つは、Ｌ1を介してもしくは直接結合している。］
  4. Ｘ7とＹ3が、Ｌ1を介してもしくは直接結合している請求項１〜３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用材料。
  5. Ｘ6とＹ2が、Ｌ1を介してもしくは直接結合している請求項１〜３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用材料。
  6. Ｘ6とＹ3が、Ｌ1を介してもしくは直接結合している請求項１〜３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用材料。
  7. Ａｚが、置換もしくは無置換のピリミジン環、置換もしくは無置換のトリアジン環、置換もしくは無置換のピリジン環、及び置換もしくは無置換のキナゾリン環からなる群から選択される環の（ｑ＋１）価の基である請求項１〜６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用材料。
  8. Ｌ1がフェニレン基（ｎ＝１〜３）又は単結合（ｎ＝０）である請求項１〜７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用材料。
  9. Ｗが、シアノ置換フェニル基、シアノ置換ビフェニル基、シアノ置換９，９−ジフェニルフルオレニル基、シアノ置換９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル基、シアノ置換９，９−ジメチルフルオレニル基、シアノ置換ジベンゾフラニル基、又はシアノ置換ジベンゾチオフェニル基である請求項１〜８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用材料。
  10. ｓａ、ｓｂ、ｓｃ、ｔａ、ｔｂ及びｔｃが、それぞれ０又は１である請求項１〜９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用材料。
  11. ｔａ、ｔｂ及びｔｃが、０である請求項１〜１０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用材料。
  12. ｓａ＋ｓｂ＋ｓｃ＋ｔａ＋ｔｂ＋ｔｃが１である請求項１〜１１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用材料。
  13. ｑが１又は２である請求項１〜１２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用材料。
  14. ｑが１である請求項１〜１３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用材料。
  15. 陰極と陽極との間に発光層を含む１層以上の有機薄膜層を有し、前記有機薄膜層の少なくとも１層が、請求項１〜１４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用材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
  16. 前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する請求項１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  17. 前記発光層が燐光発光材料を含有し、前記燐光発光材料がイリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、白金（Ｐｔ）から選択される金属原子のオルトメタル化錯体である請求項１５又は１６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  18. 前記発光層が、第１ホスト材料と、第２ホスト材料とを含有し、前記第１ホスト材料が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であり、前記第２ホスト材料が、下記式（１）で表される化合物であることを特徴とする請求項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。
    Figure 2013129491
     ［式（１）中、
    Ｚ11は、aにおいて縮合している下記式（１−１）又は（１−２）で表される環構造を表す。Ｚ12は、ｂにおいて縮合している下記式（１−１）又は（１−２）で表される環構造を表す。ただし、Ｚ11又はＺ12の少なくともいずれか１つは下記式（１−１）で表される。
    Ｍ1は、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の窒素含有ヘテロ芳香族環であり、
    Ｌ2は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の２価の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の２価の複素環基、環形成炭素数５〜３０のシクロアルキレン基、又は、これらが連結した基を表す。
    ｋは、１又は２を表す。］
    Figure 2013129491
     ［上記式（１−１）において、
    ｃは、前記式（１）のａ又はｂにおいて縮合していることを表す。
    上記（１−２）において、ｄ，ｅ及びｆのいずれか１つは、前記式（１）のａ又はｂにおいて縮合していることを表す。
    上記式（１−１）および（１−２）において、
    Ｘ11は、硫黄原子、酸素原子、Ｎ−Ｒ19、又はＣ（Ｒ20）（Ｒ21）を表す。
    Ｒ11〜Ｒ21は、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
    また、隣り合うＲ11〜Ｒ21は互いに結合して環を形成していてもよい。］
  19. 前記第２ホスト材料が、下記式（２）で表される請求項１８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2013129491
     ［式（２）中、
    Ｚ11は、aにおいて縮合している前記式（１−１）又は（１−２）で表される環構造を表す。Ｚ12は、ｂにおいて縮合している前記式（１−１）又は（１−２）で表される環構造を表す。但し、Ｚ11又はＺ12の少なくともいずれか１つは前記式（１−１）で表される。
    Ｌ2は、前記式（１）におけるＬ2と同義である。
    Ｘ12〜Ｘ14は、それぞれ独立に、窒素原子、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子であり、Ｘ12〜Ｘ14のうち少なくとも１つは窒素原子である。
    Ｙ11〜Ｙ13は、それぞれ独立に、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子を表す。
    Ｒ31は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
    Ｒ31が複数存在する場合、複数のＲ31は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ31は互いに結合して環を形成していてもよい。
    ｋは１又は２を表し、ｍは０〜４の整数を表す。
    前記式（１−１）におけるｃは、前記式（２）のａ又はｂにおいて縮合し、
    前記式（１−２）におけるｄ，ｅ及びｆのいずれか１つは、前記式（２）のａ又はｂにおいて縮合する。］
  20. 前記第２ホスト材料が、下記式（３）で表される請求項１８又は１９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2013129491
     ［式（３）中
    Ｌ2は、前記式（１）におけるＬ2と同義である。
    Ｘ12〜Ｘ14は、それぞれ独立に、窒素原子、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子であり、Ｘ12〜Ｘ14のうち少なくとも１つは窒素原子である。
    Ｙ11〜Ｙ13は、それぞれ独立に、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子を表す。
    Ｒ31は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
    Ｒ31が複数存在する場合、複数のＲ31は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ31は互いに結合して環を形成していてもよい。
    ｍは、０〜４の整数を表す。
    Ｒ41〜Ｒ48は、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
    また、隣り合うＲ41〜Ｒ48は互いに結合して環を形成していてもよい。］
  21. 前記第２ホスト材料が、下記式（４）で表される請求項１８〜２０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。
    Figure 2013129491
     ［式（４）において、
    Ｌ2は、前記式（１）におけるＬ2と同義である。
    Ｘ12〜Ｘ14は、それぞれ独立に、窒素原子、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子であり、Ｘ12〜Ｘ14のうち少なくとも１つは窒素原子である。
    Ｙ11〜Ｙ13は、それぞれ独立に、ＣＨ、又は、Ｒ31もしくはＬ2と結合する炭素原子を表す。
    Ｒ31は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
    Ｒ31が複数存在する場合、複数のＲ31は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ31は互いに結合して環を形成していてもよい。
    ｍは、０〜４の整数を表す。
    Ｌ3およびＬ4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６〜３０の２価の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の２価の複素環基、環形成炭素数５〜３０のシクロアルキレン基、又は、これらが連結した基を表す。
    Ｒ51〜Ｒ54は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキニル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基を表す。
    Ｒ51が複数存在する場合、複数のＲ51は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ51は互いに結合して環を形成していてもよい。
    Ｒ52が複数存在する場合、複数のＲ52は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ52は互いに結合して環を形成していてもよい。
    Ｒ53が複数存在する場合、複数のＲ53は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ53は互いに結合して環を形成していてもよい。
    Ｒ54が複数存在する場合、複数のＲ51は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣り合うＲ54は互いに結合して環を形成していてもよい。
    Ｍ2は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。
    ｐ及びｓは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表し、ｑ及びｒは、それぞれ独立に、０〜３の整数を表す。］
  22. 前記発光層が、第１ホスト材料と第２ホスト材料とを含有し、前記第１ホスト材料が前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であり、前記第２ホスト材料がシアノ基を有さない化合物である請求項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。
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