WO2022092046A1 - 有機電界発光素子、有機el表示装置及び有機el照明 - Google Patents

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WO2022092046A1
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ring
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less
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PCT/JP2021/039372
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英司 小松
英貴 五郎丸
一毅 岡部
繁樹 服部
和弘 長山
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三菱ケミカル株式会社
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02Boron compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • HELECTRICITY
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    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
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    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/15Hole transporting layers

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescent device, an organic EL display device, and an organic EL lighting.
  • OLED organic electroluminescent device
  • An organic electroluminescent device usually has a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron transport layer, etc. between an anode and a cathode, and materials suitable for each of these layers are being developed. Yes, the emission colors are red, green, and blue, and development is progressing for each.
  • examples of the method for forming the organic layer of the organic electroluminescent device include a vacuum vapor deposition method and a wet film formation method (coating method). Since the vacuum vapor deposition method is easy to stack, it has the advantages of improving charge injection from the anode and / or cathode and facilitating containment of excitons in the light emitting layer. On the other hand, the wet film forming method does not require a vacuum process, it is easy to increase the area, and by using a coating liquid in which a plurality of materials having various functions are mixed, a plurality of materials having various functions can be easily obtained. There are advantages such as being able to form a layer containing the above materials. Therefore, in recent years, research and development of an organic electroluminescent device by forming a film by a wet film forming method has been energetically carried out.
  • Patent Document 1 describes an organic electric field light emitting element having an organic layer containing poly (9-vinylcarbazole) and a light emitting layer containing a light emitting material having a polycyclic heterocyclic compound skeleton containing boron and nitrogen.
  • Patent Documents 2 to 6 describe organic electroluminescence having an organic layer containing the following polymer compound (H-1) and a light emitting layer containing a light emitting material having a polycyclic heterocyclic compound skeleton containing boron and nitrogen. The element is disclosed.
  • the material used in the wet film forming method is required to have solubility in two meanings: that it dissolves quickly in an organic solvent and that it does not precipitate after being dissolved and maintains a uniform state.
  • organic EL displays are required to have a long drive life, a wide color gamut, that is, a high color reproduction rate, and a high luminous efficiency.
  • a considerably deep red color having an x-coordinate of 0.68 to 0.71 is required in the XYZ color system coordinates of the CIE (International Commission on Illumination).
  • CIE International Commission on Illumination
  • human luminosity factor also decreases significantly in the red region as the wavelength becomes longer, so that higher emission intensity is required in the deep red region.
  • the bottom emission method in which the manufacturing process is relatively simple, is a method in which light of organic molecules is extracted from below the TFT substrate side, but has a drawback that the light utilization efficiency of organic molecules is low.
  • the light is taken out from the top of the sealed glass without a pixel circuit or the like, so that the emitted light can be efficiently taken out to the outside.
  • a rigid structure is used to some extent in order to improve thermal stability, but in order to improve solubility, the structure is not excessively rigid, such as by increasing the number of fused rings in the ligand, and the chain is relatively long.
  • Techniques such as introducing an alkyl group are known.
  • an iridium complex compound that utilizes phosphorescent light emission As a red light emitting material, an iridium complex compound that utilizes phosphorescent light emission has been widely used. However, the iridium complex compound may not be expected to have a stable supply amount in the future due to the rarity of iridium, which is a rare metal, and an alternative material that does not use a rare metal is desired.
  • the iridium complex compound has been used for many years because the iridium complex compound emits phosphorescence from the triplet excited state, so that the emission quantum yield is high, and the photoexcitation process follows the MLCT transition process, resulting in a long wavelength red color. This is because the molecular structure is small and the fluctuation of the structure is relatively small even when emitting light, so that the half-value width of the emission spectrum is relatively narrow.
  • the TADF material makes the energy difference between the singlet excited state and the triplet excited state as small as possible, thereby enabling intersystem crossing of up-conversion from the triplet excited state to the singlet excited state, and in principle quantum efficiency. It can approach 100%.
  • Non-Patent Document 1 the triphenylboron derivative developed by Hatakeyama et al. Of Yamansei Gakuin University as shown in Non-Patent Document 1 is a TADF material and has a narrow half-value width of the emission spectrum.
  • a normal TADF material the electron cloud of the highest occupied orbital (HOMO) and the lowest unoccupied orbital (LUMO) are spatially far apart, so that the structure fluctuates a lot and the half width of the emission spectrum tends to be wide.
  • HOMO highest occupied orbital
  • LUMO lowest unoccupied orbital
  • Patent Document 7 also reports that a triphenylboron derivative has a longer wavelength. However, further lengthening of the wavelength and widening of the half width are required.
  • a polycyclic heterocyclic compound containing boron has an empty p-orbital on boron and easily reacts with various reactive groups. Therefore, the techniques disclosed in Patent Documents 2 to 6 cannot improve the drive life of the organic electroluminescent device. In the techniques disclosed in Patent Documents 2 to 6, since a crosslinked polymer is used as a material for forming the hole transport layer, the unreacted crosslinked group remaining after the crosslinking process contains boron as a polycyclic heterocycle. It is considered that the cause is that it reacts with the ring compound while driving the element.
  • the organic electric field light emitting element described in Patent Document 1 although the poly (9-vinylcarbazole) constituting the hole transport layer does not have a cross-linking group, the main chain is a saturated hydrocarbon chain and hole injection transport is performed. Poor ability. Therefore, the organic electroluminescent device described in Patent Document 1 has a problem that the drive voltage of the device is high and the drive life is short.
  • the first aspect of the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, has an organic layer containing a boron-containing polycyclic heterocyclic compound, has a low drive voltage, and has high luminous efficiency. It is an issue to be solved to provide an organic electroluminescent element having a long drive life.
  • the triphenylboron derivative of Non-Patent Document 1 is a very promising material having high emission quantum efficiency and a narrow half width of emission spectrum, but it has a short emission wavelength and is a blue emission material. It has been reported.
  • extension of the ⁇ -conjugated system is generally known, but since the triphenylboron derivative of Non-Patent Document 1 is composed of a special TADF material molecular structure. It is difficult to lengthen the wavelength.
  • Non-Patent Document 2 only green having an emission wavelength of about 500 nm can be obtained, and a method of effectively lengthening the wavelength to freely change the emission color from blue to green to red has not been found.
  • the triphenylboron derivative has a narrow half-value width of the emission spectrum and is a promising material, but there is a problem that there is no effective method for lengthening the wavelength.
  • the second aspect of the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and it is an object to be solved to provide a triphenylboron derivative having a longer wavelength. Further, the second aspect of the present invention is a problem to be solved to provide a rephenylboron derivative having a further half-width at half maximum.
  • a third aspect of the present invention is to provide a blue light emitting material having a light emitting layer containing a polycyclic heterocyclic compound containing boron, exhibiting excellent element characteristics, and particularly having a short emission wavelength. It is an issue that should be done.
  • the gist of the present invention is as follows ⁇ 1> to ⁇ 11>.
  • An organic electroluminescent device having an anode, a cathode, a first organic layer, and a second organic layer.
  • the first organic layer is provided between the anode and the cathode.
  • the first organic layer and the second organic layer are adjacent to each other.
  • the first organic layer contains a polycyclic heterocyclic compound represented by the following formula (1) and contains.
  • the second organic layer is an organic electroluminescent device containing a polymer having a triarylamine structure and no cross-linking group.
  • Rings a, b, and c are independently aromatic hydrocarbon rings that may have substituents or aromatic heterocycles that may have substituents.
  • Y is independently O, NR or S, respectively.
  • R is an aromatic hydrocarbon ring group which may have a substituent, an aromatic heterocyclic group or an alkyl group which may have a substituent.
  • the R is a carbon atom adjacent to an atom bonded to Y in at least one ring selected from the group consisting of the ring a, the ring b, and the ring c, and —O—, —S—, ⁇ . It may be bound by C (-R a ) 2- or a single bond.
  • Ra is a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the adjacent carbon atoms are not carbon atoms constituting the central fused bicyclic structure of the formula (1) containing B and Y. At least one hydrogen atom in the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) may be substituted with a halogen atom or deuterium.
  • the polymer is a repeating unit represented by the following formula (54), a repeating unit represented by the following formula (55), a repeating unit represented by the following formula (56), or the following formula (57).
  • the organic electroluminescent device according to ⁇ 1> which has a repeating unit represented by.
  • Ar 51 contains an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent other than a cross-linking group, an aromatic heterocyclic group which may have a substituent other than a bridging group, or a substituent other than a bridging group. It is a group in which a plurality of groups selected from an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent and an aromatic heterocyclic group which may have a substituent other than a cross-linking group are linked.
  • X is -C (R 207 ) (R 208 )-, -N (R 209 )-or-C (R 211 ) (R 212 ) -C (R 213 ) (R 214 )-.
  • R 201 , R 202 , R 221 and R 222 are alkyl groups which may independently have a substituent other than a cross-linking group, respectively.
  • Each of R 207 to R 209 and R 211 to R 214 independently has an alkyl group which may have a substituent other than a hydrogen atom and a bridging group, an aralkyl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
  • It is an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, and is a and b are independently integers of 0 to 4, respectively.
  • c is an integer from 0 to 3 and d is an integer from 0 to 4,
  • the plurality of R 201s may be the same or different.
  • the plurality of R 202s may be the same or different.
  • the plurality of R 221s may be the same or different.
  • the plurality of R 222s may be the same or different.
  • i and j are independently integers of 0 to 3.
  • Ar 51 is the same as Ar 51 in the above equation (54).
  • R 303 and R 306 are alkyl groups which may independently have a substituent, respectively.
  • R 304 and R 305 are each independently an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
  • l is 0 or 1 and is m is 1 or 2
  • n is 0 or 1 and p is 0 or 1.
  • q is 0 or 1.
  • Ar 51 is the same as Ar 51 in the above equation (54).
  • Ar 41 is a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent other than a cross-linking group, a divalent aromatic heterocyclic group which may have a substituent other than a cross-linking group, or the above-mentioned.
  • At least one group selected from the group consisting of a divalent aromatic hydrocarbon group and the divalent aromatic heterocyclic group is a divalent group in which a plurality of groups are directly linked or linked via a linking group.
  • R 441 and R 442 are alkyl groups that may independently have a substituent other than a cross-linking group, respectively.
  • t is 1 or 2
  • u is 0 or 1 and is r and s are independently integers from 0 to 4.
  • Ar 51 is the same as Ar 51 in the above equation (54).
  • Each of R 517 to R 519 independently contains an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, and a substituent.
  • f, g, and h each independently represent an integer of 0 to 4.
  • e represents an integer from 0 to 3 and represents However, when g is 1 or more, e is 1 or more.
  • R 601 is R 201 or R 202 in equation (54), R 303 , R 304 , R 305 or R 406 in equation (55), R 441 or R + in equation (56), R 517 in equation (57), It represents R 518 or R 519 , and-* represents a bond with an adjacent atom.
  • Ring B may be a part of the fused ring.
  • the partial structures represented by the formulas (61) and (61') include Ring A and Ring B, and in the case of the partial structure of the formula (54), R201 or R202 , the formula ( If it is a partial structure of 55), it is R 303 , R 304 , R 305 , or R 306 , if it is a partial structure of equation (56), it is R 441 or R 442 , and if it is a partial structure of equation (57), it is. It may have R 517 , R 518 or R 519 . ) ⁇ 5> The organic electroluminescent device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein Y in the formula (1) is NR. ⁇ 6> The organic electroluminescent device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the polycyclic heterocyclic compound represented by the above formula (1) is represented by the following formula (21).
  • Ring a, ring b, and ring c are the same as those in the above formula (1).
  • Ring d represents a ring formed including B, a part of ring a, N and a part of ring b.
  • Ring e represents a ring formed including B, a part of ring a, N and a part of ring c.
  • Ring f and ring g are the same as ring a, ring b or ring c in the above formula (1).
  • Ring f is a carbon atom adjacent to an atom bonded to N in at least one ring of ring a or ring b, and —O—, —S—, —C (—R a ) 2- or a single bond.
  • Ring g is a carbon atom adjacent to an atom bonded to N in at least one ring of ring a or ring c and an —O—, —S—, —C (—R a ) 2- or single bond.
  • Ra is a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the adjacent carbon atoms are not the carbon atoms constituting the rings d and e including B and N, but At least one hydrogen atom in the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) may be substituted with a halogen atom or deuterium.
  • ⁇ 7> The organic electroluminescent device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the polycyclic heterocyclic compound represented by the above formula (1) is represented by the following formula (71).
  • At least one selected from A 1 to A 7 is an electron acceptor substituent.
  • a 1 to A 7 other than the electron-accepting substituent are alkyl groups which may independently have a hydrogen atom, a fluorine atom, or a substituent.
  • Each of R 71 to R 78 may independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and a substituent.
  • Aromatic heterocyclic groups, or a combination thereof, The dotted line means single bond or no bond.
  • R 81 and four R 82 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group having 10 or less carbon atoms which may have a substituent, and a carbon number which may have a substituent. It represents an aromatic heterocyclic group having 3 or more and 20 or less carbon atoms which may have an aromatic hydrocarbon group of 6 or more and 20 or less or a substituent.
  • a 81 represents a structure represented by the following formula (82). a80, b80, c80, and d80 each independently represent an integer from 0 to 2, and at least one of a80 to d80 is an integer of 1 or more. When there are a plurality of A 81s in the formula (81), the plurality of A 81s may be the same or different.
  • the asterics (*) represent the joint and represent the joint.
  • RF represents a fluoroalkyl group having 5 or less carbon atoms.
  • R 83 may have an alkyl group having 10 or less carbon atoms which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group having 6 or more and 20 or less carbon atoms which may have a substituent, or a carbon which may have a substituent.
  • e80 represents an integer from 0 to 5.
  • the two RFs in equation (82) may be the same or different.
  • the plurality of R 83s may be the same or different.
  • the organic electroluminescent device of the first aspect of the present invention is preferable because it has a low drive voltage and high luminous efficiency. Further, the organic electroluminescent device according to the first aspect of the present invention tends to have a long drive life and is preferable.
  • the polycyclic heterocyclic compound of the second aspect of the present invention can obtain green to red emission having a longer wavelength. Further, the polycyclic heterocyclic compound of the second aspect of the present invention can obtain light emission with a narrower half width.
  • the polycyclic heterocyclic compound of the third aspect of the present invention can obtain blue emission having a shorter wavelength.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a structural example of the organic electroluminescent device of the present invention.
  • the organic electroluminescent device is an organic electroluminescent device having an anode, a cathode, a first organic layer, and a second organic layer.
  • the first organic layer is provided between the anode and the cathode.
  • the first organic layer and the second organic layer are adjacent to each other.
  • the first organic layer contains a polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) described later, and contains the polycyclic heterocyclic compound.
  • the second organic layer contains a polymer having a triarylamine structure and no cross-linking group.
  • Rings a, b, and c are independently aromatic hydrocarbon rings that may have substituents or aromatic heterocycles that may have substituents.
  • Y is independently O, NR or S, respectively.
  • R is an aromatic hydrocarbon ring group which may have a substituent, an aromatic heterocyclic group or an alkyl group which may have a substituent.
  • the R is a carbon atom adjacent to an atom bonded to Y in at least one ring selected from the group consisting of the ring a, the ring b, and the ring c, and —O—, —S—, ⁇ . It may be bound by C (-R a ) 2- or a single bond.
  • Ra is a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the adjacent carbon atoms are not carbon atoms constituting the central fused bicyclic structure of the formula (1) containing B and Y.
  • At least one hydrogen atom in the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) may be substituted with a halogen atom or deuterium.
  • the organic electroluminescent device of the present invention has a long drive life is not clear, but the following is presumed. Since the boron-containing polycyclic heterocyclic compound contained in the first organic layer has an empty p-orbital on boron, it easily reacts with various reaction species and deteriorates.
  • the second organic layer forms a cross-linked polymer having a cross-linking group after the cross-linking process, but unreacted cross-linking. Some groups remain. Therefore, the remaining cross-linking group generates an unintended reactive active species while the organic electric field light emitting element is energized, and in the case of an element in which the first organic layer and the second organic layer are adjacent to each other, the first organic layer is generated. It is considered that it reacts with a polycyclic heterocyclic compound containing boron contained in. As a result, it is presumed that the drive life of such an organic electroluminescent device is shortened.
  • the polymer having a triarylamine structure used in the present invention does not have a cross-linking group, and the reaction active species derived from the cross-linking group as described above and the polycyclic heterocyclic compound containing boron occur. not. Therefore, it is considered that deterioration of the compound constituting the organic electroluminescent device is unlikely to occur, and the driving life of the organic electroluminescent device is extended.
  • the second organic layer is preferably formed of a material having substantially no cross-linking group, and is formed of a polymer having a triarylamine structure and having no cross-linking group. Is preferable.
  • the second organic layer contains a polymer having a triarylamine structure and no cross-linking group, preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, still more preferably 97% by mass or more. It is contained, particularly preferably 99% by mass or more, and most preferably, the second organic layer is substantially formed only from a polymer having a triarylamine structure and no cross-linking group.
  • the second organic layer has a triarylamine structure and contains a material other than the polymer having no crosslinking group
  • the polymer having a triarylamine structure and having no crosslinking group is not used.
  • the material is preferably free of cross-linking groups.
  • first organic layer examples include a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection, and the like, and the first organic layer is preferably a light emitting layer.
  • the second organic layer is preferably a layer provided between the anode and the first organic layer, more preferably a hole injection layer or a hole transport layer, and is a hole transport layer. Is even more preferable.
  • the first organic layer is a light emitting layer
  • the second organic layer is a hole transport layer
  • the first organic layer and the second organic layer are in contact with each other
  • the first organic layer is in contact with each other.
  • the method for forming the first organic layer and the second organic layer include a dry film forming method such as a vacuum vapor deposition method and a wet film forming method.
  • the wet film forming method is a film forming method, that is, as a coating method, for example, a spin coating method, a dip coating method, a die coating method, a bar coating method, a blade coating method, a roll coating method, a spray coating method, and a capillary.
  • a spin coating method, a spray coating method, an inkjet method, a nozzle printing method and the like are preferable.
  • the first organic layer is formed by a wet film forming method
  • the second organic layer is formed by a wet film forming method, it is preferable to use the second composition described later.
  • the polymer is insolubilized by heating. Therefore, the second organic layer can be suitably used for stacking organic electroluminescent devices.
  • the first organic layer contains a polycyclic heterocyclic compound represented by the above formula (1).
  • the ring a, the ring b, and the ring c are each independently an aromatic hydrocarbon ring which may have a substituent or an aromatic heterocycle which may have a substituent.
  • the substituent that the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle may have is preferably a group selected from the following substituent group ⁇ .
  • the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle is bonded to the central condensed bicyclic structure of the formula (1) composed of B and Y (hereinafter, may be referred to as "central condensed bicyclic structure"). It is preferable to have a 5-membered ring or a 6-membered ring which shares the same, and more preferably to have a 6-membered ring which shares a bond with the formula (1) central condensation bicyclic structure composed of B and Y.
  • the formula (1) central condensation two-ring structure composed of B and Y means that the two saturated hydrocarbon rings composed of B and two Y shown in the center of the formula (1) are included. It is a condensed structure. Specifically, it is a structure in which the ring d and the ring e in the following formula (1') are condensed.
  • a 6-membered ring sharing a bond with the condensed 2-ring structure means, for example, a case where the ring a is a benzene ring (6-membered ring).
  • the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle (which is ring a) has this 6-membered ring” means that the ring a is formed only by the 6-membered ring or includes the 6-membered ring. As described above, it means that another ring or the like is condensed with this 6-membered ring to form the ring a.
  • ring b "ring c", and "5-membered ring”.
  • Examples of the aromatic hydrocarbon ring in the ring a, b and c of the formula (1) include an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 30 carbon atoms and an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 16 carbon atoms. Is preferable, an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 12 carbon atoms is more preferable, and an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 10 carbon atoms is particularly preferable.
  • aromatic hydrocarbon ring examples include a benzene ring which is a monocyclic system, a biphenyl ring which is a bicyclic system, a naphthalene ring which is a fused bicyclic system, and a terphenyl ring (m-terphenyl) which is a tricyclic system.
  • o-terphenyl, p-terphenyl fused tricyclics, acenaftylene ring, fluorene ring, phenylene ring, phenanthrene ring, fused tetracyclic triphenylene ring, pyrene ring, naphthacene ring, fused pentacyclic system.
  • a certain perylene ring or pentacene ring is preferable, a benzene ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring, a terphenyl ring, or a fluorene ring is more preferable, and a benzene ring is most preferable.
  • Examples of the aromatic heterocycle in the ring a, the ring b and the ring c of the formula (1) include an aromatic heterocycle having 2 to 30 carbon atoms, and an aromatic heterocycle having 2 to 25 carbon atoms is preferable.
  • An aromatic heterocycle having 2 to 20 carbon atoms is more preferable, an aromatic heterocycle having 2 to 15 carbon atoms is further preferable, and an aromatic heterocycle having 2 to 10 carbon atoms is particularly preferable.
  • the "aromatic heterocycle” for example, a heterocycle containing 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur and nitrogen in addition to carbon as ring-constituting atoms is preferable.
  • aromatic heterocycle examples include a pyrrole ring, an oxazole ring, a thiazole ring, an isothiazole ring, an imidazole ring, a thiathiazole ring, a triazole ring, a pyrazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, and an indole ring.
  • Substituent group ⁇ is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group, a substituted or unsubstituted diarylamino group, a substituted or unsubstituted diheteroarylamino group, a substituted or substituted group.
  • Unsubstituted aryl heteroarylamino group (amino group having aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group), substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or unsubstituted aryloxy group , Or a halogen atom.
  • the substituent that the group selected from the substituent group ⁇ other than the halogen atom may have is the following substituent group ⁇ .
  • Examples of the aromatic hydrocarbon group or aryl structure in the substituent group ⁇ include the group of the aromatic hydrocarbon ring in the ring a, the ring b and the ring c. The same applies to the specific structure and preferable structure of the aromatic hydrocarbon ring.
  • the aromatic hydrocarbon group in the substituent group ⁇ is preferably a benzene ring.
  • Examples of the aromatic heterocyclic group or heteroaryl structure in the substituent group ⁇ include the group of the aromatic heterocycle in the rings a, b and c. The same applies to the specific structure and preferable structure of the aromatic heterocycle.
  • the aromatic heterocyclic group in the substituent group ⁇ is preferably a triazine ring, a benzimidazole ring, a benzothiazole ring, a pyrimid [5,4-d] pyrimidine ring, or a benzo [1,2-d: 4,5-d]. ] It is a imidazole ring.
  • the alkyl group in the substituent group ⁇ may be either a straight chain or a branched chain, and examples thereof include a linear alkyl group having 1 to 24 carbon atoms and a branched chain alkyl group having 3 to 24 carbon atoms.
  • An alkyl group having 1 to 18 carbon atoms (branched chain alkyl group having 3 to 18 carbon atoms) is preferable, and an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (branched chain alkyl group having 3 to 12 carbon atoms) is more preferable.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl group having 3 to 6 carbon atoms) is more preferable, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (branched chain alkyl group having 3 to 4 carbon atoms) is particularly preferable.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group and an isopentyl group.
  • Examples include a group, an n-octyl group, a tert-octyl group and the like.
  • a part of the hydrogen atom of the alkyl group in the substituent group ⁇ may be replaced with a fluorine atom.
  • alkoxy group in the substituent group ⁇ examples include a straight chain having 1 to 24 carbon atoms or an alkoxy group having a branched chain having 3 to 24 carbon atoms.
  • Alkoxy groups having 1 to 18 carbon atoms are preferable, and alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms (alkoxy groups of branched chains having 3 to 12 carbon atoms) are more preferable.
  • Alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms are more preferable, and alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms (alkoxy groups of branched chains having 3 to 4 carbon atoms) are more preferable. Especially preferable.
  • alkoxy group examples include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group and a heptyloxy group. , Octyloxy group and the like.
  • halogen atom in the substituent group ⁇ examples include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom. Fluorine atoms and chlorine atoms are preferable, and among them, fluorine atoms are more preferable.
  • the substituent group ⁇ may be an aromatic hydrocarbon group optionally substituted with an alkyl group or an aralkyl group, an aromatic heterocyclic group optionally substituted with an alkyl group or an aralkyl group, an alkyl group, an aralkyl group, or a halogen. It is an atom.
  • Examples of the aromatic hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group, alkyl group, and halogen atom in the substituent group ⁇ include those similar to those of the substituent group ⁇ , and the preferable structure is also the same as that of the substituent group ⁇ . ..
  • the substituent group ⁇ is an aromatic hydrocarbon group which may be substituted with an alkyl group or an aralkyl group, and an aromatic heterocyclic group which may be substituted with an alkyl group or an aralkyl group from the viewpoint of improving stability and solubility.
  • An alkyl group or an aralkyl group is preferred, an aromatic hydrocarbon group optionally substituted with an aralkyl group, an aromatic heterocyclic group optionally substituted with an aralkyl group, an alkyl group or an aralkyl group is even more preferred.
  • an aralkyl group which may be substituted with an aralkyl group, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group in the substituent group ⁇ , an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms is preferable.
  • a structure in which a benzene ring is bonded to an alkyl group is preferable.
  • (Y) Y in the formula (1) is O, NR or S.
  • (R) R is an aromatic hydrocarbon ring group which may have a substituent, an aromatic heterocyclic group or an alkyl group which may have a substituent.
  • the two Ys in the formula (1) may be the same or different from each other, but are preferably the same.
  • the two Ys are preferably NR.
  • R of the formula (1) is an aromatic hydrocarbon ring group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent
  • R is a ring a and a ring b of the formula (1).
  • Specific structures and preferred structures also include aromatic hydrocarbon ring groups which may have substituents on rings a, b and c of formula (1) or aromatic heterocyclic groups which may have substituents. The same is true.
  • R in the formula (1) is an aromatic hydrocarbon ring group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent
  • the formula (1) is the following formula (21). ).
  • the above formula (1) preferably has a structure represented by the following formula (21).
  • Examples of the alkyl group in R of the formula (1) include an alkyl group in the substituent group ⁇ .
  • an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms for example, a methyl group, an ethyl group, etc. is particularly preferable.
  • R is a carbon atom adjacent to the atom bonded to Y in at least one ring selected from the group consisting of the ring a, the ring b and the ring c, and —O—, —S—, —C. (-R a ) 2 -or may be bonded by a single bond.
  • Ra is a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the alkyl group in Ra include an alkyl group in the substituent group ⁇ .
  • an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is particularly preferable, and for example, a methyl group, an ethyl group and the like.
  • the adjacent carbon atoms are not carbon atoms constituting the central condensed bicyclic structure of the formula (1) containing B and Y.
  • at least one hydrogen atom in the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) may be substituted with a halogen atom or deuterium.
  • Ring a, ring b, ring c, ring d and ring e are the same as in the above formula (1').
  • the ring f and the ring g are the same as the ring a, the ring b or the ring c in the above formula (1'), and each independently has an aromatic hydrocarbon ring or a substituent which may have a substituent. It is an aromatic heterocycle that may be used.
  • Ring f is a carbon atom adjacent to an atom bonded to N in at least one ring of ring a or ring b, and —O—, —S—, —C (—R a ) 2- or a single bond.
  • Ring g is a carbon atom adjacent to an atom bonded to N in at least one ring of ring a or ring c and an —O—, —S—, —C (—R a ) 2- or single bond.
  • Ra is a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the adjacent carbon atoms are not the carbon atoms constituting the rings d and e including B and N, but At least one hydrogen atom in the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) may be substituted with a halogen atom or deuterium.
  • Examples of the aromatic hydrocarbon ring group and the aromatic heterocyclic group in the ring f and the ring g include an aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 10 carbon atoms (for example, a phenyl group, a naphthyl group, etc.) and an aromatic hydrocarbon ring group having 2 to 15 carbon atoms.
  • Aromatic heterocyclic groups eg, carbazolyl groups, etc. are preferred.
  • the substituents that the ring f and the ring g, which are aromatic hydrocarbon rings or aromatic heterocycles, may have are the same as those of the rings a, b and c, and are preferably from the substituent group ⁇ .
  • Equation (22) The formula (21) preferably has a structure represented by the following formula (22).
  • Ring a, ring b, ring c, ring d and ring e in the above formula (21) all have a benzene ring structure, and ring a, ring b, ring c, ring d and ring e have a substituent.
  • Ring f is a carbon atom adjacent to an atom bonded to N in at least one ring of ring a or ring b, and —O—, —S—, —C (—R a ) 2- or a single bond.
  • Ring g is a carbon atom adjacent to an atom bonded to N in at least one ring of ring a or ring c and an —O—, —S—, —C (—R a ) 2- or single bond.
  • Ra is a hydrogen atom or an alkyl group.
  • At least one hydrogen atom in the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (22) may be substituted with a halogen atom or deuterium.
  • the aromatic compound represented by the formula (22) is the aromatic compound represented by the formula (71) described later, which is the second aspect of the present invention described later, or the third aspect of the present application described later. It is also preferable that the structure is represented by a certain formula (81) described later.
  • aromatic compound represented by the formula (1) is the aromatic compound represented by the formula (71) described later, which is the second aspect of the present invention described later, or the third aspect of the present application described later. It is also preferable that the structure is represented by the formula (81) described later, which is an embodiment.
  • the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (71) described later is preferable because it can provide a green to red light emitting material having a long light emitting wavelength capable of widening the color reproduction range.
  • the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (81) described later is preferable because it can provide a blue light emitting material having a short emission wavelength capable of expanding the color reproduction range.
  • the structure of the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) is not particularly limited, and examples thereof include the following structures.
  • the first composition contains a polycyclic heterocyclic compound represented by the above formula (1) and an organic solvent.
  • This first composition is usually used for forming a layer or a film by a wet film forming method, and is particularly preferably used for forming a first organic layer of an organic electroluminescent device.
  • the first organic layer is particularly preferably a light emitting layer. That is, it is preferable that the first composition is a composition for forming a light emitting layer.
  • the content of the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) in the first composition is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, and usually 30.0% by mass or less, preferably 30.0% by mass or less. Is 20.0% by mass or less.
  • the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) may be contained in the first composition only by one kind, or may be contained in combination of two or more kinds.
  • the above-mentioned polycyclic heterocyclic compound may be used as a light emitting material, and another charge transporting compound may be contained as a charge transport host material. preferable.
  • Organic solvent contained in the first composition is a volatile liquid component used for forming a layer containing a polycyclic heterocyclic compound by wet film formation.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent in which a polycyclic heterocyclic compound as a solute and a charge transporting compound described later are satisfactorily dissolved.
  • Preferred organic solvents include, for example, alkanes such as n-decane, cyclohexane, ethylcyclohexane, decalin, bicyclohexane; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, mesitylene, phenylcyclohexane, tetraline, methylnaphthalene; chlorobenzene, di.
  • alkanes such as n-decane, cyclohexane, ethylcyclohexane, decalin, bicyclohexane
  • aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, mesitylene, phenylcyclohexane, tetraline, methylnaphthalene
  • chlorobenzene di.
  • Halogenized aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and trichlorobenzene; 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole, phenetol, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3 -Aromatic ethers such as dimethylanisole, 2,4-dimethylanisole and diphenyl ether; aromatic esters such as phenylacetate, phenylpropionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate and n-butyl benzoate; Aromatic ketones such as cyclohexanone, cyclooctanone, fencon; alicyclic alcohols such as cyclohexanol and cyclooctanol; aliphatic ketones such as methylethylketone and dibutylketone; aliphatic alcohols such
  • alkanes, aromatic hydrocarbons, and aromatic esters are preferable, and aromatic hydrocarbons and aromatic esters are particularly preferable, from the viewpoint of viscosity and boiling point.
  • One of these organic solvents may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.
  • the boiling point of the solvent used is usually 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 330 ° C. or lower, more preferably 300 ° C. or lower. If the boiling point of the organic solvent is lower than this range, the film formation stability may decrease due to solvent evaporation from the first composition during wet film formation. If the boiling point of the organic solvent exceeds this range, the film formation stability may decrease due to the solvent remaining after the film formation during the wet film formation.
  • organic solvents it is considered preferable to combine two or more kinds of organic solvents having a boiling point of 150 ° C. or higher because it is easy to form a more uniform coating film.
  • the content of the organic solvent in the first composition is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, particularly preferably 50% by mass or more, and preferably 99.99% by mass or less, more preferably 99.99% by mass or less. It is 99.90% by mass or less, particularly preferably 99.00% by mass or less.
  • the thickness of the light emitting layer is about 3 to 200 nm, but if the content of the organic solvent is less than this lower limit, the viscosity of the first composition becomes too high, and the film forming workability may decrease. On the other hand, if the content of the organic solvent exceeds this upper limit, the thickness of the film obtained by removing the organic solvent after the film formation becomes insufficient, and the film formation tends to be difficult.
  • [Other charge transporting compounds] As the other charge-transporting compound that can be contained in the first composition described above, those conventionally used as materials for an organic electroluminescent device can be used. For example, pyridine, carbazole, naphthalene, perylene, pyrene, anthracene, chrysene, naphthalene, phenanthrene, coronen, fluoranthene, benzophenanthrene, fluorene, acetonaftofluoranthene, coumarin, p-bis (2-phenylethenyl) benzene and theirs.
  • One of these may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.
  • naphthalene, perylene, pyrene, anthracene, chrysene, naphthacene, phenanthrene, coronene, fluoranthene, benzophenanthrene, fluorene, acetonaftofluoranthene and derivatives thereof are preferable, and anthracene derivatives are more preferable. ..
  • anthracene derivative As the anthracene derivative, a compound represented by the following formula (30) is preferable.
  • Ar 241 and Ar 242 have structures independently represented by the following formula (31), Ar 243 represents a substituent, and Ar 243 is different even if they are the same when there are a plurality of them.
  • N 43 may be an integer of 0 to 8.
  • Ar 244 and Ar 245 each independently represent an aromatic hydrocarbon structure which may have a substituent or a heteroaromatic ring structure which may have a substituent.
  • n 44 is an integer of 1 to 5
  • n 45 is an integer of 0 to 5.
  • Ar 244 is preferably an aromatic hydrocarbon structure which is a monocyclic or condensed ring having 6 to 30 carbon atoms, which may have a substituent, and more preferably may have a substituent.
  • An aromatic hydrocarbon structure which is a monocyclic or condensed ring having 6 to 12 carbon atoms.
  • the aromatic hydrocarbon structure is more preferably a benzene ring structure, a naphthalene structure, an anthracene structure, or a phenanthrene structure, and further preferably a benzene ring structure.
  • Ar 245 preferably has an aromatic hydrocarbon structure which is a monocyclic or fused ring having 6 to 30 carbon atoms, which may have a substituent, or may have a substituent, which may have 6 carbon atoms. It is an aromatic heterocyclic structure which is a fused ring of to 30 and more preferably an aromatic hydrocarbon structure which is a monocycle or a fused ring having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent, or an aromatic hydrocarbon structure. It is an aromatic heterocyclic structure which is a fused ring having 12 carbon atoms which may have a substituent.
  • a benzene ring structure, a naphthalene structure, an anthracene structure, a phenanthrene structure, and as an aromatic heterocyclic structure a dibenzofuran structure, a dibenzothiophene structure, and a phenanthroline structure are more preferable, and an aromatic hydrocarbon structure is preferable.
  • a benzene ring structure, naphthalene structure, phenanthrene structure, or aromatic heterocyclic structure a dibenzofuran structure or a phenanthrene structure is preferable.
  • n 44 is preferably an integer of 1 to 3, more preferably 1 or 2, and n 45 is preferably 0 to 3, more preferably 0 to 2.
  • the substituents that the substituents Ar 243 , Ar 244 and Ar 245 may have are preferably a group selected from the following substituent group Z, and more preferably an alkyl group or an aromatic group contained in the substituent group Z. It is a hydrocarbon group, more preferably an aromatic hydrocarbon group contained in the substituent group Z.
  • the substituents that may be possessed by the substituents Ar 243 , Ar 244 and Ar 245 may further have a substituent, and the substituent that may further have is the above-mentioned substituent.
  • the same group as Z can be mentioned, preferably an alkyl group having 8 or less carbon atoms, an alkoxy group having 8 or less carbon atoms, or a phenyl group, and more preferably an alkyl group having 6 or less carbon atoms and an alkoxy having 6 or less carbon atoms. It is a group or a phenyl group, and it is more preferable that each of the substituents of the substituent group Z does not have a further substituent from the viewpoint of charge transportability.
  • the compound represented by the formula (30) is a low molecular weight material, and the molecular weight is preferably 3,000 or less, more preferably 3,000 or less, particularly preferably 2,000 or less, and most preferably 1. , 500 or less, usually 300 or more, preferably 350 or more, more preferably 400 or more.
  • the structure of the anthracene derivative represented by the formula (1) is not particularly limited, and examples thereof include the following structures.
  • the content of the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) in the first composition is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, and usually 30.0% by mass or less, preferably 30.0% by mass or less. Is 20.0% by mass or less.
  • the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) may be contained in the first composition only by one kind, or may be contained in combination of two or more kinds.
  • the content of the other charge-transporting compound in the first composition is usually 1000 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass, based on 1 part by mass of the polycyclic heterocyclic compound in the first composition.
  • it is more preferably 50 parts by mass or less, and usually 0.01 part by mass or more, preferably 0.1 part by mass or more, still more preferably 1 part by mass or more.
  • the content of the other charge-transporting compound contained in the first composition is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, usually 30.0% by mass or less, preferably 20.0% by mass. % Or less.
  • the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) may be contained, or two or more kinds may be contained in combination, and other charge transporting may be contained. Only one type of sex compound may be contained, or two or more types may be contained in combination.
  • the first composition may contain other compounds in addition to the above compounds, if necessary.
  • Preferred examples of the other compound include phenols such as dibutylhydroxytoluene and dibutylphenol, which are known as antioxidants.
  • the substituent group Z includes an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, an alkoxycarbonyl group, a dialkylamino group, a diarylamino group, an arylalkylamino group, an acyl group, a halogen atom, a haloalkyl group and an alkylthio group. It is a group consisting of an arylthio group, a silyl group, a siloxy group, a cyano group, an aromatic hydrocarbon group, and an aromatic heterocyclic group. These substituents may contain any of linear, branched and cyclic structures.
  • the substituent group Z has the following structure.
  • an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group having a carbon number of usually 1 or more, usually 24 or less, and preferably 12 or less
  • an aryloxy group or a heteroaryloxy having a phenoxy group, a naphthoxy group, a pyridyloxy group, etc. having a carbon number of usually 4 or more, preferably 5 or more, usually 36 or less, and preferably 24 or less.
  • an alkoxycarbonyl group such as a methoxycarbonyl group or an ethoxycarbonyl group, which usually has 2 or more carbon atoms, usually 24 or less, and preferably 12 or less carbon atoms
  • an acyl group such as an acetyl group or a benzoyl group having a carbon number of usually
  • an alkyl group, an alkoxy group, a diarylamino group, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group is preferable.
  • an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group is preferable, more preferably an aromatic hydrocarbon group, and further preferably having no substituent.
  • an alkyl group or an alkoxy group is preferable.
  • each substituent of the above-mentioned substituent group Z may further have a substituent.
  • substituent group Z examples include the same substituents as the above-mentioned substituents (substituent group Z).
  • Each of the substituents of the substituent group Z preferably has no further substituent, or has an alkyl group having 8 or less carbon atoms, an alkoxy group having 8 or less carbon atoms, or a phenyl group, and more preferably 6 carbon atoms. It has the following alkyl group, alkoxy group having 6 or less carbon atoms, or phenyl group. It is more preferable that each of the substituents of the substituent group Z does not have a further substituent from the viewpoint of charge transportability.
  • the polymer contained in the second organic layer has a triarylamine structure as a repeating unit and does not have a cross-linking group.
  • the triarylamine structure is preferably contained in the main chain of the polymer.
  • the repeating unit of the triarylamine structure is represented by the following formula (50).
  • Ar 51 contains an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent other than the bridging group, an aromatic heterocyclic group which may have a substituent other than the bridging group, or a substituent other than the bridging group.
  • Ar 52 is a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent other than a cross-linking group, a divalent aromatic heterocyclic group which may have a substituent other than a cross-linking group, or the above-mentioned.
  • Ar 51 and Ar 52 may form a ring via a single bond or a linking group.
  • Ar 51 may have an aromatic hydrocarbon group other than the cross-linking group and a substituent other than the cross-linking group.
  • the aromatic hydrocarbon group preferably has 6 or more carbon atoms and 60 or less carbon atoms, and specifically, a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a perylene ring, a tetracene ring, a pyrene ring, a benzpyrene ring, and a chrysen ring.
  • Triphenylene ring Triphenylene ring, anthracene ring, fluorene ring, fluorene ring and the like, a monovalent group of a 6-membered ring, a monovalent ring of 2 to 5 fused rings, or a group in which a plurality of these are linked.
  • the "monovalent group of a benzene ring” means a "benzene ring having a monovalent free valence", that is, a phenyl group.
  • the aromatic heterocyclic group preferably has 3 or more carbon atoms and 60 or less carbon atoms, and specifically, a furan ring, a benzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, and an oxadiazole ring.
  • Ar 51 is preferably an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent other than the cross-linking group, and particularly has a substituent other than the cross-linking group, from the viewpoint of excellent charge transportability and durability.
  • a monovalent group of a benzene ring or a fluorene ring may be preferable, that is, a phenyl group or a fluorenyl group which may have a substituent other than a cross-linking group is more preferable, and a substituent other than the cross-linking group may be obtained.
  • a good fluorenyl group is more preferable, and a 2-fluorenyl group which may have a substituent other than a cross-linking group is particularly preferable.
  • the substituent other than the cross-linking group that the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group of Ar 51 may have is not particularly limited as long as it does not significantly reduce the characteristics of the present polymer.
  • the substituent preferably includes a group selected from the substituent group Z, more preferably an alkyl group, a good lucoxy group, an aromatic hydrocarbon group and an aromatic heterocyclic group, and even more preferably an alkyl group.
  • Ar 51 is preferably a fluorenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, and particularly a 2-fluorenyl group substituted with an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms. preferable. Further, a 9-alkyl-2-fluorenyl group in which the 9-position of the 2-fluorenyl group is substituted with an alkyl group is preferable, and a 9,9-dialkyl-2-fluorenyl group in which the 9-position is substituted with an alkyl group is particularly preferable.
  • the solubility in a solvent and the durability of the fluorene ring tend to be improved. Furthermore, since both the 9-position and the 9'-position are fluorenyl groups substituted with an alkyl group, the solubility in a solvent and the durability of the fluorene ring tend to be further improved.
  • Ar 51 is preferably a spirobifluorenyl group from the viewpoint of solubility in a coating solvent.
  • Ar 51 As the polymer, at least one of Ar 51 in the repeating unit represented by the above formula (50) contains a monovalent or divalent group in which 2 to 5 benzene rings which may have a substituent are linked.
  • Ar 53 and Ar 54 each independently have a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, or a substituent. Represents a divalent group in which a plurality of aromatic heterocyclic groups, which may have an aromatic hydrocarbon group or a substituent which may have a substituent, are directly linked or are linked via a linking group.
  • Ar 55 is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, or an aromatic hydrocarbon group or an aromatic which may have a substituent. Represents a monovalent group in which a plurality of group heterocyclic groups are directly linked or linked via a linking group.
  • Ar 56 represents a hydrogen atom or a substituent.
  • each aromatic hydrocarbon group and each aromatic heterocyclic group may have a substituent
  • Ar 56 in the case of a substituent may have a cross-linking group.
  • the cross-linking group a group selected from the cross-linking group group T can be used.
  • Ar 53 and Ar 54 each independently have a divalent aromatic hydrocarbon group and a substituent which may have a substituent.
  • it is a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a group in which a plurality of divalent aromatic hydrocarbon groups which may have a substituent are linked.
  • the substituent which the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group may have may have a bridging group, and the same group as the substituent group Z is preferable.
  • the cross-linking group a group selected from the cross-linking group group T can be used.
  • aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group of Ar 53 and Ar 54 the same aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group as Ar 52 can be used.
  • the same group is used as a divalent group in which a plurality of aromatic hydrocarbon groups which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent are directly linked or linked via a linking group. May be a group in which a plurality of different groups are linked, or a group in which a plurality of different groups are linked may be used.
  • a bivalent group linked to 2 to 10 is mentioned, and a divalent group linked to 2 to 5 is preferable.
  • Ar 53 is preferably a group in which 1 to 6 divalent aromatic hydrocarbon groups which may have a substituent are linked, and a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent is preferable.
  • a group in which 2 to 4 groups are linked is more preferable, a group in which 1 to 4 phenylene rings which may have a substituent are linked is more preferable, and a group in which 2 or 4 phenylene rings which may have a substituent are linked are further preferable.
  • Biphenylene is particularly preferred.
  • divalent aromatic hydrocarbon groups or divalent aromatic heterocyclic groups when a plurality of these divalent aromatic hydrocarbon groups or divalent aromatic heterocyclic groups are linked, it is preferably a group in which a plurality of linked divalent aromatic hydrocarbon groups are bonded so as not to be coupled. Specifically, it is preferable to include a 1,3-phenylene group or a group having a substituent and having a twisted structure due to the steric effect of the substituent.
  • Ar 53 may have, the same group as the substituent group Z is preferable. Preferably, Ar 53 has no substituents.
  • Ar 54 is preferably a group in which one or a plurality of divalent aromatic hydrocarbon groups which may be the same or different are linked, from the viewpoint of excellent charge transportability and durability, and the divalent aromatic group is preferable.
  • the group hydrocarbon group may have a substituent. When a plurality of plants are linked, 2 or more and 10 or less are preferable, 6 or less is more preferable, and 3 or less is particularly preferable from the viewpoint of film stability.
  • Preferred aromatic hydrocarbon structures are a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, and a fluorene ring, and more preferably a benzene ring and a fluorene ring.
  • the plurality of linked groups may be a group in which 1 to 4 phenylene rings which may have a substituent are linked, or a group which may have a phenylene ring and a substituent which may have a substituent.
  • a group to which a fluorene ring is linked is preferable. From the viewpoint of spreading LUMO, biphenylene in which two phenylene rings which may have a substituent are linked is particularly preferable.
  • any one of the above-mentioned substituent group Z or a combination thereof can be used. It is preferable that the group is other than the N-carbazolyl group, the indolocarbazolyl group and the indenocarbazolyl group, and more preferable substituents are a phenyl group, a naphthyl group and a fluorenyl group. It is also preferable that it does not have a substituent.
  • Ar 55 includes an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, or an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent.
  • a group selected from the aromatic heterocyclic groups which may have the substituent is a monovalent group in which a plurality of groups are directly linked or linked via a linking group.
  • it is a monovalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a group in which a plurality of monovalent aromatic hydrocarbon groups which may have a substituent are linked.
  • the substituent that the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group may have may have a bridging group, and a group similar to the substituent group Z is preferable.
  • a group selected from the cross-linking group group T can be used.
  • a plurality When a plurality are linked, it is preferably a divalent group linked by 2 to 10 and a monovalent group linked by 2 to 5.
  • the aromatic hydrocarbon and the aromatic heterocycle the same aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group as Ar 51 can be used.
  • the Ar 55 preferably has a structure represented by any of the following schemes 2. Furthermore, from the viewpoint of distributing the LUMO of the molecule, it is selected from a-1 to a-4, b-1 to b-9, c-1 to c-4, d-1 to d-16, and e1 to e4. Structure is preferable. Furthermore, from the viewpoint of promoting the spread of LUMO of the molecule by having an electron-withdrawing group, a-1 to a-4, b-1 to b-9, d-1 to d-12, and e1 to e4. The structure selected from is preferred.
  • a structure selected from a-1 to a-4, d-1 to d-12, and e1 to e4 is preferable. ..
  • d-1 and d-10 are more preferable, and the benzene ring structure of d-1 is particularly preferable, from the viewpoint of easy synthesis and excellent stability.
  • these structures may have a substituent.
  • "-*" indicates the connection position with Ar 54
  • any one of them indicates the connection position with Ar 54 .
  • R 31 and R 32 of Scheme 2 are linear, branched or cyclic alkyl groups which may independently have a substituent.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but in order to maintain the solubility of the polymer, the number of carbon atoms is preferably 1 or more and 6 or less, more preferably 3 or less, and further preferably a methyl group or an ethyl group. ..
  • R 31 and R 32 may be the same or different, but all R 31 and R 32 can be uniformly distributed around the nitrogen atom and are easy to synthesize. Is preferably the same group.
  • any one of the above-mentioned substituent group Z or a combination thereof can be used. From the viewpoint of durability and charge transportability, it is preferable to select from the same substituents that the above Ar 54 may have.
  • Ar 56 represents a hydrogen atom or a substituent.
  • Ar 56 is a substituent, it is not particularly limited, but is preferably an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent.
  • the preferred structure is the same as the aromatic hydrocarbon structure and the aromatic heterocyclic structure mentioned in Ar 53 to Ar 54 , and is a monovalent structure.
  • Ar 56 When Ar 56 is a substituent, it may have a cross-linking group.
  • a cross-linking group a group selected from the cross-linking group group T can be used.
  • Ar 56 is a substituent, it is preferable that it is bonded to the 3-position of carbazole from the viewpoint of improving durability.
  • Ar 56 is preferably a hydrogen atom from the viewpoint of ease of synthesis and charge transportability.
  • Ar 56 is preferably an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. , It is more preferable that it is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent.
  • Ar 56 is preferably a hydrogen atom from the viewpoint of ease of synthesis and charge transportability.
  • Ar 56 is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent
  • the substituents listed in the substituent group Z are substituted. The same is true for the groups, the preferred substituents are the same, and so are the substituents that these substituents may have.
  • Ar 51 in the repeating unit represented by the above formula (50) is a group represented by the following formula (52).
  • LUMO is distributed in the aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group between the nitrogen atoms of each other, and the main chain amine in the formula (50) is distributed. It is considered that the influence on the main chain amine is suppressed and the durability of the main chain amine to electrons and excitons is improved.
  • Ar 61 and Ar 62 are each independently a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a divalent aromatic heterocyclic group which may have a substituent.
  • Ar 63 to Ar 65 are each independently a hydrogen atom or a substituent. * Represents the bond position to the nitrogen atom in the formula (50). )
  • Ar 63 to Ar 65 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • the substituents are not particularly limited, but preferably an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic complex which may have a substituent. It is a ring group.
  • the preferred structure of the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group is the same as the group mentioned in Ar 51 .
  • Ar 63 to Ar 65 are substituents, it is preferable that Ar 63 to Ar 65 are bonded to the 3-position or 6-position of each carbazole structure from the viewpoint of improving durability.
  • Ar 63 to Ar 65 are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of ease of synthesis and charge transportability.
  • Ar 63 to Ar 65 are aromatic hydrocarbon groups which may have a substituent or aromatic heterocyclic groups which may have a substituent from the viewpoint of improving durability and charge transportability. It is preferable, and it is more preferable that it is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent.
  • Ar 63 to Ar 65 are an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent
  • the substituents include the substituent group Z.
  • Ar 62 is a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a divalent aromatic heterocyclic group which may have a substituent.
  • the aromatic hydrocarbon group preferably has 6 or more and 60 or less carbon atoms, more preferably 10 or more and 50 or less carbon atoms, and particularly preferably 12 or more and 40 or less carbon atoms.
  • Specific examples of the aromatic hydrocarbon group include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a perylene ring, a tetracene ring, a pyrene ring, a benzpyrene ring, a chrysene ring, a triphenylene ring, an acenaphthene ring, and a fluoranthene ring.
  • Examples thereof include a monocyclic ring of 6-membered rings, a divalent group of 2 to 5 fused rings, such as a fluorene ring, or a group in which a plurality of these are linked. When a plurality of these are linked, it is preferably a group to which a plurality of linked divalent aromatic hydrocarbon groups are conjugated.
  • the aromatic heterocyclic group preferably has 3 or more and 60 or less carbon atoms, and specifically, a furan ring, a benzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, and the like.
  • Indole ring Indole ring, carbazole ring, pyroloymidazole ring, pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring, thienopyrol ring, thienothiophene ring, flopyrol ring, furan ring, thienofran ring, benzoisoxazole ring, benzoisothiazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring.
  • Examples of the substituent that these aromatic hydrocarbon groups or aromatic heterocyclic groups may have include the alkyl group, the aralkyl group and the aromatic hydrocarbon group of the substituent group Z. If the steric effect of the substituent causes a twist in the structure of Ar 62 , it is preferable that there is no substituent, and if the steric effect of the substituent does not cause a twist in the structure of Ar 62 , it is preferable to have a substituent. ..
  • the preferred group of Ar 62 is a divalent group of a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, or a fluorene ring or a group in which a plurality of these are linked, and more preferably, a divalent group of a benzene ring or a group in which a plurality thereof are linked.
  • the benzene ring is linked with a divalent 1,4-phenylene group
  • the fluorene ring is linked with a divalent 2,7-fluoreneylene group, or these are A plurality of linked groups, most preferably a group containing "1,4-phenylene group-2,7-fluorenylene group-1,4-phenylene group-".
  • the phenylene group has no substituent other than the linking position, because the steric effect of the substituent does not cause twisting of Ar 62 .
  • the fluorene group has a substituent at the 9,9'position from the viewpoint of improving the solubility and the durability of the fluorene structure.
  • Ar 61 is a divalent group linked to the nitrogen atom of the amine in the main chain in formula (52).
  • Ar 61 is a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a divalent aromatic heterocyclic group which may have a substituent.
  • the aromatic hydrocarbon group of Ar 61 preferably has 6 or more carbon atoms and 60 or less carbon atoms, more preferably 10 or more and 50 or less carbon atoms, and particularly preferably 12 or more and 40 or less carbon atoms.
  • Specific examples of the aromatic hydrocarbon group include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a perylene ring, a tetracene ring, a pyrene ring, a benzpyrene ring, a chrysene ring, a triphenylene ring, an acenaphthene ring, and a fluoranthene ring.
  • Examples thereof include a monocyclic ring of 6-membered rings, a divalent group of 2 to 5 fused rings, such as a fluorene ring, or a group in which a plurality of these are linked.
  • the aromatic heterocyclic group of Ar 61 preferably has 3 or more carbon atoms and 60 or less carbon atoms.
  • Synnoline ring Synnoline ring, quinoxaline ring, phenanthridine ring, benzimidazole ring, perimidine ring, quinazoline ring, quinazolinone ring, azulene ring, etc. Examples thereof include a group in which a plurality of these are linked.
  • aromatic hydrocarbon groups or aromatic heterocyclic groups may have include the alkyl group, the aralkyl group and the aromatic hydrocarbon group of the substituent group Z.
  • divalent aromatic hydrocarbon groups or divalent aromatic heterocyclic groups When a plurality of these divalent aromatic hydrocarbon groups or divalent aromatic heterocyclic groups are linked, it is preferably a group in which a plurality of linked divalent aromatic hydrocarbon groups are bonded so as not to be coupled. Specifically, it is preferable to include a 1,3-phenylene group or a group having a substituent and having a twisted structure due to the steric effect of the substituent.
  • At least one of Ar 51 in the repeating unit represented by the formula (50) is a group represented by the following formula (53).
  • Ar 71 represents a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent.
  • Ar 72 and Ar 73 each independently have an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, or a substituent. It represents a monovalent group in which two or more groups selected from a good aromatic hydrocarbon group and an aromatic heterocyclic group which may have a substituent are directly or via a linking group.
  • Ring HA is an aromatic heterocycle containing a nitrogen atom.
  • X 2 and Y 2 independently represent a carbon atom or a nitrogen atom, and when at least one of X 2 and Y 2 is a carbon atom, the carbon atom may have a substituent.
  • Ar 71 is the same group as Ar 53 .
  • the Ar 71 is a group in which one divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or 2 to 10 divalent aromatic hydrocarbon groups which may have a substituent are linked.
  • one divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a group in which 2 to 8 divalent aromatic hydrocarbon groups which may have a substituent are linked is further used.
  • a group in which two or more divalent aromatic hydrocarbon groups which may have a substituent are linked is preferable.
  • a group in which 2 to 6 benzene rings which may have a substituent are linked is particularly preferable, and a quaterphenylene group in which 4 benzene rings which may have a substituent are linked are particularly preferable. Most preferred.
  • Ar 71 preferably contains at least one benzene ring linked at positions 1 and 3 which are non-conjugated sites, and more preferably contains 2 or more.
  • Ar 71 is a group in which a plurality of divalent aromatic hydrocarbon groups which may have a substituent are linked, it is preferable that all of them are directly bonded and linked from the viewpoint of charge transportability or durability. ..
  • any one of the above-mentioned substituent group Z or a combination thereof can be used.
  • the preferred range of substituents that Ar 71 may have is similar to the substituents that Ar 71 may have when G is an aromatic hydrocarbon group.
  • X 2 and Y 2 independently represent a C (carbon) atom or an N (nitrogen) atom, respectively. When at least one of X 2 and Y 2 is a C atom, it may have a substituent.
  • both X 2 and Y 2 are N atoms from the viewpoint that LUMO can be more easily localized around the ring HA.
  • any one of the above-mentioned substituent group Z or a combination thereof can be used. From the viewpoint of charge transportability, it is more preferable that X 2 and Y 2 do not have a substituent.
  • Ar 72 and Ar 73 each independently have an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, or a substituent. It is a monovalent group in which a plurality of two or more groups selected from a good aromatic hydrocarbon group and an aromatic heterocyclic group which may have a substituent are directly or via a linking group are linked.
  • Ar 72 and Ar 73 independently have a-1 to a-4, b-1 to b-9, c-1 to c-4, and d shown in the above scheme 2. It is preferable to have a structure selected from -1 to d-16 and e-1 to e-4.
  • a-1 to a-4, b-1 to b-9, c-1 to c-5, d-1 to A structure selected from d-12 and e-1 to e-4 is preferable.
  • a-1 to a-4, d-1 to d-12, and e-1 to e-4 from the viewpoint of the effect of confining excitons formed in the light emitting layer having a high triplet level.
  • the structure is preferred.
  • a structure selected from d-1 to d-12 and e-1 to e-4 is more preferable.
  • -* Represents a binding site with ring HA. When there are a plurality of "-*", one of them represents a site that binds to the ring HA.
  • any one of the above-mentioned substituent group Z or a combination thereof can be used. From the viewpoint of durability and charge transportability, it is a substituent, and a group similar to the substituent group Z is preferable.
  • Ar 52 examples of the aromatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group in Ar 52 include a group similar to Ar 51 in the formula (50) and having a divalent value. Further, the substituents that the aromatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have in Ar 52 are preferably the same groups as those in the substituent group Z.
  • the polymer used for the second organic layer does not have a cross-linking group.
  • the cross-linking group in the first aspect is a group that reacts with other cross-linking groups located in the vicinity of the cross-linking group by irradiation with heat and / or active energy rays to form a new chemical bond.
  • the reacting group may be the same group as the cross-linking group or a different group.
  • cross-linking group examples include a group containing an alkenyl group, a group containing a conjugated diene structure, a group containing an alkynyl group, a group containing an oxylan structure, a group containing an oxetane structure, a group containing an aziridine structure, an azido group, and a maleic anhydride structure.
  • examples thereof include a group containing an alkenyl group bonded to an aromatic ring, a cyclobutene ring fused to an aromatic ring, and the like.
  • Specific examples of the cross-linking group include a group selected from the following cross-linking group group T.
  • R XL represents a methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom
  • n XL represents an integer of 0 to 5.
  • R XLs When there are a plurality of R XLs , they may be the same or different, and when there are a plurality of n XLs , they may be the same or different.
  • * 1 represents the bonding position.
  • repeating unit represented by the formula (54) As more preferable repeating units represented by the above formula (50), “repeating unit represented by the formula (54)”, “repeating unit represented by the formula (55)”, and “the repeating unit represented by the formula (56)” are used.
  • the repeating unit represented by the formula (57) and the repeating unit represented by the equation (57) will be described in detail.
  • the polymer having a triarylamine structure as a repeating unit contains a plurality of repeating units represented by these formulas and a plurality of repeating units having different structures in each formula.
  • Ar 51 is the same as Ar 51 in the above formula (50).
  • X is -C (R 207 ) (R 208 )-, -N (R 209 )-or-C (R 211 ) (R 212 ) -C (R 213 ) (R 214 )-.
  • R 201 , R 202 , R 221 and R 222 are alkyl groups which may independently have a substituent other than a cross-linking group, respectively.
  • Each of R 207 to R 209 and R 211 to R 214 independently has an alkyl group which may have a substituent other than a hydrogen atom and a bridging group, an aralkyl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent. It is an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, and is a and b are independently integers of 0 to 4, respectively. c is an integer from 0 to 3 and d is an integer from 0 to 4, When there are a plurality of R 201s , the plurality of R 201s may be the same or different. When there are a plurality of R 202s , the plurality of R 202s may be the same or different.
  • the plurality of R 221s may be the same or different.
  • the plurality of R 222s may be the same or different.
  • i and j are independently integers of 0 to 3.
  • R 201 , R 202 , R 221 and R 222 are alkyl groups which may independently have a substituent.
  • the alkyl group is a linear, branched or cyclic alkyl group.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but in order to maintain the solubility of the polymer, 1 or more is preferable, 8 or less is preferable, 6 or less is more preferable, and 3 or less is more preferable.
  • the alkyl group is more preferably a methyl group or an ethyl group.
  • the plurality of R 201s may be the same or different, and when there are a plurality of R 202s, the plurality of R 202s may be the same or different. It is preferable that all R 201 and R 202 have the same group because the charge can be uniformly distributed around the nitrogen atom and the synthesis is easy.
  • the plurality of R 221s may be the same or different, and when there are a plurality of R 222s, the plurality of R 222s may be the same or different. It is preferable that all R 221 and R 222 have the same group because the charge can be uniformly distributed around the nitrogen atom and the synthesis is easy.
  • R 207 to R 209 and R 211 to R 214 may independently have a hydrocarbon atom and a substituent other than a cross-linking group, and may have a substituent other than a hydrogen atom and a cross-linking group. It is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent other than an aralkyl group or a bridging group.
  • the alkyl group is not particularly limited, but since it tends to improve the solubility of the polymer, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, preferably 24 or less, further preferably 8 or less, and even more preferably 6 or less. Further, the alkyl group may have a linear, branched or cyclic structure.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group and an n-hexyl group.
  • alkyl group examples include an n-octyl group, a cyclohexyl group and a dodecyl group.
  • the aralkyl group is not particularly limited, but the solubility of the polymer tends to be improved, so that the number of carbon atoms is preferably 5 or more, preferably 60 or less, and more preferably 40 or less.
  • aralkyl group examples include 1,1-dimethyl-1-phenylmethyl group, 1,1-di (n-butyl) -1-phenylmethyl group, and 1,1-di (n-hexyl) -1.
  • the aromatic hydrocarbon group is not particularly limited, but the solubility of the polymer tends to be improved, so that the number of carbon atoms is preferably 6 or more, preferably 60 or less, and more preferably 30 or less.
  • aromatic hydrocarbon group examples include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a perylene ring, a tetrasene ring, a pyrene ring, a benzpyrene ring, a chrysene ring, a triphenylene ring, an acenaphthene ring, a fluoranthene ring, and a fluorene ring.
  • Examples thereof include a monovalent group of a 6-membered ring, a monovalent ring of 2 to 5 fused rings, or a group in which a plurality of these are linked.
  • R 207 and R 208 are preferably a methyl group or an aromatic hydrocarbon group, R 207 and R 208 are more preferably a methyl group, and R 209 is a phenyl group. Is more preferable.
  • the alkyl groups of R 201 , R 202 , R 221 and R 222 , the alkyl groups of R 207 to R 209 and R 211 to R 214 , the aralkyl group and the aromatic hydrocarbon group have substituents other than the cross-linking group. You may. Examples of the substituent other than the cross-linking group include the groups listed as preferable groups of the alkyl groups of R 207 to R 209 and R 211 to R 214 , the aralkyl group and the aromatic hydrocarbon group.
  • the alkyl groups of R 201 , R 202 , R 221 and R 222 , the alkyl groups of R 207 to R 209 and R 211 to R 214 , the aralkyl group and the aromatic hydrocarbon group are substituents from the viewpoint of lowering the voltage. It is most preferable not to have.
  • a and b are independently integers of 0 to 4. It is preferable that a + b is 1 or more, further, a and b are preferably 2 or less, and it is more preferable that both a and b are 1.
  • a is 1 or more when c is 1 or more, and b is 1 or more when d is 1 or more. Further, when b is 1 or more, it is preferable that d is also 1 or more.
  • the plurality of a may be the same or different, and when d is 2 or more, the plurality of b may be the same or different.
  • the aromatic ring of the main chain is twisted due to steric hindrance, the polymer has excellent solubility in a solvent, and the coating film formed by a wet film forming method and heat-treated is insoluble in the solvent. Tends to be excellent. Therefore, when a + b is 1 or more, when another organic layer (for example, a light emitting layer) is formed on this coating film by a wet film forming method, the composition for forming a light emitting layer used in the present invention containing an organic solvent. Elution of the polymer into the product is suppressed. As a result, it is considered that the influence on the formed light emitting layer is small and the drive life of the organic electroluminescent element is further extended.
  • another organic layer for example, a light emitting layer
  • c is an integer of 0 to 3 and d is an integer of 0 to 4.
  • c and d are preferably 2 or less, respectively, c and d are more preferably equal, and it is particularly preferable that both c and d are 1 or both c and d are 2.
  • both c and d in the repeating unit represented by the above formula (54) are 1, or both c and d are 2, and both a and b are 2 or 1, R.
  • 201 and R 202 are coupled to each other at symmetrical positions.
  • R 201 and R 202 are bonded at positions symmetrical to each other means that the bonding position of R 201 and R 202 is the binding position of R 201 and R 202 with respect to the fluorene ring, carbazole ring or 9,10 dihydrophenanthrene derivative structure in the formula (54). It means that it is symmetric. At this time, 180 degree rotation about the main chain is regarded as the same structure.
  • R 221 and R 222 are present, they are preferably independently present at the 1-position, 3-position, 6-position, or 8-position with respect to the carbon atom of the benzene ring to which X is bonded.
  • the presence of R 221 and / or R 222 at this position causes the fused ring to which R 221 and / or R 222 is bonded and the adjacent benzene ring on the main chain to be twisted due to steric hindrance, resulting in a polymer.
  • the coating film formed by the wet film forming method and heat-treated tends to have excellent solubility in a solvent, and is preferable.
  • i and j are independently integers of 0 to 3. It is preferable that a and b are 2 or less, respectively, and it is more preferable that both a and b are 0 or 1.
  • Ar 51 is the same as Ar 51 in the above formula (50), and is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent other than a cross-linking group, cross-linking.
  • An aromatic heterocyclic group which may have a substituent other than a group, or an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent other than a bridging group and a substituent other than a bridging group.
  • It has an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent other than a cross-linking group, an aromatic heterocyclic group that may have a substituent other than a cross-linking group, or a substituent other than a cross-linking group.
  • the group in which a plurality of groups selected from the aromatic heterocyclic group which may have a substituent other than the aromatic hydrocarbon group and the cross-linking group are linked is the case of Ar 51 in the above formula (50).
  • the same as in the case of Ar 51 in the above formula (50) can be mentioned as the substituents other than the cross-linking group and the preferable structure.
  • Ar 51 in the repeating unit represented by the above formula (54) is a group represented by the formula (51), the formula (52) or the formula (53).
  • LUMO is distributed in the aromatic hydrocarbon group or the aromatic heterocyclic group between the nitrogen atoms of each other, so that the durability against electrons and excitons tends to be improved. It is believed that there is.
  • X in the above formula (54) has high stability during charge transport, it is preferably -C (R 207 ) (R 208 )-or -N (R 209 )-, and -C (R 207 ). ) (R 208 )-is more preferred.
  • the polymer containing the repeating unit represented by the above formula (54) when there are a plurality of Ar 51 , R 201 , R 202 , R 221 , R 222 , and X, they are different even if they are the same. May be good.
  • the polymer contains a plurality of repeating units having the same structure as the repeating unit represented by the formula (54).
  • the HOMO and LUMO of the repeating units are the same, so that the charge is not concentrated at a specific shallow level and becomes a trap, and the charge transportability is not satisfied. It is considered to be excellent.
  • the repeating unit represented by the above formula (54) is particularly preferably a repeating unit represented by any of the following formulas (54-1) to (54-8).
  • R 201 and R 202 are the same, and R 201 and R 202 are coupled to each other at symmetrical positions.
  • the main chain structure excluding the nitrogen atom in the above formula (54) is not particularly limited, and examples thereof include the following structures.
  • the content of the repeating unit represented by the formula (54) is not particularly limited, but the repeating unit represented by the formula (54) is usually 10 mol% in the polymer. It is preferably contained in an amount of 30 mol% or more, more preferably 40 mol% or more, and further preferably 50 mol% or more.
  • the polymer contained in the second organic layer may be composed of only the repeating unit represented by the formula (54) as the repeating unit, but the purpose is to balance various performances when the organic electroluminescent device is used. Therefore, it may have a repeating unit different from that of the equation (54). In that case, the content of the repeating unit represented by the formula (54) in the polymer is usually 99 mol% or less, preferably 95 mol% or less.
  • the terminal group refers to the structure of the terminal portion of the polymer formed by the end cap agent used at the end of the polymerization of the polymer.
  • the terminal group of the polymer containing the repeating unit represented by the formula (54) is preferably a hydrocarbon group.
  • the hydrocarbon group preferably has 1 or more and 60 or less carbon atoms, more preferably 1 or more and 40 or less, and further preferably 1 or more and 30 or less.
  • hydrocarbon group for example, Carbon such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, dodecyl group, etc.
  • hydrocarbon groups may further have a substituent, and the substituent that may further have is preferably an alkyl group or an aromatic hydrocarbon group. When there are a plurality of these substituents which may be further present, they may be bonded to each other to form a ring.
  • the terminal group is preferably an alkyl group or an aromatic hydrocarbon group, more preferably an aromatic hydrocarbon group, from the viewpoint of charge transportability and durability.
  • Ar 51 is the same as Ar 51 in the above formula (50) or the above formula (54).
  • R 303 and R 306 are alkyl groups which may independently have a substituent, respectively.
  • R 304 and R 305 are each independently an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
  • l is 0 or 1 and is m is 1 or 2
  • n is 0 or 1 and p is 0 or 1.
  • q is 0 or 1.
  • R 303 , R 306 R 303 and R 306 in the repeating unit represented by the above formula (55) are alkyl groups which may independently have a substituent.
  • Examples of the alkyl group include the same groups as R 201 and R 202 in the above formula (54), and examples thereof include substituents and preferred structures similar to those of R 201 and R 202 .
  • the plurality of R 303s may be the same or different, and when there are a plurality of R 306s, the plurality of R 306s may be the same or different.
  • R 304 , R 305 ) R 304 and R 305 in the repeating unit represented by the above formula (55) are independently an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent or a substituent. It is an aralkyl group which may have a group. It is preferably an alkyl group which may have a substituent. It is preferable that R 304 and R 304 are the same.
  • the alkyl group is a linear, branched or cyclic alkyl group.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but 1 or more is preferable, 24 or less is preferable, 8 or less is more preferable, and 6 or less is more preferable, because the solubility of the polymer tends to be improved.
  • the alkoxy group is not particularly limited, and the R10 group of the alkoxy group ( ⁇ OR 10 ) may have a linear, branched or cyclic structure, and tends to improve the solubility of the polymer.
  • the number of carbon atoms is preferably 1 or more, preferably 24 or less, and more preferably 12 or less.
  • Specific examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an n-butoxy group, a hexyloxy group, a 1-methylpentyloxy group, a cyclohexyloxy group and the like.
  • the aralkyl group is not particularly limited, but since it tends to improve the solubility of the polymer, the number of carbon atoms is preferably 5 or more, preferably 60 or less, and more preferably 40 or less.
  • 1,1-dimethyl-1-phenylmethyl group 1,1-di (n-butyl) -1-phenylmethyl group, 1,1-di (n-hexyl) -1-phenylmethyl group.
  • 1,1-di (n-octyl) -1-phenylmethyl group phenylmethyl group, phenylethyl group, 3-phenyl-1-propyl group, 4-phenyl-1-n-butyl group, 1-methyl- 1-Phenylethyl group, 5-Phenyl-1-n-propyl group, 6-Phenyl-1-n-hexyl group, 6-naphthyl-1-n-hexyl group, 7-Phenyl-1-n-heptyl group, Examples thereof include 8-phenyl-1-n-octyl group and 4-phenylcyclohexyl group.
  • L and n are independent of each other, and l + n is preferably 1 or more, more preferably 1 or 2, and even more preferably 2.
  • l + n is in the above range, the solubility of the polymer contained in the second organic layer is increased, and precipitation from the composition for an organic electroluminescent device containing the polymer tends to be suppressed.
  • M represents 1 or 2, and is preferably 1 because the organic electroluminescent device of the present invention can be driven at a low voltage and the hole injection ability, transport ability, and durability tend to be improved.
  • (P and q) p represents 0 or 1 and q represents 0 or 1.
  • the plurality of ps may be the same or different, and when n is 2 or more, the plurality of qs may be the same or different.
  • p and q do not become 0 at the same time, the solubility of the polymer contained in the composition of the present invention tends to be high, and precipitation from the second composition containing the polymer tends to be suppressed.
  • the aromatic ring of the main chain is twisted due to steric hindrance, the polymer is excellently soluble in the solvent, and the coating film formed by the wet film forming method and heat-treated is transferred to the solvent. It tends to be insoluble. Therefore, when p + q is 1 or more, when another organic layer (for example, a light emitting layer) is formed on this coating film by a wet film forming method, the composition for forming another organic layer containing an organic solvent is obtained. Elution of the polymer of the above is suppressed.
  • Ar 51 is the same as Ar 51 in the above formula (50) or the above formula (54), and may have a substituent other than the bridging group.
  • An aromatic heterocyclic group which may have a substituent other than a group hydrocarbon group and a bridging group, or an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent other than a bridging group and a substituent other than a bridging group. It is a group in which a plurality of groups selected from aromatic heterocyclic groups which may have the above are linked.
  • It has an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent other than a cross-linking group, an aromatic heterocyclic group that may have a substituent other than a cross-linking group, or a substituent other than a cross-linking group.
  • the group in which a plurality of groups selected from the aromatic heterocyclic group which may have a substituent other than the aromatic hydrocarbon group and the cross-linking group are linked is the case of Ar 51 in the above formula (50).
  • the same as in the case of Ar 51 in the above formula (50) can be mentioned as the substituents other than the cross-linking group and the preferable structure.
  • the main chain structure excluding the N atom of the repeating unit represented by the formula (55) is not particularly limited, and examples thereof include the following structures.
  • the content of the repeating unit represented by the formula (55) is not particularly limited, but the repeating unit represented by the formula (55) is usually 10 mol% in the polymer. It is preferably contained in an amount of 30 mol% or more, more preferably 40 mol% or more, and particularly preferably 50 mol% or more.
  • the polymer contained in the second organic layer may be composed of only the repeating unit represented by the formula (55) as the repeating unit, but the purpose is to balance various performances when the organic electroluminescent device is used. Therefore, it may have a repeating unit different from that of the equation (55). In that case, the content of the repeating unit represented by the formula (55) in the polymer is usually 99 mol% or less, preferably 95 mol% or less.
  • the terminal group of the polymer containing the repeating unit represented by the formula (55) is the terminal group of the polymer containing the repeating unit represented by the above formula (54).
  • it is preferably a hydrocarbon group. Preferred hydrocarbon groups and possible substituents are also the same as the terminal groups of the polymer containing the repeating unit represented by the above formula (54).
  • Ar 51 is the same as the Ar 51 in the above formula (50), the above formula (54) or the above formula (55).
  • Ar 41 is a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent other than a cross-linking group, a divalent aromatic heterocyclic group which may have a substituent other than a cross-linking group, or the above-mentioned.
  • At least one group selected from the group consisting of a divalent aromatic hydrocarbon group and the divalent aromatic heterocyclic group is a divalent group in which a plurality of groups are directly linked or linked via a linking group.
  • R 441 and R 442 are alkyl groups that may independently have a substituent other than a cross-linking group, respectively.
  • t is 1 or 2
  • u is 0 or 1 and is r and s are independently integers from 0 to 4.
  • R 441 , R 442 R 441 and R 442 in the repeating unit represented by the above formula (56) are alkyl groups which may independently have a substituent other than a cross-linking group.
  • the alkyl group is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but in order to maintain the solubility of the polymer, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 6 or less.
  • the alkyl group is more preferably a methyl group or a hexyl group.
  • R 441 and R 442 may be the same or different.
  • r and s are independently integers of 0 to 4.
  • t is 2 or more, the plurality of r may be the same or different, and when u is 2 or more, the plurality of s may be the same or different.
  • r + s is preferably 1 or more, and r and s are preferably 2 or less, respectively. When r + s is 1 or more, it is considered that the drive life of the organic electroluminescent device is further extended.
  • t is 1 or 2 and u is 0 or 1.
  • t is preferably 1 and u is preferably 1.
  • Ar 51 is the same as Ar 51 in the above formula (50), the above formula (54) or the above formula (55), and has a substituent other than the bridging group.
  • the aromatic hydrocarbon group which may have a substituent other than the cross-linking group or the aromatic heterocyclic group which may have a substituent other than the cross-linking group is the case of Ar 51 in the above formula (50).
  • the same as in the case of Ar 51 in the above formula (50) can be mentioned as the substituents other than the cross-linking group and the preferable structure.
  • Ar 41 is a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent other than a cross-linking group, a divalent aromatic heterocyclic group which may have a substituent other than a cross-linking group, or the above-mentioned.
  • At least one group selected from the group consisting of a divalent aromatic hydrocarbon group and the divalent aromatic heterocyclic group is a divalent group in which a plurality of groups are directly linked or linked via a linking group.
  • Examples of the aromatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group in Ar 41 include the same groups as Ar 52 in the above formula (50). Further, the substituents that the aromatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have are preferably the same groups as those of the substituent group Z, and the substituents that may have further are also the substituent group Z. It is preferable that it is the same as.
  • the content of the repeating unit represented by the formula (56) is not particularly limited, but the repeating unit represented by the formula (56) is usually 10 mol% in the polymer. It is preferably contained in an amount of 30 mol% or more, more preferably 40 mol% or more, and particularly preferably 50 mol% or more.
  • the polymer contained in the second organic layer may be composed of only the repeating unit represented by the formula (56) as the repeating unit, but the purpose is to balance various performances when the organic electroluminescent device is used. Therefore, it may have a repeating unit different from that of the equation (56). In that case, the content of the repeating unit represented by the formula (56) in the polymer is usually 99 mol% or less, preferably 95 mol% or less.
  • the terminal group of the polymer containing the repeating unit represented by the formula (56) is the terminal group of the polymer containing the repeating unit represented by the above formula (54).
  • it is preferably a hydrocarbon group. Preferred hydrocarbon groups and possible substituents are also the same as the terminal groups of the polymer containing the repeating unit represented by the above formula (54).
  • the Ar 51 is the same as the Ar 51 in the formula (50), the formula (54), the formula (55) or the formula (56).
  • Each of R 517 to R 519 independently contains an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, and a substituent.
  • f, g, and h each independently represent an integer of 0 to 4.
  • e represents an integer from 0 to 3 and represents However, when g is 1 or more, e is 1 or more.
  • R 517 to R 519 The aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group in R 517 to R 519 are independently the same groups as those mentioned in Ar 51 , and the substitutions that these groups may have.
  • the group is preferably a group similar to the substituent group Z or.
  • the alkyl group and the aralkyl group in R 517 to R 519 are preferably the same group as those mentioned in R 207 , and the substituent which may be possessed is also preferably the same group as in R 207 .
  • the alkoxy group in R 517 to R 519 is preferably the alkoxy group mentioned in the substituent group Z, and the substituents that may be further contained are the same as those in the substituent group Z.
  • (F, g, h) f, g, and h each independently represent an integer of 0 to 4.
  • a plurality of g may be the same or different.
  • f + g + h is 1 or more.
  • f + h is 1 or more.
  • f + h is 1 or more and f, g and h are 2 or less.
  • f + h is 1 or more and f and h are 1 or less. It is most preferable that both f and h are 1.
  • R 517 and R 519 are coupled to each other at symmetrical positions. Further, it is preferable that R 517 and R 519 are the same.
  • g is 2
  • the two R 518s are most preferably bonded to each other in the para position.
  • g it is most preferable that the two R 518s are the same.
  • R 517 and R 519 are coupled to each other at symmetrical positions means the following coupling positions.
  • 180 degree rotation about the main chain is regarded as the same structure.
  • the ratio of the compound represented by the formula (1) to the repeating unit represented by the formula (57) is (formula).
  • the number of moles of the repeating unit represented by (57)) / (the number of moles of the compound represented by the formula (1)) is preferably 0.1 or more, more preferably 0.3 or more, and 0.5 or more. More preferably, 0.9 or more is even more preferable, and 1.0 or more is particularly preferable.
  • the ratio is preferably 2.0 or less, more preferably 1.5 or less, and even more preferably 1.2 or less.
  • repeating unit represented by the above formula (57) is preferably a repeating unit represented by the following formula (58).
  • the bonding positions are the 2nd and 5th positions.
  • g 0, that is, when there is no steric hindrance due to R 518
  • R 517 and R 519 are coupled to each other at a symmetrical position.
  • the bonding positions are the 2nd and 5th positions.
  • R 517 and R 519 can be coupled to each other at symmetrical positions.
  • the main chain structure of the repeating unit represented by the formula (57) is not particularly limited, and examples thereof include the following structures.
  • the repeating unit represented by any of the formulas (50) to (59) does not have a cross-linking group.
  • the polymer chain is not easily distorted by heating and drying or baking (heating and firing) after the wet film formation. This is because the volume change may occur when the cross-linking group reacts, and the polymer chain is distorted. This is also because the polymer chain is distorted even if the volume does not change.
  • the repeating unit represented by the formula (50) is more preferably represented by the formula (54). It is a repeating unit represented by the formula (55), a repeating unit represented by the formula (56), or a repeating unit represented by the formula (57).
  • the repeating unit represented by the above formula (54) including the partial structure represented by the following formula (61).
  • the repeating unit represented by the above formula (55) including the partial structure represented by the following formula (61).
  • the repeating unit represented by the above formula (56) including the partial structure represented by the following formula (61).
  • it is preferably a repeating unit represented by the above formula (57) including a partial structure represented by the following formula (61).
  • R 601 is R 201 or R 202 in equation (54), R 303 , R 304 , R 305 or R 406 in equation (55), R 441 or R + in equation (56), R 517 in equation (57), It represents R 518 or R 519 , and-* represents a bond with an adjacent atom.
  • Ring B may be a part of the fused ring.
  • the partial structures represented by the formulas (61) and (61') include Ring A and Ring B, and in the case of the partial structure of the formula (54), R201 or R202 , the formula ( If it is a partial structure of 55), it is R 303 , R 304 , R 305 , or R 406 , if it is a partial structure of equation (56), it is R 441 or R 442 , and if it is a partial structure of equation (57), it is. It may have R 517 , R 518 or R 519 . )
  • the partial structure represented by the above formula (61) or the above formula (61') is usually obtained by distorting the substantially planar structure of Ring A and Ring B formed by ⁇ conjugation by the steric hindrance of R601 .
  • the main chain is twisted more than the ⁇ -conjugated bond of.
  • the degree of freedom is high.
  • the solvent compound represented by the formula (1) When the solvent compound represented by the formula (1) is applied here, the solvent compound represented by the formula (1) has a high degree of freedom because two benzene rings are bonded by a quaternary carbon atom. Has moderate flexibility. Since these two benzene rings with a high degree of freedom are highly compatible with the functional material, they are more easily permeated and the solubility is improved. As a result, even if the solvent volatilizes and the concentration of the functional material increases in the coated wet film, it is presumed that the solute tends to be uniformly dispersed in the solvent and the flatness is improved.
  • the pixels are partitioned by banks.
  • a composition in which a functional material is dissolved in a solvent is applied by an inkjet device, and the solvent is dried to form a functional material film in the bank.
  • the solvent compound represented by the formula (1) when used as the solvent, the solvent compound represented by the formula (1) easily permeates the functional material as described above, so that the solvent volatilizes and functions. It is considered that the flatness of the film is maintained even if the concentration of the sex material is high, and a flat functional material film can be formed in the bank.
  • the repeating unit of the above formula (54) is particularly preferable. It is preferable that the composition of the present invention contains the solvent compound represented by the formula (1) and the polymer having the repeating unit, in order to form a flatter thin film.
  • the repeating unit represented by the formula (54) is preferably a repeating unit represented by the following formula (62).
  • Ar 51 , X, R 201 , R 202 , R 221 , R 222 , a, b, c, d are Ar 51 , X, R 201 , R 202 , R 221 , R 222 , a in the above equation (54).
  • B, c, d, a 1 , a 2 , b 1 , b 2 , i 1 , i 2 , j 1 , and j 2 are independently 0 or 1, respectively. However, either of the following conditions (1) and (2) is satisfied. (1) At least one of a 1 , a 2 and a is 1 or more. At least one of b 1 , b 2 and b is 1 or more.
  • Ring B1 refers to a divalent benzene ring that may have R 201 in a particular position.
  • Ring B3 refers to a divalent fused ring with a biphenyl structure further bonded at X.
  • Ring B5 refers to a divalent benzene ring that may have R 202 at a particular position.
  • a in the formula (54) is 1 or more is synonymous with the fact that at least one of a 1 , a 2 and a is 1 or more in the formula (62), and is synonymous with the formula (54).
  • b is 1 or more is synonymous with the fact that at least one of b 1 , b 2 and b is 1 or more in the formula (62).
  • the formula (62) includes the formula (61) or the formula (61') as a partial structure.
  • a 1 , a 2 and a is 1 or more
  • a1 or a2 is 1 .
  • c is 2 or more
  • Ring B1 and Ring B2 are or When c is 1, Ring B1 and Ring B3
  • the above formula (61) or the above formula (61') is included as a partial structure
  • the above formula (61) or the above formula (61') is included as a partial structure.
  • a is 1 or more
  • c is 2 or more, that Ring B2 and Ring B1 or Ring B2 and Ring B3 partially participate in the above formula (61) or the above formula (61').
  • Including as a structure Alternatively, when c is 3 or more and a is 1 or more, the above formula (61) or the above formula (61') may be included as a partial structure in Ring B2.
  • i 1 , i 2 , j 1 and j 2 is 1.
  • the formula (61') is formed as a partial structure by the ring to which R221 of Ring B3 is bonded and the benzene ring of Ring B2 or Ring B1.
  • the ring in which R222 of Ring B3 is bonded and the benzene ring of Ring B4 or Ring B5 may form the formula (61) as a partial structure. I understand.
  • Ring B3 and Ring B2 or Ring B1 have a twisted structure, or Ring B3 and Ring B4 or Ring B5 are twisted. Therefore, since the formula (62) contains a structure in which the aromatic ring of the main chain is twisted, a flat film can be easily obtained for the reason described above, which is preferable.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer containing the repeating unit represented by the formula (54) is usually 3,000,000 or less, preferably 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less, still more preferably. Is 200,000 or less, particularly preferably 100,000 or less.
  • the weight average molecular weight is usually 2,500 or more, preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, still more preferably 15,000 or more, and particularly preferably 17,000 or more.
  • the weight average molecular weight of the polymer When the weight average molecular weight of the polymer is not more than the above upper limit value, solubility in a solvent is obtained, and the film forming property tends to be excellent. Further, when the weight average molecular weight of the polymer is at least the above lower limit value, the decrease in the glass transition temperature, the melting point and the vaporization temperature of the polymer may be suppressed, and the heat resistance may be improved.
  • the number average molecular weight (Mn) of the polymer containing the repeating unit represented by the formula (54) is usually 2.5 million or less, preferably 750,000 or less, more preferably 400,000 or less, and particularly preferably. Is 100,000 or less.
  • the number average molecular weight is usually 2,000 or more, preferably 4,000 or more, more preferably 6,000 or more, and further preferably 8,000 or more.
  • the dispersity (Mw / Mn) in the polymer containing the repeating unit represented by the formula (54) is preferably 3.5 or less, more preferably 2.5 or less, and particularly preferably 2.0 or less. .. Since the smaller the value of the dispersion, the better, the lower limit is ideally 1. When the dispersity of the polymer is not more than the above upper limit, purification is easy, and solubility in a solvent and charge transporting ability are good.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer containing the repeating unit represented by the formula (55) or the formula (56) is preferably 10,000 or more, more preferably 15,000 or more, still more preferably. It is over 17,000.
  • the weight average molecular weight is preferably 2,000,000 or less, more preferably 1,000,000 or less, and particularly preferably 100,000 or less.
  • the weight average molecular weight of the polymer is not more than the above upper limit, the increase in the molecular weight of impurities is suppressed, and purification tends to be easy. Further, when the weight average molecular weight of the polymer is at least the above lower limit value, the decrease in the glass transition temperature, the melting point, the vaporization temperature and the like is suppressed, and the heat resistance tends to be improved.
  • the number average molecular weight (Mn) of the polymer containing the repeating unit represented by the formula (55) or the formula (56) is preferably 1,000,000 or less, more preferably 800,000 or less. , More preferably 500,000 or less. Further, it is preferably 4,000 or more, more preferably 8,000 or more, and further preferably 10,000 or more.
  • the dispersity (Mw / Mn) of the polymer containing the repeating unit represented by the formula (55) or the formula (56) is preferably 3.5 or less, more preferably 3.0 or less. It is more preferably 2.4 or less, particularly preferably 2.1 or less, and most preferably 2 or less.
  • the dispersity of the polymer is preferably 1 or more, more preferably 1.1 or more, and further preferably 1.2 or more.
  • the weight average molecular weight and the number average molecular weight of the polymer are determined by SEC (size exclusion chromatography) measurement.
  • SEC size exclusion chromatography
  • the weight average molecular weight and the number average molecular weight are calculated.
  • These polymers may be random copolymers, alternate copolymers, block copolymers, graft copolymers, or the like, and the order of arrangement of the monomers is not limited.
  • polymer containing the repeating unit represented by the formula (55) and the polymer having the structure in which Ar 51 of the repeating unit represented by the formula (55) is represented by the formula (52) are shown below.
  • the polymer used in the present invention is not limited to these.
  • the numbers in the chemical formula represent the molar ratio of the repeating unit. n represents the number of repetitions.
  • These polymers may be random copolymers, alternate copolymers, block copolymers, graft copolymers, or the like, and the order of arrangement of the monomers is not limited.
  • polymer containing the repeating unit represented by the formula (56) are shown below, but the polymer used in the present invention is not limited thereto.
  • the numbers in the chemical formula represent the molar ratio of the repeating unit. n represents the number of repetitions.
  • These polymers may be random copolymers, alternate copolymers, block copolymers, graft copolymers, or the like, and the order of arrangement of the monomers is not limited.
  • the second composition contains the above polymer and solvent.
  • This second composition is usually used for forming a layer or a film by a wet film forming method, and is particularly preferably used for forming an organic layer of an organic electroluminescent device.
  • the organic layer is particularly preferably a hole transport layer.
  • the second composition may contain one kind of the above polymer, or may contain two or more kinds in any combination and any ratio.
  • the content of the above polymer in the second composition is usually 0.01% by mass or more and 70% by mass or less, preferably 0.1% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more. It is 50% by mass or less. When the content is within the above range, defects are unlikely to occur in the formed organic layer and uneven film thickness is unlikely to occur, which is preferable.
  • the second composition usually contains a solvent.
  • the solvent is preferably one that dissolves the above polymer.
  • a solvent that dissolves the above polymer in the second composition at room temperature in an amount of usually 0.05% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 1% by mass or more is preferable. be.
  • the solvent include aromatic solvents such as toluene, xylene, mesitylene, cyclohexylbenzene and methylnaphthalene; halogen-containing solvents such as 1,2-dichloroethane, chlorobenzene and o-dichlorobenzene; ethylene glycol dimethyl ether and ethylene glycol diethyl.
  • aromatic solvents such as toluene, xylene, mesitylene, cyclohexylbenzene and methylnaphthalene
  • halogen-containing solvents such as 1,2-dichloroethane, chlorobenzene and o-dichlorobenzene
  • ethylene glycol dimethyl ether and ethylene glycol diethyl.
  • Alibo ethers such as ethers, propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA); 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole, phenetol, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4- Ether-based solvents such as aromatic ethers such as methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole and 2,4-dimethylanisole; aliphatic ester-based solvents such as ethyl acetate, n-butyl acetate, ethyl lactate and n-butyl lactate; Ester-based solvents such as phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, isopropyl benzoate, propyl benzoate, n-butyl benzoate and other aromatic esters; organic solvents such as, and other holes described below.
  • solvent may be used, or two or more types may be used in any combination and in any ratio.
  • the surface tension of the solvent at 20 ° C. is usually less than 40 dyn / cm, preferably 36 dyn / cm or less, and more preferably 33 dyn / cm or less.
  • the vapor pressure of the solvent at 25 ° C. is usually 10 mmHg or less, preferably 5 mmHg or less, and usually 0.1 mmHg or more.
  • Such a solvent include the above-mentioned aromatic solvents such as toluene, xylene, mesitylene and cyclohexylbenzene, ether solvents and ester solvents.
  • the solubility of the solvent in water at 25 ° C. is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less.
  • the content of the solvent in the second composition is usually 10% by mass or more, preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and particularly preferably 80% by mass or more.
  • the content of the solvent is at least the above lower limit, the flatness and uniformity of the formed layer can be improved.
  • the second composition preferably further contains an electron-accepting compound in terms of lowering the resistance.
  • the second composition preferably contains an electron accepting compound.
  • the electron-accepting compound a compound having an oxidizing power and an ability to receive one electron from the polymer contained in the second organic layer is preferable. Specifically, a compound having an electron affinity of 4 eV or more is preferable, and a compound having an electron affinity of 5 eV or more is more preferable.
  • the second composition may contain one kind of the above-mentioned electron-accepting compound alone, or may contain two or more kinds in any combination and ratio.
  • the content of the electron-accepting compound in the second composition is usually 0.0005% by mass or more, preferably 0.001% by mass or more, and is usually used. It is 20% by mass or less, preferably 10% by mass or less.
  • the ratio of the electron-accepting compound to the polymer in the second composition is usually 0.5% by mass or more, preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and usually 80% by mass or less. It is preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less.
  • the electron acceptor receives electrons from the polymer and the formed organic layer has a low resistance, which is preferable.
  • the content of the electron-accepting compound in the second composition is not more than the above upper limit, defects are less likely to occur in the formed organic layer and uneven film thickness is less likely to occur, which is preferable.
  • the second composition may further contain a cationic radical compound.
  • a cationic radical compound an ionic compound composed of a cation radical, which is a chemical species obtained by removing one electron from a hole transporting compound, and a counter anion is preferable.
  • the cation radical is derived from a hole-transporting polymer compound, the cation radical has a structure in which one electron is removed from the repeating unit of the polymer compound.
  • the cation radical is preferably a chemical species obtained by removing one electron from the hole transporting compound described later.
  • a chemical species obtained by removing one electron from a preferable compound as a hole transporting compound is preferable in terms of amorphousness, visible light transmittance, heat resistance, solubility and the like.
  • the cationic radical compound can be produced by mixing the hole transporting compound described later and the electron accepting compound described above. That is, by mixing the hole transporting compound and the electron accepting compound, electron transfer occurs from the hole transporting compound to the electron accepting compound, and the hole transporting compound is composed of a cation radical and a counter anion. A cationic ion compound is produced.
  • the content of the cation radical compound in the composition for an organic electric field light emitting element is usually 0.0005% by mass or more, preferably 0.001% by mass or more, and usually 40. It is 0% by mass or less, preferably 20% by mass or less.
  • the content of the cationic radical compound is not less than the above lower limit, the formed organic layer has a low resistance, and when it is not more than the above upper limit, the formed organic layer is less likely to have defects and uneven film thickness is less likely to occur. ..
  • the second composition contains the components contained in the hole injection layer forming composition and the hole transport layer forming composition described later in the content described below. May be good.
  • the method for producing the polymer contained in the second organic layer is not particularly limited and is arbitrary.
  • a polymerization method by a Suzuki reaction a polymerization method by a Grignard reaction, a polymerization method by a Yamamoto reaction, a polymerization method by an Ullmanne reaction, a polymerization method by a Buchwald-Hartwig reaction, and the like can be mentioned.
  • the aryl halide represented by the formula (3a) Z represents a halogen atom such as I, Br, Cl, F) and the like.
  • the reaction for forming an N-aryl bond is usually carried out in the presence of a base such as potassium carbonate, tert-butoxide sodium or triethylamine. It can also be carried out in the presence of a transition metal catalyst such as copper or palladium complex.
  • a base such as potassium carbonate, tert-butoxide sodium or triethylamine. It can also be carried out in the presence of a transition metal catalyst such as copper or palladium complex.
  • the second aspect of the present invention is a polycyclic heterocyclic compound represented by the following formula (71).
  • the polycyclic heterocyclic compound represented by the following formula (71) may be referred to as a polycyclic heterocyclic compound TD1.
  • polycyclic heterocyclic compound The polycyclic heterocyclic compound in the second aspect of the present invention is represented by the following formula (71).
  • At least one selected from A 1 to A 7 is an electron acceptor substituent.
  • a 1 to A 7 other than the electron-accepting substituent are alkyl groups which may independently have a hydrogen atom, a fluorine atom, or a substituent.
  • Each of R 71 to R 78 may independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and a substituent.
  • Aromatic heterocyclic groups, or a combination thereof, The dotted line means single bond or no bond.
  • the electron cloud of LUMO is localized and gathered at the position where A1 to A7 are bonded to the phenyl group. Therefore, by using at least one selected from A 1 to A 7 as an electron acceptor substituent, the electron cloud spreads, the energy level of LUMO is stabilized, and the energy difference between HOMO and LUMO becomes small. .. As a result, the polycyclic heterocyclic compound of the second aspect of the present invention can obtain an emission spectrum having a long wavelength.
  • a 1 to A 7 At least one selected from A 1 to A 7 is an electron acceptor substituent.
  • the emission wavelength can be adjusted according to the number and type of A 1 to A 7 .
  • An electron-accepting substituent is a substituent having a chemical structure that tends to have an excess of electrons by extracting electrons from adjacent chemical structures by chemically bonding.
  • the electron-accepting substituent examples include a substituent such as a heteroaryl group, a nitro group and a cyano group, an aromatic hydrocarbon group having the above substituent, an aromatic heterocyclic group and the like. Of these, a heteroaryl group is preferable from the viewpoint of lengthening the wavelength.
  • a heteroaryl group is an aryl group having at least one atom selected from a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom.
  • Examples of the heteroaryl group include groups having 1 to 4 ring polycyclic aromatic heteroaryls containing a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom and the like.
  • the electron acceptor substituent has an absolute value of the value obtained by adding the energy level of HOMO and the energy level of LUMO and dividing by 2 (hereinafter, may be referred to as "absolute value ⁇ ") of 3 eV or more. It is preferably a group that is. When the absolute value ⁇ is 3 eV or more, the electron acceptor property of the substituent is empirically improved.
  • the absolute value ⁇ of the electron acceptor substituent is preferably 3.1 eV or more, more preferably 3.5 eV or more, and even more preferably 4.0 eV or more. Further, although the upper limit of the absolute value ⁇ in the electron acceptor substituent is not particularly set, it is generally 7.0 eV or less.
  • the energy level of HOMO and the energy level of LUMO in the electron accepting substituent are the energy level of the molecular orbital of HOMO and the energy level of the molecular orbital of LUMO obtained as follows. That is, the single bond between the electron acceptor substituent in the formula (1) and the adjacent phenyl group is deleted, and a hydrogen atom is added. Then, if the molecular structure of the obtained electron-accepting substituent is calculated by the density functional theory using the molecular orbital calculation software Gaussian16 using the general function: B3LYP and the basis function: 6-31G (d). good.
  • the electron acceptor substituent is a group represented by the following formula (5), a group represented by the following formula (6), a group represented by the following formula (7), or a group represented by the following formula (8). It is preferably the group represented.
  • R 732 to R 745 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent.
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group and n-.
  • alkyl group examples include linear, branched, or cyclic alkyl groups having 1 or more and 24 or less carbon atoms, such as an octyl group, a cyclohexyl group, and a dodecyl group.
  • the aromatic hydrocarbon group examples include an aromatic hydrocarbon group having 6 or more and 60 or less carbon atoms, and specifically, a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a perylene ring, a tetracene ring, and the like.
  • examples thereof include a monovalent group of a 6-membered monocyclic ring or a 2 to 5 fused ring such as a pyrene ring, a benzpyrene ring, a chrysen ring, a triphenylene ring, an acenaften ring, a fluorantene ring, and a fluorene ring.
  • R 732 to R 745 may have can be selected from the substituent group Z2 described later.
  • the electron acceptor substituent is preferably the group represented by the above formula (5) from the viewpoint of lengthening the wavelength and easiness of production by organic synthesis.
  • the group represented by the above formula (5) has a relatively large absolute value ⁇ and has less steric hindrance to the adjacent phenyl group in the above formula (71), so that the adjacent phenyl group and the above formula (5) are used.
  • the twist of the ⁇ plane of the represented group is small, and the effect of lengthening the large emission wavelength can be obtained.
  • the group represented by the above formula (5) can be produced relatively easily in organic synthesis, and even when it is desired to improve the solubility in a solvent, it has a long chain (for example, 4 carbon atoms) in R 732 and R 733 .
  • the above) alkyl group can be introduced relatively easily.
  • R 732 and R 733 are preferably alkyl groups having a substituent, because the absolute value ⁇ can be increased to facilitate the acquisition of long-wavelength emission wavelengths, and from the viewpoint of solubility in a solvent. Further, it is more preferable that at least one selected from R 732 and R 733 is a phenyl group having a tert-butyl group.
  • one selected from R 732 and R 733 is an alkyl group which may have a substituent, and the other is an alkyl group.
  • Aromatic hydrocarbon groups that may have substituents are preferred.
  • the substituent that the aromatic hydrocarbon group may have can be selected from the substituent group Z2.
  • a 1 to A 7 other than the electron-accepting substituent are alkyl groups which may independently have a hydrogen atom, a fluorine atom, or a substituent.
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group and n-.
  • alkyl group examples include linear, branched, or cyclic alkyl groups having 1 or more and 24 or less carbon atoms, such as an octyl group, a cyclohexyl group, and a dodecyl group.
  • the substituents that A 1 to A 7 may have can be selected from the substituent group Z2 described later.
  • a 1 to A 7 are each independently a fluorine atom or an alkyl group which may have a substituent
  • a 1 to A 7 are hydrogen atoms due to their electron acceptability. Since the emission wavelength is slightly shorter or longer than in the case, it is preferable to select a substituent according to the target wavelength.
  • a 1 to A 7 are each independently long-chain alkyl groups for the purpose of improving the solubility in a solvent.
  • At least one selected from A 1 , A 4 , and A 7 is preferably an electron acceptor-type substituent, and more preferably a group represented by the formula (5).
  • both A 1 and A 7 are electron acceptor substituents, almost the same wavelength lengthening effect can be obtained as compared with the case where only A 4 is the same electron acceptor substituent. Further, it is preferable that two or more selected from A 1 to A 7 are electron acceptor substituents because the wavelength becomes longer, and two or more selected from A 1 to A 7 are electron acceptor property. It is preferable that the substituent is a substituent and at least one of them is an electron acceptor - type substituent because the wavelength is further extended.
  • the single bond connecting the adjacent phenyl groups A 1 to A 7 is twisted, and the ⁇ plane of the adjacent phenyl group and the main aromatic hydrocarbon group of the electron acceptor-type substituent is formed. It is preferable not to twist it. This twist makes it difficult for the charges of the adjacent phenyl group and the electron acceptor-type substituent to be exchanged smoothly, and it becomes difficult for the emission wavelength of the above formula (71) to be lengthened.
  • R 71 to R 78 may independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and a substituent. Aromatic heterocyclic groups or combinations thereof.
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group and n-.
  • alkyl group examples include linear, branched, or cyclic alkyl groups having 1 or more and 24 or less carbon atoms, such as an octyl group, a cyclohexyl group, and a dodecyl group.
  • the aromatic hydrocarbon group examples include an aromatic hydrocarbon group having 6 or more and 60 or less carbon atoms, and specifically, a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a perylene ring, a tetracene ring, and the like.
  • examples thereof include a monovalent group of a 6-membered monocyclic ring or a 2 to 5 fused ring such as a pyrene ring, a benzpyrene ring, a chrysen ring, a triphenylene ring, an acenaften ring, a fluorantene ring, and a fluorene ring.
  • the aromatic heterocyclic group preferably has an aromatic heterocyclic group having 3 or more and 60 or less carbon atoms, and specifically, a furan ring, a benzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, or an imidazole ring.
  • Oxadiazole ring indole ring, carbazole ring, pyrrolobymidazole ring, pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring, thienopyrrole ring, thienothiophene ring, flopyrol ring, furan ring, thienofuran ring, benzoisoxazole ring, benzisothiazole ring, Benzimidazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, cinnoline ring, quinoxalin ring, phenanthridine ring, benzimidazole ring, perimidine ring, quinazoline ring, quinazolinone ring, azulene.
  • Examples thereof include monovalent groups of 5- or 6-membered monocyclic rings or 2-
  • R 71 to R 78 may have can be selected from the substituent group Z2 described later.
  • At least one selected from R 71 to R 78 is an electron donor substituent from the viewpoint of lengthening the wavelength.
  • An electron donor substituent is a substituent having a chemical structure that is likely to be electron-deficient by donating electrons from adjacent chemical structures by chemically bonding.
  • the electron cloud of HOMO is localized and gathered at R 71 to R 78 . Therefore, by using at least one selected from R 71 to R 78 as an electron donor substituent, the electron cloud of HOMO is likely to spread outward, the energy level of HOMO is destabilized, and HOMO is formed. The energy difference of LUMO becomes small. As a result, the polycyclic heterocyclic compound of the second aspect of the present invention can obtain an emission spectrum having a long wavelength.
  • the electron donor substituent is preferably a group having an absolute value ⁇ of less than 3 eV.
  • the absolute value ⁇ is less than 3 eV, the electron donor property of the substituent is empirically improved.
  • the absolute value ⁇ of the electron donor substituent is more preferably less than 2.97 eV, further preferably less than 2.8 eV, and particularly preferably less than 2.6 eV from the viewpoint of lengthening the wavelength. Further, although the lower limit of the absolute value ⁇ in the electron donor substituent is not particularly set, it is generally 1 eV or more.
  • the HOMO energy level and the LUMO energy level in the electron donor substituent are the HOMO molecular orbital energy level and the LUMO molecular orbital energy level obtained as follows. That is, the single bond between the electron donor substituent in the formula (1) and the adjacent phenyl group is deleted, and a hydrogen atom is added. Then, if the molecular structure of the obtained electron donor substituent is calculated by the density functional theory using the molecular orbital calculation software Gaussian16 using the functional: B3LYP and the basis function: 6-31G (d). good.
  • the electron donor substituent is preferably a group represented by the following formula (2), a group represented by the following formula (3), or a group represented by the following formula (4).
  • Each of R 709 to R 731 is an alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or a hydrogen atom, respectively.
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group and n-.
  • alkyl group examples include linear, branched, or cyclic alkyl groups having 1 or more and 24 or less carbon atoms, such as an octyl group, a cyclohexyl group, and a dodecyl group.
  • the aromatic hydrocarbon group examples include an aromatic hydrocarbon group having 6 or more and 60 or less carbon atoms, and specifically, a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a perylene ring, a tetracene ring, and the like.
  • examples thereof include a monovalent group of a 6-membered monocyclic ring or a 2 to 5 fused ring such as a pyrene ring, a benzpyrene ring, a chrysen ring, a triphenylene ring, an acenaften ring, a fluorantene ring, and a fluorene ring.
  • R 709 to R 731 may have can be selected from the substituent group Z2 described later.
  • the electron donor substituent is preferably the group represented by the above formula (2) from the viewpoint of lengthening the wavelength, ease of production by organic synthesis, and balance of structural stability.
  • the group represented by the above formula (2) has a relatively small absolute value ⁇ , and the effect of lengthening the emission wavelength can be obtained. Further, the group represented by the above formula (2) can be produced relatively easily in organic synthesis, and even when it is desired to improve the solubility in a solvent, a long-chain alkyl group is compared with R 709 to R 716 . It can be easily introduced.
  • At least one selected from R 709 to R 716 is preferably a tert-butyl group from the viewpoint of solubility in a solvent and ease of synthesis.
  • each of R 71 to R 78 independently has an alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and an aromatic which may have a substituent.
  • the emission wavelength is slightly shorter or longer than that in the case where R 71 to R 78 are hydrocarbon atoms due to their electrophilicity. It is preferable to select the substituent according to the wavelength of.
  • R 71 to R 78 are each independently long-chain alkyl groups for the purpose of improving the solubility in a solvent.
  • the dotted line may be a single bond or no bond.
  • the dotted line is preferably a single bond.
  • the electron cloud spreads and the emission wavelength becomes slightly longer.
  • the dotted line is a single bond, it becomes easy to introduce an electron acceptor substituent in A 1 to A 7 and an electron donor substituent in R 71 to R 78 .
  • the polycyclic heterocyclic compound of the above formula (71) is an asymmetric type because it has an effect of narrowing the half width of the emission wavelength. It is considered that the half-value width of the emission spectrum is narrowed because the polycyclic heterocyclic compounds are less likely to associate with each other due to the asymmetric type and the symmetry is lowered, and the interaction between the polycyclic heterocyclic compounds is lowered.
  • the polycyclic heterocyclic compound is an asymmetric type when it is rotated by 180 ° with respect to the rotation axis when the line connecting the bond axis of B and A4 is used as the rotation axis in the above equation (71). It does not have the same structure, or it is not mirror-symmetric with respect to a plane perpendicular to the plane formed by the polycyclic heterocycle of the compound of the above formula (71) including the bond axis.
  • a 1 and A 7 are different, A 2 and A 6 are different, A 3 and A 5 are different, R 71 and R 78 are different, R 72 and R 77 are different, R 73 .
  • R 76 are different, or R 74 and R 75 are different, the structure.
  • substituent group Z2 examples include the following structures.
  • a linear, branched, or cyclic alkyl group usually having 1 or more carbon atoms, preferably 4 or more, preferably 24 or less, preferably 12 or less; for example, a methyl group, an ethyl group, or n-.
  • the number of carbon atoms is usually 2 or more, and usually 24.
  • An alkenyl group which is less than or equal to, preferably 12 or less; for example, a vinyl group or the like.
  • Aalkoxy group for example, a methoxy group, an ethoxy group, etc.
  • the above is usually 24 or less, preferably 12 or less dialkylamino groups; for example, dimethylamino group, diethylamino group, etc., which usually have 10 or more carbon atoms, preferably 12 or more, and usually 36 or less.
  • diarylamino group for example, a diphenylamino group, a ditrilamino group, an N-carbazolyl group, etc., an arylalkylamino group having a carbon number of usually 7 or more, usually 36 or less, preferably 24 or less;
  • an acyl group such as a phenylmethylamino group having a carbon number of usually 2 or more, usually 24 or less, preferably 12 or less; for example, a halogen atom such as an acetyl group or a benzoyl group; for example, a fluorine atom or a chlorine atom.
  • a syroxy group preferably 3 or more, usually 36 or less, preferably 24 or less; for example, a trimethylsiloxy group, a triphenylsiloxy group, etc., which has 6 or more carbon atoms, usually 36 or less, and preferably 36 or less.
  • Is 24 or less aromatic hydrocarbon groups for example, phenyl groups
  • Aromatic heterocyclic groups having a carbon number of usually 3 or more, preferably 4 or more, usually 36 or less, preferably 24 or less; for example, a thienyl group, a pyridyl group, etc. having 7 or more carbon atoms.
  • -1-phenylmethyl group 1,1-di (n-hexyl) -1-phenylmethyl group, 1,1-di (n-octyl) -1-phenylmethyl group, phenylmethyl group, phenylethyl group, 3 -Phenyl-1-propyl group, 4-phenyl-1-n-butyl group, 1-methyl-1-phenylethyl group, 5-phenyl-1-n-propyl group, 6-phenyl-1-n-hexyl group , 6-naphthyl-1-n-hexyl group, 7-phenyl-1-n-heptyl group, 8-phenyl-1-n-octyl group, 4-phenylcyclohexyl group, etc.
  • the number of carbon atoms is 2 or more, preferably 4 or more. And 40 or less, preferably 30 or less, more preferably 20 or less heteroaralkyl groups; 1,1-dimethyl-1- (2-pyridyl) methyl group, 1,1-di (n-hexyl) -1-.
  • the polycyclic heterocyclic compound of the second aspect of the present invention can be synthesized, for example, as follows.
  • (Second step) A step of reacting a compound of the following formula (203) with a compound of the following formula (204) by a Suzuki-Miyaura coupling reaction to obtain a compound of the following formula (201).
  • R 751 to R 754 represent hydrogen atoms or substituents, which may be the same or different in their appearance.
  • n71 to n74 represent integers of 0 to 4, respectively.
  • Adjacent R 751 to R 754 may be bonded to each other (with residues excluding their respective hydrogen atoms) to form a ring.
  • R 755 and R 756 represent an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group, and these groups may have a substituent.
  • X represents CH or a nitrogen atom, and at least one X is a nitrogen atom.
  • R 751 to R 754 and n71 to n74 are synonymous with formula (201).
  • R' represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group, and these groups may have a substituent. Adjacent R's may be bonded to each other (with residues excluding their respective hydrogen atoms) to form a ring.
  • R 755 and R 756 represent an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group, and these groups may have a substituent.
  • R 755 and R 756 are the same as R 732 and R 733 in the above formula (5), respectively, the same is true for specific structural examples, and the same is true for the preferred structure. Since it is considered that the electron acceptor property is high and the effect of lengthening the wavelength is large, X is preferably all nitrogen atoms.
  • R 751 to R 754 can take A 1 to A 3 , A 5 to A 7 , R 71 to R 73 , or R 76 to R 78 in the above formula (71). That is, the equations (201) to (203) are expressed as the following equations (201-2) to (203-2), respectively.
  • a 1 to A 3 , A 5 to A 7 , R 71 to R 73 , and R 76 to R 78 are A 1 to A 3 and A 5 in the formula (71), respectively.
  • -A 7 , R 71 -R 73 , and R 76 -R 78 , R 74 and R 75 are hydrogen atoms
  • R 755 , R 756 and X are R 755 in the above formula (201), respectively. Similar to R 756 and X.
  • a 1 to A 3 , A 5 to A 7 , R 71 to R 73 , and R 76 to R 78 are A 1 to A 3 in the above formula (201-2), respectively. This is the same as A 5 to A 7 , R 71 to R 73 , and R 76 to R 78 . ]
  • a 1 to A 3 , A 5 to A 7 , R 71 to R 73 , and R 76 to R 78 are A 1 to A 3 in the above formula (202-1), respectively. It is the same as A 5 to A 7 , R 71 to R 73 , and R 76 to R 78 , and R'is the same as R'in the above formula (203). ]
  • the polycyclic heterocyclic compound of the second aspect of the present invention can be suitably used as a material used for an organic electroluminescent element, that is, a light emitting material for an organic electroluminescent element, particularly a green light emitting material and a red light emitting material.
  • the aromatic compound of the present invention can also be suitably used as a light emitting material for organic electroluminescent devices and other light emitting devices.
  • polycyclic heterocyclic compound-containing composition Since the polycyclic heterocyclic compound of the second aspect of the present invention is excellent in solvent solubility by selecting the optimum substituent, it is preferable to use it together with a solvent in that case.
  • a composition containing a polycyclic heterocyclic compound and a solvent according to the second aspect of the present invention hereinafter, may be referred to as a “polycyclic heterocyclic compound-containing composition” will be described.
  • the polycyclic heterocyclic compound-containing composition contains the polycyclic heterocyclic compound and the solvent according to the second aspect of the present invention.
  • the aromatic compound-containing composition is usually used for forming a layer or a film by a wet film forming method, and is particularly preferably used for forming an organic layer of an organic electroluminescent device.
  • the organic layer is particularly preferably a light emitting layer.
  • the polycyclic heterocyclic compound-containing composition is preferably a composition for an organic electroluminescent device, and more preferably used as a composition for forming a light emitting layer.
  • the content of the polycyclic heterocyclic compound according to the second aspect of the present invention in the polycyclic heterocyclic compound-containing composition is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, and usually 99.9% by mass. % Or less, preferably 99% by mass or less, more preferably 30.0% by mass or less, still more preferably 20.0% by mass or less.
  • the polycyclic heterocyclic compound according to the second aspect of the present invention may be contained in the polycyclic heterocyclic compound-containing composition in combination of only one type or a combination of two or more types. ..
  • the polycyclic heterocyclic compound-containing composition when used, for example, for an organic electroluminescent element, it contains, in addition to the above-mentioned aromatic compound and solvent, an organic electroluminescent element, particularly a charge-transporting compound used for a light emitting layer. Can be done.
  • the polycyclic heterocyclic compound according to the second aspect of the present invention is used as a light emitting material, and other charge transportability is obtained. It is also possible to include the compound as a charge transport host material.
  • the solvent contained in the polycyclic heterocyclic compound-containing composition is a volatile liquid component used for forming a layer containing an aromatic compound by wet film formation.
  • the solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent in which the aromatic compound of the present invention, which is a solute, has high solvent solubility and therefore the charge transporting compound described later dissolves well.
  • Preferred solvents include, for example, alkanes such as n-decane, cyclohexane, ethylcyclohexane, decalin, bicyclohexane; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, mesitylene, phenylcyclohexane, tetralin; chlorobenzene, dichlorobenzene, trichlorobenzene and the like.
  • Halogenized aromatic hydrocarbons such as 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole, phenetol, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole, etc.
  • Aromatic ethers such as 2,4-dimethylanisole and diphenyl ether; aromatic esters such as phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, n-butyl benzoate, cyclohexanone, cycloocta Aromatic ketones such as non, fencon; alicyclic alcohols such as cyclohexanol and cyclooctanol; aliphatic ketones such as methyl ethyl ketone and dibutyl ketone; aliphatic alcohols such as butanol and hexanol; ethylene glycol dimethyl ether and ethylene Examples thereof include aliphatic ethers such as glycol diethyl ether and propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA).
  • PMEA propylene glycol-1-monomethyl ether acetate
  • alkanes and aromatic hydrocarbons are preferable, and phenylcyclohexane in particular has a preferable viscosity and boiling point in the wet film forming process.
  • One type of these solvents may be used alone, or two or more types may be used in any combination and ratio.
  • the boiling point of the solvent used is usually 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 330 ° C. or lower, more preferably 300 ° C. or lower, still more preferably 270 ° C. or lower. It is particularly preferably 250 ° C. or lower, and most preferably 230 ° C. or lower. If the boiling point is out of this range, the film formation stability may decrease during wet film formation and when the solvent evaporates from the composition.
  • the content of the solvent is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, particularly preferably 50% by mass or more, and preferably 99.99% by mass or less in the polycyclic heterocyclic compound-containing composition. It is preferably 99.9% by mass or less, and particularly preferably 99% by mass or less.
  • the thickness of the light emitting layer is about 3 to 200 nm, but if the solvent content is below this lower limit, the viscosity of the composition becomes too high, and the film forming workability may decrease. On the other hand, if the content of the solvent exceeds this upper limit, the thickness of the film obtained by removing the solvent after the film formation cannot be increased, so that the film formation tends to be difficult.
  • charge-transporting compounds that can be contained in the polycyclic heterocyclic compound-containing composition
  • those conventionally used as materials for an organic electroluminescent device can be used.
  • pyridine carbazole, naphthalene, perylene, pyrene, anthracene, chrysene, naphthalene, phenanthrene, coronen, fluoranthene, benzophenanthrene, fluorene, acetonaftofluoranthene, coumarin, p-bis (2-phenylethenyl) benzene and theirs.
  • One of these may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.
  • the other charge-transporting compound that can be contained in the polycyclic heterocyclic compound-containing composition the anthracene derivative described in the first aspect is preferable, and the compound represented by the formula (30) is preferable.
  • the anthracene derivative described in the first aspect is preferable, and the compound represented by the formula (30) is preferable.
  • the content of the other charge-transporting compound in the polycyclic heterocyclic compound-containing composition is usually 1000 parts by mass or less with respect to 1 part by mass of the aromatic compound of the present invention in the aromatic compound-containing composition. It is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, usually 0.01 parts by mass or more, preferably 0.1 parts by mass or more, and further preferably 1 part by mass or more.
  • the polycyclic heterocyclic compound-containing composition may contain other compounds in addition to the above-mentioned compounds and the like.
  • the polycyclic heterocyclic compound-containing composition may contain, for example, another solvent in addition to the above solvent.
  • examples of such a solvent include amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide and the like. One of these may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.
  • Organic electroluminescent device An example of the structure of the organic electroluminescent device in the second aspect of the present invention is the organic electroluminescent device 8 shown in FIG.
  • 1 is a substrate
  • 2 is an anode
  • 3 is a hole injection layer
  • 4 is a hole transport layer
  • 5 is a light emitting layer
  • 6 is an electron transport layer
  • 7 is a cathode.
  • the aromatic compound TD1 in the second aspect of the present invention is preferably contained in the light emitting layer 5, and more preferably used as a light emitting material of the light emitting layer 5.
  • the light emitting layer 5 is a layer having a function of emitting light by being excited by recombination of holes injected from the anode 2 and electrons injected from the cathode 9 when an electric field is applied between the pair of electrodes. be.
  • the light emitting layer 5 is a layer formed between the anode 2 and the cathode 9, and the light emitting layer 5 is between the hole injection layer 3 and the cathode 9 when the hole injection layer 3 is above the anode 2. If there is a hole transport layer 4 on the anode 2, it is formed between the hole transport layer 4 and the cathode 9.
  • the film thickness of the light emitting layer 5 is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. .. Therefore, the film thickness of the light emitting layer 5 is preferably 3 nm or more, more preferably 5 nm or more, and on the other hand, usually 200 nm or less, further preferably 100 nm or less.
  • the light emitting layer 5 contains at least a material having light emitting properties (light emitting material), and preferably contains a material having charge transporting property (charge transporting material).
  • the charge transporting material in the light emitting layer 5 is a host material.
  • any light emitting layer may contain the aromatic compound TD1 of the present invention, and another light emitting material may be used as appropriate.
  • light emitting materials other than the aromatic compound TD1 of the present invention will be described in detail.
  • the light emitting material emits light at a desired light emitting wavelength, and is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and a known light emitting material can be applied.
  • the light emitting material may be either a fluorescent light emitting material or a phosphorescent light emitting material, but a material having good luminous efficiency is preferable, and a phosphorescent light emitting material is preferable from the viewpoint of internal quantum efficiency.
  • Examples of the fluorescent light emitting material include the following materials.
  • Examples of the fluorescent light emitting material (blue fluorescent light emitting material) that gives blue light emission include naphthalene, perylene, pyrene, anthracene, coumarin, chrysene, p-bis (2-phenylethenyl) benzene, and derivatives thereof.
  • fluorescent light emitting material green fluorescent light emitting material
  • a quinacridone derivative a coumarin derivative
  • an aluminum complex such as Al (C 9H 6 NO ) 3 , and the like.
  • Examples of the fluorescent light emitting material that gives yellow light emission include rubrene, a perimidone derivative, and the like.
  • red fluorescent light emitting material examples include DCM (4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran) -based compounds, benzopyran derivatives, and rhodamine derivatives. , Benzothioxanthene derivatives, azabenzothioxanthene and the like.
  • the phosphorescent material for example, the 7th to 11th of the long-periodic periodic table (hereinafter, unless otherwise specified, the term "periodic table” refers to the long-periodic table).
  • the term "periodic table” refers to the long-periodic table.
  • Examples thereof include organic metal complexes containing metals selected from the group.
  • Preferred metals selected from Groups 7 to 11 of the Periodic Table include ruthenium, rhodium, palladium, silver, renium, osmium, iridium, platinum, gold and the like.
  • a ligand in which a (hetero) aryl group such as a (hetero) arylpyridine ligand or a (hetero) arylpyrazole ligand is linked to a pyridine, pyrazole, phenanthroline or the like is preferable.
  • a phenylpyridine ligand and a phenylpyrazole ligand are preferable.
  • the (hetero) aryl represents an aryl group or a heteroaryl group.
  • the preferred phosphorescent material include tris (2-phenylpyridine) iridium, tris (2-phenylpyridine) ruthenium, tris (2-phenylpyridine) palladium, bis (2-phenylpyridine) platinum, and tris.
  • examples thereof include phenylpyridine complexes such as (2-phenylpyridine) osmium and tris (2-phenylpyridine) renium, and porphyrin complexes such as octaethyl platinum porphyrin, octaphenyl platinum porphyrin, octaethyl palladium porphyrin, and octaphenyl palladium porphyrin.
  • Polymer-based luminescent materials include poly (9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) and poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (4,4'-).
  • the charge transporting material is a material having positive charge (hole) or negative charge (electron) transportability, and is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and known materials can be applied.
  • the charge transporting material a compound or the like conventionally used for the light emitting layer 5 of the organic electroluminescent device can be used, and a compound used as a host material for the light emitting layer 5 is particularly preferable.
  • the charge transporting material include aromatic amine compounds, phthalocyanine compounds, porphyrin compounds, oligothiophene compounds, polythiophene compounds, benzylphenyl compounds, and compounds in which a tertiary amine is linked with a fluorene group.
  • two or more fused aromatic rings containing two or more tertiary amines represented by 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl are used as nitrogen atoms.
  • Fragrant amine compounds having a starburst structure such as substituted aromatic diamine (Japanese Patent Laid-Open No. 5-234681), 4,4', 4''-tris (1-naphthylphenylamino) triphenylamine ( J. Lumin., Vol. 72-74, pp. 985, 1997), Aromatic amine compounds consisting of triphenylamine tetramers (Chem. Commun., P.
  • BPhen basophenanthroline
  • BCP bathocuproine
  • the other charge-transporting compound that can be used for the first organic layer in the first aspect of the present invention may be used. More preferably, the anthracene derivative that can be used for the first organic layer in the first aspect of the present invention, and the compound represented by the above formula (30) is preferable.
  • the light emitting layer 5 may be formed by either a vacuum vapor deposition method or a wet film forming method, but a wet film forming method is preferable because it is excellent in film forming property.
  • the material to be the light emitting layer 5 is formed by using a light emitting layer forming composition prepared by mixing with a soluble solvent (solvent for the light emitting layer).
  • a soluble solvent solvent for the light emitting layer.
  • the solvent examples include an ether solvent, an ester solvent, and an aromatic hydrocarbon that can be used in the composition for forming the hole injection layer used for forming the hole injection layer 3 in the structure of the organic electric field light emitting element described later.
  • an ether solvent an ester solvent
  • an aromatic hydrocarbon that can be used in the composition for forming the hole injection layer used for forming the hole injection layer 3 in the structure of the organic electric field light emitting element described later.
  • alkane-based solvents alkane-based solvents, halogenated aromatic hydrocarbon-based solvents, aliphatic alcohol-based solvents, alicyclic alcohol-based solvents, aliphatic ketone-based solvents, alicyclic ketone-based solvents, etc.
  • the solvent used is as described below as the solvent of the aromatic compound-containing composition, and specific examples of the solvent are given below, but the solvent is not limited thereto as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • the solvent include aliphatic ether solvents such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA); 1,2-dimethoxybenzene and 1,3-dimethoxy.
  • aliphatic ether solvents such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA); 1,2-dimethoxybenzene and 1,3-dimethoxy.
  • Aromatic ether solvents such as benzene, anisole, phenetol, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole, 2,4-dimethylanisole, diphenyl ether; phenyl acetate, phenyl propionate , Aromatic ester solvents such as methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, n-butyl benzoate; toluene, xylene, mesitylene, cyclohexylbenzene, tetraline, 3-isopropylbiphenyl, 1,2,3,4- Aromatic hydrocarbon solvents such as tetramethylbenzene, 1,4-diisopropylbenzene and methylnaphthalene; amide solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; n-de
  • the solvent evaporates from the liquid film immediately after the film formation at an appropriate rate. Therefore, as described above, the boiling point of the solvent used is usually 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 330 ° C. or lower, more preferably 300 ° C. or lower. It is more preferably 270 ° C. or lower, particularly preferably 250 ° C. or lower, and most preferably 230 ° C. or lower.
  • the amount of the solvent used is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. It is preferable that the amount is large because it is easy to carry out, and on the other hand, it is preferable that the amount is low because it is easy to form a thick film.
  • the content of the solvent is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, particularly preferably 50% by mass or more, and preferably 99.99% by mass or less in the aromatic compound-containing composition. , More preferably 99.9% by mass or less, and particularly preferably 99% by mass or less.
  • heating or depressurization can be used as a method for removing the solvent after the wet film formation.
  • heating or depressurization can be used as the heating means used in the heating method.
  • a clean oven and a hot plate are preferable because heat is evenly applied to the entire film.
  • the heating temperature in the heating step is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but a high temperature is preferable in terms of shortening the drying time, and a low temperature is preferable in terms of less damage to the material.
  • the upper limit of the heating temperature is usually 250 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower, and more preferably 150 ° C. or lower.
  • the lower limit of the heating temperature is usually 30 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher, and more preferably 80 ° C. or higher.
  • a temperature exceeding the above upper limit is higher than the heat resistance of a charge transport material or a phosphorescent material usually used, and may be decomposed or crystallized, which is not preferable. If the temperature is less than the above lower limit, it takes a long time to remove the solvent, which is not preferable.
  • the heating time in the heating step is appropriately determined by the boiling point and vapor pressure of the solvent in the composition for forming the light emitting layer, the heat resistance of the material, and the heating conditions.
  • Evaporate to form a light emitting layer 5 on the hole injection layer 3 or the hole transport layer 4 placed facing the crucible.
  • a mixture thereof may be placed in a crucible and heated and evaporated to form the light emitting layer 5.
  • the degree of vacuum at the time of vapor deposition is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.1 ⁇ 10 -6 Torr (0.13 ⁇ 10 -4 Pa) or more, 9.0 ⁇ 10 -6 Torr ( 12.0 ⁇ 10 -4 Pa) or less.
  • the vapor deposition rate is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.1 ⁇ / sec or more and 5.0 ⁇ / sec or less.
  • the film formation temperature at the time of vapor deposition is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is preferably 10 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.
  • the third aspect of the present invention is an aromatic compound represented by the following formula (81).
  • the aromatic compound represented by the following formula (81) may be referred to as an aromatic compound TD2.
  • R 81 and four R 82 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group having 10 or less carbon atoms which may have a substituent, and a carbon number which may have a substituent. It represents an aromatic heterocyclic group having 3 or more and 20 or less carbon atoms which may have an aromatic hydrocarbon group of 6 or more and 20 or less or a substituent.
  • a 81 represents a structure represented by the following formula (82). a80, b80, c80, and d80 each independently represent an integer of 0 to 2, and at least one of a80 to d80 is an integer of 1 or more. When there are a plurality of A 81s in the formula (81), the plurality of A 81s may be the same or different.
  • the asterics (*) represent the joint and represent the joint.
  • RF represents a fluoroalkyl group having 5 or less carbon atoms.
  • R 83 may have an alkyl group having 10 or less carbon atoms which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group having 6 or more and 20 or less carbon atoms which may have a substituent, or a carbon which may have a substituent.
  • e80 represents an integer from 0 to 5.
  • the two RFs in equation (82) may be the same or different.
  • the plurality of R 83s may be the same or different.
  • the polycyclic heterocyclic compound represented by the above formula (81) has a condensed heterocyclic skeleton containing a boron atom and a nitrogen atom as a basic skeleton, and the two fluoros represented by the above formula (82) are added to this basic skeleton. It is characterized in that at least one quaternary carbon atom substituted with an alkyl group and a benzene ring is connected.
  • the fluorine atom which is a strong electron-withdrawing group
  • the basic skeleton so that the ionization has a great influence on the element characteristics of the organic electric field light emitting element. It is possible to shorten the emission wavelength without significantly changing the potential and electron affinity.
  • the polycyclic heterocyclic compound of the present invention has a structure. Excellent solubility in organic solvents. Therefore, the film produced by the wet film forming method has high uniformity and is suitable as a light emitting material for an organic electroluminescent element.
  • R 81 and R 82 Each of the R 81 and the four R 82s in the formula (81) independently has a hydrogen atom, an alkyl group having 10 or less carbon atoms which may have a substituent, and 6 carbon atoms which may have a substituent. It represents an aromatic heterocyclic group having 3 or more and 20 or less carbon atoms which may have an aromatic hydrocarbon group or a substituent having 20 or less.
  • alkyl groups having 10 or less carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, branched, linear or cyclic propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and adamantyl group. Can be mentioned.
  • R 1 is an alkyl group having 10 or less carbon atoms, a methyl group, a branched, linear or cyclic propyl group, or a butyl group is preferable, and a branched butyl group is particularly preferable, from the viewpoint of compound stability. ..
  • aromatic hydrocarbon groups having 6 or more and 20 or less carbon atoms include monovalent groups such as a benzene ring, a naphthalene ring, a phenanthrene ring, an anthracene ring, a chrysen ring, a pyrene ring, a benzoanthracene ring, and a perylene ring. From the viewpoint of solubility of the compound, a phenyl group, which is a monovalent group of the benzene ring, is preferable.
  • aromatic heterocyclic groups having 3 or more and 20 or less carbon atoms include monovalent groups such as a pyridine ring, a quinoline ring, a benzofuran ring, and a carbazole ring.
  • R 81 a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms are preferable, and a hydrogen atom or a t-butyl group is more preferable.
  • a hydrogen atom is preferable as R 82 .
  • a80, b80, c80, and d80 each independently represent an integer of 0 to 2, and at least one of a80 to d80 is an integer of 1 or more. From the viewpoint of the short emission wavelength of the compound, a80 + b80 + c80 + d80 is preferably 2 or more, and a80 + b80 + c80 + d80 is particularly preferably 4 or more.
  • RF represents a fluoroalkyl group having 5 or less carbon atoms.
  • fluoroalkyl groups having 5 or less carbon atoms include perfluoroalkyl groups such as trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, branched, linear or cyclic perfluoropropyl group, perfluorobutyl group, and perfluoropentane group. From the viewpoint of the film-forming property of the compound, a trifluoromethyl group and a pentafluoroethyl group are preferable, and a trifluoromethyl group is particularly preferable.
  • R 83 contains an alkyl group having 10 or less carbon atoms which may have a substituent, and an aromatic hydrocarbon group or a substituent having 6 or more and 20 or less carbon atoms which may have a substituent. It represents an aromatic heterocyclic group having 3 or more and 20 or less carbon atoms which may be possessed.
  • the alkyl group having 10 or less carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a branched, linear or cyclic propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group.
  • a branched or linear propyl group, butyl group, pentyl group or hexyl group is preferable, and a branched or linear butyl group, branched, linear or cyclic hexyl group is particularly preferable. ..
  • aromatic hydrocarbon groups having 6 or more and 20 or less carbon atoms include monovalent groups such as a benzene ring, a naphthalene ring, a phenanthrene ring, an anthracene ring, a chrysen ring, a pyrene ring, a benzoanthracene ring, and a perylene ring. From the viewpoint of solubility of the compound, a phenyl group, which is a monovalent group of the benzene ring, is preferable.
  • aromatic heterocyclic groups having 3 or more and 20 or less carbon atoms include monovalents such as a pyridine ring, a quinoline ring, a benzofuran ring, and a carbazole ring.
  • R 81 to R 83 may have> R 81 , R 82 , and R 83 have an alkyl group having 10 or less carbon atoms which may have a substituent, and an aromatic hydrocarbon group or a substituent having 6 or more and 20 or less carbon atoms which may have a substituent.
  • an aromatic heterocyclic group having 3 or more and 20 or less carbon atoms which may be possessed examples of the substituent which the alkyl group, the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group may have are described later. It can be selected from the substituent group W to be used.
  • an alkyl group having 10 or less carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group having 20 or less carbon atoms, and an aralkyl group having 30 or less carbon atoms are preferable, and an alkyl group having 10 or less carbon atoms is more preferable.
  • An aromatic hydrocarbon group having 20 or less carbon atoms and an aralkyl group having 30 or less carbon atoms are preferable, and an alkyl group having 10 or less carbon atoms is more preferable.
  • Examples of an alkyl group having 10 or less carbon atoms as a substituent include a methyl group and an ethyl group, as well as a branched, linear and cyclic propyl group, a butyl group, a pentyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group and a nonyl group. , A decyl group. From the viewpoint of the stability of the compound, a methyl group, an ethyl group, a branched group, a linear group, a cyclic propyl group and a butyl group are preferable, and a branched propyl group is particularly preferable.
  • aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms as substituents include monovalent benzene rings, naphthalene rings, phenanthrene rings, anthracene rings, chrysene rings, pyrene rings, benzoanthracene rings, perylene rings and the like.
  • a group is mentioned, and from the viewpoint of solubility of the compound, a phenyl group which is a monovalent group of a benzene ring is preferable.
  • Examples of the aromatic heterocyclic group having 3 or more carbon atoms and 20 or less carbon atoms as a substituent include a monovalent group such as a pyridine ring, a quinoline ring, a benzofuran ring, and a carbazole ring.
  • Examples of an aralkyl group having 30 or less carbon atoms as a substituent include a benzyl group, a 2-phenylethyl group, a 2-phenylpropyl-2-yl group, a 2-phenylbutyl-2-yl group, and a 3-phenylpentyl-. 3-yl group, 3-phenyl-1-propyl group, 4-phenyl-1-butyl group, 5-phenyl-1-pentyl group, 6-phenyl-1-hexyl group, 7-phenyl-1-heptyl group, Examples thereof include a 8-phenyl-1-octyl group.
  • substituent group W examples include the following structures. For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, dodecyl group and the like.
  • a linear, branched, or cyclic alkyl group usually having 1 or more carbon atoms, preferably 4 or more, usually 24 or less, preferably 12 or less;
  • Aralkill group For example, an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group having a carbon number of usually 1 or more, usually 24 or less, preferably 12 or less;
  • an alkoxycarbonyl group such as a methoxycarbonyl group or an ethoxycarbonyl group, which usually has 2 or more carbon atoms and usually has 24 or less, preferably 12 or less carbon atoms;
  • an alkyl group, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group is preferable, and an alkyl group and an aromatic hydrocarbon group are more preferable. From the viewpoint of charge transportability, it is more preferable to have no substituent.
  • each substituent of the above-mentioned substituent group W may further have a substituent.
  • substituents the same ones as those of the above-mentioned substituents (substituent group W) can be used.
  • the polycyclic complex compound represented by the formula (81) preferably has a structure represented by the following formula (83).
  • R 81 , R 82 , and A 81 are synonymous with R 81 , R 82 , and A 81 in equation (81).
  • a83, b83, c83 and d83 are independently 0 or 1, and at least one is 1.
  • the aromatic compound of the third embodiment provides a composition containing the aromatic compound of the third embodiment and a solvent, similarly to the compounds of the first embodiment and the second embodiment. Can be done.
  • Organic electroluminescent device An example of the structure of the organic electroluminescent device in the third aspect of the present invention is the organic electroluminescent device 8 shown in FIG.
  • 1 is a substrate
  • 2 is an anode
  • 3 is a hole injection layer
  • 4 is a hole transport layer
  • 5 is a light emitting layer
  • 6 is an electron transport layer
  • 7 is a cathode.
  • the aromatic compound TD2 in the third aspect of the present invention is preferably contained in the light emitting layer 5, and more preferably used as a light emitting material of the light emitting layer 5.
  • FIG. 1 shows a schematic view (cross section) of the structural example of the organic electroluminescent element 8.
  • 1 is a substrate
  • 2 is an anode
  • 3 is a hole injection layer
  • 4 is a hole transport layer
  • 5 is a light emitting layer
  • 6 is an electron transport layer
  • 7 is a cathode.
  • the organic electroluminescent device according to the first aspect, the second aspect and the third aspect of the present invention may be simply referred to as the organic electroluminescent device of the present invention.
  • the substrate 1 serves as a support for an organic electric field light emitting element, and usually a quartz or glass plate, a metal plate, a metal foil, a plastic film, a sheet, or the like is used. Of these, a glass plate or a transparent synthetic resin plate such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, or polysulfone is preferable.
  • the substrate is preferably made of a material having a high gas barrier property because the organic electroluminescent device is unlikely to be deteriorated by the outside air. Therefore, particularly when a material having a low gas barrier property such as a substrate made of synthetic resin is used, it is preferable to provide a dense silicon oxide film or the like on at least one side of the substrate to improve the gas barrier property.
  • the anode 2 has a function of injecting holes into the layer on the light emitting layer 5 side.
  • the anode 2 is usually a metal such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium, platinum; a metal oxide such as an oxide of indium and / or tin; a halide metal such as copper iodide; carbon black and poly (3). -Methylthiophene), polypyrrole, polyaniline and other conductive polymers.
  • the anode 2 is usually formed by a dry method such as a sputtering method or a vacuum vapor deposition method.
  • a dry method such as a sputtering method or a vacuum vapor deposition method.
  • metal fine particles such as silver, fine particles such as copper iodide, carbon black, conductive metal oxide fine particles, conductive polymer fine powder, etc.
  • an appropriate binder resin solution it can also be formed by dispersing and applying it on a substrate.
  • a conductive polymer a thin film can be formed directly on the substrate by electrolytic polymerization, or an anode can be formed by applying the conductive polymer on the substrate (Appl. Phys. Lett., 60). Volume, p. 2711, 1992).
  • the anode 2 usually has a single-layer structure, but may have a laminated structure as appropriate. When the anode 2 has a laminated structure, different conductive materials may be laminated on the first-layer anode.
  • the thickness of the anode 2 may be determined according to the required transparency and material. When particularly high transparency is required, a thickness having a visible light transmittance of 60% or more is preferable, and a thickness having a visible light transmittance of 80% or more is further preferable.
  • the thickness of the anode 2 is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less.
  • the thickness of the anode 2 may be arbitrarily set according to the required strength and the like, and in this case, the anode 2 may have the same thickness as the substrate.
  • impurities on the anode 2 are removed and the ionization potential thereof is formed by treating the surface of the anode 2 with ultraviolet rays / ozone, oxygen plasma, argon plasma, or the like. It is preferable to improve the hole injection property.
  • the layer having a function of transporting holes from the anode 2 side to the light emitting layer 5 side is usually called a hole injection transport layer or a hole transport layer.
  • the layer closer to the anode side may be referred to as the hole injection layer 3.
  • the hole injection layer 3 is preferably formed in that it enhances the function of transporting holes from the anode 2 to the light emitting layer 5 side.
  • the hole injection layer 3 is usually formed on the anode 2.
  • the film thickness of the hole injection layer 3 is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less.
  • the hole injection layer may be formed by either a vacuum vapor deposition method or a wet film deposition method. From the viewpoint of excellent film forming property, it is preferable to form by a wet film forming method.
  • the hole injection layer is formed by a wet film forming method using a composition for forming a hole injection layer. It is preferable to be done.
  • the composition for forming a hole injection layer usually contains a hole transporting compound that becomes the hole injection layer 3. Further, in the case of the wet film forming method, the composition for forming a hole injection layer usually further contains a solvent. It is preferable that the composition for forming a hole injection layer has high hole transportability and can efficiently transport the injected holes. Therefore, it is preferable that the hole mobility is high and impurities that serve as traps are unlikely to be generated during manufacturing or use. Further, it is preferable that the stability is excellent, the ionization potential is small, and the transparency to visible light is high. In particular, when the hole injection layer is in contact with the light emitting layer, those that do not quench the light emitted from the light emitting layer or those that form an exciplex with the light emitting layer and do not reduce the luminous efficiency are preferable.
  • hole transporting compound a compound having an ionization potential of 4.5 eV to 6.0 eV is preferable from the viewpoint of a charge injection barrier from the anode to the hole injection layer.
  • hole transporting compounds include aromatic amine compounds, phthalocyanine compounds, porphyrin compounds, oligothiophene compounds, polythiophene compounds, benzylphenyl compounds, compounds in which a tertiary amine is linked with a fluorene group, and hydrazone. Examples thereof include system compounds, silazane compounds, quinacridone compounds and the like.
  • aromatic amine compounds are preferable, and aromatic tertiary amine compounds are particularly preferable, from the viewpoint of amorphousness and visible light transmission.
  • the aromatic tertiary amine compound is a compound having an aromatic tertiary amine structure, and also includes a compound having a group derived from the aromatic tertiary amine.
  • the type of the aromatic tertiary amine compound is not particularly limited, but is a polymer compound having a weight average molecular weight of 1000 or more and 1,000,000 or less (a polymerized compound having a series of repeating units) because it is easy to obtain uniform light emission due to the surface smoothing effect. ) Is preferably used.
  • the material to be the hole injection layer is usually mixed with a soluble solvent (solvent for the hole injection layer) to form a composition for film formation (holes).
  • a composition for forming an injection layer is prepared. Then, the hole injection layer forming composition is applied onto a layer (usually an anode) corresponding to the lower layer of the hole injection layer to form a film, and dried to form the hole injection layer 3.
  • the concentration of the hole transporting compound in the composition for forming a hole injection layer is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but it is preferable that the concentration is low in terms of film thickness uniformity. , Higher is preferable in that defects are less likely to occur in the hole injection layer. Specifically, it is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, particularly preferably 0.5% by mass or more, and on the other hand, 70% by mass. It is preferably less than or equal to, more preferably 60% by mass or less, and particularly preferably 50% by mass or less.
  • solvent examples include ether solvents, ester solvents, aromatic hydrocarbon solvents, amide solvents and the like.
  • ether solvent examples include aliphatic ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether and propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA), and 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene and anisole. , Fenetol, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole, 2,4-dimethylanisole and other aromatic ethers.
  • aliphatic ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether and propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA), and 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene and anisole.
  • PMEA propylene glycol-1-monomethyl ether acetate
  • Fenetol 2-methoxytoluene
  • ester-based solvent examples include aromatic esters such as phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, and n-butyl benzoate.
  • aromatic hydrocarbon solvent examples include toluene, xylene, cyclohexylbenzene, 3-isopropylbiphenyl, 1,2,3,4-tetramethylbenzene, 1,4-diisopropylbenzene, cyclohexylbenzene, methylnaphthalene and the like. Be done.
  • amide-based solvent examples include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and the like.
  • dimethyl sulfoxide and the like can also be used.
  • the formation of the hole injection layer 3 by the wet film formation method is usually performed on the layer corresponding to the lower layer of the hole injection layer 3 (usually, the anode 2) after preparing the composition for forming the hole injection layer. It is carried out by applying a film to the film and drying it.
  • the coating film is usually dried by heating, vacuum drying, or the like after the film formation.
  • the hole injection layer 3 is formed by the vacuum vapor deposition method
  • usually one or more of the constituent materials of the hole injection layer 3 are placed in a crucible installed in a vacuum vessel (two or more types of materials).
  • a vacuum vessel two or more types of materials.
  • the crucible is heated (when two or more kinds of materials are used, each crucible is usually heated), and the material in the crucible is evaporated while controlling the evaporation amount (when two or more kinds of materials are used).
  • a mixture thereof can be placed in a crucible and heated and evaporated to form a hole injection layer.
  • the degree of vacuum at the time of vapor deposition is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.1 ⁇ 10 -6 Torr (0.13 ⁇ 10 -4 Pa) or more, 9.0 ⁇ 10 -6 Torr ( 12.0 ⁇ 10 -4 Pa) or less.
  • the vapor deposition rate is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.1 ⁇ / sec or more and 5.0 ⁇ / sec or less.
  • the film formation temperature at the time of vapor deposition is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is preferably 10 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.
  • the hole injection layer 3 may be crosslinked.
  • the hole transport layer 4 is a layer having a function of transporting holes from the anode 2 side to the light emitting layer 5 side.
  • the hole transport layer 4 is preferably formed in the organic electroluminescent device of the present invention in terms of enhancing the function of transporting holes from the anode 2 to the light emitting layer 5.
  • the hole transport layer 4 is usually formed between the anode 2 and the light emitting layer 5. Further, when the hole injection layer 3 described above is present, it is formed between the hole injection layer 3 and the light emitting layer 5.
  • the film thickness of the hole transport layer 4 is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and on the other hand, usually 300 nm or less, preferably 100 nm or less.
  • the hole transport layer 4 may be formed by either a vacuum vapor deposition method or a wet film deposition method. From the viewpoint of excellent film forming property, it is preferable to form by a wet film forming method.
  • the hole transport layer is formed by a wet film forming method using the second composition. Is preferable.
  • the hole transport layer 4 usually contains a hole transport compound.
  • the hole-transporting compound contained in the hole-transporting layer 4 the polymer contained in the second organic layer is preferable.
  • the polymer contained in the second organic layer it is represented by the hole transporting compound, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl, 2 Aromatic diamine containing more than one tertiary amine and having two or more fused aromatic rings substituted with nitrogen atoms (Japanese Patent Laid-Open No. 5-234681), 4,4', 4''-Tris (1- Naftylphenylamino) Aromatic amine compounds having a starburst structure such as triphenylamine (J. Lumin., Vol. 72-74, pp.
  • hole transport layer is formed by the wet film forming method
  • holes are usually formed instead of the hole injection layer forming composition in the same manner as in the case where the hole injection layer is formed by the wet film forming method. It is formed using a composition for forming a transport layer.
  • the composition for forming the hole transport layer usually further contains a solvent.
  • a solvent used in the composition for forming a hole transport layer, the same solvent as the solvent used in the composition for forming a hole injection layer described above can be used.
  • the concentration of the hole-transporting compound in the composition for forming the hole-transporting layer can be in the same range as the concentration of the hole-transporting compound in the composition for forming the hole-injecting layer.
  • the hole transport layer can be formed by the wet film formation method in the same manner as the hole injection layer film formation method described above.
  • the hole transport is usually performed instead of the composition for forming the hole injection layer in the same manner as in the case of forming the hole injection layer by the vacuum vapor deposition method. It can be formed using a layer-forming composition.
  • the film formation conditions such as the degree of vacuum, the vapor deposition rate, and the temperature at the time of vapor deposition can be the same as those at the time of vacuum deposition of the hole injection layer.
  • the light emitting layer 5 is a layer having a function of emitting light by being excited by recombination of holes injected from the anode 2 and electrons injected from the cathode 7 when an electric field is applied between the pair of electrodes. ..
  • the light emitting layer 5 is a layer formed between the anode 2 and the cathode 7, and the light emitting layer is formed between the hole injection layer and the cathode when there is a hole injection layer on the anode, and the anode. If there is a hole transport layer on top of it, it is formed between the hole transport layer and the cathode.
  • the organic electroluminescent element according to the first aspect of the present invention preferably has a first organic layer, and the first organic layer is preferably a light emitting layer, and is a polycyclic heterocyclic compound represented by the above formula (1). Is preferably an electroluminescent material.
  • the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1) is the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (71) in the second aspect, or the formula (81) in the third aspect. It is also preferable that it is a polycyclic heterocyclic compound represented by.
  • the aromatic compound TD1 is preferably contained in the light emitting layer, and the aromatic compound TD1 is preferably a light emitting material.
  • the light emitting layer contains the aromatic compound TD2, and the aromatic compound TD2 is preferably a light emitting material.
  • the film thickness of the light emitting layer 5 is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. .. Therefore, it is preferably 3 nm or more, more preferably 5 nm or more, and usually 200 nm or less, further preferably 100 nm or less.
  • the light emitting layer 5 contains at least a material having light emitting properties as a light emitting material, and preferably contains a charge transport material host material as a host material.
  • the charge transporting material is a material having positive charge (hole) or negative charge (electron) transportability, and is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and known materials can be applied.
  • the charge transporting material a compound or the like conventionally used for the light emitting layer 5 of the organic electroluminescent device can be used, and a compound used as a host material for the light emitting layer 5 is particularly preferable.
  • the charge transporting material include aromatic amine compounds, phthalocyanine compounds, porphyrin compounds, oligothiophene compounds, polythiophene compounds, benzylphenyl compounds, and compounds in which a tertiary amine is linked with a fluorene group.
  • two or more fused aromatic rings containing two or more tertiary amines represented by 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl are used as nitrogen atoms.
  • Aromatic amine compounds having a starburst structure such as substituted aromatic diamine (Japanese Patent Laid-Open No. 5-234681), 4,4', 4''-tris (1-naphthylphenylamino) triphenylamine (1) J. Lumin., Vol. 72-74, pp. 985, 1997), Aromatic amine compounds consisting of triphenylamine tetramers (Chem. Commun., P.
  • BPhen basophenanthroline
  • BCP bathocuproine
  • the anthracene derivative that can be used for the first organic layer in the first aspect of the present invention and the compound represented by the above formula (30) is preferable.
  • the light emitting layer may be formed by either a vacuum vapor deposition method or a wet film forming method, but the wet film forming method is preferable, and the spin coating method and the inkjet method are more preferable because of the excellent film forming property.
  • the hole injection layer or the hole transport layer to be the lower layer of the light emitting layer is formed by using the above-mentioned composition for an organic electroluminescent device, laminating by the wet film forming method is easy, so that the wet film forming is easy. It is preferable to adopt the method.
  • the hole injection layer is formed with the light emitting layer instead of the composition for forming the hole injection layer in the same manner as in the case of forming the hole injection layer by the wet film forming method.
  • the material is formed by using a composition for forming a light emitting layer prepared by mixing a soluble solvent (solvent for a light emitting layer).
  • the solvent examples include ether-based solvents, ester-based solvents, aromatic hydrocarbon-based solvents, amide-based solvents, alcan-based solvents, halogenated aromatic hydrocarbon-based solvents, and fats mentioned for the formation of the hole injection layer.
  • examples thereof include a group alcohol solvent, an alicyclic alcohol solvent, an aliphatic ketone solvent, an alicyclic ketone solvent and the like. Specific examples of the solvent are given below, but the present invention is not limited thereto as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • aliphatic ether solvents such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA); 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole, phenetol, 2 -Aromatic ether solvents such as methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole, 2,4-dimethylanisole, diphenyl ether; phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, benzoic acid Aromatic ester solvents such as ethyl, propyl benzoate, n-butyl benzoate; toluene, xylene, mesitylen, cyclohexylbenzene, tetralin, 3-isopropylbiphenyl, 1,2,3,
  • a hole blocking layer may be provided between the light emitting layer 5 and the electron injection layer described later.
  • the hole blocking layer is a layer laminated on the light emitting layer 5 so as to be in contact with the interface on the cathode 7 side of the light emitting layer 5.
  • This hole blocking layer has a role of blocking holes moving from the anode 2 from reaching the cathode 7 and a role of efficiently transporting electrons injected from the cathode 7 toward the light emitting layer 5.
  • the physical properties required for the material constituting the hole blocking layer are high electron mobility and low hole mobility, a large energy gap (difference between HOMO and LUMO), and an excited triplet level (T 1 ). Is high.
  • Examples of the material of the hole blocking layer satisfying such conditions include bis (2-methyl-8-quinolinolato) (phenorato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (triphenylsilanorat) aluminum and the like.
  • Mixed ligand complex bis (2-methyl-8-quinolato) aluminum- ⁇ -oxo-bis- (2-methyl-8-quinolilato) aluminum dinuclear metal complex and other metal complexes, distyrylbiphenyl derivative and the like.
  • Triazole derivatives such as styryl compounds (Japanese Patent Laid-Open No.
  • the hole blocking layer There are no restrictions on the method of forming the hole blocking layer. Therefore, it can be formed by a wet film forming method, a thin film deposition method, or another method.
  • the film thickness of the hole blocking layer is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.3 nm or more, preferably 0.5 nm or more, and usually 100 nm or less, preferably 50 nm or less. ..
  • the electron transport layer 6 is provided between the light emitting layer 5 and the cathode 7 for the purpose of further improving the current efficiency of the device.
  • the electron transport layer 6 is formed of a compound capable of efficiently transporting electrons injected from the cathode 7 between electrodes to which an electric field is applied in the direction of the light emitting layer 5.
  • the electron transporting compound used in the electron transporting layer 6 is a compound having high electron injection efficiency from the cathode 7, high electron mobility, and capable of efficiently transporting the injected electrons. is required.
  • the electron-transporting compound used in the electron-transporting layer include a metal complex such as an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline (Japanese Patent Laid-Open No. 59-194393), 10-hydroxybenzo [h].
  • 2-tert-butyl-9,10-N, N'-dicyano examples thereof include anthraquinone diimine, n-type hydrided amorphous silicon carbide, n-type zinc sulfide, and n-type zinc selenium.
  • the film thickness of the electron transport layer 6 is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, and usually 300 nm or less, preferably 100 nm or less.
  • the electron transport layer 6 is formed by laminating on a light emitting layer or a hole blocking layer by a wet film forming method or a vacuum vapor deposition method in the same manner as described above. Usually, a vacuum deposition method is used.
  • an electron injection layer may be provided between the electron transport layer 6 and the cathode 7.
  • the material forming the electron injection layer is preferably a metal having a low work function.
  • alkali metals such as sodium and cesium, alkaline earth metals such as barium and calcium, and the like are used.
  • the film thickness is usually preferably 0.1 nm or more and 5 nm or less.
  • alkali metals such as sodium, potassium, cesium, lithium, and rubidium are doped into organic electron transport materials represented by metal complexes such as nitrogen-containing heterocyclic compounds such as vasophenantroline and aluminum complexes of 8-hydroxyquinoline ().
  • metal complexes such as nitrogen-containing heterocyclic compounds such as vasophenantroline and aluminum complexes of 8-hydroxyquinoline ().
  • the film thickness of the electron injection layer is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 200 nm or less, preferably 100 nm or less.
  • the electron injection layer is formed by laminating on the light emitting layer 5 or the hole blocking layer or the electron transport layer 6 on the light emitting layer 5 by a wet film forming method or a vacuum vapor deposition method.
  • the details of the wet film forming method are the same as those of the above-mentioned light emitting layer.
  • the hole blocking layer, electron transport layer, and electron injection layer are made into one layer by the operation of electron transport material and lithium complex co-doping.
  • the cathode 7 plays a role of injecting electrons into a layer on the light emitting layer 5 side (electron injection layer, light emitting layer, or the like).
  • the material used for the anode 2 can be used, but in order to efficiently inject electrons, it is preferable to use a metal having a low work function, for example, tin and magnesium.
  • a metal having a low work function for example, tin and magnesium.
  • Indium, calcium, aluminum, metals such as silver or alloys thereof are used.
  • Specific examples include alloy electrodes having a low work function such as magnesium-silver alloys, magnesium-indium alloys, and aluminum-lithium alloys.
  • the organic electroluminescent device it is preferable to laminate a metal layer having a high work function and stable with respect to the atmosphere on the cathode to protect the cathode made of a metal having a low work function.
  • the metal to be laminated include metals such as aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold, and platinum.
  • the film thickness of the cathode is usually the same as that of the anode.
  • the organic electroluminescent device of the present invention may further have another layer as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. That is, any of the above-mentioned other layers may be provided between the anode and the cathode.
  • the organic electroluminescent device of the present invention has a structure opposite to that described above, that is, for example, a cathode, an electron injection layer, an electron transport layer, a hole blocking layer, a light emitting layer, a hole transport layer, and holes on a substrate. It is also possible to stack the injection layer and the anode in this order.
  • the organic electroluminescent device of the present invention When the organic electroluminescent device of the present invention is applied to an organic electroluminescent device, it may be used as a single organic electroluminescent device or may be used in a configuration in which a plurality of organic electroluminescent devices are arranged in an array.
  • the anode and cathode may be arranged in an XY matrix.
  • the organic EL display device (organic electroluminescent element display device) of the present invention includes the organic electroluminescent element of the present invention.
  • the model and structure of the organic EL display device of the present invention are not particularly limited, and can be assembled according to a conventional method using the organic electroluminescent device of the present invention.
  • the organic EL display device of the present invention can be obtained by a method as described in "Organic EL Display” (Ohmsha, published on August 20, 2004, by Shizushi Tokito, Chihaya Adachi, Hideyuki Murata). Can be formed.
  • the organic EL lighting (organic electroluminescent element lighting) of the present invention includes the organic electroluminescent element of the present invention.
  • the type and structure of the organic EL lighting of the present invention are not particularly limited, and can be assembled according to a conventional method using the organic electroluminescent device of the present invention.
  • the charge-transporting polymer compound used for the hole transport layer of the organic electroluminescent device in the following Examples, Comparative Examples and Reference Examples was synthesized by the method described in International Publication No. 2019/177175.
  • Example 1 An organic electroluminescent device was manufactured by the following method. A 2 mm wide stripe of indium tin oxide (ITO) transparent conductive film deposited on a glass substrate to a thickness of 50 nm (a sputtered film product manufactured by Geomatec) using ordinary photolithography technology and hydrochloric acid etching. The anode was formed by patterning. The substrate on which the ITO pattern is formed is washed in the order of ultrasonic cleaning with an aqueous solution of a surfactant, water washing with ultrapure water, ultrasonic cleaning with ultrapure water, and water washing with ultrapure water, and then dried with compressed air. Finally, UV ozone cleaning was performed.
  • ITO indium tin oxide
  • a solution containing an arylamine polymer compound was prepared, spin-coated on the substrate, and dried on a hot plate to form a uniform thin film having a film thickness of 40 nm, which was used as a hole injection layer.
  • This solution was spin-coated in a nitrogen glove box on a substrate coated with the hole injection layer and dried at 230 ° C. for 30 minutes on a hot plate in the nitrogen glove box to form a uniform thin film having a film thickness of 40 nm. Was formed to form a hole transport layer.
  • the compound represented by the following structural formula (D-1) was the same as the compound DC-5 described later, and was synthesized by the synthesis method of the compound DC-5.
  • This solution was spin-coated in a nitrogen glove box on a substrate coated with the hole transport layer and dried at 120 ° C. for 20 minutes on a hot plate in the nitrogen glove box to form a uniform thin film having a film thickness of 40 nm. Was formed and used as a light emitting layer.
  • the substrate on which the film was formed up to the light emitting layer was installed in a vacuum vapor deposition apparatus, and the inside of the apparatus was exhausted until it became 2 ⁇ 10 -4 Pa or less.
  • the compound represented by the following structural formula (HB-1) and 8-hydroxyquinolinolatrithium are co-deposited on the light emitting layer at a film thickness ratio of 2: 3 by a vacuum vapor deposition method to obtain a film thickness.
  • a hole blocking layer of 30 nm was formed.
  • a 2 mm wide striped shadow mask as a mask for cathode vapor deposition is brought into close contact with the substrate so as to be orthogonal to the ITO stripe of the anode, and aluminum is heated by a molybdenum boat to form an aluminum layer having a thickness of 80 nm. Formed to form a cathode.
  • an organic electroluminescent device having a light emitting area portion having a size of 2 mm ⁇ 2 mm was obtained.
  • Example 1 An organic electroluminescent device was produced in the same manner as in Example 1 except that the hole transport layer was formed with a film thickness of 42 nm using a compound represented by the following structural formula (HT-2).
  • the value of "voltage” (hereinafter referred to as “voltage difference”) is shown in Table 1.
  • Table 1 shows the ratio of the current efficiency of the organic electroluminescent device of Example 1 (hereinafter referred to as "relative current efficiency") when the current efficiency of the organic electroluminescent device of Comparative Example 1 is 1.
  • the time (LT90) at which the brightness of the elements decreased to 90% of the initial brightness was measured.
  • the ratio of the LT90 of the organic electroluminescent device of Example 1 (hereinafter referred to as “relative life”) when the LT90 of the organic electroluminescent device of Comparative Example 1 was set to 1, is shown in Table 1.
  • the organic electroluminescent device of the present invention has a low voltage, high current efficiency, a long drive life, and shows good device characteristics.
  • Example 2 An organic electroluminescent device was produced in the same manner as in Example 1 except that the hole injection layer was formed as follows.
  • a composition for forming a hole injection layer 3.0% by mass of a hole transporting polymer compound having a repeating structure of the following formula (P-1) and 0.6% by mass of an oxidizing agent (HI-1) are used.
  • HI-1 an oxidizing agent
  • This solution was spin-coated on the substrate in the atmosphere and dried on an atmospheric hot plate at 240 ° C. for 30 minutes to form a uniform thin film having a film thickness of 40 nm to form a hole injection layer.
  • Example 3 An organic electroluminescent device was produced in the same manner as in Example 1 except that the hole transport layer was formed with a film thickness of 40 nm using a compound represented by the following structural formula (HT-3).
  • Example 4 An organic electroluminescent device was produced in the same manner as in Example 1 except that the hole transport layer was formed with a film thickness of 40 nm using a compound represented by the following structural formula (HT-4).
  • the voltage of the organic electroluminescent element of Examples 3 and 4 that is, "voltage of the organic electroluminescent element of Example 3 or 4-Example” when the voltage of the organic electroluminescent element of Example 2 is set to 0.
  • the values of "voltage of the organic electroluminescent element of 2" (hereinafter referred to as "voltage difference") are shown in Table 2.
  • Table 2 shows the ratio of the current efficiency of the organic electroluminescent devices of Examples 3 and 4 (hereinafter referred to as "relative current efficiency") when the current efficiency of the organic electroluminescent device of Example 2 is 1. I wrote in.
  • Example 2 is an element having the same hole transport layer and light emitting layer as in Example 1, the voltage and current efficiency of Example 3 are the same as those of Example 2, and the current efficiency of Example 4 is that of Example. It is equivalent to 2 and shows good element characteristics.
  • Example 5 As the material of the light emitting layer, the compound represented by the following formula (H-2) is 22.5 parts by mass, the compound represented by the following formula (H-3) is 22.5 parts by mass, and the following formula (H-5) is used. ) Weighed 15.0 parts by mass and the compound represented by the following formula (D-3) by 3.0 parts by mass, and dissolved in cyclohexylbenzene to prepare a 4.2% by mass solution. Made an organic electric field light emitting element in the same manner as in Example 2.
  • the compound represented by the following structural formula (D-3) was synthesized by the method for synthesizing the compound (D-3) described later.
  • Example 6 Organic electroluminescence is carried out in the same manner as in Example 5 except that the structural formula (HT-3) is used instead of the compound represented by the structural formula (HT-1) as the material of the hole transport layer. The element was manufactured.
  • the values of "voltage of the organic electroluminescent element of 2" (hereinafter referred to as "voltage difference") are shown in Table 3.
  • Table 3 shows the ratio of the current efficiency of the organic electroluminescent devices of Examples 5 and 6 (hereinafter referred to as "relative current efficiency") when the current efficiency of the organic electroluminescent device of Comparative Example 2 is 1. I wrote in.
  • the time (LT90) at which the brightness of the elements decreased to 90% of the initial brightness was measured.
  • the ratio of the LT90 of the organic electroluminescent device of Examples 5 and 6 (hereinafter referred to as “relative life”) when the LT90 of the organic electroluminescent device of Comparative Example 2 was set to 1 was obtained and shown in Table 3. ..
  • the organic electroluminescent device of the present invention has low voltage, high current efficiency, long life, and good device characteristics.
  • Example 7 An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 2.
  • the light emitting layer was formed to a thickness of 40 nm using a solution prepared by weighing 97 parts by mass of (H-1) and 3 parts by mass of (DC-2) and adjusting the concentration to 4.2% by mass of cyclohexylbenzene. , An element was manufactured in the same manner as in Example 7.
  • the light emitting layer has the following structural formula (H-2) by 9.6 parts by mass, (H-3) by 9.6 parts by mass, (H-5) by 57.7 parts by mass, and (DC-3). ) was weighed in 23.1 parts by mass, and an element was produced in the same manner as in Example 7 except that it was formed into cyclohexylbenzene to a thickness of 40 nm using a solution adjusted to a concentration of 4.3% by mass.
  • Example 7 and Comparative Example 3 The comparison results of Example 7 and Comparative Example 3, the comparison results of Comparative Example 4 and Comparative Example 5, and the comparison results of Comparative Example 6 and Comparative Example 7 are shown in [Example 7-Comparative Example 3] and [ Comparative Example 4-Comparative Example 5] and [Comparative Example 6-Comparative Example 7] are summarized in Table 5.
  • the first organic layer contains the polycyclic heterocyclic compound represented by the formula (1)
  • the second organic layer has a triarylamine structure and does not have a cross-linking group. It can be seen that the effects of lowering the voltage of the element and improving the current emission efficiency using the polymer are the largest and the best.
  • Aromatic compounds represented by the following formulas (7-1) to (7-19) were designed.
  • Aromatic compounds represented by the following formulas (8-1) to (8-3) were designed.
  • the experimental values of the emission wavelengths of the toluene solutions of the aromatic compounds of the following formulas (6-1), (6-2), and (6-3) are about 480 nm and 473 nm, respectively. It is known to be about 520 nm.
  • the energy level of HOMO and the energy level of LUMO of the aromatic compounds of the above formulas (6-1), (6-2) and (6-3) calculated by the above calculation method are added together to be 2.
  • the absolute values of the divided values were 3.32 eV, 3.35 eV, and 3.15 eV, respectively.
  • Cyanuric chloride (68.0 g) and THF (680 mL) were put into a 3 L four-mouth reactor and dissolved, copper (I) iodide (2.1 g) was added, and the mixture was cooled to an internal temperature of -25 ° C. Then, a 2M-tert-butylmagnesium bromide-THF solution (277 mL) was added dropwise at an internal temperature of -25 ° C to -9 ° C over 30 minutes, the temperature was raised to 16 ° C over 1 hour, and the temperature was raised to 16 ° C for another 3 hours. Stirred.
  • the width of the spectral intensity that is half of the maximum emission wavelength is defined as the half width.
  • the full width at half maximum expressed in cm -1 is obtained by reading the shorter wavelength with a height of more than 0.5 and the longer wavelength with a height of less than 0.5 from the spectrum data standardized to the converted height of 1, and nm. Was converted to cm -1 , and the difference was taken as the half width of cm -1 .
  • Equipment Organic EL quantum yield measuring device C9920-02 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.
  • Light source Monochrome light source L7799-01 Detector: Multi-channel detector PMA-11 Excitation light: 380 nm
  • the PL quantum yield was measured as the luminous efficiency.
  • the PL quantum yield is an index showing how efficiently light emission can be obtained with respect to the light (energy) absorbed by the material, and was measured using the following equipment in the same manner as above.
  • Equipment Organic EL quantum yield measuring device C9920-02 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.
  • Light source Monochrome light source
  • L7799-01 Detector Multi-channel detector PMA-11 Excitation light: 380 nm
  • the hole transport layer was formed with a film thickness of 40 nm using the compound represented by the above formula (HT-5), and the material of the light emitting layer was the compound represented by the above formula (H-2). 5 parts by mass, 22.5 parts by mass of the compound represented by the formula (H-3), 15.0 parts by mass of the compound represented by the formula (H-5), the above formula (D-2).
  • the device was produced in the same manner as in Example 5 except that the compound represented by the substance was weighed in an amount of 3.0 parts by mass and dissolved in cyclohexylbenzene to prepare a 4.2% by mass solution.
  • Example 28 The device was manufactured in the same manner as in Example 27, except that the compound represented by the formula (D-3) was used instead of the compound represented by the formula (D-2) in the light emitting layer.
  • the wavelength is lengthened, and further, by making it an asymmetrical type, the maximum emission wavelength is not significantly changed.
  • the half width is narrower, which is preferable.
  • the catalyst solution prepared by stirring (10 mL) at 60 ° C. for 15 minutes was added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 2.5 hours and 120 ° C. for 0.5 hours.
  • the solvent was concentrated under reduced pressure, and the obtained residue was recrystallized from a mixed solvent of dichloromethane / ethanol, and further suspended and washed with a mixed solvent of ethyl acetate / ethanol.
  • the obtained crude product was recrystallized from a mixed solvent of toluene / ethanol to obtain 0.96 g of compound DC-5 as a yellow solid.
  • Example 29 Compound D-4, which is the compound of the present invention, was dissolved in toluene (for spectroscopic analysis) to prepare a 2 ⁇ 10-5 mol / L solution. After transferring to a quartz cell with a Teflon (registered trademark) cock, nitrogen bubbling was performed for 15 minutes, and the emission spectrum was measured. Table 14 shows the maximum emission wavelength and the full width at half maximum.
  • Equipment Hamamatsu Photonics Co., Ltd.
  • Example 11 In Example 29, a toluene solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the compound DC-4 was used instead of the compound D-4, and the emission spectrum was measured. Table 14 summarizes the maximum emission wavelength and the full width at half maximum.
  • Example 12 In Example 29, a toluene solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that compound DC-5 was used instead of compound D-4, and the emission spectrum was measured. Table 14 summarizes the maximum emission wavelength and the full width at half maximum.
  • D-4 which is the aromatic compound TD2 according to the third aspect of the present invention, can shorten the wavelength without impairing the quantum yield. ..
  • Example 30 An organic electroluminescent device was manufactured by the following method. A 2 mm wide stripe of indium tin oxide (ITO) transparent conductive film deposited on a glass substrate to a thickness of 50 nm (a sputtered film product manufactured by Geomatec) using ordinary photolithography technology and hydrochloric acid etching. The anode was formed by patterning. The substrate on which the ITO pattern is formed is washed in the order of ultrasonic cleaning with an aqueous solution of a surfactant, water washing with ultrapure water, ultrasonic cleaning with ultrapure water, and water washing with ultrapure water, and then dried with compressed air. Finally, UV ozone cleaning was performed.
  • ITO indium tin oxide
  • composition for forming a hole injection layer 3.0% by mass of a hole transporting polymer compound having a repeating structure of the following formula (P-1) and 0.6% by mass of an oxidizing agent (HI-1) are used. , A composition dissolved in ethyl benzoate was prepared.
  • This solution was spin-coated on the substrate in the atmosphere and dried on an atmospheric hot plate at 240 ° C. for 30 minutes to form a uniform thin film having a film thickness of 40 nm to form a hole injection layer.
  • This solution is spin-coated in a nitrogen glove box on a substrate coated with the hole injection layer and dried at 230 ° C. for 30 minutes on a hot plate in the nitrogen glove box to form a uniform thin film having a thickness of 40 nm. It was formed and used as a hole transport layer.
  • This solution was spin-coated in a nitrogen glove box on a substrate coated with the hole transport layer and dried at 120 ° C. for 20 minutes on a hot plate in the nitrogen glove box to form a uniform thin film having a film thickness of 40 nm. It was formed and used as a light emitting layer.
  • the substrate on which the film was formed up to the light emitting layer was installed in a vacuum vapor deposition apparatus, and the inside of the apparatus was exhausted until it became 2 ⁇ 10 -4 Pa or less.
  • a 2 mm wide striped shadow mask as a mask for cathode vapor deposition is brought into close contact with the substrate so as to be orthogonal to the ITO stripe of the anode, and aluminum is heated by a molybdenum boat to form an aluminum layer having a thickness of 80 nm. Formed to form a cathode.
  • an organic electroluminescent device having a light emitting area portion having a size of 2 mm ⁇ 2 mm was obtained.
  • Example 30 From the results of Example 30 and Comparative Example 13, it can be seen that when the organic electroluminescent device of the present invention is used, a blue luminescent device having a narrow half-value width and a short peak wavelength can be obtained.
  • the present invention relates to various fields in which an organic electric field light emitting element is used, for example, a flat panel display (for example, for an OA computer or a wall-mounted television), or a light source that takes advantage of its characteristics as a surface light emitting body (for example, a light source for a copying machine).
  • a flat panel display for example, for an OA computer or a wall-mounted television
  • a light source that takes advantage of its characteristics as a surface light emitting body
  • Liquid crystal display, backlight source of instruments), display board, indicator light, etc. can be suitably used.

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Abstract

本発明は、陽極、陰極、第1の有機層、及び第2の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記第1の有機層は、前記陽極及び前記陰極の間に設けられ、前記第1の有機層と前記第2の有機層は隣り合い、前記第1の有機層は、下記式(1)で表される多環複素環化合物を含有し、前記第2の有機層は、トリアリールアミン構造を有し、かつ架橋基を有さない重合体を含有する、有機電界発光素子に関する。 (式(1)中の各基の定義は明細書に記載のとおりである。)

Description

有機電界発光素子、有機EL表示装置及び有機EL照明
 本発明は、有機電界発光素子、有機EL表示装置及び有機EL照明に関する。
 近年、薄膜型の電界発光素子としては、無機材料を用いたものに代わり、有機薄膜を用いた有機電界発光素子の開発が行われるようになっている。有機電界発光素子(OLED)は、通常、陽極と陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層などを有し、この各層に適した材料が開発されつつあり、発光色も赤、緑、青と、それぞれに開発が進んでいる。
 また、有機電界発光素子の有機層の形成方法としては、真空蒸着法と湿式成膜法(塗布法)が挙げられる。真空蒸着法は積層化が容易であるため、陽極及び/又は陰極からの電荷注入の改善、励起子の発光層封じ込めが容易であるという利点を有する。一方で、湿式成膜法は真空プロセスが要らず、大面積化が容易で、様々な機能をもった複数の材料を混合した塗布液を用いることにより、容易に、様々な機能をもった複数の材料を含有する層を形成できる等の利点がある。そのため、近年では湿式成膜法での製膜による有機電界発光素子の研究開発が精力的に行われている。
 例えば、特許文献1には、ポリ(9-ビニルカルバゾール)を含有する有機層と、ホウ素と窒素を含む多環複素環化合物骨格を有する発光材料を含有する発光層とを有する有機電界発光素子が記載されている。特許文献2~6には、下記高分子化合物(H-1)を含有する有機層と、ホウ素と窒素を含む多環複素環化合物骨格を有する発光材料を含有する発光層とを有する有機電界発光素子が開示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 一方、湿式成膜法で製造するためには、使用される材料はすべて有機溶剤に溶解してインクとして使用できるものでなくてはならない。仮に使用材料が溶剤溶解性に劣る場合には、長時間加熱する等の操作を要するため、使用前に材料が劣化してしまう可能性がある。さらに、溶液状態で長時間均一状態を保持することができなければ、溶液から材料の析出が起こり、インクジェット装置等による成膜が不可能となってしまう。即ち、湿式成膜法に使用される材料には、有機溶剤に速やかに溶解することと、溶解した後析出せず均一状態を保持すること、という2つの意味での溶解性が求められる。
 ところで、有機ELディスプレイにおいては、長い駆動寿命、広い色域すなわち高い色再現率に加え、高い発光効率の実現が要求されている。とくに赤色領域は、CIE(国際照明委員会)のXYZ表色系座標においてx座標が0.68~0.71というかなり深い赤色が求められている。深い赤色を発色させるためには、発光材料の発光極大波長をより長波長(例えば615nm以上)とする必要がある。加えて、人間の視感度も赤色領域において長波長になるにつれ大きく低下するため、深赤色の領域においては、より大きな発光強度が求められる。
 また、有機ELディスプレイの積層構造として、光の取り出す方向が異なる二つの方式がある。製造工程が比較的簡単とされているボトムエミッション方式は、有機分子の光をTFT基板側の下から取り出す方式であるが、有機分子の光利用効率が低い難点がある。
 これに対して、トップエミッション方式は、画素回路等がない封止ガラスの上から光を取り出すため、発光した光を外部に効率よく取り出すことができる。
 しかし、トップエミッション方式を用いた場合、特定の波長以外の光は積層構造内で反射、打ち消しあい消光してしまうため、積層構造外に出てこない性質がある。このため発光材料の発光スペクトルの半値幅が大きい場合、特定波長以外の光は積層構造外に出てこず、結果的に発光の効率が下がることになる。従って、発光スペクトルの半値幅を少しでも狭くすることは、ディスプレイをより広色域化かつ高輝度化するために好ましく、非常に重要な技術開発の目標となっている。
 特に、緑~赤色発光材料においては、1.熱安定性が高く、かつ湿式成膜法で用いられる場合は溶媒への溶解度が高く、2.発光効率が高く、また、3.発光スペクトルの半値幅が狭い、という性質が求められる。
 「1」については、熱安定性を高めるためにある程度剛直構造にするが、溶解性を高めるためには配位子に縮合環を増やす等、過度に剛直な構造にせず、比較的長鎖のアルキル基を導入する等の技術が知られている。
 「2」については、長波長領域、特に赤色領域ではいわゆる「エネルギーギャップ則」が支配的となるため、波長が長くなるにつれ熱に散逸する割合が増加する。このことから、特定の波長における量子収率には上限がある。これに対して、もともと効率の高い燐光発光材料を利用することや、九州大学の安達らが発見した熱活性化遅延蛍光(TADF)材料を利用する等の技術が近年明らかになってきている。
 赤色発光材料としては、燐光発光を利用するイリジウム錯体化合物が多く用いられてきた。しかし、イリジウム錯体化合物は、レアメタルであるイリジウムの希少性から今後、安定した供給量が見込めない恐れがあり、レアメタルを用いない代替材料が望まれている。イリジウム錯体化合物が長年用いられてきたのは、イリジウム錯体化合物が三重項励起状態からの燐光発光であるので、発光量子収率が高いことと、光励起過程がMLCT遷移過程を辿り、長波長の赤色発光する場合でも分子構造が小さく、構造の揺らぎが比較的少ないので、発光スペクトルの半値幅が比較的狭いためである。
 これらの特性をイリジウム等のレアメタルを用いずに再現する一つの方法として、近年、上述のTADF材料が開発され、魅力的になっている。TADF材料は、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差を極力小さくすることで、三重項励起状態から一重項励起状態へアップコンバージョンの項間交差を可能にして、原理的に量子効率を100%に近づけることができる。
 また、非特許文献1に示すような関西学院大学の畠山らが開発したトリフェニルボロン誘導体は、TADF材料、かつ発光スペクトルの半値幅が狭いことが報告されている。通常のTADF材料は、最高占有軌道(HOMO)と最低非占有軌道(LUMO)の電子雲が空間的に遠く離れるため、構造の揺らぎが多く、発光スペクトルの半値幅が広くなりやすいが、トリフェニルボロン誘導体は、HOMOとLUMOの電子雲が交互に現れるため、構造の揺らぎが小さく、発光スペクトルの半値幅が狭いことが報告されている。
 また、近年、非特許文献2に示すようなカルバゾール基を導入したトリフェニルボロン誘導体で長波長化することが報告されており、特許文献7でもトリフェニルボロン誘導体で長波長化することが報告されているが、さらなる長波長化、及び挟半値幅化が求められている。
国際公開第2016/152418号 国際公開第2019/198699号 国際公開第2019/235452号 国際公開第2020/040298号 国際公開第2020/045681号 国際公開第2020/080528号 中国特許出願公開第110407859A号明細書
T. Hatakeyama et al. Advanced Materials. vol 28, pp 2777-2781 (2016) Y.Xu et al.Angewandte Chemie International Edition vol 59,pp 1-6(2020)
 一般的に、ホウ素を含む多環複素環化合物はホウ素上に空のp軌道を有しており、様々な反応基と反応しやすい。そのため、特許文献2~6に開示された技術では、有機電界発光素子の駆動寿命を向上させることができなかった。特許文献2~6に開示された技術では、正孔輸送層を形成するための材料として架橋型重合体を用いているので、架橋プロセス後に残留した未反応の架橋基がホウ素を含む多環複素環化合物と素子駆動中に反応していることが原因と考えられる。
 一方、特許文献1に記載の有機電界発光素子では、正孔輸送層を構成するポリ(9-ビニルカルバゾール)は架橋基を有さないものの、主鎖が飽和炭化水素鎖であり正孔注入輸送能に乏しい。そのため、特許文献1に記載の有機電界発光素子では、素子の駆動電圧が高く、駆動寿命が短いといった問題がある。
 本発明の第一の態様は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、ホウ素を含有する多環複素環化合物を含有する有機層を有し、駆動電圧が低く、発光効率が高く、駆動寿命が長い有機電界発光素子を提供することを解決すべき課題としている。
 また、非特許文献1のトリフェニルボロン誘導体は、発光量子効率が高く、発光スペクトルの半値幅の狭い非常に有望な材料であるが、発光波長が短波長であり、青色発光材料であることが報告されている。発光波長を長波長化する方法は、π共役系の拡張等が一般的に知られているが、非特許文献1のトリフェニルボロン誘導体は特殊なTADF材料の分子構造から構成されているため、長波長化することが難しい。
 また、非特許文献2においては、発光波長は500nm前後の緑色しか得られず、効果的に長波長化して青色から緑色、赤色まで発光色を自在に変える方法が見つかっていない。
 即ち、トリフェニルボロン誘導体は、発光スペクトルの半値幅が狭く、有望な材料であるが、効果的に長波長化する方法がないという課題がある。
 本発明の第二の態様は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、長波長化されたトリフェニルボロン誘導体を提供することを解決すべき課題としている。また、本発明の第二の態様は、さらなる挟半値幅化したリフェニルボロン誘導体を提供することを解決すべき課題としている。
 さらに、本発明の第三の態様は、ホウ素を含有する多環複素環化合物を含有する発光層を有し、優れた素子特性を示し、特に発光波長の短い青色発光材料を提供することを解決すべき課題としている。
 本発明者らは、鋭意検討した結果、トリアリールアミン構造を有し、かつ架橋基を有さない重合体を含有する有機層を用いることで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
 即ち、本発明の要旨は、次の<1>~<11>のとおりである。
<1>陽極、陰極、第1の有機層、及び第2の有機層を有する有機電界発光素子であって、
 前記第1の有機層は、前記陽極及び前記陰極の間に設けられ、
 前記第1の有機層と前記第2の有機層は隣り合い、
 前記第1の有機層は、下記式(1)で表される多環複素環化合物を含有し、
 前記第2の有機層は、トリアリールアミン構造を有し、かつ架橋基を有さない重合体を含有する、有機電界発光素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式(1)中、
 環a、環b及び環cは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環であり、
 Yは、それぞれ独立に、O、N-R又はSであり、
 前記Rは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基又はアルキル基であり、
 前記Rは、前記環a、前記環b及び前記環cからなる群から選択される少なくとも1つの環における、前記Yと結合する原子に隣接する炭素原子と、-O-、-S-、-C(-R-又は単結合によって結合していてもよく、
 前記Rは、水素原子又はアルキル基であり、
 前記隣接する炭素原子は、B及び前記Yを含有する式(1)の中央の縮合2環構造を構成する炭素原子ではない。
 式(1)で表される多環複素環化合物における少なくとも1つの水素原子は、ハロゲン原子又は重水素で置換されていてもよい。)
<2>前記重合体は、下記式(54)で表される繰り返し単位、下記式(55)で表される繰り返し単位、下記式(56)で表される繰り返し単位、又は下記式(57)で表される繰り返し単位を有する、<1>に記載の有機電界発光素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式(54)中、
 Ar51は、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選択される複数の基が連結した基であり、
 Xは、-C(R207)(R208)-、-N(R209)-又は-C(R211)(R212)-C(R213)(R214)-であり、
 R201、R202、R221及びR222は、それぞれ独立して、架橋基以外の置換基を有していてもよいアルキル基であり、
 R207~R209及びR211~R214は、それぞれ独立して、水素原子、架橋基以外の置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、
 a及びbは、それぞれ独立して、0~4の整数であり、
 cは、0~3の整数であり、
 dは、0~4の整数であり、
 R201が複数ある場合は、複数のR201は同一であっても異なっていてもよく、
 R202が複数ある場合は、複数のR202は同一であっても異なっていてもよく、
 R221が複数ある場合は、複数のR221は同一であっても異なっていてもよく、
 R222が複数ある場合は、複数のR222は同一であっても異なっていてもよく、
 i及びjはそれぞれ独立して0~3の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式(55)中、
 Ar51は前記式(54)におけるAr51と同様であり、
 R303及びR306は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基であり、
 R304及びR305は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアラルキル基であり、
 lは、0又は1であり、
 mは、1又は2であり、
 nは、0又は1であり
 pは、0又は1であり、
 qは、0又は1である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式(56)中、
 Ar51は前記式(54)におけるAr51と同様であり、
 Ar41は、架橋基以外の置換基を有していてもよい二価の芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい二価の芳香族複素環基、又は前記二価の芳香族炭化水素基及び前記二価の芳香族複素環基からなる群から選択される少なくとも1つの基が直接若しくは連結基を介して複数個連結した二価の基であり、
 R441及びR442は、それぞれ独立して、架橋基以外の置換基を有していてもよいアルキル基であり、
 tは、1又は2であり、
 uは、0又は1であり、
 r及びsは、それぞれ独立して、0~4の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(式(57)中、
 Ar51は前記式(54)におけるAr51と同様であり、
 R517~R519は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、
 f、g、hは、各々独立して、0~4の整数を表し、
 eは0~3の整数を表し、
 ただし、gが1以上の場合、eは1以上である。)
<3>前記式(54)におけるa+bが1以上であるか、前記式(55)におけるl+nが1以上であるか、前記式(56)におけるr+sが1以上であるか、又は前記式(57)におけるf+g+hが1以上である、<2>に記載の有機電界発光素子。
<4>前記式(54)で表される繰り返し単位、前記式(55)で表される繰り返し単位、前記式(56)で表される繰り返し単位、又は前記式(57)で表される繰り返し単位を有する重合体が、下記式(61)又は下記式(61’)で表される部分構造を含む、<2>または<3>に記載の有機電界発光素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(式(61)及び式(61’)において、
 R601は式(54)におけるR201またはR202、式(55)におけるR303、R304、R305、又はR406、式(56)におけるR441又はR+、式(57)におけるR517、R518又はR519を表し、-*は隣の原子との結合を表す。
 式(61)が式(54)の部分構造または式(56)の部分構造である場合、Ring Bは縮合環の一部であってもよい。
 式(61)及び式(61’)で表される部分構造は、R601の他に、Ring A及びRing Bに、式(54)の部分構造である場合はR201またはR202、式(55)の部分構造である場合はR303、R304、R305、又はR306、式(56)の部分構造である場合はR441又はR442、式(57)の部分構造である場合はR517、R518又はR519を有していてもよい。)
<5>前記式(1)におけるYが、N-Rである、<1>~<4>のいずれか1つに記載の有機電界発光素子。
<6>前記式(1)で表される多環複素環化合物が下記式(21)で表される、<1>~<5>のいずれか1つに記載の有機電界発光素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(式(21)中、
 環a、環b、及び環cは前記式(1)と同様であり、
 環dは、B、環aの一部、N及び環bの一部を含んで形成される環を表し、
 環eは、B、環aの一部、N及び環cの一部を含んで形成される環を表し、
 環f及び環gは前記式(1)における環a、環b又は環cと同様であり、
 環fは、環a又は環bのいずれか少なくとも1つの環において、Nと結合する原子に隣接する炭素原子と、-O-、-S-、-C(-R-又は単結合によって結合していてもよく、
 環gは、環a又は環cのいずれか少なくとも1つの環において、Nと結合する原子に隣接する炭素原子と、-O-、-S-、-C(-R-又は単結合によって結合していてもよく、
 前記Rは、水素原子又はアルキル基であり、
 ただし、前記隣接する炭素原子は、B及びNを含む環d及び環eを構成する炭素原子ではなく、
 式(1)で表される多環複素環化合物における少なくとも1つの水素原子は、ハロゲン原子又は重水素で置換されていてもよい。)
<7>前記式(1)で表される多環複素環化合物が、下記式(71)で表される、<1>~<6>のいずれか1つに記載の有機電界発光素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 (式(71)において、
 A~Aから選択される少なくとも一つは、電子アクセプター性の置換基であり、
 前記電子アクセプター性の置換基以外のA~Aは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基であり、
 R71~R78は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又はこれらの組み合わせであり、
 点線は、単結合又は結合なしを意味する。)
<8>R71~R78から選択される少なくとも一つが、電子ドナー性の置換基である、<6>に記載の有機電界発光素子。
<9>前記電子アクセプター性の置換基が、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子から選択される少なくとも一つの原子を有するヘテロアリール基である、<7>又は<8>に記載の有機電界発光素子。
<10>式(1)で表される多環複素環化合物が、下記式(81)で表される、<1>~<8>のいずれか1つに記載の有機電界発光素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式(81)中、R81および4つのR82は、各々独立して、水素原子、置換基を有してもよい炭素数10以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6以上20以下の芳香族炭化水素基又は置換基を有してもよい炭素数3以上20以下の芳香族複素環基を表す。
 A81は、下記式(82)で表される構造を表す。
 a80、b80、c80、d80は、各々独立に、0から2の整数を表し、a80~d80のうち少なくとも1つは1以上の整数である。
 式(81)中にA81が複数ある場合、複数のA81は、同一であってもよく異なるものであってもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(式(82)中、アスタリクス(*)は、結合部を表し、
 Rは、炭素数5以下のフルオロアルキル基を表し、
 R83は、置換基を有してもよい炭素数10以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6以上20以下の芳香族炭化水素基又は置換基を有してもよい炭素数3以上20以下の芳香族複素環基を表す。
 e80は0から5の整数を表す。
 式(82)中の2個のRは、同一であってもよく異なるものであってもよい。また、式(82)中にR83が複数ある場合、複数のR83は、同一であってもよく異なるものであってもよい。)
<11><1>~<10>のいずれか1つに記載の有機電界発光素子を備える、有機EL表示装置又は有機EL照明。
 本発明の第一の態様の有機電界発光素子は、駆動電圧が低く、発光効率が高く好ましい。また、本発明の第一の態様の有機電界発光素子は、駆動寿命も長い傾向にあり好ましい。
 本発明の第二の態様の多環複素環化合物によって、より長波長である緑~赤の発光を得ることが出来る。また、本発明の第二の態様の多環複素環化合物によって、より半値幅の狭い発光を得ることが出来る。
 本発明の第三の態様の多環複素環化合物によって、より短波長の青の発光を得ることが出来る。
図1は、本発明の有機電界発光素子の構造例を示す断面模式図である。
 以下に、本発明の有機電界発光素子、該有機電界発光素子を備える有機EL表示装置及び該有機電界発光素子を備える有機EL照明の実施態様を詳細に説明するが、以下の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの内容に特定されない。
<第一の態様>
 <有機電界発光素子>
 本発明の第一の態様における有機電界発光素子は、陽極、陰極、第1の有機層、及び第2の有機層を有する有機電界発光素子であって、
 前記第1の有機層は、前記陽極及び前記陰極の間に設けられ、
 前記第1の有機層と前記第2の有機層は隣り合い、
 前記第1の有機層は、後述の式(1)で表される多環複素環化合物を含有し、
 前記第2の有機層は、トリアリールアミン構造を有し、かつ架橋基を有さない重合体を含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(式(1)中、
 環a、環b及び環cは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環であり、
 Yは、それぞれ独立に、O、N-R又はSであり、
 前記Rは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基又はアルキル基であり、
 前記Rは、前記環a、前記環b及び前記環cからなる群から選択される少なくとも1つの環における、前記Yと結合する原子に隣接する炭素原子と、-O-、-S-、-C(-R-又は単結合によって結合していてもよく、
 前記Rは、水素原子又はアルキル基であり、
 前記隣接する炭素原子は、B及び前記Yを含有する式(1)の中央の縮合2環構造を構成する炭素原子ではない。
 式(1)で表される多環複素環化合物における少なくとも1つの水素原子は、ハロゲン原子又は重水素で置換されていてもよい。)
 本発明の有機電界発光素子が駆動寿命が長い理由は定かではないが、以下が推定される。
 第1の有機層に含有されるホウ素を含む多環複素環化合物はホウ素上に空のp軌道を有しているため、様々な反応種と反応して、劣化しやすい。
 架橋型の重合体を第2の有機層の構成材料をして用いた場合には、第2の有機層は架橋プロセス後に架橋基を有する重合体の架橋体を形成するが、未反応の架橋基が若干残留する。そのため、残留した架橋基は有機電界発光素子通電駆動中に、意図しない反応活性種を発生し、第1の有機層と第2の有機層が隣接した素子の場合には、第1の有機層に含有されるホウ素を含む多環複素環化合物と反応すると考えられる。その結果としてそのような有機電界発光素子の駆動寿命が短くなっていると推測される。
 一方、本発明で用いているトリアリールアミン構造を有する重合体は架橋基を有さず、上記のような架橋基に由来する反応活性種とホウ素を含む多環複素環化合物との反応が起こらない。そのため、有機電界発光素子を構成する化合物の劣化が起こりにくく、有機電界発光素子の駆動寿命が長くなると考えられる。
 すなわち、前記第2の有機層は実質的に架橋基を有さない材料によって形成されていることが好ましく、トリアリールアミン構造を有し、かつ架橋基を有さない重合体によって形成されていることが好ましい。
 第2の有機層は、トリアリールアミン構造を有し、かつ架橋基を有さない重合体を、好ましくは90質量%以上含み、より好ましくは95質量%以上含み、さらに好ましくは97質量%以上含み、特に好ましくは99質量%以上含み、最も好ましくは、第2の有機層が、トリアリールアミン構造を有し、かつ架橋基を有さない重合体のみから実質的に形成されている。
 また、第2の有機層がトリアリールアミン構造を有し、かつ架橋基を有さない重合体以外の材料を含む場合、トリアリールアミン構造を有し、かつ架橋基を有さない重合体以外の材料は架橋基を有さないことが好ましい。
[第1の有機層及び第2の有機層]
 第1の有機層としては、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入などが挙げられるが、第1の有機層は発光層であることが好ましい。
 第2の有機層は陽極及び第1の有機層との間に設けられた層であることが好ましく、正孔注入層又は正孔輸送層であることがより好ましく、正孔輸送層であることがさらに好ましい。
 本発明は特に、第1の有機層が発光層であり、第2の有機層が正孔輸送層であり、第1の有機層と第2の有機層は接しており、第1の有機層が第2の有機層の上に湿式成膜法にて形成されている有機電界発光層において、好適に用いられる。
 第1の有機層及び第2の有機層の形成方法としては、例えば、真空蒸着法等の乾式成膜法、及び湿式成膜法が挙げられる。本発明において湿式成膜法とは、成膜方法、即ち、塗布方法として、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、キャピラリーコート法、インクジェット法、ノズルプリンティング法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等の湿式で成膜させる方法を採用し、塗布膜を乾燥させて膜形成を行う方法をいう。これらの成膜方法の中でも、スピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法、ノズルプリンティング法等が好ましい。
 第1の有機層を湿式成膜法により形成する場合、後述する第1の組成物を用いることが好ましい。
 第2の有機層を湿式成膜法により形成する場合、後述する第2の組成物を用いることが好ましい。第2の組成物を塗布後、加熱することで重合体は不溶化される。そのため、第2の有機層は、有機電界発光素子の積層化に好適に使用することができる。
 以下、「第1の有機層」及び「第2の有機層」について、詳細に説明する。
<第1の有機層>
[式(1)で表される多環複素環化合物]
 第1の有機層は、上記式(1)で表される多環複素環化合物を含有する。
(環a、環b及び環c)
 環a、環b及び環cは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環である。
 芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が有していてもよい置換基は、好ましくは、下記置換基群αから選択される基である。
 また、上記香族炭化水素環又は芳香族複素環は、B及びYから構成される式(1)中央の縮合2環構造(以下、「中央縮合2環構造」と称す場合がある )と結合を共有する5員環又は6員環を有することが好ましく、B及びYから構成される式(1)中央縮合2環構造と結合を共有する6員環を有することがより好ましい。
(式(1’))
 ここで、B及びYから構成される式(1)中央縮合2環構造とは、式(1)の中央に示した、B及び2つのYを含んで構成される2つの飽和炭化水素環が縮合した構造である。
具体的には、下記式(1’)中の環d及び環eが縮合した構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 また、「縮合2環構造と結合を共有する6員環」が存在する場合とは、例えば環aがベンゼン環(6員環)である場合を意味する。「(環aである)香族炭化水素環又は芳香族複素環がこの6員環を有する」とは、この6員環だけで環aが形成されるか、又は、この6員環を含むようにこの6員環にさらに他の環などが縮合して環aが形成されることを意味する。「環b」、「環c」、及び「5員環」についても同様の説明が当てはまる。
 式(1)の環a、環b及び環cにおける芳香族炭化水素環としては、例えば、炭素数6~30の芳香族炭化水素環があげられ、炭素数6~16の芳香族炭化水素環が好ましく、炭素数6~12の芳香族炭化水素環がより好ましく、炭素数6~10の芳香族炭化水素環が特に好ましい。
 具体的な芳香族炭化水素環としては、単環系であるベンゼン環、二環系であるビフェニル環、縮合二環系であるナフタレン環、三環系であるテルフェニル環(m-テルフェニル、o-テルフェニル、p-テルフェニル)、縮合三環系である、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環が好ましく、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、ターフェニル環、フルオレン環がさらに好ましく、ベンゼン環が最も好ましい。
 式(1)の環a、環b及び環cにおける芳香族複素環としては、例えば、炭素数2~30の芳香族複素環があげられ、炭素数2~25の芳香族複素環が好ましく、炭素数2~20の芳香族複素環がより好ましく、炭素数2~15の芳香族複素環がさらに好ましく、炭素数2~10の芳香族複素環が特に好ましい。また、「芳香族複素環」としては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄及び窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環が好ましい。
 具体的な芳香族複素環としては、ピロール環、オキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フラン環、ベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環が好ましい。
(置換基群α)
 置換基群αは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基、置換又は無置換の芳香族複素環基、置換又は無置換のジアリールアミノ基、置換又は無置換のジヘテロアリールアミノ基、置換又は無置換のアリールヘテロアリールアミノ基(芳香族炭化水素基と芳香族複素環基を有するアミノ基)、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルコキシ基、置換又は無置換のアリールオキシ基、又はハロゲン原子である。
 ハロゲン原子以外の置換基群αから選択される基が有していてもよい置換基は、下記置換基群βである。
 置換基群αにおける芳香族炭化水素基又はアリール構造としては、例えば、環a、環b及び環cにおける芳香族炭化水素環の基が挙げられる。芳香族炭化水素環の具体的な構造及び好ましい構造も同様である。置換基群αにおける芳香族炭化水素基として好ましくはベンゼン環である。
 置換基群αにおける芳香族複素環基又はヘテロアリール構造としては、例えば、環a、環b及び環cにおける芳香族複素環の基が挙げられる。芳香族複素環の具体的な構造及び好ましい構造も同様である。置換基群αにおける芳香族複素環基として好ましくは、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ピリミド[5,4-d]ピリミジン環、又はベンゾ[1,2-d:4,5-d]ジイミダゾール環である。
 置換基群αにおけるアルキル基としては、直鎖及び分枝鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキル基又は炭素数3~24の分枝鎖アルキル基が挙げられる。
 炭素数1~18のアルキル基(炭素数3~18の分枝鎖アルキル基)が好ましく、炭素数1~12のアルキル基(炭素数3~12の分枝鎖アルキル基)がより好ましく、炭素数1~6のアルキル基(炭素数3~6の分枝鎖アルキル基)がさらに好ましく、炭素数1~4のアルキル基(炭素数3~4の分枝鎖アルキル基)が特に好ましい。
 具体的なアルキル基としては、例えば、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、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、4-メチル-2-ペンチル基、3,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、n-ヘプチル基、1-メチルヘキシル基、n-オクチル基、tert-オクチル基などが挙げられる。
 置換基群αにおけるアルキル基の水素原子の一部はフッ素原子に置き換わってもよい。
 置換基群αにおけるアルコキシ基としては、例えば、炭素数1~24の直鎖又は炭素数3~24の分枝鎖のアルコキシ基が挙げられる。炭素数1~18のアルコキシ基(炭素数3~18の分枝鎖のアルコキシ基)が好ましく、炭素数1~12のアルコキシ基(炭素数3~12の分枝鎖のアルコキシ基)がより好ましく、炭素数1~6のアルコキシ基(炭素数3~6の分枝鎖のアルコキシ基)がさらに好ましく、炭素数1~4のアルコキシ基(炭素数3~4の分枝鎖のアルコキシ基)が特に好ましい。
 具体的なアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基などが挙げられる。
 置換基群αにおけるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられる。フッ素原子と塩素原子が好ましく、その中でもフッ素原子がさらに好ましい。
(置換基群β)
 置換基群βは、アルキル基又はアラルキル基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基、アルキル基又はアラルキル基で置換されていてもよい芳香族複素環基、アルキル基、アラルキル基、又はハロゲン原子である。
 置換基群βにおける芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アルキル基、ハロゲン原子としては、例えば、置換基群αと同様のものが挙げられ、好ましい構造も置換基群αと同様である。
 置換基群βは、安定性及び溶解度向上の観点から、アルキル基又はアラルキル基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基、アルキル基又はアラルキル基で置換されていてもよい芳香族複素環基、アルキル基、又はアラルキル基が好ましく、アラルキル基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基、アラルキル基で置換されていてもよい芳香族複素環基、アルキル基、又はアラルキル基がさらに好ましい。
 置換基群βにおける、アラルキル基、芳香族炭化水素基に置換してもよいアラルキル基、芳香族複素環基に置換してもよいアラルキル基としては、炭素数7~30のアラルキル基が好ましく、ベンゼン環がアルキル基に結合した構造が好ましい。
(Y)
 式(1)におけるYは、O、N-R又はSである。
(R)
 Rは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基又はアルキル基である。
 また、式(1)中の2個のYは互いに同一であってもよく、異なるものであってもよいが、同一であることが好ましい。2つのYは、N-Rであることが好ましい。
 式(1)のRが置換基を有してよい芳香族炭化水素環基又は置換基を有してよい芳香族複素環基である場合、Rは、式(1)の環a、環b及び環cにおける置換基を有してよい芳香族炭化水素環基又は置換基を有してよい芳香族複素環基と同様の基である。具体的な構造及び好ましい構造も、式(1)の環a、環b及び環cにおける置換基を有してよい芳香族炭化水素環基又は置換基を有してよい芳香族複素環基と同様である。式(1)のRが置換基を有してよい芳香族炭化水素環基又は置換基を有してよい芳香族複素環基である場合、Rは、前記式(1)は下記式(21)で表される。
 前記式(1)は、下記式(21)で表される構造が好ましい。
 式(1)のRにおけるアルキル基としては、例えば、置換基群αにおけるアルキル基が挙げられる。アルキル基としては、特に炭素数1~4のアルキル基(例えばメチル基、エチル基など)が好ましい。
 Rは、前記環a、前記環b及び前記環cからなる群から選択される少なくとも1つの環における、前記Yと結合する原子に隣接する炭素原子と、-O-、-S-、-C(-R-又は単結合によって結合していてもよい。
 Rは、水素原子又はアルキル基である。
 Rにおけるアルキル基としては、例えば、置換基群αにおけるアルキル基が挙げられる。アルキル基としては、特に炭素数1~4のアルキル基が好ましく、例えばメチル基、エチル基などである。
 また、上記隣接する炭素原子は、B及び前記Yを含有する式(1)の中央縮合2環構造を構成する炭素原子ではない。
 また、式(1)で表される多環複素環化合物における少なくとも1つの水素原子は、ハロゲン原子又は重水素で置換されていてもよい。
(式(21))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(式(21)中、
 環a、環b、環c、環d及び環eは前記式(1’)と同様であり、
 環f及び環gは前記式(1’)における環a、環b又は環cと同様であり、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環であり、
 環fは、環a又は環bのいずれか少なくとも1つの環において、Nと結合する原子に隣接する炭素原子と、-O-、-S-、-C(-R-又は単結合によって結合していてもよく、
 環gは、環a又は環cのいずれか少なくとも1つの環において、Nと結合する原子に隣接する炭素原子と、-O-、-S-、-C(-R-又は単結合によって結合していてもよく、
 前記Rは、水素原子又はアルキル基であり、
 ただし、前記隣接する炭素原子は、B及びNを含む環d及び環eを構成する炭素原子ではなく、
 式(1)で表される多環複素環化合物における少なくとも1つの水素原子は、ハロゲン原子又は重水素で置換されていてもよい。)
 環f及び環gにおける芳香族炭化水素環基及び芳香族複素環基としては、特に炭素数6~10の芳香族炭化水素環基(例えばフェニル基、ナフチル基など)、炭素数2~15の芳香族複素環基(例えばカルバゾリル基など)が好ましい。
 芳香族炭化水素環又は芳香族複素環である環f及び環gが有していてもよい置換基は、環a、環b及び環cと同様であり、好ましくは、前記置換基群αから選択される基である。
(式(22))
 前記式(21)は、下記式(22)で表される構造が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 式(22)では、
 前記式(21)における環a、環b、環c、環d及び環eが全てベンゼン環構造であり、環a、環b、環c、環d及び環eは置換基を有していてもよく、
 環fは、環a又は環bのいずれか少なくとも1つの環において、Nと結合する原子に隣接する炭素原子と、-O-、-S-、-C(-R-又は単結合によって結合していてもよく、
 環gは、環a又は環cのいずれか少なくとも1つの環において、Nと結合する原子に隣接する炭素原子と、-O-、-S-、-C(-R-又は単結合によって結合していてもよく、
 前記Rは、水素原子又はアルキル基であり、
 式(22)で表される多環複素環化合物における少なくとも1つの水素原子は、ハロゲン原子又は重水素で置換されていてもよい。)
 環a、環b、環c、環d及び環eが有していてもよい置換基は、前記式(21)における環a、環b、環c、環d及び環eが有していてもよい置換基と同様であり、具体的な構造及び好ましい構造も同様である。
 前記式(22)で表される芳香族化合物は、後述の本発明の第二の態様である後述の式(71)で表される芳香族化合物、又は、後述の本願の第三の態様である後述の式(81)で表される構造であることも好ましい。
 また、前記式(1)で表される芳香族化合物は、後述の本発明の第二の態様である後述の式(71)で表される芳香族化合物、又は、後述の本願の第三の態様である後述の式(81)で表される構造であることも好ましい。
 また、第一の態様における発光材料として、後述の式(71)で表わされる多環複素環化合物は、色再現範囲を広げることのできる発光波長の長い緑~赤発光材料を提供できることから好ましい。
 また、第一の態様における発光材料として、後述の式(81)で表わされる多環複素環化合物は、色再現範囲を広げることのできる発光波長の短い青色発光材料を提供できることから好ましい。
[式(1)で表される多環複素環化合物の具体例]
 式(1)で表される多環複素環化合物の構造は特に限定されないが、例えば以下のような構造が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
[第1の組成物]
 以下、第1の有機層を形成する第1の組成物について説明する。
 第1の組成物は、上述の式(1)で表される多環複素環化合物及び有機溶媒を含有する。この第1の組成物は通常湿式成膜法で層や膜を形成するために用いられ、特に有機電界発光素子の第1の有機層を形成するために用いられることが好ましい。第1の有機層は、特に発光層であることが好ましい。すなわち、第1の組成物は発光層形成用組成物であることが好ましい。
(含有量)
 第1の組成物における式(1)で表される多環複素環化合物の含有量は、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、通常30.0質量%以下、好ましくは20.0質量%以下である。当該含有量をこの範囲とすることにより、隣接する層(例えば、正孔輸送層や正孔阻止層)から発光層へ効率良く、正孔や電子の注入が行われ、駆動電圧を低減することができる。なお、式(1)で表される多環複素環化合物は第1の組成物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上が組み合わされて含まれていてもよい。
 第1の組成物を用いて、有機電界発光素子の発光層を形成する場合には、上述の多環複素環化合物を発光材料とし、他の電荷輸送性化合物を電荷輸送ホスト材料として含むことが好ましい。
(有機溶媒)
 第1の組成物に含有される有機溶媒は、湿式成膜により多環複素環化合物を含む層を形成するために用いる、揮発性を有する液体成分である。
 該有機溶媒は、溶質である多環複素環化合物及び後述の電荷輸送性化合物が良好に溶解する有機溶媒であれば特に限定されない。
 好ましい有機溶媒としては、例えば、n-デカン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、ビシクロヘキサン等のアルカン類;トルエン、キシレン、メシチレン、フェニルシクロヘキサン、テトラリン、メチルナフタレン等の芳香族炭化水素類;クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類;1,2-ジメトキシベンゼン、1,3-ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2-メトキシトルエン、3-メトキシトルエン、4-メトキシトルエン、2,3-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル等の芳香族エーテル類;酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n-ブチル等の芳香族エステル類;シクロヘキサノン、シクロオクタノン、フェンコン等の脂環族ケトン類;シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環族アルコール類;メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン類;ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール類;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル類;等が挙げられる。
 これらの中でも、粘度と沸点の観点から、アルカン類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類が好ましく、芳香族炭化水素類及び芳香族エステル類が特に好ましい。
 これらの有機溶媒は1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
 用いる溶媒の沸点は通常80℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、また、通常350℃以下、好ましくは330℃以下、より好ましくは300℃以下である。有機溶媒の沸点がこの範囲を下回ると、湿式成膜時において、第1の組成物からの溶媒蒸発により、成膜安定性が低下する可能性がある。有機溶媒の沸点がこの範囲を上回ると、湿式成膜時において、成膜後の溶媒残留により、成膜安定性が低下する可能性がある。
 特に、上記有機溶媒のうち、沸点が150℃以上の有機溶媒を2種以上と組み合わせることにより、より均一な塗布膜を形成しやすいと考えられ、好ましい。
 有機溶媒の含有量は、第1の組成物において好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上、特に好ましくは50質量%以上、また、好ましくは99.99質量%以下、より好ましくは99.90質量%以下、特に好ましくは99.00質量%以下である。
 通常発光層の厚みは3~200nm程度であるが、有機溶媒の含有量がこの下限を下回ると、第1の組成物の粘性が高くなりすぎ、成膜作業性が低下する可能性がある。一方、有機溶媒の含有量がこの上限を上回ると、成膜後、有機溶媒を除去して得られる膜の厚みが十分でなくなるため、成膜が困難となる傾向がある。
[他の電荷輸送性化合物]
 上記した、第1の組成物が含有し得る他の電荷輸送性化合物としては、従来有機電界発光素子用材料として用いられているものを使用することができる。例えば、ピリジン、カルバゾール、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クリセン、ナフタセン、フェナントレン、コロネン、フルオランテン、ベンゾフェナントレン、フルオレン、アセトナフトフルオランテン、クマリン、p-ビス(2-フェニルエテニル)ベンゼン及びそれらの誘導体、キナクリドン誘導体、DCM(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran)系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン、アリールアミノ基が置換された縮合芳香族環化合物、アリールアミノ基が置換されたスチリル誘導体等が挙げられる。
 これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
 これらの内、好ましくは、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クリセン、ナフタセン、フェナントレン、コロネン、フルオランテン、ベンゾフェナントレン、フルオレン、アセトナフトフルオランテン及びそれらの誘導体であり、さらに好ましくは、アントラセン誘導体である。
(アントラセン誘導体)
 アントラセン誘導体としては、下記式(30)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 上記式(30)において、Ar241、Ar242はそれぞれ独立に以下の式(31)で表される構造であり、Ar243は置換基を表し、Ar243は複数ある場合同一であっても異なっていてもよく、n43は0~8の整数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 上記式(31)において、Ar244、Ar245はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素構造、又は置換基を有していてもよい複素芳香環構造を表し、Ar244、Ar245はそれぞれ、複数存在する場合、同一であっても異なっていてもよく、n44は1~5の整数、n45は0~5の整数である。
 Ar244は好ましくは、置換基を有していてもよい、炭素数6~30の単環又は縮合環である芳香族炭化水素構造であり、より好ましくは、置換基を有していてもよい、炭素数6~12の単環又は縮合環である芳香族炭化水素構造である。芳香族炭化水素構造は具体的には、ベンゼン環構造、ナフタレン構造、アントラセン構造、フェナントレン構造がより好ましく、ベンゼン環構造がさらに好ましい。
 Ar245は好ましくは、置換基を有していてもよい、炭素数6~30の単環又は縮合環である芳香族炭化水素構造、又は、置換基を有していてもよい、炭素数6~30の縮合環である芳香族複素環構造であり、より好ましくは、置換基を有していてもよい、炭素数6~12の単環又は縮合環である芳香族炭化水素構造、又は、置換基を有していてもよい、炭素数12の縮合環である芳香族複素環構造である。具体的には、芳香族炭化水素構造として、ベンゼン環構造、ナフタレン構造、アントラセン構造、フェナントレン構造、芳香族複素環構造として、ジベンゾフラン構造、ジベンゾチオフェン構造、フェナントロリン構造がより好ましく、芳香族炭化水素構造として、ベンゼン環構造、ナフタレン構造、又はフェナントレン構造、芳香族複素環構造として、ジベンゾフラン構造又はフェナントロリン構造が好ましい。
 n44は好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは1又は2であり、n45は好ましくは0~3であり、より好ましくは0~2である。
(Ar243、Ar244、Ar245の置換基)
 置換基であるAr243、Ar244およびAr245が有していてもよい置換基は、下記置換基群Zから選ばれる基が好ましく、より好ましくは置換基群Zに含まれるアルキル基又は芳香族炭化水素基であり、更に好ましくは置換基群Zに含まれる芳香族炭化水素基である。
 また、置換基であるAr243、Ar244およびAr245が有していてもよい置換基はさらに置換基を有していてもよく、さらに有していてもよい置換基としては、前記置換基群Zと同じのものが挙げられ、好ましくは、炭素数8以下のアルキル基、炭素数8以下のアルコキシ基、又はフェニル基、より好ましくは炭素数6以下のアルキル基、炭素数6以下のアルコキシ基、又はフェニル基であり、上記置換基群Zの各置換基は、電荷輸送性の観点からは、さらなる置換基を有さないことがより好ましい。
(分子量)
 前記式(30)で表される化合物は低分子材料であり、分子量は3,000以下が好ましく、更に好ましくは3,000以下であり、特に好ましくは2,000以下であり、最も好ましくは1,500以下であり、通常300以上、好ましくは350以上、より好ましくは400以上である。
(式(30)で表されるアントラセン誘導体の具体例)
 式(1)で表されるアントラセン誘導体の構造は特に限定されないが、例えば以下のような構造が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
(含有量)
 第1の組成物における式(1)で表される多環複素環化合物の含有量は、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、通常30.0質量%以下、好ましくは20.0質量%以下である。当該含有量をこの範囲とすることにより、隣接する層(例えば、正孔輸送層や正孔阻止層)から発光層へ効率良く、正孔や電子の注入が行われ、駆動電圧を低減することができる。なお、式(1)で表される多環複素環化合物は第1の組成物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上が組み合わされて含まれていてもよい。
 また、第1の組成物中の他の電荷輸送性化合物の含有量は、第1の組成物中の多環複素環化合物1質量部に対して、通常1000質量部以下、好ましくは100質量部以下、さらに好ましくは50質量部以下であり、また、通常0.01質量部以上、好ましくは0.1質量部以上、さらに好ましくは1質量部以上である。
 第1の組成物に含まれる他の電荷輸送性化合物の含有量は、通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、通常30.0質量%以下、好ましくは20.0質量%以下である。
 第1の組成物中に、式(1)で表される多環複素環化合物は1種のみ含まれていてもよく、2種以上が組み合わされて含まれていてもよく、他の電荷輸送性化合物は1種のみ含まれていてもよく、2種以上が組み合わされて含まれていてもよい。
 第1の組成物は、必要に応じて、上記の化合物の他に、更に他の化合物を含有してもよい。他の化合物としては、好ましくは、酸化防止剤として知られているジブチルヒドロキシトルエンや、ジブチルフェノール等のフェノール類が挙げられる。
[置換基群Z]
 置換基群Zは、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アリールアルキルアミノ基、アシル基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、シリル基、シロキシ基、シアノ基、芳香族炭化水素基、及び芳香族複素環基よりなる群である。これらの置換基は直鎖、分岐及び環状のいずれの構造を含んでいてもよい。
 置換基群Zとして、より具体的には、以下の構造が挙げられる。
 例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等の、炭素数が通常1以上であり、好ましくは4以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であり、さらに好ましくは8以下であり、より好ましくは6以下である、直鎖、分岐、又は環状のアルキル基;
 例えば、メトキシ基、エトキシ基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であるアルコキシ基;
 例えば、フェノキシ基、ナフトキシ基、ピリジルオキシ基等の、炭素数が通常4以上であり、好ましくは5以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下である、アリールオキシ基若しくはヘテロアリールオキシ基;
 例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であるアルコキシカルボニル基;
 例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であるジアルキルアミノ基;
 例えば、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等の、炭素数が通常10以上であり、好ましくは12以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下のジアリールアミノ基;
 例えば、フェニルメチルアミノ基等の、炭素数が通常7以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下であるアリールアルキルアミノ基;
 例えば、アセチル基、ベンゾイル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であるアシル基;
 例えば、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;
 例えば、トリフルオロメチル基等の、炭素数が通常1以上であり、通常12以下であり、好ましくは6以下であるハロアルキル基;
 例えば、メチルチオ基、エチルチオ基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であるアルキルチオ基;
 例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基、ピリジルチオ基等の、炭素数が通常4以上であり、好ましくは5以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下であるアリールチオ基;
 例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等の、炭素数が通常2以上であり、好ましくは3以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下であるシリル基;
 例えば、トリメチルシロキシ基、トリフェニルシロキシ基等の、炭素数が通常2以上であり、好ましくは3以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下であるシロキシ基;
 シアノ基;
 例えば、フェニル基、ナフチル基等の、炭素数が通常6以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下である芳香族炭化水素基;
 例えば、チエニル基、ピリジル基等の、炭素数が通常3以上であり、好ましくは4以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下である芳香族複素環基。
 上記の置換基群Zの中でも、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、ジアリールアミノ基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基である。電荷輸送性の観点からは、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基が好ましく、より好ましくは芳香族炭化水素基であり、置換基を有さないことがさらに好ましい。溶解性向上の観点からは、アルキル基又はアルコキシ基が好ましい。
 また、上記置換基群Zの各置換基は更に置換基を有していてもよい。それら置換基としては、上記置換基(置換基群Z)と同じのものが挙げられる。上記置換基群Zの各置換基は、好ましくは、更なる置換基は有さないか、炭素数8以下のアルキル基、炭素数8以下のアルコキシ基、又はフェニル基、より好ましくは炭素数6以下のアルキル基、炭素数6以下のアルコキシ基、又はフェニル基を有する。上記置換基群Zの各置換基は、電荷輸送性の観点からは、さらなる置換基を有さないことがより好ましい。
<第2の有機層>
[第2の有機層に用いる重合体]
 第2の有機層が含有する重合体は、トリアリールアミン構造を繰り返し単位として有し、かつ架橋基を有さない。トリアリールアミン構造は、当該重合体の主鎖に含まれることが好ましい。
 トリアリールアミン構造の繰返し単位は下記式(50)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
(式(50)中、
 Ar51は、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選択される複数の基が連結した基を表し、
 Ar52は、架橋基以外の置換基を有していてもよい二価の芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい二価の芳香族複素環基、又は前記二価の芳香族炭化水素基及び前記二価の芳香族複素環基からなる群から選択される少なくとも1つの基が直接若しくは連結基を介して複数個連結した二価の基を表す。
 Ar51とAr52は単結合又は連結基を介して環を形成していてもよい。)
(Ar51)[側鎖]
 上記式(50)で表される繰り返し単位中において、Ar51は、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選択される複数の基が連結した基を表す。
 芳香族炭化水素基としては、炭素数が6以上、60以下が好ましく、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環等の、6員環の単環若しくは2~5縮合環の1価の基又はこれらが複数連結した基が挙げられる。なお、例えば「ベンゼン環の1価の基」とは、「1価の遊離原子価を有するベンゼン環」、すなわち、フェニル基を意味する。
 芳香族複素環基としては、炭素数が3以上、60以下が好ましく、具体的には、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環等の、5~6員環の単環若しくは2~4縮合環の1価の基又はこれらが複数連結した基が挙げられる。
 Ar51は、電荷輸送性が優れる点、耐久性に優れる点から、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基が好ましく、中でも架橋基以外の置換基を有していてもよいベンゼン環又はフルオレン環の1価の基、すなわち、架橋基以外の置換基を有していてもよいフェニル基又はフルオレニル基がより好ましく、架橋基以外の置換基を有していてもよいフルオレニル基がさらに好ましく、架橋基以外の置換基を有していてもよい2-フルオレニル基が特に好ましい。
 Ar51の芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が有してもよい架橋基以外の置換基としては、本重合体の特性を著しく低減させないものであれば、特に制限はない。当該置換基は、好ましくは、前記置換基群Zから選ばれる基が挙げられ、アルキル基、アよいルコキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基がより好ましく、アルキル基がさらに好ましい。
 Ar51は、塗布溶媒への溶解性の点から、炭素数1~24のアルキル基で置換されたフルオレニル基が好ましく、特に、炭素数4~12のアルキル基で置換された2-フルオレニル基が好ましい。さらに、2-フルオレニル基の9位がアルキル基で置換された9-アルキル-2-フルオレニル基が好ましく、特に、アルキル基で2置換された9、9-ジアルキル-2-フルオレニル基が好ましい。
 9位及び9’位の少なくとも一方がアルキル基で置換されたフルオレニル基であることにより、溶媒に対する溶解性及びフルオレン環の耐久性が向上する傾向にある。さらに、9位及び9’位の両方がアルキル基で置換されたフルオレニル基であることにより、溶媒に対する溶解性及びフルオレン環の耐久性がさらに向上する傾向にある。
 また、Ar51は、塗布溶媒への溶解性の点から、スピロビフルオレニル基であることも好ましい。
(他の好ましいAr51
 重合体としては、前記式(50)で表される繰り返し単位におけるAr51の少なくとも一つが、置換基を有していてもよいベンゼン環が2~5連結した1価又は2価の基を含む基、置換基を有していてもよいフルオレニル基、下記式(51)で表される基、下記式(52)で表される基、又は下記式(53)で表される基であることが好ましい。
(式(51))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
式(51)中、
 *は式(50)の主鎖の窒素原子との結合を表し、
 Ar53、Ar54は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基若しくは置換基を有していてもよい芳香族複素環基が直接若しくは連結基を介して複数個連結した2価の基を表し、
 Ar55は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基若しくは芳香族複素環基が直接若しくは連結基を介して複数個連結した1価の基を表し、
 Ar56は水素原子又は置換基を表す。
 ここで、各芳香族炭化水素基及び各芳香族複素環基が有してもよい置換基、並びに置換基である場合のAr56は、架橋基を有していてもよい。架橋基としては、前記架橋基群Tから選ばれる基を用いることが出来る。
(Ar53、Ar54
 前記式(51)で表される繰り返し単位中において、Ar53、Ar54は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基若しくは置換基を有していてもよい芳香族複素環基が直接若しくは連結基を介して複数個連結した2価の基を表す。好ましくは、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基が複数連結した基である。ここで、該芳香族炭化水素基及び該芳香族複素環基が有してもよい置換基は、架橋基を有していても良く、前記置換基群Zと同様の基が好ましい。架橋基としては、前記架橋基群Tから選ばれる基を用いることが出来る。
 Ar53及びAr54の芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基は、前記Ar52と同様の芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基を用いることが出来る。
 置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基若しくは置換基を有していてもよい芳香族複素環基が直接若しくは連結基を介して複数個連結した2価の基としては、同じ基が複数連結した基でもよく、異なる基が複数連結した基でも構わない。
 上記の2価の基が複数個連結される場合は、2~10連結した2価の基が挙げられ、2~5連結した2価の基であることが好ましい。
 Ar53は、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基が1乃至6個連結した基が好ましく、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基が2乃至4個連結した基がさらに好ましく、中でも置換基を有していてもよいフェニレン環が1乃至4個連結した基がより好ましく、置換基を有していてもよいフェニレン環が2個連結したビフェニレンが特に好ましい。
 また、これら2価の芳香族炭化水素基又は2価の芳香族複素環基が複数連結する場合、好ましくは複数連結した2価の芳香族炭化水素基が共役しないように結合した基である。具体的には、1,3-フェニレン基、又は置換基を有し置換基の立体効果によって捻じれ構造となる基を含むことが好ましい。
 Ar53が有していてもよい置換基は、前記置換基群Zと同様の基が好ましい。好ましくは、Ar53は置換基を有さない。
 Ar54は電荷輸送性が優れる点、耐久性に優れる点から、同一であっても異なっていてもよい2価の芳香族炭化水素基が1または複数連結した基が好ましく、該2価の芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。複数連結する場合は2以上10以下が好ましく、6以下がさらに好ましく、3以下が膜の安定性の観点からは特に好ましい。好ましい芳香族炭化水素構造としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環であり、より好ましくはベンゼン環およびフルオレン環である。複数連結した基としては、置換基を有していてもよいフェニレン環が1乃至4個連結した基、または、置換基を有していてもよいフェニレン環と置換基を有していてもよいフルオレン環が連結した基が好ましい。LUMOが広がる観点から置換基を有していてもよいフェニレン環が2個連結したビフェニレンが特に好ましい。
 Ar54が有していてもよい置換基としては、前記置換基群Zのいずれか、またはこれらの組み合わせを用いることができる。N-カルバゾリル基、インドロカルバゾリル基、インデノカルバゾリル基以外であることが好ましく、より好ましい置換基としては、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基である。また、置換基を有さないことも好ましい。
(Ar55
 Ar55は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び該置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選択される基が直接若しくは連結基を介して複数個連結した1価の基である。好ましくは、置換基を有していてもよい1価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい1価の芳香族炭化水素基が複数連結した基である。
 ここで、該芳香族炭化水素基及び該芳香族複素環基が有してもよい置換基は、架橋基を有していても良く、前記置換基群Zと同様の基が好ましい。架橋基としては、前記架橋基群Tから選ばれる基を用いることが出来る。
 複数個連結する場合は、2~10連結した2価の基であり、2~5連結した1価の基であることが好ましい。芳香族炭化水素、芳香族複素環としては、前記Ar51と同様の芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基を用いることが出来る。
 Ar55としては、下記スキーム2のいずれかで表される構造を有することが好ましい。更には、分子のLUMOを分布させる観点からa-1~a-4、b-1~b-9、c-1~c-4、d-1~d-16、及びe1~e4から選択される構造が好ましい。更に電子求引性基を有することにより分子のLUMOが広がることに促進する観点から、a-1~a-4、b-1~b-9、d-1~d-12、及びe1~e4から選択される構造が好ましい。更に三重項レベルが高い、発光層に形成された励起子を閉じ込む効果の観点から、a-1~a-4、d-1~d-12、及びe1~e4から選択される構造が好ましい。また、簡易に合成でき、安定性に優れる観点から、d-1及びd-10がさらに好ましく、d-1のベンゼン環構造が特に好ましい。更にこれら構造に置換基を有していてもよい。なお、図中“-*”はAr54との結合位置を表わし、“-*”が複数ある場合はいずれか一つがAr54との結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
<R31及びR32
 スキーム2のR31及びR32は、各々独立に、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基であることが好ましい。アルキル基の炭素数は特に限定されないが、重合体の溶解性を維持するために、炭素数が1以上、6以下が好ましく、3以下がより好ましく、メチル基又はエチル基であることが更に好ましい。
 R31及びR32は同一であっても異なっていてもよいが、電荷を均一的に窒素原子の周りに分布することができ、更に合成も容易であることから、全てのR31及びR32は同一の基であることが好ましい。
 Ar55が有していてもよい置換基としては、前記置換基群Zのいずれかまたは、これらの組み合わせを用いることができる。耐久性および電荷輸送性の観点から、上記のAr54が有してもよい置換基と同じ置換基から選ばれることが好ましい。
(Ar56
 Ar56は、水素原子または置換基を表す。Ar56が置換基である場合、特に限定はされないが、好ましくは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基である。好ましい構造としては、前記Ar53~Ar54で挙げた芳香族炭化水素構造、芳香族複素環構造と同様であって1価である構造である。
 Ar56が置換基である場合、架橋基を有していてもよい。架橋基としては、前記架橋基群Tから選ばれる基を用いることが出来る。
 Ar56が置換基である場合、カルバゾールの3位に結合していることが、耐久性向上の観点から好ましい。Ar56は、合成のし易さ及び電荷輸送性の観点からは、水素原子であることが好ましい。Ar56は、耐久性向上及び電荷輸送性の観点からは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基であることが好ましく、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であることがさらに好ましい。
 Ar56は、合成のし易さ及び電荷輸送性の観点からは、水素原子であることが好ましい。
 Ar56が置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基である場合の置換基としては、前記置換基群Zに挙げられる置換基と同様であり、好ましい置換基も同様であり、それら置換基がさらに有していてもよい置換基も同様である。
(式(52))
 また、重合体としては、上記式(50)で表される繰り返し単位におけるAr51の少なくとも一つは、下記式(52)で表される基であることも好ましい。この理由は、下記式(52)中の2つのカルバゾール構造において、互いの窒素原子間の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基にLUMOが分布することで、式(50)における主鎖アミンへの影響が抑制され、主鎖アミンの電子や励起子に対する耐久性が向上するためと考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
(式(52)中、
 Ar61及びAr62は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基であり、
 Ar63~Ar65は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。
 *は式(50)中の窒素原子への結合位置を表す。)
(Ar63~Ar65
 Ar63~Ar65は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を表す。Ar63~Ar65が置換基である場合、置換基は特に限定はされないが、好ましくは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基である。芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基としての好ましい構造としては、前記Ar51で挙げた基と同様である。
 Ar63~Ar65が置換基である場合、Ar63~Ar65が各カルバゾール構造の3位又は6位に結合していることが、耐久性向上の観点から好ましい。
 Ar63~Ar65は、合成のし易さ及び電荷輸送性の観点からは、水素原子であることが好ましい。
 Ar63~Ar65は、耐久性向上及び電荷輸送性の観点からは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基であることが好ましく、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であることがさらに好ましい。
 Ar63~Ar65が置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基である場合の置換基としては、前記置換基群Zに挙げられる置換基と同様であり、好ましい置換基も同様であり、それら置換基がさらに有していてもよい置換基も同様である。
(Ar62
 Ar62は、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基である。
 該芳香族炭化水素基としては、炭素数6以上60以下が好ましく、更に好ましくは炭素数10以上50以下であり、特に好ましくは炭素数12以上40以下である。該芳香族炭化水素基としては、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環等の、6員環の単環若しくは2~5縮合環の2価の基又はこれらが複数連結した基が挙げられる。これらが複数連結する場合、好ましくは複数連結した2価の芳香族炭化水素基が共役している基である。
 該芳香族複素環基としては、炭素数3以上60以下が好ましく、具体的には、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環等の、5若しくは6員環の単環又は2~4縮合環の2価の基又はこれらが複数連結した基等が挙げられる。
 これら芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基が有していてもよい置換基は、前記置換基群Zのアルキル基、アラルキル基及び芳香族炭化水素基が挙げられる。置換基の立体効果によってAr62の構造のねじれが生じる場合は、置換基が無い方が好ましく、置換基の立体効果によってAr62の構造のねじれが生じない場合は、置換基を有することが好ましい。
 Ar62の好ましい基は、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環の2価の基又はこれらが複数連結した基であり、より好ましくは、ベンゼン環の2価の基又はこれが複数連結した基であり、特に好ましくは、ベンゼン環が1,4位の2価で連結した1,4-フェニレン基、フルオレン環の2,7位の2価で連結した2,7-フルオレニレン基、又はこれらが複数連結した基であり、最も好ましくは、“1,4-フェニレン基-2,7-フルオレニレン基-1,4-フェニレン基-”を含む基である。
 これら好ましい構造において、フェニレン基は連結位置以外に置換基を有さないことが、置換基の立体効果によるAr62のねじれが生じず好ましい。また、フルオレニレン基は、9,9’位に置換基を有している方が、溶解性及びフルオレン構造の耐久性向上の観点から好ましい。
(Ar61
 Ar61は、式(52)における主鎖のアミンの窒素原子と連結する2価の基である。
Ar61は、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基である。
 Ar61の芳香族炭化水素基としては、炭素数6以上、60以下が好ましく、更に好ましくは炭素数10以上50以下であり、特に好ましくは炭素数12以上40以下である。
 該芳香族炭化水素基としては、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環等の、6員環の単環若しくは2~5縮合環の2価の基又はこれらが複数連結した基が挙げられる。
 Ar61の芳香族複素環基としては、炭素数3以上60以下が好ましい。具体的には、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環等の、5若しくは6員環の単環又は2~4縮合環の2価の基又はこれらが複数連結した基が挙げられる。
 これら芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基が有していてもよい置換基は、前記置換基群Zのアルキル基、アラルキル基及び芳香族炭化水素基が挙げられる。
 これら2価の芳香族炭化水素基又は2価の芳香族複素環基が複数連結する場合、好ましくは複数連結した2価の芳香族炭化水素基が共役しないように結合した基である。具体的には、1,3-フェニレン基、又は置換基を有し置換基の立体効果によって捻じれ構造となる基を含むことが好ましい。
(式(53))
 前記式(50)で表される繰り返し単位におけるAr51の少なくとも一つは、下記式(53)で表される基であることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 式(53)中、
 *は式(50)の主鎖の窒素原子との結合を表し、
 Ar71は、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基を表し、
 Ar72及びAr73は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、或いは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選ばれる2以上の基が直接若しくは連結基を介して複数個連結した1価の基を表し、
 環HAは窒素原子を含む芳香族複素環であり、
 X、Yは、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、X及びYの少なくとも一方が、炭素原子の場合は、当該炭素原子は置換基を有していてもよい。
<Ar71
 Ar71は、前記Ar53と同様の基である。
 Ar71としては、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基1個又は置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基が2~10個連結した基が好ましく、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基1個か置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基が2~8個連結した基が更に好ましく、中でも置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基が2以上連結した基であることが好ましい。
 Ar71としては、特に、置換基を有していてもよいベンゼン環が2~6個連結した基が好ましく、置換基を有していてもよいベンゼン環が4個連結したクアテルフェニレン基が最も好ましい。
 また、Ar71は非共役部位である1,3位で連結したベンゼン環を少なくとも1つ含むことが好ましく、2以上含むことが更に好ましい。
 Ar71が置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基が複数連結した基の場合、電荷輸送性又は耐久性の観点から、全て直接結合して連結していることが好ましい。
 このため、Ar71として、重合体の主鎖の窒素原子と前記式(53)中の環HAとの間を繋ぐ好ましい構造は、下記のスキーム2-1及びスキーム2-2に挙げられる通りである。“-*”は、重合体の主鎖の窒素原子又は前記式(53)の環HAとの結合部位を表す。2つの”-*”のうち、どちらが重合体の主鎖の窒素原子と結合していても、環HAと結合していてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 Ar71が有していてもよい置換基としては、前記置換基群Zのいずれか又はこれらの組み合わせを用いることができる。Ar71が有していてもよい置換基の好ましい範囲は、前述のGが芳香族炭化水素基である場合に有してもよい置換基と同様である。
<X及びY
 X及びYは、それぞれ独立に、C(炭素)原子又はN(窒素)原子を表す。X及びYの少なくとも一方が、C原子の場合は、置換基を有していてもよい。
 環HAの周辺にLUMOをより局在化させやすい観点からX及びYはいずれもN原子であることが好ましい。
 X及びYの少なくとも一方がC原子の場合に有していてもよい置換基としては、前記置換基群Zのいずれか又はこれらの組み合わせを用いることができる。電荷輸送性の観点からは、X及びYは置換基を有さないことが更に好ましい。
<Ar72及びAr73
 Ar72及びAr73は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、或いは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選ばれる2以上の基が直接若しくは連結基を介して複数個連結した1価の基である。
 分子のLUMOを分布させる観点から、Ar72及びAr73は、それぞれ独立に、前記スキーム2に示すa-1~a-4、b-1~b-9、c-1~c-4、d-1~d-16、及びe-1~e-4から選択される構造を有することが好ましい。
 更に電子求引性基を有することにより分子のLUMOが広がることに促進する観点から、a-1~a-4、b-1~b-9、c-1~c-5、d-1~d-12、及びe-1~e-4から選択される構造が好ましい。
 更に三重項レベルが高い、発光層に形成された励起子を閉じ込める効果の観点から、a-1~a-4、d-1~d-12、及びe-1~e-4から選択される構造が好ましい。
 分子の凝集を防ぐため、d-1~d-12、及びe-1~e-4から選択される構造が更に好ましい。簡易に合成でき、安定性に優れる観点からAr72=Ar73=d-1又はd-10が好ましく、d-1のベンゼン環構造が特に好ましい。
 またこれら構造に置換基を有していてもよい。“-*”は環HAとの結合部位を表す。“-*”が複数ある場合はいずれか一つが環HAと結合する部位を表す。
 Ar72及びAr73が有していてもよい置換基としては、前記置換基群Zのいずれか又はこれらの組み合わせを用いることができる。耐久性及び電荷輸送性の観点から、置換基であり、前記置換基群Zと同様の基が好ましい。
(Ar52
 Ar52における芳香族炭化水素基及び芳香族炭化水素基としては、式(50)のAr51と同様の基であって2価である基が挙げられる。また、Ar52における芳香族炭化水素基及び芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基は、前記置換基群Zと同様の基が好ましい。
[架橋基]
 第2の有機層に用いる重合体は、架橋基を有さない。
 ここで第一の態様における架橋基とは、熱及び/又は活性エネルギー線の照射により、該架橋基の近傍に位置する他の架橋基と反応して、新規な化学結合を生成する基のことをいう。この場合、反応する基は架橋基と同一の基あるいは異なった基の場合もある。
 架橋基としては、アルケニル基を含む基、共役ジエン構造を含む基、アルキニル基を含む基、オキシラン構造を含む基、オキセタン構造を含む基、アジリジン構造を含む基、アジド基、無水マレイン酸構造を含む基、芳香族環に結合したアルケニル基を含む基、芳香族環に縮環したシクロブテン環などが挙げられる。架橋基の具体例としては、例えば、下記架橋基群Tから選ばれる基が挙げられる。
(架橋基群T)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 上記架橋基群Tにおいて、RXLは、メチレン基、酸素原子又は硫黄原子を表し、nXLは、0~5の整数を表す。RXLが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、nXLが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。*1は結合位置を表す。これらの架橋基は置換基を有していてもよい。
 以下、上記式(50)で表される繰り返し単位のより好ましいものとして「式(54)で表される繰り返し単位」、「式(55)で表される繰り返し単位」、「式(56)で表される繰り返し単位」、「式(57)で表される繰り返し単位」について詳細を説明する。
 トリアリールアミン構造を繰り返し単位として有する重合体は、これらの各式で表される繰返し単位を、それぞれの式において、異なる構造の繰返し単位を複数種含むことも好ましい。
<式(54)で表される繰り返し単位>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
(式(54)中、
 Ar51は前記式(50)におけるAr51と同様であり、 
 Xは、-C(R207)(R208)-、-N(R209)-又は-C(R211)(R212)-C(R213)(R214)-であり、
 R201、R202、R221及びR222は、それぞれ独立して、架橋基以外の置換基を有していてもよいアルキル基であり、
 R207~R209及びR211~R214は、それぞれ独立して、水素原子、架橋基以外の置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、
 a及びbは、それぞれ独立して、0~4の整数であり、
 cは、0~3の整数であり、
 dは、0~4の整数であり、
 R201が複数ある場合は、複数のR201は同一であっても異なっていてもよく、
 R202が複数ある場合は、複数のR202は同一であっても異なっていてもよく、
 R221が複数ある場合は、複数のR221は同一であっても異なっていてもよく、
 R222が複数ある場合は、複数のR222は同一であっても異なっていてもよく、
 i及びjはそれぞれ独立して0~3の整数である。)
(R201、R202、R221、R222
 上記式(54)で表される繰り返し単位中のR201、R202、R221及びR222は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基である。
 アルキル基は、直鎖、分岐又は環状のアルキル基である。アルキル基の炭素数は特に限定されないが、重合体の溶解性を維持するために、1以上が好ましく、また、8以下が好ましく、6以下がより好ましく、3以下がより好ましい。アルキル基は、メチル基又はエチル基であることがさらに好ましい。
 R201が複数ある場合は、複数のR201は同一であっても異なっていてもよく、R202が複数ある場合は、複数のR202は同一であっても異なっていてもよい。電荷を均一的に窒素原子の周りに分布することができ、さらに合成も容易であることから、全てのR201とR202は同一の基であることが好ましい。
 R221が複数ある場合は、複数のR221は同一であっても異なっていてもよく、R222が複数ある場合は、複数のR222は同一であっても異なっていてもよい。電荷を均一的に窒素原子の周りに分布することができ、さらに合成も容易であることから、全てのR221とR222は同一の基であることが好ましい。
(R207~R209及びR211~R214
 R207~R209及びR211~R214は、それぞれ独立して、水素原子、架橋基以外の置換基を有していてもよいアルキル基、架橋基以外の置換基を有していてもよいアラルキル基、又は架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基である。
 アルキル基は特に限定されないが、重合体の溶解性を向上できる傾向にあるため、炭素数は1以上が好ましく、また、24以下が好ましく、8以下がさらに好ましく、6以下がより好ましい。また、アルキル基は直鎖、分岐又は環状の各構造であってもよい。
 アルキル基として、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等が挙げられる。
 アラルキル基は特に限定されないが、重合体の溶解性を向上できる傾向にあるため、炭素数は5以上が好ましく、また、60以下が好ましく、40以下がより好ましい。
 アラルキル基として、具体的には、1,1-ジメチル-1-フェニルメチル基、1,1-ジ(n-ブチル)-1-フェニルメチル基、1,1-ジ(n-ヘキシル)-1-フェニルメチル基、1,1-ジ(n-オクチル)-1-フェニルメチル基、フェニルメチル基、フェニルエチル基、3-フェニル-1-プロピル基、4-フェニル-1-n-ブチル基、1-メチル-1-フェニルエチル基、5-フェニル-1-n-プロピル基、6-フェニル-1-n-ヘキシル基、6-ナフチル-1-n-ヘキシル基、7-フェニル-1-n-ヘプチル基、8-フェニル-1-n-オクチル基、4-フェニルシクロヘキシル基等が挙げられる。
 芳香族炭化水素基としては特に限定されないが、重合体の溶解性を向上できる傾向にあるため、炭素数は6以上が好ましく、また、60以下が好ましく、30以下がより好ましい。
 芳香族炭化水素基として、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環等の、6員環の単環若しくは2~5縮合環の1価の基、又はこれらが複数連結した基等が挙げられる。
 電荷輸送性及び耐久性向上の観点から、R207及びR208はメチル基又は芳香族炭化水素基が好ましく、R207及びR208はメチル基であることがより好ましく、R209はフェニル基であることがより好ましい。
 R201、R202、R221、R222のアルキル基、R207~R209及びR211~R214のアルキル基、アラルキル基及び芳香族炭化水素基は、架橋基以外の置換基を有していてもよい。架橋基以外の置換基は、前記R207~R209及びR211~R214のアルキル基、アラルキル基及び芳香族炭化水素基の好ましい基として挙げた基が挙げられる。
 R201、R202、R221、R222のアルキル基、R207~R209及びR211~R214のアルキル基、アラルキル基及び芳香族炭化水素基は、低電圧化の観点からは、置換基を有さないことが最も好ましい。
(a、b、c及びd)
 上記式(54)で表される繰り返し単位中において、a及びbはそれぞれ独立して、0~4の整数である。a+bは1以上であることが好ましく、さらに、a及びbは、各々2以下であることが好ましく、aとbの両方が1であることがより好ましい。ここで、aが1以上であるとは、cが1以上である場合であり、bが1以上であるとは、dが1以上である場合である。また、bが1以上である場合、dも1以上であることが好ましい。また、cが2以上の場合、複数のaは同じであっても異なってもよく、dが2以上の場合、複数のbは同じであっても異なってもよい。
 a+bが1以上であると、主鎖の芳香環が立体障害により捻じれ、重合体の溶媒への溶解性が優れると共に、湿式成膜法で形成し加熱処理された塗膜は溶媒への不溶性に優れる傾向にある。したがって、a+bが1以上であると、この塗膜上へ湿式成膜法で別の有機層(例えば発光層)を形成する場合には、有機溶媒を含む本発明で用いられる発光層形成用組成物への重合体の溶出が抑えられる。その結果、形成された発光層への影響が少なく、有機電界発光素子の駆動寿命はさらに長くなると考えられる。
 上記式(54)で表される繰り返し単位中において、cは0~3の整数であり、dは0~4の整数である。c及びdは、各々2以下であることが好ましく、cとdは等しいことがさらに好ましく、cとdの両方が1であるか、又はcとdの両方が2であることが特に好ましい。
 上記式(54)で表される繰り返し単位中のcとdの両方が1であるか又はcとdの両方が2であり、且つ、aとbの両方が2又は1である場合、R201とR202は、互いに対称な位置に結合していることが最も好ましい。
 ここで、R201とR202とが互いに対称な位置に結合するとは、式(54)におけるフルオレン環、カルバゾール環又は9,10ジヒドロフェナントレン誘導体構造に対して、R201とR202の結合位置が対称であることをいう。このとき、主鎖を軸とする180度回転は同一構造とみなす。
 R221とR222は存在する場合それぞれ独立に、Xが結合しているベンゼン環の炭素原子を基準として、1位、3位、6位、又は8位に存在することが好ましい。この位置にR221及び/又はR222が存在することで、R221及び/又はR222が結合している縮合環と、主鎖上の隣のベンゼン環とが立体障害により捻じれ、重合体の溶媒への溶解性が優れると共に、湿式成膜法で形成し加熱処理された塗膜は溶媒への不溶性に優れる傾向にあり、好ましい。
(i及びj)
 上記式(54)で表される繰り返し単位中において、i及びjはそれぞれ独立して、0~3の整数である。a及びbは、各々2以下であることが好ましく、aとbの両方が0又は1であることがより好ましい。
(Ar51
 上記式(54)で表される繰り返し単位中において、Ar51は前記式(50)におけるAr51と同様であり、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選択される複数の基が連結した基である。
 架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選択される複数の基が連結した基としては、前記式(50)におけるAr51の場合と同様のものが挙げられ、架橋基以外の置換基及び好ましい構造も前記式(50)におけるAr51の場合と同様のものが挙げられる。
(他の好ましいAr51
 上記式(54)で表される繰り返し単位におけるAr51の少なくとも一つは、前記式(51)、前記式(52)又は前記式(53)で表される基であることがより好ましい。前記式(51)中の2つのカルバゾール構造において、互いの窒素原子間の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基にLUMOが分布することで、電子や励起子に対する耐久性が向上する傾向にあると考えられる。
(X)
 上記式(54)におけるXは、電荷輸送時の安定性が高いことから、-C(R207)(R208)-又は-N(R209)-であることが好ましく、-C(R207)(R208)-であることがより好ましい。
 また、上記式(54)で表される繰り返し単位を含む重合体において、Ar51、R201、R202、R221、R222、Xが複数ある場合は、各々同一であっても異なっていてもよい。好ましくは、重合体が、式(54)で表される繰り返し単位が同一構造である繰り返し単位を複数含むことである。この場合、重合体が同一構造の繰り返し単位を複数含むことで、繰り返し単位のHOMO及びLUMOが同一となるため、特定の浅い準位に電荷が集中してトラップとなることが無く、電荷輸送性に優れると考えられる。
(好ましい繰り返し単位)
 上記式(54)で表される繰り返し単位は、下記式(54-1)~(54-8)のいずれかで示される繰り返し単位であることが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 上記式において、R201及びR202は同一であり、且つ、R201とR202は互いに対称な位置に結合している。
[式(54)で表される繰り返し単位の主鎖の具体例]
 上記式(54)中の窒素原子を除いた主鎖構造は特に限定されないが、例えば以下のような構造が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
[式(54)で表される繰り返し単位の含有量]
 第2の有機層が含有する重合体において、式(54)で表される繰り返し単位の含有量は特に制限されないが、式(54)で表される繰り返し単位は重合体中に通常10モル%以上含まれ、30モル%以上含まれることが好ましく、40モル%以上含まれることがより好ましく、50モル%以上含まれることがさらに好ましい。
 第2の有機層が含有する重合体は、繰り返し単位が、式(54)で表される繰り返し単位のみから構成されていてもよいが、有機電界発光素子とした場合の諸性能をバランスさせる目的から、式(54)とは別の繰り返し単位を有していてもよい。その場合、重合体中の式(54)で表される繰り返し単位の含有量は、通常、99モル%以下、好ましくは95モル%以下である。
[末端基]
 本明細書において、末端基とは、重合体の重合終了時に用いるエンドキャップ剤によって形成された、重合体の末端部の構造のことを指す。第2の有機層において、式(54)で表される繰り返し単位を含む重合体の末端基は炭化水素基であることが好ましい。炭化水素基としては、電荷輸送性の観点から、炭素数1以上60以下が好ましく、1以上40以下がより好ましく、1以上30以下がさらに好ましい。
 炭化水素基としては、例えば、
 メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等の、炭素数が通常1以上であり、好ましくは4以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下である、直鎖、分岐、又は環状のアルキル基;
 ビニル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下である、直鎖、分岐、又は環状のアルケニル基;
 エチニル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下である、直鎖又は分岐のアルキニル基;
 フェニル基、ナフチル基等の、炭素数が通常6以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下である芳香族炭化水素基;が挙げられる。
 これら炭化水素基はさらに置換基を有していてもよく、さらに有していてもよい置換基はアルキル基又は芳香族炭化水素基が好ましい。これらさらに有していてもよい置換基が複数ある場合は、互いに結合して環を形成していてもよい。
 末端基は、好ましくは、電荷輸送性及び耐久性の観点から、アルキル基又は芳香族炭化水素基であり、更に好ましくは芳香族炭化水素基である。
<式(55)で表される繰り返し単位>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
(式(55)中、
 Ar51は、前記式(50)又は前記式(54)におけるAr51と同様であり、
 R303及びR306は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基であり、
 R304及びR305は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアラルキル基であり、
 lは、0又は1であり、
 mは、1又は2であり、
 nは、0又は1であり
 pは、0又は1であり、
 qは、0又は1である。)
(R303、R306
 上記式(55)で表される繰り返し単位中のR303及びR306は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基である。
 アルキル基としては、前記式(54)におけるR201及びR202と同様のものが挙げられ、有していてもよい置換基及び好ましい構造もR201及びR202と同様のものが挙げられる。
 R303が複数ある場合は、複数のR303は同一であっても異なっていてもよく、R306が複数ある場合は、複数のR306は同一であっても異なっていてもよい。
(R304、R305
 上記式(55)で表される繰り返し単位中のR304及びR305は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアラルキル基である。好ましくは置換基を有していてもよいアルキル基である。
 R304とR304は同一であることが好ましい。
 アルキル基は、直鎖、分岐又は環状のアルキル基である。アルキル基の炭素数は特に限定されないが、重合体の溶解性を向上できる傾向にあるため、1以上が好ましく、また、24以下が好ましく、8以下がさらに好ましく、6以下がより好ましい。
 具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等が挙げられる。
 アルコキシ基は特に限定されず、アルコキシ基(-OR10)のR10基は、直鎖、分岐又は環状のいずれの構造であってもよく、重合体の溶解性を向上できる傾向にあるため、炭素数が1以上が好ましく、また、24以下が好ましく、12以下がより好ましい。
 具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、ヘキシロキシ基、1-メチルペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられる。
 アラルキル基は特に限定されないが、重合体の溶解性を向上できる傾向にあるため、炭素数5以上が好ましく、また、60以下が好ましく、40以下がより好ましい。
 具体的には、1,1-ジメチル-1-フェニルメチル基、1,1-ジ(n-ブチル)-1-フェニルメチル基、1,1-ジ(n-ヘキシル)-1-フェニルメチル基、1,1-ジ(n-オクチル)-1-フェニルメチル基、フェニルメチル基、フェニルエチル基、3-フェニル-1-プロピル基、4-フェニル-1-n-ブチル基、1-メチル-1-フェニルエチル基、5-フェニル-1-n-プロピル基、6-フェニル-1-n-ヘキシル基、6-ナフチル-1-n-ヘキシル基、7-フェニル-1-n-ヘプチル基、8-フェニル-1-n-オクチル基、4-フェニルシクロヘキシル基などが挙げられる。
(l、m及びn)
 lは0又は1を表し、nは0又は1を表す。
 l及びnは各々独立であり、l+nは1以上が好ましく、1又は2がより好ましく、2がさらに好ましい。l+nが上記範囲であることで、第2の有機層が含有する重合体の溶解性を高くし、該重合体を含有する有機電界発光素子用組成物からの析出も抑制できる傾向にある。
 mは1又は2を表し、本発明の有機電界発光素子を低電圧で駆動でき、正孔注能、輸送能、耐久性も向上する傾向にあることから、1であることが好ましい。
(p及びq)
 pは0又は1を表し、qは0又は1を表す。lが2以上の場合、複数のpは同じであっても異なってもよく、nが2以上の場合、複数のqは同じであっても異なってもよい。l=n=1の場合、pとqは同時に0となることはない。pとqが同時に0とならないことで、本発明の組成物が含有する重合体の溶解性を高くし、該重合体を含有する第2の組成物からの析出も抑制できる傾向にある。また、p+qが1以上であると主鎖の芳香環が立体障害により捻じれ、重合体の溶媒への溶解性が優れると共に、湿式成膜法で形成し加熱処理された塗膜は溶媒への不溶性に優れる傾向にある。したがって、p+qが1以上であると、この塗膜上へ湿式成膜法で別の有機層(例えば発光層)を形成する場合には、有機溶媒を含む該別の有機層形成用組成物への重合体の溶出が抑えられる。
(Ar51
 上記式(55)で表される繰り返し単位中において、Ar51は前記式(50)又は前記式(54)におけるAr51と同様であり、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選択される複数の基が連結した基である。
 架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選択される複数の基が連結した基としては、前記式(50)におけるAr51の場合と同様のものが挙げられ、架橋基以外の置換基及び好ましい構造も前記式(50)におけるAr51の場合と同様のものが挙げられる。
[式(55)で表される繰り返し単位の主鎖の具体例]
 式(55)で表される繰り返し単位のN原子を除いた主鎖構造は特に限定されないが、例えば以下のような構造が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
[式(55)で表される繰り返し単位の含有量]
 第2の有機層が含有する重合体において、式(55)で表される繰り返し単位の含有量は特に制限されないが、式(55)で表される繰り返し単位は通常重合体中に10モル%以上含まれ、30モル%以上含まれることが好ましく、40モル%以上含まれることがさらに好ましく、50モル%以上含まれることが特に好ましい。
 第2の有機層が含有する重合体は、繰り返し単位が、式(55)で表される繰り返し単位のみから構成されていてもよいが、有機電界発光素子とした場合の諸性能をバランスさせる目的から、式(55)とは別の繰り返し単位を有していてもよい。その場合、重合体中の式(55)で表される繰り返し単位の含有量は、通常、99モル%以下、好ましくは95モル%以下である。
[末端基]
 第2の有機層が含有する重合体において、式(55)で表される繰り返し単位を含む重合体の末端基は、上記式(54)で表される繰り返し単位を含む重合体の末端基と同様に、炭化水素基であることが好ましい。好ましい炭化水素基及び有してよい置換基も、上記式(54)で表される繰り返し単位を含む重合体の末端基と同様である。
<式(56)で表される繰り返し単位>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
(式(56)中、
 Ar51は前記式(50)、前記式(54)又は前記式(55)におけるAr51と同様であり、
 Ar41は、架橋基以外の置換基を有していてもよい二価の芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい二価の芳香族複素環基、又は前記二価の芳香族炭化水素基及び前記二価の芳香族複素環基からなる群から選択される少なくとも1つの基が直接若しくは連結基を介して複数個連結した二価の基であり、
 R441及びR442は、それぞれ独立して、架橋基以外の置換基を有していてもよいアルキル基であり、
 tは、1又は2であり、
 uは、0又は1であり、
 r及びsは、それぞれ独立して、0~4の整数である。)
(R441、R442
 上記式(56)で表される繰り返し単位中のR441、R442は、それぞれ独立して、架橋基以外の置換基を有していてもよいアルキル基である。
 アルキル基は、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基である。アルキル基の炭素数は特に限定されないが、重合体の溶解性を維持するために、炭素数1以上が好ましく、また、10以下が好ましく、8以下がより好ましく、6以下がより好ましい。アルキル基はメチル基又はヘキシル基であることがさらに好ましい。
 R441及びR442が上記式(56)で表される繰り返し単位中に複数ある場合は、R441及びR442は同一であっても異なっていてもよい。
(r、s、t及びu)
 式(56)で表される繰り返し単位中において、r及びsはそれぞれ独立して、0~4の整数である。tが2以上の場合、複数のrは同じであっても異なってもよく、uが2以上の場合、複数のsは同じであっても異なってもよい。r+sは1以上であることが好ましく、さらに、r及びsは、各々2以下であることが好ましい。r+sが1以上であると、有機電界発光素子の駆動寿命はさらに長くなると考えられる。
 上記式(56)で表される繰り返し単位中において、tは1又は2であり、uは0又は1である。tは1が好ましく、uは1が好ましい。
(Ar51
 上記式(56)で表される繰り返し単位中において、Ar51は前記式(50)、前記式(54)又は前記式(55)におけるAr51と同様であり、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選択される複数の基が連結した基である。
 架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基としては、前記式(50)におけるAr51の場合と同様のものが挙げられ、架橋基以外の置換基及び好ましい構造も前記式(50)におけるAr51の場合と同様のものが挙げられる。
(Ar41
 Ar41は、架橋基以外の置換基を有していてもよい二価の芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい二価の芳香族複素環基、又は前記二価の芳香族炭化水素基及び前記二価の芳香族複素環基からなる群から選択される少なくとも1つの基が直接若しくは連結基を介して複数個連結した二価の基である。
 Ar41における芳香族炭化水素基及び芳香族炭化水素基としては、前記式(50)におけるAr52と同様の基が挙げられる。また、芳香族炭化水素基及び芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基は、前記置換基群Zと同様の基が好ましく、さらに有していてよい置換基も前記置換基群Zと同様であることが好ましい。
[式(56)で表される繰返し単位の具体例]
 式(56)で表される繰返し単位の主鎖の具体例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
[式(56)で表される繰り返し単位の含有量]
 第2の有機層が含有する重合体において、式(56)で表される繰り返し単位の含有量は特に制限されないが、式(56)で表される繰り返し単位は通常重合体中に10モル%以上含まれ、30モル%以上含まれることが好ましく、40モル%以上含まれることがさらに好ましく、50モル%以上含まれることが特に好ましい。
 第2の有機層が含有する重合体は、繰り返し単位が、式(56)で表される繰り返し単位のみから構成されていてもよいが、有機電界発光素子とした場合の諸性能をバランスさせる目的から、式(56)とは別の繰り返し単位を有していてもよい。その場合、重合体中の式(56)で表される繰り返し単位の含有量は、通常、99モル%以下、好ましくは95モル%以下である。
[末端基]
 第2の有機層が含有する重合体において、式(56)で表される繰り返し単位を含む重合体の末端基は、上記式(54)で表される繰り返し単位を含む重合体の末端基と同様に、炭化水素基であることが好ましい。好ましい炭化水素基及び有してよい置換基も、上記式(54)で表される繰り返し単位を含む重合体の末端基と同様である。
<式(57)で表される繰り返し単位>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
(式(57)中、
 Ar51は前記式(50)、前記式(54)、前記式(55)又は前記式(56)におけるAr51と同様であり、
 R517~R519は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、
 f、g、hは、各々独立して、0~4の整数を表し、
 eは0~3の整数を表し、
 ただし、gが1以上の場合、eは1以上である。)
(R517~R519
 R517~R519における芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々独立に、前記Ar51で挙げたものと同様の基である、また、これらの基が有していてもよい置換基は、前記置換基群Z又と同様の基が好ましい。
 R517~R519におけるアルキル基及びアラルキル基は、前記R207で挙げたものと同様の基が好ましく、さらに有していてもよい置換基も前記R207と同様の基が好ましい。
 R517~R519におけるアルコキシ基は、前記置換基群Zで挙げたアルコキシ基が好ましく、さらに有していてもよい置換基も前記置換基群Zと同様である。
(f、g、h)
 f、g、hは、各々独立して、0~4の整数を表す。
 eが2以上の場合、複数のgは同じであっても異なってもよい。
 f+g+hは1以上であることが好ましい。
 f+hは1以上であることが好ましく、
 f+hは1以上、且つ、f、g及びhは2以下であることがより好ましく、
 f+hは1以上、且つ、f、hは1以下であることがさらに好ましく、
 f、hはいずれも1であることが最も好ましい。
 f及びhがいずれも1である場合、R517とR519は互いに対称な位置に結合していることが好ましい。
 また、R517とR519とは同一であることが好ましく、
 gは2であることがより好ましい。
 gが2である場合、2つのR518は互いにパラ位に結合していることが最も好ましく、
 gが2である場合、2つのR518は同一であることが最も好ましい。
 ここで、R517とR519が互いに対称な位置に結合するとは、下記の結合位置のことを言う。ただし、表記上、主鎖を軸とする180度回転は同一構造とみなす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
 なお、本実施形態の重合体が式(57)で表される繰り返し単位を含む場合、式(1)で表される化合物と式(57)で表される繰り返し単位との割合は、(式(57)で表される繰り返し単位のモル数)/(式(1)で表される化合物のモル数)が、0.1以上が好ましく、0.3以上がより好ましく、0.5以上がさらに好ましく、0.9以上がよりさらに好ましく、1.0以上が特に好ましい。また、当該割合は、2.0以下が好ましく、1.5以下がより好ましく、1.2以下がさらに好ましい。
 また、前記式(57)で表される繰り返し単位は、下記式(58)で表される繰り返し単位であることが好ましい。
(式(58))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
 前記式(58)で表される繰り返し単位の場合、g=0または2であることが好ましい。g=2の場合、結合位置は2位と5位である。g=0の場合、すなわちR518による立体障害が無い場合、及びg=2であり結合位置は2位と5位である場合、すなわち立体障害が2つのR518が結合するベンゼン環の対角位置となる場合は、R517とR519とが互いに対称な位置に結合することが可能である。
 また、前記式(58)で表される繰り返し単位は、e=3である下記式(59)で示される繰り返し単位であることがさらに好ましい。
(式(59))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
 前記式(59)で表される繰り返し単位の場合、g=0または2であることが好ましい。g=2の場合、結合位置は2位と5位である。g=0の場合、すなわちR518による立体障害が無い場合、及びg=2であり結合位置は2位と5位である場合、すなわち、立体障害が2つのR518が結合するベンゼン環の対角位置となる場合は、R517とR519とが互いに対称な位置に結合することが可能である。
<式(57)で表される繰り返し単位の主鎖の具体例>
 式(57)で表される繰り返し単位の主鎖構造は特に限定されないが、例えば以下のような構造が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
 式(50)~(59)のいずれかで表される繰り返し単位には、架橋基を有していないことが好ましい。架橋基を有していない場合、湿式成膜後の加熱乾燥またはベーク(加熱焼成)によって、ポリマー鎖の歪みが生じにくく好ましい。架橋基が反応する際に、体積変化が生じることがあり、ポリマー鎖の歪みが生じる為である。また、体積変化が生じなくてもポリマー鎖の歪みが生じるためである。
[好ましい繰返し単位]
 本発明の組成物に用いる機能性材料が前記式(50)で表される繰り返し単位を有する重合体の場合、式(50)で表される繰返し単位としてさらに好ましくは、前記式(54)で表される繰り返し単位、前記式(55)で表される繰り返し単位、前記式(56)で表される繰り返し単位又は前記式(57)で表される繰り返し単位である。
 これらの中でも、
 下記式(61)で表される部分構造を含む前記式(54)で表される繰り返し単位、
 下記式(61)で表される部分構造を含む前記式(55)で表される繰り返し単位、
 下記式(61)で表される部分構造を含む前記式(56)で表される繰り返し単位、
 又は下記式(61)で表される部分構造を含む前記式(57)で表される繰り返し単位であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
(式(61)及び式(61’)において、
 R601は式(54)におけるR201またはR202、式(55)におけるR303、R304、R305、又はR406、式(56)におけるR441又はR+、式(57)におけるR517、R518又はR519を表し、-*は隣の原子との結合を表す。
 式(61)が式(54)の部分構造または式(56)の部分構造である場合、Ring Bは縮合環の一部であってもよい。
 式(61)及び式(61’)で表される部分構造は、R601の他に、Ring A及びRing Bに、式(54)の部分構造である場合はR201またはR202、式(55)の部分構造である場合はR303、R304、R305、又はR406、式(56)の部分構造である場合はR441又はR442、式(57)の部分構造である場合はR517、R518又はR519を有していてもよい。)
 前記式(61)又は前記式(61’)で表される部分構造は、π共役によって形成されるRing AとRingBとの略平面な構造を、R601の立体障害によって歪ませることで、通常のπ共役結合よりも主鎖がねじれた構造となっている。言い換えると、自由度が高くなっている。ここに前記式(1)で表される溶媒化合物を適用した場合、前記式(1)で表される溶媒化合物は、二つのベンゼン環が4級炭素原子によって結合しているため自由度が高く適度な柔軟性を有している。これら自由度の高い二つのベンゼン環は、それぞれ機能性材料に対して相溶性が高いためより浸透しやすくなり、溶解性が向上する。その結果、塗布されたwet膜において、溶媒が揮発して機能性材料の濃度が高くなっても、溶媒内に溶質が均一に分散しやすくなり、平坦性が向上すると推測される。
 有機電界発光素子を用いたディスプレイパネルは、画素がバンクで区画されている。バンクで区画された微小領域内に成膜するには、機能性材料を溶媒に溶解させた組成物をインクジェット装置にて塗布し、溶媒を乾燥させて機能性材料膜をバンク内に形成する。ここで、溶媒として前記式(1)で表される溶媒化合物を用いると、前記式(1)で表される溶媒化合物は上記の通り機能性材料に浸透しやすいため、溶媒が揮発して機能性材料濃度が高くなっても、膜の平坦性が保たれ、バンク内に平坦な機能性材料膜を形成することが出来ると考えられる。
(式(62))
 前記式(54)の繰り返し単位は特に好ましい。本発明の組成物は、前記式(1)で表される溶媒化合物と、この繰り返し単位を有する重合体を含むことが、さらに平坦な薄膜を形成するのに好ましい。前記式(54)で表される繰返し単位は、下記式(62)で表される繰返し単位であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
 
(式(62)中、
 Ar51、X、R201、R202、R221、R222、a、b、c、dは、前記式(54)におけるAr51、X、R201、R202、R221、R222、a、b、c、dと同じであり、
 a、a、b、b、i、i、j、jはそれぞれ独立に0又は1である。
 但し、下記条件(1)、(2)のいずれかを満たす。
 (1)a、a及びaの少なくとも一つは1以上であり、
 b、b及びbの少なくとも一つは1以上であり、
 c及びは1以上であり、dは1以上であり、
 cが1の場合はa又はaの少なくとも一方は1であり、
 dが1の場合はb又はbの少なくとも一方は1である。
 (2)i、i、j及びjの少なくとも1つは1である。
 Ring B1はR201を特定の位置に有してよい2価のベンゼン環を指し、
 Ring B2はR201を有してよいc-1個のベンゼン環が連結した2価の基、ただしc=1の場合は単結合を指し、
 Ring B3はビフェニル構造がXで更に結合した2価の縮合環を指し、
 Ring B4はR202を有してよいd-1個のベンゼン環が連結した2価の基、ただしd=1の場合は単結合を指し、
 Ring B5はR202を特定の位置に有してよい2価のベンゼン環を指す。)
 ここで、式(54)におけるaが1以上であるとは、式(62)において、a、a及びaの少なくとも一つは1以上であることと同義であり、式(54)におけるbが1以上であるとは、式(62)において、b、b及びbの少なくとも一つは1以上であることと同義である。
 以下の通り、式(62)は、前記式(61)または前記式(61’)を部分構造として含む。
 a、a及びaの少なくとも一つは1以上である場合、
 aまたはaの少なくとも一方が1の場合、
cが2以上の場合はRing B1とRing B2とが、又は、
 cが1の場合はRing B1とRing B3とが、
前記式(61)または前記式(61’)を部分構造として含み、
 aが1以上の場合、この場合はcが2以上である、はRing B2とRing B1とが、又は、Ring B2とRing B3とが、前記式(61)または前記式(61’)を部分構造として含むか、
若しくは、cが3以上かつaが1以上の場合はRing B2内に前記式(61)または前記式(61’)を部分構造として含場合もある。
 同様に、b、b及びbの少なくとも一つは1以上である場合も前記式(61)または前記式(61’)を部分構造として含むことがわかる。
 また、i、i、j及びjの少なくとも1つは1である場合は、
 i及びiの一方又は両方が1の場合、Ring B3のR221が結合している環とRing B2又はRing B1のベンゼン環とで、部分構造として式(61’)が形成され、
 j及びjの一方又は両方が1の場合、Ring B3のR222が結合している環とRing B4又はRing B5のベンゼン環とで、部分構造として式(61)が形成されることが分かる。
 すなわち、Ring B3とRing B2若しくはRing B1とが、又は、Ring B3とRing B4若しくはRing B5とが捻じれた構造であることが分かる。
 したがって、式(62)は主鎖の芳香環が捻じれた構造を含むため、前述した理由により平坦な膜が得られやすく、好ましい。
[重合体の分子量]
 以下、第2の有機層に含まれる重合体の分子量について記す。
 式(54)で表される繰り返し単位を含む重合体の重量平均分子量(Mw)は、通常3,000,000以下、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは500,000以下、さらに好ましくは200,000以下、特に好ましくは100,000以下である。また、当該重量平均分子量は、通常2,500以上、好ましくは5,000以上、より好ましくは10,000以上、さらに好ましくは15,000以上、特に好ましくは17,000以上である。
 重合体の重量平均分子量が上記上限値以下であることで、溶媒に対する溶解性が得られ、成膜性に優れる傾向にある。また、重合体の重量平均分子量が上記下限値以上であることで、重合体のガラス転移温度、融点及び気化温度の低下が抑制され、耐熱性が向上する場合がある。
 また、式(54)で表される繰り返し単位を含む重合体における数平均分子量(Mn)は、通常2,500,000以下、好ましくは750,000以下、より好ましくは400,000以下、特に好ましくは100,000以下である。また、当該数平均分子量は、通常2,000以上、好ましくは4,000以上、より好ましくは6,000以上、さらに好ましくは8,000以上である。
 さらに、式(54)で表される繰り返し単位を含む重合体における分散度(Mw/Mn)は、好ましくは3.5以下、さらに好ましくは2.5以下、特に好ましくは2.0以下である。なお、分散度は値が小さい程よいため、下限値は理想的には1である。当該重合体の分散度が、上記上限値以下であると、精製が容易で、また溶媒に対する溶解性や電荷輸送能が良好である。
 式(55)又は式(56)で表される繰り返し単位を含む重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは10,000以上であり、より好ましくは15,000以上であり、さらに好ましくは17,000以上である。また、当該重量平均分子量は、好ましくは2,000,000以下であり、より好ましくは1,000,000以下であり、特に好ましくは100,000以下である。
 重合体の重量平均分子量が上記上限値以下であることで、不純物の高分子量化が抑制され、容易に精製ができる傾向にある。また、重合体の重量平均分子量が上記下限値以上であることで、ガラス転移温度、融点、気化温度などの低下が抑制され、耐熱性が向上する傾向にある。
 また、式(55)又は式(56)で表される繰り返し単位を含む重合体の数平均分子量(Mn)は、好ましくは1,000,000以下であり、より好ましくは800,000以下であり、さらに好ましくは500,000以下である。また、好ましくは4,000以上であり、より好ましくは8,000以上であり、さらに好ましくは10,000以上である。
 さらに、式(55)又は式(56)で表される繰り返し単位を含む重合体の分散度(Mw/Mn)は、好ましくは3.5以下であり、より好ましくは3.0以下であり、さらに好ましくは2.4以下であり、特に好ましくは2.1以下であり、最も好ましくは2以下である。また、当該重合体の分散度は、好ましくは1以上であり、より好ましくは1.1以上であり、さらに好ましくは1.2以上である。当該重合体の分散度が上記上限値以下であることで、精製が容易となり、溶媒に対する溶解性の低下抑制や、電荷輸送能の低下抑制ができる傾向にある。
 通常、重合体の重量平均分子量及び数平均分子量はSEC(サイズ排除クロマトグラフィー)測定により決定される。SEC測定では高分子量成分ほど溶出時間が短く、低分子量成分ほど溶出時間が長くなるが、分子量既知のポリスチレン(標準試料)の溶出時間から算出した校正曲線を用いて、サンプルの溶出時間を分子量に換算することによって、重量平均分子量及び数平均分子量が算出される。
[具体例]
 式(54)で表される繰り返し単位を含む重合体の具体例を以下に示すが、本発明に用いる重合体はこれらに限定されるものではない。なお、化学式中の数字は繰返し単位のモル比を表す。nは繰り返し数を表す。
 これらの重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、又はグラフト共重合体等のいずれでもよく、単量体の配列順序には限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
 式(55)で表される繰り返し単位を含む重合体及び、式(55)で表される繰り返し単位のAr51が式(52)で表わされる構造を有する重合体の具体例を以下に示すが、本発明で用いる重合体はこれらに限定されるものではない。なお、化学式中の数字は繰返し単位のモル比を表す。nは繰り返し数を表す。
 これらの重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、又はグラフト共重合体等のいずれでもよく、単量体の配列順序は限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
 式(56)で表される繰り返し単位を含む重合体の具体例を以下に示すが、本発明で用いる重合体はこれらに限定されるものではない。なお、化学式中の数字は繰返し単位のモル比を表す。nは繰り返し数を表す。
 これらの重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、又はグラフト共重合体等のいずれでもよく、単量体の配列順序には限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
[第2の組成物]
以下、第2の有機層を形成する第2の組成物について説明する。
 第2の組成物は、上記の重合体及び溶媒を含有する。この第2の組成物は通常湿式成膜法で層や膜を形成するために用いられ、特に有機電界発光素子の有機層を形成するために用いられることが好ましい。該有機層は、特に正孔輸送層であることが好ましい。なお、第2の組成物は、上記の重合体を1種類含有するものであってもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び任意の比率で含有するものであってもよい。
(含有量)
 第2の組成物中の上記の重合体の含有量は、通常0.01質量%以上70質量%以下、好ましくは0.1質量%以上60質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以上50質量%以下である。
 当該含有量が上記範囲内であると、形成した有機層に欠陥が生じ難く、また膜厚ムラが生じ難いため好ましい。
(溶媒)
 第2の組成物は、通常、溶媒を含有する。この溶媒は、上記の重合体を溶解するものが好ましい。具体的には、上記の重合体を第2の組成物中に、室温で通常0.05質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは1質量%以上溶解させる溶媒が好適である。
 溶媒の具体例としては、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン、メチルナフタレン等の芳香族系溶媒;1,2-ジクロロエタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン等の含ハロゲン溶媒;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル;1,2-ジメトキシベンゼン、1,3-ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2-メトキシトルエン、3-メトキシトルエン、4-メトキシトルエン、2,3-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール等の芳香族エーテル等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸n-ブチル、乳酸エチル、乳酸n-ブチル等の脂肪族エステル系溶媒;酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸イソプロピル、安息香酸プロピル、安息香酸n-ブチル等の芳香族エステル等のエステル系溶媒;等の有機溶媒、その他、後述の正孔注入層形成用組成物や正孔輸送層形成用組成物に用いられる有機溶媒が挙げられる。
 なお、溶媒は、1種類を用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び任意の比率で併用してもよい。
 溶媒の20℃における表面張力は、通常40dyn/cm未満、好ましくは36dyn/cm以下、より好ましくは33dyn/cm以下である。
 また一方で、溶媒の25℃における蒸気圧は、通常10mmHg以下であり、好ましくは5mmHg以下であり、通常0.1mmHg以上である。このような溶媒を使用することにより、有機電界発光素子を湿式成膜法により製造するプロセスに好適で、上記の重合体の性質に適した組成物を調製することができる。
 このような溶媒の具体例としては、前述したトルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族系溶媒、エーテル系溶媒及びエステル系溶媒が挙げられる。
 ところで、水分は有機電界発光素子の性能劣化を引き起こす可能性があり、中でも特に連続駆動時の輝度低下を促進する可能性がある。そこで、湿式成膜中に残留する水分をできる限り低減するために、溶媒の25℃における水の溶解度は、1質量%以下が好ましく、0.1質量%以下がより好ましい。
 第2の組成物中の溶媒の含有量は、通常10質量%以上、好ましくは30質量%以上、より好ましくは50質量%以上、特に好ましくは80質量%以上である。溶媒の含有量が上記下限以上であることにより、形成される層の平坦さ及び均一さを良好にすることができる。
[電子受容性化合物]
 第2の組成物は、低抵抗化する点で、さらに電子受容性化合物を含有することが好ましい。特に、第2の組成物を、正孔注入層を形成するために用いる場合には、第2の組成物は電子受容性化合物を含有することが好ましい。
 電子受容性化合物としては、酸化力を有し、第2の有機層が含有する重合体から一電子受容する能力を有する化合物が好ましい。具体的には、電子親和力が4eV以上である化合物が好ましく、電子親和力が5eV以上である化合物がさらに好ましい。
 第2の組成物は、上記のような電子受容性化合物の1種を単独で含んでいてもよく、また2種以上を任意の組み合わせ、及び比率で含んでいてもよい。
 第2の組成物が電子受容性化合物を含む場合、第2の組成物中の電子受容性化合物の含有量は、通常0.0005質量%以上、好ましくは0.001質量%以上であり、通常20質量%以下、好ましくは10質量%以下である。
 また、第2の組成物中の重合体に対する電子受容性化合物の割合は、通常0.5質量%以上、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上であり、通常80質量%以下、好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。
 第2の組成物中の電子受容性化合物の含有量が上記下限以上であると、重合体から電子受容体が電子を受容し、形成した有機層が低抵抗化するため好ましい。第2の組成物中の電子受容性化合物の含有量が上記上限以下であると、形成した有機層に欠陥が生じ難く、また膜厚ムラが生じ難いため好ましい。
[カチオンラジカル化合物]
 第2の組成物は、更にカチオンラジカル化合物を含有していてもよい。
 カチオンラジカル化合物としては、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンとからなるイオン化合物が好ましい。但し、カチオンラジカルが正孔輸送性の高分子化合物由来である場合、カチオンラジカルは高分子化合物の繰り返し単位から一電子取り除いた構造となる。
 また、カチオンラジカルとしては、後述の正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であることが好ましい。正孔輸送性化合物として好ましい化合物から一電子取り除いた化学種であることが、非晶質性、可視光の透過率、耐熱性、及び溶解性等の点から好適である。
 ここで、カチオンラジカル化合物は、後述の正孔輸送性化合物と前述の電子受容性化合物を混合することにより生成させることができる。即ち、正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを混合することにより、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物へと電子移動が起こり、正孔輸送性化合物のカチオンラジカルと対アニオンとからなるカチオンイオン化合物が生成する。
 第2の組成物がカチオンラジカル化合物を含む場合、有機電界発光素子用組成物のカチオンラジカル化合物の含有量は、通常0.0005質量%以上、好ましくは0.001質量%以上であり、通常40質量%以下、好ましくは20質量%以下である。カチオンラジカル化合物の含有量が上記下限以上であると形成した有機層が低抵抗化するため好ましく、上記上限以下であると形成した有機層に欠陥が生じ難く、また膜厚ムラが生じ難いため好ましい。
 なお、第2の組成物には、上記の成分以外に、後述の正孔注入層形成用組成物や正孔輸送層形成用組成物に含まれる成分を、後述の含有量で含有していてもよい。
[重合体の製造方法]
 第2の有機層が含有する重合体の製造方法は特には制限されず任意である。例えば、Suzuki反応による重合方法、Grignard反応による重合方法、Yamamoto反応による重合方法、Ullmann反応による重合方法、Buchwald-Hartwig反応による重合方法等などが挙げられる。
 Ullmann反応による重合方法及びBuchwald-Hartwig反応による重合方法の場合、例えば、下記式(2a)で表されるジハロゲン化アリール(ZはI、Br、Cl、F等のハロゲン原子を表す。)と下記式(2b)で表される1級アミノアリールとを反応させることにより、式(2)で表される繰り返し単位を含む重合体が合成される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
(上記反応式中、Ar、R、R、X、a~dは前記式(2)におけると同義である。)
 また、Ullmann反応による重合方法及びBuchwald-Hartwig反応による重合方法の場合、例えば、式(3a)で表されるジハロゲン化アリール(ZはI、Br、Cl、F等のハロゲン原子を表す。)と式(2b)で表される1級アミノアリールとを反応させることにより、式(3)で表される繰り返し単位を含む重合体が合成される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
(上記反応式中、Ar、R~R、l~n、p、qは前記式(3)におけると同義である。)
 なお、上記の重合方法において、通常、N-アリール結合を形成する反応は、例えば炭酸カリウム、tert-ブトキシドナトリウム、トリエチルアミン等の塩基存在下で行う。
また、例えば銅やパラジウム錯体等の遷移金属触媒存在下で行うこともできる。
<第二の態様>
 <多環複素環化合物TD1>
 本発明の第二の態様は、下記式(71)で表される多環複素環化合物である。本発明においては、下記式(71)で表される多環複素環化合物を多環複素環化合物TD1と称することがある。
[多環複素環化合物]
 本発明の第2の態様における多環複素環化合物は、下記式(71)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
 (式(71)において、
 A~Aから選択される少なくとも一つは、電子アクセプター性の置換基であり、
 前記電子アクセプター性の置換基以外のA~Aは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基であり、
 R71~R78は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又はこれらの組み合わせであり、
 点線は、単結合又は結合なしを意味する。)
 本発明の第二の態様の多環複素環化合物においては、A~Aがフェニル基に結合する位置に、LUMOの電子雲が局在化して集まる。そのため、A~Aから選択される少なくとも一つを電子アクセプター性の置換基とすることで、電子雲が広がり、LUMOのエネルギー準位が安定化して、HOMOとLUMOのエネルギー差が小さくなる。その結果、本発明の第二の態様の多環複素環化合物は、長波長化した発光スペクトルを得ることができる。
<A~A
 A~Aから選択される少なくとも一つは、電子アクセプター性の置換基である。A~Aの数や種類によって発光波長を調整することができる。
 電子アクセプター性の置換基とは、化学結合して隣り合う化学構造から電子を引き抜いて電子過多になりやすい化学構造の置換基のことである。
 電子アクセプター性の置換基としては、例えば、ヘテロアリール基、ニトロ基、シアノ基等の置換基、上記置換基を有する芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基等を挙げることができる。なかでも、長波長化の観点から、ヘテロアリール基が好ましい。
 ヘテロアリール基は、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子から選択される少なくとも一つの原子を有するアリール基である。ヘテロアリール基としては、例えば、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等を含有する、1~4環の多環式芳香族のヘテロアリール類を有する基が挙げられる。
 また、電子アクセプター性の置換基は、HOMOのエネルギー準位及びLUMOのエネルギー準位を足して2で割った値の絶対値(以下、「絶対値α」と称することがある。)が3eV以上である基であることが好ましい。絶対値αが3eV以上であると、経験的に置換基の電子アクセプター性が向上する。
 電子アクセプター性の置換基における絶対値αは、3.1eV以上が好ましく、3.5eV以上がより好ましく、4.0eV以上がさらに好ましい。また、電子アクセプター性の置換基における絶対値αの上限は、特に設けていないが、一般的に7.0eV以下である。
 電子アクセプター性の置換基におけるHOMOのエネルギー準位及びLUMOのエネルギー準位は、以下のようにして得られるHOMOの分子軌道のエネルギー準位及びLUMOの分子軌道のエネルギー準位のことである。すなわち、式(1)中の電子アクセプター性の置換基と、隣り合うフェニル基との間の単結合を削除し、水素原子を付加する。そして、得られた電子アクセプター性の置換基の分子構造を分子軌道計算ソフトGaussian16で、汎関数:B3LYP及び基底関数:6-31G(d)を用いて、密度汎関数による構造最適化計算すればよい。
 また、電子アクセプター性の置換基は、下記式(5)で表される基、下記式(6)で表される基、下記式(7)で表される基、又は下記式(8)で表される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
 式(5)~(8)において、
 R732~R745は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基である。
 アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等の、炭素数が1以上であり24以下である、直鎖、分岐、又は環状のアルキル基が挙げられる。
 芳香族炭化水素基としては、例えば、炭素数が6以上60以下の芳香族炭化水素基が挙げられ、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環等の、6員環の単環又は2~5縮合環の一価の基が挙げられる。
 R732~R745が有していてもよい置換基は、後述の置換基群Z2から選択することができる。
 上記式(5)~(8)の具体例としては、例えば、下記式(2-1)~(2-7)が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
 上記式(2-1)~(2-7)において、計算から得られる絶対値αは以下のとおりである。
式(2-4)で表される基:4.35eV
式(2-6)で表される基:4.18eV
式(2-3)で表される基:4.17eV
式(2-7)で表される基:4.12eV
式(2-5)で表される基:4.10eV
式(2-2)で表される基:3.73eV
式(2-1)で表される基:3.13eV
 すなわち、上記式(1)におけるA~Aのうち、同一の場所に同一の数だけ上記式(2-4)で表される基、上記式(2-6)で表される基、上記式(2-3)で表される基、上記式(2-7)で表される基、上記式(2-5)で表される基、上記式(2-2)で表される基、又は上記式(2-1)で表される基を導入した場合、上記式(2-4)>上記式(2-6)>上記式(2-3)>上記式(2-7)>上記式(2-5)>上記式(2-2)>上記式(2-1)の順で発光波長の長波長化の効果が得られる。
 これらの中でも、電子アクセプター性の置換基は、長波長化及び有機合成による製造のしやすさの観点から、上記式(5)で表される基であることが好ましい。
 上記式(5)で表される基は、絶対値αが比較的大きく、また、上記式(71)における隣り合うフェニル基と立体障害が少ないため、隣り合うフェニル基と上記式(5)で表される基のπ平面の捻じれが少なく、大きな発光波長の長波長化の効果が得られる。また、上記式(5)で表される基は、有機合成上で比較的簡便に製造でき、溶媒への溶解性を改善したい場合においても、R732、R733に長鎖(例えば炭素数4以上)のアルキル基を比較的簡単に導入することができる。
 R732、R733は、絶対値αを大きくして長波長の発光波長を得やすくできることからも、溶媒への溶解性の観点からも、置換基を有していてもよいアルキル基が好ましい。また、R732及びR733から選択される少なくとも一つが、tert-ブチル基を有するフェニル基であることがより好ましい。
 また、溶媒への溶解性の観点および、発光波長の挟半値幅化の観点から、R732及びR733から選択される一方が置換基を有していてもよいアルキル基であり、もう一方が置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基が好ましい。芳香族炭化水素基が有してよい置換基は置換基群Z2から選択することが出来る。
 また、電子アクセプター性の置換基以外のA~Aは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基である。
 アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等の、炭素数が1以上であり24以下である、直鎖、分岐、又は環状のアルキル基が挙げられる。
 A~Aが有していてもよい置換基は、後述の置換基群Z2から選択することができる。
 なお、A~Aが、各々独立に、フッ素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基である場合、それらの電子供受性により、A~Aが水素原子である場合に比べて発光波長は少し短波長化又は長波長化するので、目的の波長に合わせて置換基を選ぶことが好ましい。
 また、湿式成膜法が用いられる場合、A~Aは、各々独立に、溶媒への溶解性を改善する目的で、長鎖のアルキル基であることが好ましい。
 A~Aのうち、LUMOの電子雲が局在化する程度は一様ではなく、位置によって強弱がある。そのため、A~Aのうち、電子アクセプター性の置換基による長波長化の効果が強く得られる位置は、A>A=A>A=A>A=Aの順である。
 すなわち、Aにおいて、電子アクセプター性の置換基による長波長化の効果が最も強く現れる。
 よって、A、A、及びAから選択される少なくとも一つが、電子アクセプター性の置換基であることが好ましく、式(5)で表される基であることがより好ましい。
 A及びAの両方が電子アクセプター性の置換基である場合、Aのみが同一の電子アクセプター性の置換基である場合と比べ、ほぼ同程度の長波長化の効果が得られる。
 また、A~Aから選択される2つ以上が電子アクセプター性の置換基であることがより長波長化するため好ましく、A~Aから選択される2つ以上が電子アクセプター性の置換基であり、かつ、少なくとも1つはAが電子アクセプター性の置換基であることがさらに長波長化するため好ましい。
 なお、式(71)においては、A~Aと隣り合うフェニル基を結ぶ単結合が捻じれ、隣り合うフェニル基と電子アクセプター性の置換基の主な芳香族炭化水素基のπ平面が捻じれないようにすることが好ましい。この捻じれによって、隣り合うフェニル基と電子アクセプター性の置換基の電荷のやり取りが円滑に行われにくく、上記式(71)の発光波長が長波長化されにくくなるからである。
<R71~R78
 R71~R78は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又はこれらの組み合わせである。
 アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等の、炭素数が1以上であり24以下である、直鎖、分岐、又は環状のアルキル基が挙げられる。
 芳香族炭化水素基としては、例えば、炭素数が6以上60以下の芳香族炭化水素基が挙げられ、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環等の、6員環の単環又は2~5縮合環の一価の基が挙げられる。
 芳香族複素環基としては、炭素数が3以上60以下の芳香族複素環基が好ましく、具体的には、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環等の、5又は6員環の単環又は2~4縮合環の一価の基が挙げられる。
 R71~R78が有していてもよい置換基は、後述の置換基群Z2から選択することができる。
 また、R71~R78から選択される少なくとも一つは、電子ドナー性の置換基であることが長波長化の観点から好ましい。
 電子ドナー性の置換基とは、化学結合して隣り合う化学構造から電子を供与して電子欠乏になりやすい化学構造の置換基のことである。
 本発明の第二の態様の多環複素環化合物においては、R71~R78に、HOMOの電子雲が局在化して集まる。そのため、R71~R78から選択される少なくとも一つを電子ドナー性の置換基とすることで、HOMOの電子雲が外側に広がりやすくなり、HOMOのエネルギー準位が不安定化して、HOMOとLUMOのエネルギー差が小さくなる。その結果、本発明の第二の態様の多環複素環化合物は、長波長化した発光スペクトルを得ることができる。
 電子ドナー性の置換基は、絶対値αが3eV未満である基であることが好ましい。絶対値αが3eV未満であると、経験的に置換基の電子ドナー性が向上する。
 電子ドナー性の置換基における絶対値αは、長波長化の観点から2.97eV未満がより好ましく、2.8eV未満がさらに好ましく、2.6eV未満が特に好ましい。また、電子ドナー性の置換基における絶対値αの下限は、特に設けていないが、一般的に1eV以上である。
 電子ドナー性の置換基におけるHOMOのエネルギー準位及びLUMOのエネルギー準位は、以下のようにして得られるHOMOの分子軌道のエネルギー準位及びLUMOの分子軌道のエネルギー準位のことである。すなわち、式(1)中の電子ドナー性の置換基と、隣り合うフェニル基との間の単結合を削除し、水素原子を付加する。そして、得られた電子ドナー性の置換基の分子構造を分子軌道計算ソフトGaussian16で、汎関数:B3LYP及び基底関数:6-31G(d)を用いて、密度汎関数による構造最適化計算すればよい。
 また、電子ドナー性の置換基は、下記式(2)で表される基、下記式(3)で表される基、又は下記式(4)で表される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
 式(2)~(4)において、
 R709~R731は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、又は水素原子である。
 アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等の、炭素数が1以上であり24以下である、直鎖、分岐、又は環状のアルキル基が挙げられる。
 芳香族炭化水素基としては、例えば、炭素数が6以上60以下の芳香族炭化水素基が挙げられ、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環等の、6員環の単環又は2~5縮合環の一価の基が挙げられる。
 R709~R731が有していてもよい置換基は、後述の置換基群Z2から選択することができる。
 上記式(2)~(4)の具体例としては、例えば、下記式(4-1)~(4-3)が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
 上記式(4-1)~(4-3)において、計算から得られる絶対値αは以下のとおりである。
式(4-3)で表される基:2.96eV
式(4-2)で表される基:2.91eV
式(4-1)で表される基:2.46eV
 すなわち、上記式(71)におけるR71~R78のうち、同一の場所に同一の数だけ上記式(4-3)で表される基、上記式(4-2)で表される基、又は上記式(4-1)で表される基を導入した場合、上記式(4-1)>上記式(4-2)>上記式(4-3)の順で発光波長の長波長化の効果が得られる。
 また、R71~R78から選択される2つ以上が電子ドナー性の置換基であることがより長波長化するため好ましい。
 これらの中でも、電子ドナー性の置換基は、長波長化及び有機合成による製造のしやすさ、構造安定性のバランスの観点から、上記式(2)で表される基であることが好ましい。
 上記式(2)で表される基は、絶対値αが比較的小さく、発光波長の長波長化の効果が得られる。また、上記式(2)で表される基は、有機合成上で比較的簡便に製造でき、溶媒への溶解性を改善したい場合においても、R709~R716に長鎖のアルキル基を比較的簡単に導入することができる。
 R709~R716から選択される少なくとも一つは、溶媒への溶解性及び合成の簡便さの観点は、tert-ブチル基が好ましい。
 なお、R71~R78が、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又はこれらの組み合わせである場合、それらの電子供受性により、R71~R78が水素原子である場合に比べて発光波長は少し短波長化又は長波長化するので、目的の波長に合わせて置換基を選ぶことが好ましい。
 また、湿式成膜法が用いられる場合、R71~R78は、各々独立に、溶媒への溶解性を改善する目的で、長鎖のアルキル基であることが好ましい。
 R71~R78のうち、HOMOの電子雲が局在化する程度は一様ではなく、位置によって強弱がある。そのため、R71~R78のうち、電子ドナーの置換基による長波長化の効果が強く得られる位置は、R74=R75>R71=R78>R73=R76>R72=R77の順である。すなわち、R74とR75において、電子ドナーの置換基による長波長化の効果が最も強く現れる。
<点線>
 式(1)において、点線は、単結合であっても結合なしでもよい。
 点線は、単結合であることが好ましい。点線が単結合であると、電子雲が広がり、発光波長が少し長波長化する。また、点線が単結合であると、A~Aにおける電子アクセプター性の置換基、及びR71~R78における電子ドナー性の置換基を導入することが容易になる。
<多環複素環化合物の対称性>
 前記式(71)の多環複素環化合物は、非対称型であることが、発光波長の半値幅を狭くする効果があり好ましい。非対称型で対称性が低下することにより、多環複素環化合物同士が会合しにくくなり、多環複素環化合物同士の相互作用が低下するため、発光スペクトルの半値幅が狭くなると考えられる。
 多環複素環化合物が非対称型であるとは、前記式(71)において、BとAの結合軸とを結ぶ線を回転軸としたとき、回転軸に対して180°回転させた場合に同じ構造でないこと、または、結合軸を含んで前記式(71)の化合物の多環複素環で形成される面に垂直な面に対して鏡像対称ではないことである。
 具体的に好ましくは以下(i)または(ii)の少なくとも一方を満たす構造である。
(i)A~A、R71~R78が、その結合軸に対して180°回転させた場合に同じ構造とならない構造。
(ii)AとAが異なるか、AとAが異なるか、AとAが異なるか、R71とR78が異なるか、R72とR77が異なるか、R73とR76が異なるか、又は、R74とR75が異なる、構造。
<置換基群Z2>
 置換基群Z2として、以下の構造が挙げられる。
 炭素数が通常1以上であり、好ましくは4以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下である、直鎖、分岐、又は環状のアルキル基;例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等
 炭素数が通常2以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であるアルケニル基;例えば、ビニル基等、
 炭素数が通常2以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であるアルキニル基;例えば、エチニル基等
 炭素数が通常1以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であるアルコキシ基;例えば、メトキシ基、エトキシ基等
 炭素数が通常4以上であり、好ましくは5以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下であるアリールオキシ基若しくはヘテロアリールオキシ基;例えば、フェノキシ基、ナフトキシ基、ピリジルオキシ基等
 炭素数が通常2以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であるアルコキシカルボニル基;例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等
 炭素数が通常2以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であるジアルキルアミノ基;例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等
 炭素数が通常10以上であり、好ましくは12以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下のジアリールアミノ基;例えば、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、N-カルバゾリル基等
 炭素数が通常7以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下であるアリールアルキルアミノ基;例えば、フェニルメチルアミノ基等
 炭素数が通常2以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であるアシル基;例えば、アセチル基、ベンゾイル基等
 ハロゲン原子;例えば、フッ素原子、塩素原子等
 炭素数が通常1以上であり、通常12以下であり、好ましくは6以下であるハロアルキル基;例えば、トリフルオロメチル基等
 炭素数が通常1以上であり、通常24以下であり、好ましくは12以下であるアルキルチオ基;例えば、メチルチオ基、エチルチオ基等
 炭素数が通常4以上、好ましくは5以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下であるアリールチオ基;例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基、ピリジルチオ基等
 炭素数が通常2以上、好ましくは3以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下であるシリル基;例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等
 炭素数が通常2以上であり、好ましくは3以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下であるシロキシ基;例えば、トリメチルシロキシ基、トリフェニルシロキシ基等
 炭素数が通常6以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下である芳香族炭化水素基;例えば、フェニル基、ナフチル基等
 炭素数が通常3以上であり、好ましくは4以上であり、通常36以下であり、好ましくは24以下である芳香族複素環基;例えば、チエニル基、ピリジル基等
 炭素数が7以上、好ましくは8以上であり、40以下、好ましくは30以下、さらに好ましくは20以下のアラルキル基;例えば、1,1-ジメチル-1-フェニルメチル基、1,1-ジ(n-ブチル)-1-フェニルメチル基、1,1-ジ(n-ヘキシル)-1-フェニルメチル基、1,1-ジ(n-オクチル)-1-フェニルメチル基、フェニルメチル基、フェニルエチル基、3-フェニル-1-プロピル基、4-フェニル-1-n-ブチル基、1-メチル-1-フェニルエチル基、5-フェニル-1-n-プロピル基、6-フェニル-1-n-ヘキシル基、6-ナフチル-1-n-ヘキシル基、7-フェニル-1-n-ヘプチル基、8-フェニル-1-n-オクチル基、4-フェニルシクロヘキシル基等
 炭素数が2以上、好ましくは4以上であり、40以下、好ましくは30以下、さらに好ましくは20以下のヘテロアラルキル基;1,1-ジメチル-1-(2-ピリジル)メチル基、1,1-ジ(n-ヘキシル)-1-(2-ピリジル)メチル基、(2-ピリジル)メチル基、(2-ピリジル)エチル基、3-(2-ピリジル)-1-プロピル基、4-(2-ピリジル)-1-n-ブチル基、1-メチル-1-(2-ピリジル)エチル基、5-(2-ピリジル)-1-n-プロピル基、6-(2-ピリジル)-1-n-ヘキシル基、6-(2-ピリミジル)-1-n-ヘキシル基、6-(2,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-4-イル)-1-n-ヘキシル基、7-(2-ピリジル)-1-n-ヘプチル基、8-(2-ピリジル)-1-n-オクチル基、4-(2-ピリジル)シクロヘキシル基等
 これらの中で好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基、又はアラルキル基である。
<多環複素環化合物の合成方法>
 本発明の第二の態様の多環複素環化合物は例えば、以下の様にして合成することが出来る。
(第一工程)
 下記式(202)の化合物をイリジウム触媒存在下にボロン酸エステル類と反応させ下記式(203)の化合物を得る工程、
(第二工程)
 下記式(203)の化合物を、下記式(204)の化合物と鈴木・宮浦カップリング反応させ下記式(201)の化合物を得る工程。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
[式(201)中、R751~R754は水素原子または置換基を表し、それぞれの出現において同一であっても異なっていてもよい。n71~n74はそれぞれ0~4の整数を表す。隣り合うR751~R754は(それぞれの水素原子を除いた残基同士で)互いに結合して環を形成してもよい。R755およびR756はアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。XはCHまたは窒素原子を表し、少なくとも一つのXは窒素原子である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
[式(202)中、R751~R754はおよびn71~n74は式(201)と同義である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000102
[式(203)中、R751~R754はおよびn71~n74は式(201)と同義である。R’はアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。隣り合うR’は(それぞれの水素原子を除いた残基同士で)互いに結合して環を形成してもよい。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000103
[式(204)中、R755およびR756はアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
 R755、R756はそれぞれ、前記式(5)におけるR732、R733と同様であり、具体的な構造の例も同様であり、好ましい構造も同様である。
 電子アクセプター性が高く、長波長化の効果が大きいと考えられることから、Xは好ましくは全て窒素原子である。
(式(71)の化合物の場合)
 R751~R754は、前記式(71)における、A~A、A~A、R71~R73、又はR76~R78を取り得る。すなわち、式(201)~式(203)はそれぞれ下記式(201-2)~式(203-2)の様に表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000104
[式(201-2)中、A~A、A~A、R71~R73、及びR76~R78は、それぞれ前記式(71)におけるA~A、A~A、R71~R73、及びR76~R78と同様であり、R74及びR75は水素原子であり、R755、R756及びXはそれぞれ前記式(201)におけるR755、R756及びXと同様である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000105
[式(202-2)中、A~A、A~A、R71~R73、及びR76~R78は、それぞれ前記式(201-2)におけるA~A、A~A、R71~R73、及びR76~R78と同様である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000106
[式(203-2)中、A~A、A~A、R71~R73、及びR76~R78は、それぞれ前記式(202-1)におけるA~A、A~A、R71~R73、及びR76~R78と同様であり、R’は前記式(203)におけるR’と同様である。]
<多環複素環化合物の用途>
 本発明の第二の態様の多環複素環化合物は、有機電界発光素子に用いられる材料、すなわち有機電界発光素子の発光材料、特に緑色発光材料、赤色発光材料として好適に使用可能である。本発明の芳香族化合物は、有機電界発光素子やその他の発光素子等の発光材料としても好適に使用可能である。
[多環複素環化合物含有組成物]
 本発明の第二の態様の多環複素環化合物は、最適な置換基の選択によって溶剤溶解性に優れることから、その場合は溶剤とともに使用されることが好ましい。以下、本発明の第二の態様の多環複素環化合物と溶剤とを含有する組成物(以下、「多環複素環化合物含有組成物」と称す場合がある。)について説明する。
 多環複素環化合物含有組成物は、本発明の第二の態様の多環複素環化合物および溶剤を含有する。芳香族化合物含有組成物は通常湿式成膜法で層や膜を形成するために用いられ、特に有機電界発光素子の有機層を形成するために用いられることが好ましい。該有機層は、特に発光層であることが好ましい
 つまり、多環複素環化合物含有組成物は、有機電界発光素子用組成物であることが好ましく、更に発光層形成用組成物として用いられることが特に好ましい。
 該多環複素環化合物含有組成物における本発明の第二の態様の多環複素環化合物の含有量は、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、通常99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下、より好ましくは30.0質量%以下、さらに好ましくは20.0質量%以下である。組成物中の多環複素環化合物の含有量をこの範囲とすることにより、隣接する層(例えば、正孔輸送層や正孔阻止層)から発光層へ効率よく、正孔や電子の注入が行われ、駆動電圧を低減することができる。なお、本発明の第二の態様の多環複素環化合物は多環複素環化合物含有組成物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上が組み合わされて含まれていてもよい。
 多環複素環化合物含有組成物を例えば有機電界発光素子用に用いる場合には、上述の芳香族化合物や溶剤の他、有機電界発光素子、特に発光層に用いられる電荷輸送性化合物を含有することができる。
 また、多環複素環化合物含有組成物を用いて、有機電界発光素子の発光層を形成する場合に、本発明の第二の態様の多環複素環化合物を発光材料とし、他の電荷輸送性化合物を電荷輸送ホスト材料として含むことも可能である。
 多環複素環化合物含有組成物に含有される溶剤は、湿式成膜により芳香族化合物を含む層を形成するために用いる、揮発性を有する液体成分である。
 該溶剤は、溶質である本発明の芳香族化合物が高い溶剤溶解性を有するために、むしろ後述の電荷輸送性化合物が良好に溶解する有機溶剤であれば特に限定されない。好ましい溶剤としては、例えば、n-デカン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、ビシクロヘキサン等のアルカン類;トルエン、キシレン、メシチレン、フェニルシクロヘキサン、テトラリン等の芳香族炭化水素類;クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類;1,2-ジメトキシベンゼン、1,3-ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2-メトキシトルエン、3-メトキシトルエン、4-メトキシトルエン、2,3-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル等の芳香族エーテル類;酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n-ブチル等の芳香族エステル類、シクロヘキサノン、シクロオクタノン、フェンコン等の脂環族ケトン類;シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環族アルコール類;メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン類;ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール類;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル類;等が挙げられる。
 中でも好ましくは、アルカン類や芳香族炭化水素類であり、特に、フェニルシクロヘキサンは湿式成膜プロセスにおいて好ましい粘度と沸点を有している。
 これらの溶剤は1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、および比率で用いてもよい。
 用いる溶剤の沸点は通常80℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、また、通常350℃以下、好ましくは330℃以下、より好ましくは300℃以下、さらに好ましくは270℃以下、特に好ましくは250℃以下、最も好ましくは230℃以下である。沸点がこの範囲を外れると、湿式成膜時において、組成物からの溶剤蒸発時に、成膜安定性が低下する可能性がある。
 溶剤の含有量は、多環複素環化合物含有組成物において好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上、特に好ましくは50質量%以上、また、好ましくは99.99質量%以下、より好ましくは99.9質量%以下、特に好ましくは99質量%以下である。
 通常、発光層の厚みは3~200nm程度であるが、溶剤の含有量がこの下限を下回ると、組成物の粘性が高くなりすぎ、成膜作業性が低下する可能性がある。一方、溶剤の含有量がこの上限を上回ると、成膜後、溶剤を除去して得られる膜の厚みが稼げなくなるため、成膜が困難となる傾向がある。
 多環複素環化合物含有組成物が含有し得る他の電荷輸送性化合物としては、従来有機電界発光素子用材料として用いられているものを使用することができる。例えば、ピリジン、カルバゾール、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クリセン、ナフタセン、フェナントレン、コロネン、フルオランテン、ベンゾフェナントレン、フルオレン、アセトナフトフルオランテン、クマリン、p-ビス(2-フェニルエテニル)ベンゼンおよびそれらの誘導体、キナクリドン誘導体、DCM(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran)系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン、アリールアミノ基が置換された縮合芳香族環化合物、アリールアミノ基が置換されたスチリル誘導体等が挙げられる。
 これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、および比率で用いてもよい。
 多環複素環化合物含有組成物が含有し得る他の電荷輸送性化合物としては、前記第一の態様に記された前記アントラセン誘導体が好ましく、前記式(30)で表される化合物が好ましい。
 多環複素環化合物含有組成物が含有し得る他の電荷輸送性化合物としては、前記第一の態様に記された前記アントラセン誘導体が好ましく、前記式(30)で表される化合物が好ましい。
 また、多環複素環化合物含有組成物中の他の電荷輸送性化合物の含有量は、芳香族化合物含有組成物中の本発明の芳香族化合物1質量部に対して、通常1000質量部以下、好ましくは100質量部以下、さらに好ましくは50質量部以下であり、通常0.01質量部以上、好ましくは0.1質量部以上、さらに好ましくは1質量部以上である。
 多環複素環化合物含有組成物には、必要に応じて、上記の化合物等の他に、更に他の化合物を含有していてもよい。多環複素環化合物含有組成物には、例えば、上記の溶剤の他に、別の溶剤を含有していてもよい。そのような溶剤としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
 これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、および比率で用いてもよい。
 [有機電界発光素子]
 本発明の第二の態様における有機電界発光素子の構造の一例は、図1に示す有機電界発光素子8である。図1において、1は基板、2は陽極、3は正孔注入層、4は正孔輸送層、5は発光層、6は電子輸送層、7は陰極を各々表す。
 本発明の第二の態様における前記芳香族化合物TD1は、発光層5に含まれることが好ましく、発光層5の発光材料として用いられることが更に好ましい。
 [発光層5]
 発光層5は、一対の電極間に電界が与えられたときに、陽極2から注入される正孔と陰極9から注入される電子が再結合することにより励起され、発光する機能を担う層である。発光層5は、陽極2と陰極9の間に形成される層であり、発光層5は、陽極2の上に正孔注入層3がある場合は、正孔注入層3と陰極9の間に形成され、陽極2の上に正孔輸送層4がある場合は、正孔輸送層4と陰極9との間に形成される。
 発光層5の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜に欠陥が生じ難い点では厚い方が好ましく、また、一方、薄い方が低駆動電圧としやすい点で好ましい。このため、発光層5の膜厚は、3nm以上であることが好ましく、5nm以上であることが更に好ましく、また、一方、通常200nm以下であることが好ましく、100nm以下であることが更に好ましい。
 発光層5は、少なくとも、発光の性質を有する材料(発光材料)を含有するとともに、好ましくは、電荷輸送性を有する材料(電荷輸送性材料)を含有する。発光層5における電荷輸送性材料は、ホスト材料である。発光材料としては、いずれかの発光層に、本発明の芳香族化合物TD1が含まれていればよく、適宜他の発光材料を用いてもよい。以下、本発明の芳香族化合物TD1以外の他の発光材料について詳述する。
(発光材料)
 発光材料は、所望の発光波長で発光し、本発明の効果を損なわない限り特に制限はなく、公知の発光材料を適用可能である。発光材料は、蛍光発光材料でも、燐光発光材料でもよいが、発光効率が良好である材料が好ましく、内部量子効率の観点から燐光発光材料が好ましい。
 蛍光発光材料としては、例えば、以下の材料が挙げられる。
 青色発光を与える蛍光発光材料(青色蛍光発光材料)としては、例えば、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、クリセン、p-ビス(2-フェニルエテニル)ベンゼン及びそれらの誘導体等が挙げられる。
 緑色発光を与える蛍光発光材料(緑色蛍光発光材料)としては、例えば、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、Al(CNO)等のアルミニウム錯体等が挙げられる。
 黄色発光を与える蛍光発光材料(黄色蛍光発光材料)としては、例えば、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。
 赤色発光を与える蛍光発光材料(赤色蛍光発光材料)としては、例えば、DCM(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran)系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
 また、燐光発光材料としては、例えば、長周期型周期表(以下、特に断り書きの無い限り「周期表」という場合には、長周期型周期表を指すものとする。)の第7~11族から選ばれる金属を含む有機金属錯体等が挙げられる。周期表の第7~11族から選ばれる金属として、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金等が挙げられる。
 有機金属錯体の配位子としては、(ヘテロ)アリールピリジン配位子、(ヘテロ)アリールピラゾール配位子等の(ヘテロ)アリール基とピリジン、ピラゾール、フェナントロリン等が連結した配位子が好ましく、特にフェニルピリジン配位子、フェニルピラゾール配位子が好ましい。ここで、(ヘテロ)アリールとは、アリール基又はヘテロアリール基を表す。
 好ましい燐光発光材料として、具体的には、例えば、トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム、トリス(2-フェニルピリジン)ルテニウム、トリス(2-フェニルピリジン)パラジウム、ビス(2-フェニルピリジン)白金、トリス(2-フェニルピリジン)オスミウム、トリス(2-フェニルピリジン)レニウム等のフェニルピリジン錯体及びオクタエチル白金ポルフィリン、オクタフェニル白金ポルフィリン、オクタエチルパラジウムポルフィリン、オクタフェニルパラジウムポルフィリン等のポルフィリン錯体等が挙げられる。
 高分子系の発光材料としては、ポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)-co-(4,4’-(N-(4-sec-ブチルフェニル))ジフェニルアミン)]、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)-co-(1,4-ベンゾ-2{2,1’-3}-トリアゾール)]等のポリフルオレン系材料、ポリ[2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシルオキシ)-1,4-フェニレンビニレン]等のポリフェニレンビニレン系材料が挙げられる。
(電荷輸送性材料)
 電荷輸送性材料は、正電荷(正孔)又は負電荷(電子)輸送性を有する材料であり、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、公知の材料を適用可能である。
 電荷輸送性材料は、従来、有機電界発光素子の発光層5に用いられている化合物等を用いることができ、特に、発光層5のホスト材料として使用されている化合物が好ましい。
 電荷輸送性材料としては、具体的には、芳香族アミン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、オリゴチオフェン系化合物、ポリチオフェン系化合物、ベンジルフェニル系化合物、フルオレン基で3級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン系化合物、シラザン系化合物、シラナミン系化合物、ホスファミン系化合物、キナクリドン系化合物等の正孔注入層3の正孔輸送性化合物として例示した化合物等が挙げられる他、アントラセン系化合物、ピレン系化合物、カルバゾール系化合物、ピリジン系化合物、フェナントロリン系化合物、オキサジアゾール系化合物、シロール系化合物等の電子輸送性化合物等が挙げられる。
 また、例えば、4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニルで代表される2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(日本国特開平5-234681号公報)、4,4’,4’’-トリス(1-ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン系化合物(J.Lumin.,72-74巻、985頁、1997年)、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン系化合物(Chem.Commun.,2175頁、1996年)、2,2’,7,7’-テトラキス-(ジフェニルアミノ)-9,9’-スピロビフルオレン等のフルオレン系化合物(Synth.Metals,91巻、209頁、1997年)、4,4’-N,N’-ジカルバゾールビフェニル等のカルバゾール系化合物等の正孔輸送層4の正孔輸送性化合物として例示した化合物等も好ましく用いることができる。また、この他、2-(4-ビフェニリル)-5-(p-ターシャルブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール(tBu-PBD)、2,5-ビス(1-ナフチル)-1,3,4-オキサジアゾール(BND)等のオキサジアゾール系化合物、2,5-ビス(6’-(2’,2”-ビピリジル))-1,1-ジメチル-3,4-ジフェニルシロール(PyPySPyPy)等のシロール系化合物、バソフェナントロリン(BPhen)、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(BCP、バソクプロイン)等のフェナントロリン系化合物等も挙げられる。
 また、前記本発明の第一の態様における第1の有機層に用いることが出来る、前記他の電荷輸送性化合物を用いてもよい。さらに好ましくは、前記本発明の第一の態様における第1の有機層に用いることが出来る、前記アントラセン誘導体であり、前記式(30)で表される化合物が好ましい。
(湿式成膜法による発光層5の形成)
 発光層5の形成方法は、真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよいが、成膜性に優れることから、湿式成膜法が好ましい。
 湿式成膜法により発光層5を形成する場合は、通常、後述する有機電界発光素子の構造における正孔注入層3を湿式成膜法で形成する場合と同様にして、正孔注入層形成用組成物の代わりに、発光層5となる材料を可溶な溶剤(発光層用溶剤)と混合して調製した発光層形成用組成物を用いて形成させる。本発明においては、この発光層形成用組成物として、前述の芳香族化合物含有組成物を用いることが好ましい。
 溶剤としては、例えば、後述する有機電界発光素子の構造における、正孔注入層3の形成に用いられる正孔注入層形成用組成物に用いることのできるエーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、アミド系溶剤の他、アルカン系溶剤、ハロゲン化芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族アルコール系溶剤、脂環族アルコール系溶剤、脂肪族ケトン系溶剤及び脂環族ケトン系溶剤等が挙げられる。用いる溶剤は、芳香族化合物含有組成物の溶剤としても後述のとおりであり、以下に溶剤の具体例を挙げるが、本発明の効果を損なわない限り、これらに限定されるものではない。
 溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル系溶剤;1,2-ジメトキシベンゼン、1,3-ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2-メトキシトルエン、3-メトキシトルエン、4-メトキシトルエン、2,3-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル等の芳香族エーテル系溶剤;酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n-ブチル等の芳香族エステル系溶剤;トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン、3-イソプロピルビフェニル、1,2,3,4-テトラメチルベンゼン、1,4-ジイソプロピルベンゼン、メチルナフタレン等の芳香族炭化水素系溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤;n-デカン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、ビシクロヘキサン等のアルカン系溶剤;クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶剤;ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール系溶剤;シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環族アルコール系溶剤;メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン系溶剤;シクロヘキサノン、シクロオクタノン、フェンコン等の脂環族ケトン系溶剤等が挙げられる。これらのうち、アルカン系溶剤及び芳香族炭化水素系溶剤が特に好ましい。
 また、より均一な膜を得るためには、成膜直後の液膜から溶剤が適当な速度で蒸発することが好ましい。このため、用いる溶剤の沸点は、前述のとおり、通常80℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、また、通常350℃以下、好ましくは330℃以下、より好ましくは300℃以下、さらに好ましくは270℃以下、特に好ましくは250℃以下、最も好ましくは沸点230℃以下である。
 溶剤の使用量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、発光層形成用組成物、即ち芳香族化合物含有組成物中の合計含有量は、低粘性なために成膜作業が行いやすい点で多い方が好ましく、また、一方、厚膜で成膜しやすい点で低い方が好ましい。前述のとおり、溶剤の含有量は、芳香族化合物含有組成物において好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上、特に好ましくは50質量%以上、また、好ましくは99.99質量%以下、より好ましくは99.9質量%以下、特に好ましくは99質量%以下である。
 湿式成膜後の溶剤除去方法としては、加熱又は減圧を用いることができる。加熱方法において使用する加熱手段としては、膜全体に均等に熱を与えることから、クリーンオーブン、ホットプレートが好ましい。
 加熱工程における加熱温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、乾燥時間を短くする点では温度が高いほうが好ましく、材料へのダメージが少ない点では低い方が好ましい。加温温度の上限は通常250℃以下であり、好ましくは200℃以下、さらに好ましくは150℃以下である。加温温度の下限は通常30℃以上であり、好ましくは50℃以上であり、さらに好ましくは80℃以上である。
 上記上限を超える温度は、通常用いられる電荷輸送材料又は燐光発光材料の耐熱性より高く、分解や結晶化する可能性があり好ましくない。上記下限未満の温度では溶剤の除去に長時間を要するため、好ましくない。加熱工程における加熱時間は、発光層形成用組成物中の溶剤の沸点や蒸気圧、材料の耐熱性、および加熱条件によって適切に決定される。
(真空蒸着法による発光層5の形成)
 真空蒸着法により発光層5を形成する場合には、通常、発光層5の構成材料(前述の発光材料、電荷輸送性化合物等)の1種類又は2種類以上を真空容器内に設置された坩堝に入れ(2種類以上の材料を用いる場合は、通常各々を別々の坩堝に入れ)、真空容器内を真空ポンプで10-4Pa程度まで排気した後、坩堝を加熱して(2種類以上の材料を用いる場合は、通常各々の坩堝を加熱して)、坩堝内の材料の蒸発量を制御しながら蒸発させ(2種類以上の材料を用いる場合は、通常各々独立に蒸発量を制御しながら蒸発させ)、坩堝に向き合って置かれた正孔注入層3又は正孔輸送層4の上に発光層5を形成させる。なお、2種類以上の材料を用いる場合は、それらの混合物を坩堝に入れ、加熱、蒸発させて発光層5を形成することもできる。
 蒸着時の真空度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1×10-6Torr(0.13×10-4Pa)以上、9.0×10-6Torr(12.0×10-4Pa)以下である。蒸着速度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1Å/秒以上、5.0Å/秒以下である。蒸着時の成膜温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、好ましくは10℃以上、50℃以下で行われる。
 <第三の態様>
 <芳香族化合物TD2>
(式(81))
 本発明の第三の態様は、下記式(81)で表される芳香族化合物である。本発明においては、下記式(81)で表される芳香族化合物を芳香族化合物TD2と称することがある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000107
[式(81)中、R81および4つのR82は、各々独立して、水素原子、置換基を有してもよい炭素数10以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6以上20以下の芳香族炭化水素基又は置換基を有してもよい炭素数3以上20以下の芳香族複素環基を表す。
 A81は、下記式(82)で表される構造を表す。
 a80、b80、c80、d80は各々独立に0から2の整数を表し、a80~d80のうち少なくとも1つは1以上の整数である。
 式(81)中にA81が複数ある場合、複数のA81は、同一であってもよく異なるものであってもよい。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000108
[式(82)中、アスタリクス(*)は、結合部を表し、
 Rは、炭素数5以下のフルオロアルキル基を表し、
 R83は、置換基を有してもよい炭素数10以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6以上20以下の芳香族炭化水素基又は置換基を有してもよい炭素数3以上20以下の芳香族複素環基を表す。
 e80は0から5の整数を表す。
 式(82)中の2個のRは、同一であってもよく異なるものであってもよい。また、式(82)中にR83が複数ある場合、複数のR83は、同一であってもよく異なるものであってもよい。]
(式(81)が好ましい理由)
 前記式(81)で表される多環複素環化合物は、ホウ素原子と窒素原子を含む縮合複素環骨格を基本骨格とし、この基本骨格に、前記式(82)で表される、2つのフルオロアルキル基とベンゼン環が置換した第4級炭素原子が少なくとも1つ接続していることに特徴がある。
 仮に、該基本骨格にフッ素原子が直接置換した場合、発光波長の短波長化は起こるものの、化合物のイオン化ポテンシャルと電子親和力が大きく変化するため、有機電界発光素子の発光材料として適用した際には、素子の電荷バランスが崩れてしまい、優れた素子特性は実現しにくい。
 これに対して、本発明の多環複素環化合物では、強い電子吸引性基であるフッ素原子が該基本骨格に直接置換されていないことにより、有機電界発光素子の素子特性に大きな影響を及ぼすイオン化ポテンシャルと電子親和力を大きく変動させることなく、発光波長の短波長化が達成可能となる。
 また、基本骨格と接続する前記式(82)における第4級炭素原子は、2つのフルオロアルキル基とベンゼン環が結合した非対称な構造を有しているため、本発明の多環複素環化合物は有機溶媒への溶解性に優れる。したがって、湿式成膜法により作成した膜の均一性が高く、有機電界発光素子の発光材料として好適である。
<R81およびR82
 式(81)中のR81および4つのR82は、各々独立して、水素原子、置換基を有してもよい炭素数10以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6以上20以下の芳香族炭化水素基又は置換基を有してもよい炭素数3以上20以下の芳香族複素環基を表す。
 炭素数10以下のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基と、分岐、直鎖または環状のプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、アダマンチル基が挙げられる。Rが炭素数10以下のアルキル基である場合、化合物の安定性の観点から、メチル基、分岐、直鎖または環状のプロピル基、ブチル基が好ましく、分岐のブチル基であることが特に好ましい。
 炭素数6以上20以下の芳香族炭化水素基の例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、アントラセン環、クリセン環、ピレン環、ベンゾアントラセン環、ペリレン環等の1価の基が挙げられ、化合物の溶解性の観点から、ベンゼン環の1価の基であるフェニル基が好ましい。
 炭素数3以上20以下の芳香族複素環基の例としては、ピリジン環、キノリン環、ベンゾフラン環、カルバゾール環等の1価の基が挙げられる。
 R81としては、水素原子、炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素原子又はt-ブチル基がさらに好ましい。
 R82としては、水素原子が好ましい。
<a80~d80>
 式(81)において、a80、b80、c80、d80は各々独立に0から2の整数を表し、a80~d80のうち少なくとも1つは1以上の整数である。化合物の発光波長の短波長の観点から、a80+b80+c80+d80が2以上であることが好ましく、a80+b80+c80+d80が4以上であることが特に好ましい。
<R
 式(82)において、Rは、炭素数5以下のフルオロアルキル基を表す。炭素数5以下のフルオロアルキル基の例としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、分岐、直鎖または環状のペルフルオロプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロペンタン基といったペルフルオロアルキル基が挙げられる。化合物の成膜性の観点から、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基が好ましく、トリフルオロメチル基であることが特に好ましい。
<R83
 式(82)において、R83は、置換基を有してもよい炭素数10以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6以上20以下の芳香族炭化水素基又は置換基を有してもよい炭素数3以上20以下の芳香族複素環基を表す。炭素数10以下のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基と、分岐、直鎖または環状のプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基が挙げられる。化合物の溶解性の観点から、分岐または直鎖のプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が好ましく、分岐または直鎖のブチル基、分岐、直鎖または環状のヘキシル基であることが特に好ましい。
 炭素数6以上20以下の芳香族炭化水素基の例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、アントラセン環、クリセン環、ピレン環、ベンゾアントラセン環、ペリレン環等の1価の基が挙げられ、化合物の溶解性の観点から、ベンゼン環の1価の基であるフェニル基が好ましい。
 炭素数3以上20以下の芳香族複素環基の例としては、ピリジン環、キノリン環、ベンゾフラン環、カルバゾール環等の1価が挙げられる。
<R81~R83が有していてもよい置換基>
 R81、R82、R83が、置換基を有してもよい炭素数10以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6以上20以下の芳香族炭化水素基又は置換基を有してもよい炭素数3以上20以下の芳香族複素環基である場合、該アルキル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、例えば後述する置換基群Wの中から選択することができる。
 その中でも好ましくは、炭素数10以下のアルキル基、炭素数20以下の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基、炭素数30以下のアラルキル基であり、より好ましくは炭素数10以下のアルキル基、炭素数20以下の芳香族炭化水素基、炭素数30以下のアラルキル基である。
 置換基としての炭素数10以下のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基と、分岐、直鎖、環状のプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基が挙げられる。化合物の安定性の観点から、メチル基、エチル基、分岐、直鎖、環状のプロピル基、ブチル基が好ましく、特に好ましくは分岐状のプロピル基である。
 置換基としての炭素数6以上20以下の芳香族炭化水素基の例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、アントラセン環、クリセン環、ピレン環、ベンゾアントラセン環、ペリレン環等の1価の基が挙げられ、化合物の溶解性の観点から、ベンゼン環の1価の基であるフェニル基が好ましい。
 置換基としての炭素数3以上20以下の芳香族複素環基の例としては、ピリジン環、キノリン環、ベンゾフラン環、カルバゾール環等の1価の基が挙げられる。
 置換基としての炭素数30以下のアラルキル基の例としては、ベンジル基、2-フェニルエチル基、2-フェニルプロピル-2-イル基、2-フェニルブチル-2-イル基、3-フェニルペンチル-3-イル基、3-フェニル-1-プロピル基、4-フェニル-1-ブチル基、5-フェニル-1-ペンチル基、6-フェニル-1-ヘキシル基、7-フェニル-1-ヘプチル基、8-フェニル-1-オクチル基等が挙げられる。
<置換基群W>
 置換基群Wとして、以下の構造が挙げられる。
例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等の、炭素数が通常1以上であり、好ましくは4以上であり、通常24以下、好ましくは12以下である、直鎖、分岐、又は環状のアルキル基;
 例えば、ビニル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルケニル基;
 例えば、エチニル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルキニル基;
 例えば、ベンジル基、2-フェニルエチル基、2-フェニルプロピル-2-イル基、2-フェニルブチル-2-イル基、3-フェニルペンチル-3-イル基、3-フェニル-1-プロピル基、4-フェニル-1-ブチル基、5-フェニル-1-ペンチル基、6-フェニル-1-ヘキシル基、7-フェニル-1-ヘプチル基、8-フェニル-1-オクチル基等の炭素数30以下のアラルキル基、
 例えば、メトキシ基、エトキシ基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルコキシ基;
 例えば、フェノキシ基、ナフトキシ基、ピリジルオキシ基等の、炭素数が通常4以上、好ましくは5以上であり、通常36以下、好ましくは24以下であるアリールオキシ基若しくはヘテロアリールオキシ基;
 例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルコキシカルボニル基;
 例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるジアルキルアミノ基;
 例えば、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、N-カルバゾリル基等の、炭素数が通常10以上、好ましくは12以上であり、通常36以下、好ましくは24以下のジアリールアミノ基;
 例えば、フェニルメチルアミノ基等の、炭素数が通常7以上であり、通常36以下、好ましくは24以下であるアリールアルキルアミノ基;
 例えば、アセチル基、ベンゾイル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアシル基;
 例えば、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;
 例えば、トリフルオロメチル基等の、炭素数が通常1以上であり、通常12以下、好ましくは6以下のハロアルキル基;
 例えば、メチルチオ基、エチルチオ基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下、好ましくは12以下のアルキルチオ基;
 例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基、ピリジルチオ基等の、炭素数が通常4以上、好ましくは5以上であり、通常36以下、好ましくは24以下であるアリールチオ基;
 例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等の、炭素数が通常2以上、好ましくは3以上であり、通常36以下、好ましくは24以下であるシリル基;
 例えば、トリメチルシロキシ基、トリフェニルシロキシ基等の、炭素数が通常2以上、好ましくは3以上であり、通常36以下、好ましくは24以下であるシロキシ基;
 シアノ基;
 例えば、フェニル基、ナフチル基等の、炭素数が通常6以上であり、通常36以下、好ましくは24以下である芳香族炭化水素基;
 例えば、チエニル基、ピリジル基等の、炭素数が通常3以上、好ましくは4以上であり、通常36以下、好ましくは24以下である芳香族複素環基。
 上記の置換基群Wの中でも、好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基であり、さらに好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素基である。電荷輸送性の観点からは、置換基を有さないことがさらに好ましい。
 また、上記置換基群Wの各置換基は更に置換基を有していてもよい。それら置換基としては、上記置換基(置換基群W)と同じのものを用いることができる。
<好ましい多環複素環化合物>
 前記式(81)で表される多環式複素化合物は、下記式(83)で表される構造であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000109
[式(83)中、R81、R82、A81は、式(81)におけるR81、R82、A81と同義であり、
 a83、b83、c83及びd83は各々独立に0または1であり、少なくとも一つは1である。]
 即ち、前記式(81)において、A81が置換されていない基本骨格においては、窒素原子のパラ位(=ホウ素原子のメタ位)の炭素原子上にHOMOが分布しているため、その炭素原子に、式(83)で表される構造のようにAが置換すると、短波長化の効果が大きく、好ましい。この観点から、上記式(83)において、a83~d83の全てが1であることが好ましい。
<多環複素環化合物の具体例>
 以下に、式(81)で表される本発明の多環複素環化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000110
[芳香族化合物含有組成物]
 第三の実施態様の芳香族化合物は、第一の実施態様及び第二の実施態様の化合物同様に、組成物を第三の実施態様の芳香族化合物と溶剤とを含有する組成物を提供することが出来る。
[有機電界発光素子]
 本発明の第三の態様における有機電界発光素子の構造の一例は、図1に示す有機電界発光素子8である。図1において、1は基板、2は陽極、3は正孔注入層、4は正孔輸送層、5は発光層、6は電子輸送層、7は陰極を各々表す。
 本発明の第三の態様における前記芳香族化合物TD2は、発光層5に含まれることが好ましく、発光層5の発光材料として用いられることが更に好ましい。
 <有機電界発光素子の構造>
 本発明の第一の態様、第二の態様及び第三の態様における有機電界発光素子の構造の一例として、図1に有機電界発光素子8の構造例の模式図(断面)を示す。図1において、1は基板、2は陽極、3は正孔注入層、4は正孔輸送層、5は発光層、6は電子輸送層、7は陰極を各々表す。以降、本発明の第一の態様、第二の態様及び第三の態様における有機電界発光素子を、単に本発明の有機電界発光素子と称することがある。
[基板]
 基板1は、有機電界発光素子の支持体となるものであり、通常、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシート等が用いられる。これらのうち、ガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホン等の透明な合成樹脂の板が好ましい。基板は、外気による有機電界発光素子の劣化が起こり難いことからガスバリア性の高い材質とするのが好ましい。このため、特に合成樹脂製の基板等のようにガスバリア性の低い材質を用いる場合は、基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を上げるのが好ましい。
[陽極]
 陽極2は、発光層5側の層に正孔を注入する機能を担う。
 陽極2は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属;インジウム及び/又はスズの酸化物等の金属酸化物;ヨウ化銅等のハロゲン化金属;カーボンブラック及びポリ(3-メチルチオフェン)、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子等により構成される。
 陽極2の形成は、通常、スパッタリング法、真空蒸着法等の乾式法により行われることが多い。また、銀等の金属微粒子、ヨウ化銅等の微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末等を用いて陽極を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、基板上に塗布することにより形成することもできる。また、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板上に薄膜を形成したり、基板上に導電性高分子を塗布して陽極を形成することもできる(Appl.Phys.Lett.,60巻,2711頁,1992年)。
 陽極2は、通常、単層構造であるが、適宜、積層構造としてもよい。陽極2が積層構造である場合、1層目の陽極上に異なる導電材料を積層してもよい。
 陽極2の厚みは、必要とされる透明性と材質等に応じて決めればよい。特に高い透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率が60%以上となる厚みが好ましく、可視光の透過率が80%以上となる厚みが更に好ましい。陽極2の厚みは、通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下である。一方、透明性が不要な場合は、陽極2の厚みは必要な強度等に応じて任意に厚みとすればよく、この場合、陽極2は基板と同一の厚みでもよい。
 陽極2の表面に他の層を成膜する場合は、成膜前に、紫外線/オゾン、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ等の処理を施すことにより、陽極2上の不純物を除去すると共に、そのイオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させておくことが好ましい。
[正孔注入層]
 陽極2側から発光層5側に正孔を輸送する機能を担う層は、通常、正孔注入輸送層又は正孔輸送層と呼ばれる。そして、陽極2側から発光層5側に正孔を輸送する機能を担う層が2層以上ある場合に、より陽極側に近い方の層を正孔注入層3と呼ぶことがある。正孔注入層3は、陽極2から発光層5側に正孔を輸送する機能を強化する点で、形成されることが好ましい。正孔注入層3を形成する場合、通常、正孔注入層3は、陽極2上に形成される。
 正孔注入層3の膜厚は、通常1nm以上、好ましくは5nm以上、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下である。
 正孔注入層の形成方法は、真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよい。成膜性が優れる点では、湿式成膜法により形成することが好ましい。
 以下に、一般的な正孔注入層の形成方法について説明するが、本発明の有機電界発光素子において、正孔注入層は、正孔注入層形成用組成物を用いて湿式成膜法により形成されることが好ましい。
[正孔輸送性化合物]
 正孔注入層形成用組成物は、通常、正孔注入層3となる正孔輸送性化合物を含有する。
また、正孔注入層形成用組成物は、湿式成膜法の場合は、通常、更に溶媒も含有する。正孔注入層形成用組成物は、正孔輸送性が高く、注入された正孔を効率よく輸送できるのが好ましい。このため、正孔移動度が大きく、トラップとなる不純物が製造時や使用時等に発生し難いことが好ましい。また、安定性に優れ、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光に対する透明性が高いことが好ましい。特に、正孔注入層が発光層と接する場合は、発光層からの発光を消光しないものや発光層とエキサイプレックスを形成して、発光効率を低下させないものが好ましい。
 正孔輸送性化合物としては、陽極から正孔注入層への電荷注入障壁の観点から、4.5eV~6.0eVのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。正孔輸送性化合物の例としては、芳香族アミン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、オリゴチオフェン系化合物、ポリチオフェン系化合物、ベンジルフェニル系化合物、フルオレン基で3級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン系化合物、シラザン系化合物、キナクリドン系化合物等が挙げられる。
 上述の例示化合物のうち、非晶質性及び可視光透過性の点から、芳香族アミン化合物が好ましく、芳香族三級アミン化合物が特に好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。
 芳香族三級アミン化合物の種類は、特に制限されないが、表面平滑化効果により均一な発光を得やすい点から、重量平均分子量が1000以上、1000000以下の高分子化合物(繰り返し単位が連なる重合型化合物)を用いることが好ましい。
[湿式成膜法による正孔注入層の形成]
 湿式成膜法により正孔注入層3を形成する場合、通常、正孔注入層となる材料を可溶な溶媒(正孔注入層用溶媒)と混合して成膜用の組成物(正孔注入層形成用組成物)を調製する。そして、この正孔注入層形成用組成物を正孔注入層の下層に該当する層(通常は、陽極)上に塗布して成膜し、乾燥させることにより正孔注入層3を形成する。
 正孔注入層形成用組成物中における正孔輸送性化合物の濃度は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜厚の均一性の点では、低い方が好ましく、また、一方、正孔注入層に欠陥が生じ難い点では、高い方が好ましい。具体的には、0.01質量%以上であるのが好ましく、0.1質量%以上であるのが更に好ましく、0.5質量%以上であるのが特に好ましく、また、一方、70質量%以下であるのが好ましく、60質量%以下であるのが更に好ましく、50質量%以下であるのが特に好ましい。
 溶媒としては、例えば、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、アミド系溶媒等が挙げられる。
 エーテル系溶媒としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル及び1,2-ジメトキシベンゼン、1,3-ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2-メトキシトルエン、3-メトキシトルエン、4-メトキシトルエン、2,3-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール等の芳香族エーテル等が挙げられる。
 エステル系溶媒としては、例えば、酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n-ブチル等の芳香族エステル等が挙げられる。
 芳香族炭化水素系溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキシルベンゼン、3-イソプロピルビフェニル、1,2,3,4-テトラメチルベンゼン、1,4-ジイソプロピルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、メチルナフタレン等が挙げられる。
 アミド系溶媒としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
 これらの他、ジメチルスルホキシド等も用いることができる。
 正孔注入層3の湿式成膜法による形成は、通常、正孔注入層形成用組成物を調製後に、これを、正孔注入層3の下層に該当する層(通常は、陽極2)上に塗布成膜し、乾燥することにより行われる。
 正孔注入層3は、通常、成膜後に、加熱や減圧乾燥等により塗布膜を乾燥させる。
[真空蒸着法による正孔注入層の形成]
 真空蒸着法により正孔注入層3を形成する場合には、通常、正孔注入層3の構成材料の1種類又は2種類以上を真空容器内に設置された坩堝に入れ(2種類以上の材料を用いる場合は、通常各々を別々の坩堝に入れ)、真空容器内を真空ポンプで10-4Pa程度まで排気する。その後、坩堝を加熱して(2種類以上の材料を用いる場合は、通常各々の坩堝を加熱して)、坩堝内の材料の蒸発量を制御しながら蒸発させ(2種類以上の材料を用いる場合は、通常それぞれ独立して蒸発量を制御しながら蒸発させ)、坩堝に向き合って置かれた基板上の陽極上に正孔注入層を形成する。なお、2種類以上の材料を用いる場合は、それらの混合物を坩堝に入れ、加熱、蒸発させて正孔注入層を形成することもできる。
 蒸着時の真空度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1×10-6Torr(0.13×10-4Pa)以上、9.0×10-6Torr(12.0×10-4Pa)以下である。蒸着速度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1Å/秒以上、5.0Å/秒以下である。蒸着時の成膜温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、好ましくは10℃以上、50℃以下で行われる。
 なお、正孔注入層3は架橋されていてもよい。
[正孔輸送層]
 正孔輸送層4は、陽極2側から発光層5側に正孔を輸送する機能を担う層である。正孔輸送層4は、本発明の有機電界発光素子では、陽極2から発光層5に正孔を輸送する機能を強化する点では、この層を形成することが好ましい。正孔輸送層4を形成する場合、通常、正孔輸送層4は、陽極2と発光層5の間に形成される。また、上述の正孔注入層3がある場合は、正孔注入層3と発光層5の間に形成される。
 正孔輸送層4の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また、一方、通常300nm以下、好ましくは100nm以下である。
 正孔輸送層4の形成方法は、真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよい。成膜性が優れる点では、湿式成膜法により形成することが好ましい。
 以下に一般的な正孔輸送層の形成方法について説明するが、本発明の有機電界発光素子において、正孔輸送層は、上記第2の組成物を用いて湿式成膜法により形成されることが好ましい。
 正孔輸送層4は、通常、正孔輸送性化合物を含有する。正孔輸送層4に含まれる正孔輸送性化合物としては、第2の有機層が含有する重合体が好ましい。
 さらに、第2の有機層が含有する重合体の他に、前記正孔輸送性化合物、4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニルで代表される、2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(日本国特開平5-234681号公報)、4,4’,4’’-トリス(1-ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物(J.Lumin.,72-74巻、985頁、1997年)、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物(Chem.Commun.,2175頁、1996年)、2,2’,7,7’-テトラキス-(ジフェニルアミノ)-9,9’-スピロビフルオレン等のスピロ化合物(Synth.Metals,91巻、209頁、1997年)、4,4’-N,N’-ジカルバゾールビフェニル等のカルバゾール誘導体等が好ましいものとして挙げられる。また、例えばポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン(日本国特開平7-53953号公報)、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン(Polym.Adv.Tech.,7巻、33頁、1996年)等を含んでもよい。
[湿式成膜法による正孔輸送層の形成]
 湿式成膜法で正孔輸送層を形成する場合は、通常、上述の正孔注入層を湿式成膜法で形成する場合と同様にして、正孔注入層形成用組成物の代わりに正孔輸送層形成用組成物を用いて形成させる。
 湿式成膜法で正孔輸送層を形成する場合は、通常、正孔輸送層形成用組成物は、更に溶媒を含有する。正孔輸送層形成用組成物に用いる溶媒は、上述の正孔注入層形成用組成物で用いる溶媒と同様の溶媒を使用することができる。
 正孔輸送層形成用組成物中における正孔輸送性化合物の濃度は、正孔注入層形成用組成物中における正孔輸送性化合物の濃度と同様の範囲とすることができる。
 正孔輸送層の湿式成膜法による形成は、前述の正孔注入層成膜法と同様に行うことができる。
[真空蒸着法による正孔輸送層の形成]
 真空蒸着法で正孔輸送層を形成する場合についても、通常、上述の正孔注入層を真空蒸着法で形成する場合と同様にして、正孔注入層形成用組成物の代わりに正孔輸送層形成用組成物を用いて形成させることができる。蒸着時の真空度、蒸着速度及び温度等の成膜条件などは、前記正孔注入層の真空蒸着時と同様の条件で成膜することができる。
[発光層]
 発光層5は、一対の電極間に電界が与えられた時に、陽極2から注入される正孔と陰極7から注入される電子が再結合することにより励起され、発光する機能を担う層である。
発光層5は、陽極2と陰極7の間に形成される層であり、発光層は、陽極の上に正孔注入層がある場合は、正孔注入層と陰極の間に形成され、陽極の上に正孔輸送層がある場合は、正孔輸送層と陰極の間に形成される。
 本発明の第一の態様における有機電界発光素子は第1の有機層を有し、第1の有機層は発光層であることが好ましく、前記式(1)で表される多環複素環化合物は発光材料であることが好ましい。このとき、前記式(1)で表される多環複素環化合物は、第二の態様における前記式(71)で表される多環複素環化合物、又は第三の態様における前記式(81)で表される多環複素環化合物であることも好ましい。
 また、本発明の第二の態様における有機電界発光素子は、発光層に前記芳香族化合物TD1が含まれることが好ましく、前記芳香族化合物TD1は発光材料であることが好ましい。
 また、本発明の第三の態様における有機電界発光素子は、発光層に前記芳香族化合物TD2が含まれることが好ましく、前記芳香族化合物TD2は発光材料であることが好ましい。
 発光層5の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜に欠陥が生じ難い点では厚い方が好ましく、また、一方、薄い方が低駆動電圧としやすい点で好ましい。このため、3nm以上であるのが好ましく、5nm以上であるのが更に好ましく、また、一方、通常200nm以下であるのが好ましく、100nm以下であるのが更に好ましい。
 発光層5は、少なくとも、発光の性質を有する材料を発光材料として含有するとともに、好ましくは、ホスト材料として電荷輸送材料ホスト材料を含有する。
(電荷輸送性材料)
 電荷輸送性材料は、正電荷(正孔)又は負電荷(電子)輸送性を有する材料であり、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、公知の材料を適用可能である。
 電荷輸送性材料は、従来、有機電界発光素子の発光層5に用いられている化合物等を用いることができ、特に、発光層5のホスト材料として使用されている化合物が好ましい。
 電荷輸送性材料としては、具体的には、芳香族アミン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、オリゴチオフェン系化合物、ポリチオフェン系化合物、ベンジルフェニル系化合物、フルオレン基で3級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン系化合物、シラザン系化合物、シラナミン系化合物、ホスファミン系化合物、キナクリドン系化合物等の正孔注入層3の正孔輸送性化合物として例示した化合物等が挙げられる他、アントラセン系化合物、ピレン系化合物、カルバゾール系化合物、ピリジン系化合物、フェナントロリン系化合物、オキサジアゾール系化合物、シロール系化合物等の電子輸送性化合物等が挙げられる。
 また、例えば、4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニルで代表される2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(日本国特開平5-234681号公報)、4,4’,4’’-トリス(1-ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン系化合物(J.Lumin.,72-74巻、985頁、1997年)、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン系化合物(Chem.Commun.,2175頁、1996年)、2,2’,7,7’-テトラキス-(ジフェニルアミノ)-9,9’-スピロビフルオレン等のフルオレン系化合物(Synth.Metals,91巻、209頁、1997年)、4,4’-N,N’-ジカルバゾールビフェニル等のカルバゾール系化合物等の正孔輸送層4の正孔輸送性化合物として例示した化合物等も好ましく用いることができる。また、この他、2-(4-ビフェニリル)-5-(p-ターシャルブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール(tBu-PBD)、2,5-ビス(1-ナフチル)-1,3,4-オキサジアゾール(BND)等のオキサジアゾール系化合物、2,5-ビス(6’-(2’,2”-ビピリジル))-1,1-ジメチル-3,4-ジフェニルシロール(PyPySPyPy)等のシロール系化合物、バソフェナントロリン(BPhen)、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(BCP、バソクプロイン)等のフェナントロリン系化合物等も挙げられる。
 好ましくは、前記本発明の第一の態様における第1の有機層に用いることが出来る、前記アントラセン誘導体であり、前記式(30)で表される化合物が好ましい。
[湿式成膜法による発光層の形成]
 発光層の形成方法は、真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよいが、成膜性に優れることから、湿式成膜法が好ましく、スピンコート法及びインクジェット法が更に好ましい。特に、上記の有機電界発光素子用組成物を用いて、発光層の下層となる正孔注入層又は正孔輸送層を形成すると、湿式成膜法による積層化が容易であるため、湿式成膜法を採用することが好ましい。湿式成膜法により発光層を形成する場合は、通常、上述の正孔注入層を湿式成膜法で形成する場合と同様にして、正孔注入層形成用組成物の代わりに、発光層となる材料を可溶な溶媒(発光層用溶媒)と混合して調製した発光層形成用組成物を用いて形成する。
 溶媒としては、例えば、正孔注入層の形成について挙げたエーテル系溶媒、エステル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、アミド系溶媒の他、アルカン系溶媒、ハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族アルコール系溶媒、脂環族アルコール系溶媒、脂肪族ケトン系溶媒及び脂環族ケトン系溶媒等が挙げられる。以下に溶媒の具体例を挙げるが、本発明の効果を損なわない限り、これらに限定されるものではない。
 例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル系溶媒;1,2-ジメトキシベンゼン、1,3-ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2-メトキシトルエン、3-メトキシトルエン、4-メトキシトルエン、2,3-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル等の芳香族エーテル系溶媒;酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n-ブチル等の芳香族エステル系溶媒;トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン、3-イソプロピルビフェニル、1,2,3,4-テトラメチルベンゼン、1,4-ジイソプロピルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、メチルナフタレン等の芳香族炭化水素系溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;n-デカン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、ビシクロヘキサン等のアルカン系溶媒;クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒;ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール系溶媒;シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環族アルコール系溶媒;メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン系溶媒;シクロヘキサノン、シクロオクタノン、フェンコン等の脂環族ケトン系溶媒等が挙げられる。これらのうち、アルカン系溶媒及び芳香族炭化水素系溶媒が特に好ましい。
[正孔阻止層]
 発光層5と後述の電子注入層との間に、正孔阻止層を設けてもよい。正孔阻止層は、発光層5の上に、発光層5の陰極7側の界面に接するように積層される層である。
 この正孔阻止層は、陽極2から移動してくる正孔を陰極7に到達するのを阻止する役割と、陰極7から注入された電子を効率よく発光層5の方向に輸送する役割とを有する。正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ(HOMO、LUMOの差)が大きいこと、励起三重項準位(T)が高いことが挙げられる。
 このような条件を満たす正孔阻止層の材料としては、例えば、ビス(2-メチル-8-キノリノラト)(フェノラト)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラト)(トリフェニルシラノラト)アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス(2-メチル-8-キノラト)アルミニウム-μ-オキソ-ビス-(2-メチル-8-キノリラト)アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物(日本国特開平11-242996号公報)、3-(4-ビフェニルイル)-4-フェニル-5-(4-tert-ブチルフェニル)-1,2,4-トリアゾール等のトリアゾール誘導体(日本国特開平7-41759号公報)、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体(日本国特開平10-79297号公報)等が挙げられる。更に、国際公開第2005/022962号に記載の2,4,6位が置換されたピリジン環を少なくとも1個有する化合物も、正孔阻止層の材料として好ましい。
 正孔阻止層の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、蒸着法や、その他の方法で形成できる。
 正孔阻止層の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.3nm以上、好ましくは0.5nm以上であり、また、通常100nm以下、好ましくは50nm以下である。
[電子輸送層]
 電子輸送層6は素子の電流効率をさらに向上させることを目的として、発光層5と陰極7との間に設けられる。
 電子輸送層6は、電界を与えられた電極間において陰極7から注入された電子を効率よく発光層5の方向に輸送することができる化合物より形成される。電子輸送層6に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極7からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し、注入された電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。
 電子輸送層に用いる電子輸送性化合物としては、具体的には、例えば、8-ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体等の金属錯体(日本国特開昭59-194393号公報)、10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3-ヒドロキシフラボン金属錯体、5-ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン(米国特許第5645948号明細書)、キノキサリン化合物(日本国特開平6-207169号公報)、フェナントロリン誘導体(日本国特開平5-331459号公報)、2-tert-ブチル-9,10-N,N’-ジシアノアントラキノンジイミン、n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛、n型セレン化亜鉛等が挙げられる。
 電子輸送層6の膜厚は、通常1nm以上、好ましくは5nm以上であり、また、通常300nm以下、好ましくは100nm以下である。
 電子輸送層6は、前記と同様にして湿式成膜法、或いは真空蒸着法により発光層又は正孔阻止層上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
[電子注入層]
 陰極7から注入された電子を効率よく電子輸送層6又は発光層5へ注入するために、電子輸送層6と陰極7との間に電子注入層を設けてもよい。
 電子注入を効率よく行うには、電子注入層を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましい。例としては、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウム等のアルカリ土類金属等が用いられる。その膜厚は通常0.1nm以上、5nm以下が好ましい。
 更に、バソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や8-ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体等の金属錯体に代表される有機電子輸送材料に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする(日本国特開平10-270171号公報、日本国特開2002-100478号公報、日本国特開2002-100482号公報等に記載)ことも、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。
 電子注入層の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また通常200nm以下、好ましくは100nm以下の範囲である。
 電子注入層は、湿式成膜法或いは真空蒸着法により、発光層5又はその上の正孔阻止層や電子輸送層6上に積層することにより形成される。
 湿式成膜法の場合の詳細は、前述の発光層の場合と同様である。
 正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層を電子輸送材料とリチウム錯体共ドープの操作で一層にする場合にもある。
[陰極]
 陰極7は、発光層5側の層(電子注入層又は発光層など)に電子を注入する役割を果たす。
 陰極7の材料としては、前記の陽極2に使用される材料を用いることが可能であるが、効率良く電子注入を行なう上では、仕事関数の低い金属を用いることが好ましく、例えば、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の金属又はそれらの合金等が用いられる。具体例としては、例えば、マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、アルミニウム-リチウム合金等の低仕事関数の合金電極等が挙げられる。
 有機電界発光素子の安定性の点では、陰極の上に、仕事関数が高く、大気に対して安定な金属層を積層して、低仕事関数の金属からなる陰極を保護することが好ましい。積層する金属としては、例えば、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が挙げられる。
 陰極の膜厚は通常、陽極と同様である。
[その他の層]
 本発明の有機電界発光素子は、本発明の効果を著しく損なわなければ、更に他の層を有していてもよい。すなわち、陽極と陰極との間に、上述の他の任意の層を有していてもよい。
[その他の素子構成]
 本発明の有機電界発光素子は、上述の説明とは逆の構造、即ち、例えば、基板上に陰極、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に積層することも可能である。
 本発明の有機電界発光素子を有機電界発光装置に適用する場合は、単一の有機電界発光素子として用いても、複数の有機電界発光素子がアレイ状に配置された構成にして用いても、陽極と陰極がX-Yマトリックス状に配置された構成にして用いてもよい。
 <有機EL表示装置>
 本発明の有機EL表示装置(有機電界発光素子表示装置)は、本発明の有機電界発光素子を備える。本発明の有機EL表示装置の型式や構造については特に制限はなく、本発明の有機電界発光素子を用いて常法に従って組み立てることができる。
 例えば、「有機ELディスプレイ」(オーム社、平成16年8月20日発行、時任静士、安達千波矢、村田英幸著)に記載されているような方法で、本発明の有機EL表示装置を形成することができる。
 <有機EL照明>
 本発明の有機EL照明(有機電界発光素子照明)は、本発明の有機電界発光素子を備える。本発明の有機EL照明の型式や構造については特に制限はなく、本発明の有機電界発光素子を用いて常法に従って組み立てることができる。
 以下、実施例を示して本発明について更に具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明はその要旨を逸脱しない限り任意に変更して実施できる。
 なお、以下の実施例、比較例及び参考例における有機電界発光素子の正孔輸送層に用いた電荷輸送性高分子化合物は、国際公開第2019/177175号に記載の方法で合成した。
<素子実施例(1)>
[実施例1]
 有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
 ガラス基板上にインジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜を50nmの厚さに堆積したもの(ジオマテック社製、スパッタ成膜品)を通常のフォトリソグラフィー技術と塩酸エッチングを用いて2mm幅のストライプにパターニングして陽極を形成した。このようにITOをパターン形成した基板を、界面活性剤水溶液による超音波洗浄、超純水による水洗、超純水による超音波洗浄、超純水による水洗の順で洗浄後、圧縮空気で乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
 アリールアミン高分子化合物を含む溶液を調製して基板上にスピンコートし、ホットプレートで乾燥させて膜厚40nmの均一な薄膜を形成し、正孔注入層とした。
 次に、下記の構造式(HT-1)を有する電荷輸送性高分子化合物100質量部を、シクロヘキシルベンゼンに溶解させ、3.0質量%の溶液を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000111
 この溶液を、上記正孔注入層を塗布成膜した基板上に窒素グローブボックス中でスピンコートし、窒素グローブボックス中のホットプレートで、230℃で30分間乾燥させ、膜厚40nmの均一な薄膜を形成し、正孔輸送層とした。
 引続き、発光層の材料として、下記の構造式(H-1)で表される化合物を97質量部、下記の構造式(D-1)で表される化合物を3質量部秤量し、シクロヘキシルベンゼンに溶解させ4.2質量%の溶液を調製した。
 下記構造式(D-1)で表される化合物は、後述の化合物DC-5と同じであり、化合物DC-5の合成方法により合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000112
 この溶液を、上記正孔輸送層を塗布成膜した基板上に窒素グローブボックス中でスピンコートし、窒素グローブボックス中のホットプレートで、120℃で20分間乾燥させ、膜厚40nmの均一な薄膜を形成し、発光層とした。
 発光層までを成膜した基板を真空蒸着装置に設置し、装置内を2×10-4Pa以下になるまで排気した。
 次に、下記の構造式(HB-1)で表される化合物及び8-ヒドロキシキノリノラトリチウムを2:3の膜厚比で、発光層上に真空蒸着法にて共蒸着し、膜厚30nmの正孔阻止層を形成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000113
 続いて、陰極蒸着用のマスクとして2mm幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極のITOストライプとは直交するように基板に密着させて、アルミニウムをモリブデンボートにより加熱して、膜厚80nmのアルミニウム層を形成して陰極を形成した。以上の様にして、2mm×2mmのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
[比較例1]
 正孔輸送層を、下記の構造式(HT-2)で表される化合物を用いて42nmの膜厚で形成した以外は、実施例1と同様にして有機電界発光素子を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000114
[有機電界発光素子の評価]
 実施例1及び比較例1で得られた有機電界発光素子に通電したところ、どちらの有機電界発光素子においてもピーク波長464nm、半値幅30nm、CIE色度(0.127,0.130)の青色発光が確認された。これらの有機電界発光素子を、輝度1000cd/mで発光させたときの電圧(V)、電流効率(cd/A)を測定した。
 比較例1の有機電界発光素子の電圧を0としたときの、実施例1の有機電界発光素子の電圧、すなわち、「実施例1の有機電界発光素子の電圧-比較例1の有機電界発光素子の電圧」の値(以下「電圧差」と称す)を表1に記した。
 また、比較例1の有機電界発光素子の電流効率を1としたときの、実施例1の有機電界発光素子の電流効率の割合(以下「相対電流効率」と称す)を表1に記した。
 また、これらの有機電界発光素子に20mA/cmの電流密度で通電し続けた際に、素子の輝度が初期輝度の90%まで低下する時間(LT90)を測定した。比較例1の有機電界発光素子のLT90を1とした場合の、実施例1の有機電界発光素子のLT90の割合(以下「相対寿命」と称す)を求め、表1に記した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000115
 表1の結果から、本発明の有機電界発光素子は、電圧が低く、電流効率が高く、駆動寿命が長く、良好な素子特性を示している。
[実施例2]
 正孔注入層を、以下の様に形成した以外は、実施例1と同様にして有機電界発光素子を作製した。
 正孔注入層形成用組成物として、下記式(P-1)の繰り返し構造を有する正孔輸送性高分子化合物3.0質量%と、酸化剤(HI-1)0.6質量%とを、安息香酸エチルに溶解させた組成物を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000116
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000117
 この溶液を、大気中で上記基板上にスピンコートし、大気中ホットプレートで240℃、30分乾燥させ、膜厚40nmの均一な薄膜を形成し、正孔注入層とした。
[実施例3]
 正孔輸送層を、下記の構造式(HT-3)で表される化合物を用いて40nmの膜厚で形成した以外は、実施例1と同様にして有機電界発光素子を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000118
[実施例4]
 正孔輸送層を、下記の構造式(HT-4)で表される化合物を用いて40nmの膜厚で形成した以外は、実施例1と同様にして有機電界発光素子を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000119
[有機電界発光素子の評価]
 実施例2~実施例4で得られた有機電界発光素子に通電したところ、いずれの有機電界発光素子においてもピーク波長464nmの青色発光が確認された。これらの有機電界発光素子を、輝度1000cd/mで発光させたときの電圧(V)、電流効率(cd/A)を測定した。
 実施例2の有機電界発光素子の電圧を0としたときの、実施例3及び実施例4の有機電界発光素子の電圧、すなわち、「実施例3又は4の有機電界発光素子の電圧-実施例2の有機電界発光素子の電圧」の値(以下「電圧差」と称す)を表2に記した。
 また、実施例2の有機電界発光素子の電流効率を1としたときの、実施例3及び実施例4の有機電界発光素子の電流効率の割合(以下「相対電流効率」と称す)を表2に記した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000120
 実施例2の素子は実施例1と同じ正孔輸送層及び発光層を有する素子であり、実施例3の電圧及び電流効率は実施例2と同等であり、実施例4の電流効率は実施例2と同等であり、良好な素子特性を示している。
[実施例5]
 発光層の材料として、下記式(H-2)で表される化合物を22.5質量部、下記式(H-3)で表される化合物を22.5質量部、下記式(H-5)で表される化合物を15.0質量部、下記式(D-3)で表される化合物を3.0質量部秤量し、シクロヘキシルベンゼンに溶解させ4.2質量%の溶液を調製した以外は、実施例2と同様にして有機電界発光素子を作製した。
 下記構造式(D-3)で表される化合物は、後述の化合物(D-3)の合成方法により合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000121
[実施例6]
 正孔輸送層の材料として、前記構造式(HT-1)で表される化合物の代わりに、前記構造式(HT-3)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして有機電界発光素子を作製した。
[比較例2]
 正孔輸送層の材料として、前記構造式(HT-1)で表される化合物の代わりに、下記構造式(HT-5)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして有機電界発光素子を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000122
[有機電界発光素子の評価]
 実施例5、実施例6及び比較例2で得られた有機電界発光素子に通電したところ、いずれの有機電界発光素子においてもピーク波長528nm、半値幅30nm、CIEx=0.269~0.271、CIEy=0.684~0.687の緑色発光が確認された。これらの有機電界発光素子を、輝度1000cd/mで発光させたときの電圧(V)、電流効率(cd/A)を測定した。
 比較例2の有機電界発光素子の電圧を0としたときの、実施例5及び実施例6の有機電界発光素子の電圧、すなわち、「実施例5又は6の有機電界発光素子の電圧-比較例2の有機電界発光素子の電圧」の値(以下「電圧差」と称す)を表3に記した。
 また、比較例2の有機電界発光素子の電流効率を1としたときの、実施例5及び実施例6の有機電界発光素子の電流効率の割合(以下「相対電流効率」と称す)を表3に記した。
 また、これらの有機電界発光素子に20mA/cmの電流密度で通電し続けた際に、素子の輝度が初期輝度の90%まで低下する時間(LT90)を測定した。比較例2の有機電界発光素子のLT90を1とした場合の、実施例5及び実施例6の有機電界発光素子のLT90の割合(以下「相対寿命」と称す)を求め、表3に記した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000123
 表3の結果から、本発明の有機電界発光素子は、電圧が低く、電流効率が高く、寿命が長く、良好な素子特性を示している。
[従来技術に対する優位性]
 次に、表4に示す素子を作製し、発光層が従来技術のジアミン系青色発光材料を含む発光層である場合及び、発光層が従来技術の燐光発光層である場合、に対する効果の優位性を確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000124
[実施例7]
 実施例2と同様にして有機電界発光素子を作製した。
[比較例3]
 正孔輸送層の材料として、下記の構造式を有する(HT-2)を用いた以外は、実施例7と同様にして素子を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000125
[比較例4]
 発光層を、(H-1)を97質量部、(DC-2)を3質量部秤量し、シクロヘキシルベンゼンに4.2質量%の濃度で調整した溶液を用いて40nm厚みで形成した以外は、実施例7と同様にして素子を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000126
[比較例5]
 正孔輸送層の材料として、(HT-2)を用いた以外は、比較例4と同様にして素子を作製した。
[比較例6]
 発光層を、下記の構造式を有する(H-2)を9.6質量部、(H-3)を9.6質量部、(H-5)を57.7質量部、(DC-3)を23.1質量部秤量し、シクロヘキシルベンゼンに4.3質量%の濃度で調整した溶液を用いて40nm厚みで形成した以外は、実施例7と同様にして素子を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000127
[比較例7]
 正孔輸送層の材料として、(HT-2)を用いた以外は、比較例6と同様にして素子を作製した。
[効果の確認]
 実施例7、比較例3~比較例7で得られた有機電界発光素子について、2,000cd/mにおける電圧(V)及び電流効率(cd/A)を測定し、以下の様にして効果を確認した。第2の有機層が架橋基を有さない重合体である場合の素子の効果は、第2の有機層が架橋基を有する重合体の架橋体である場合の素子との比較にて検証した。すなわち、実施例7に対しては比較例3を基準とし、比較例4に対しては比較例5を基準とし、比較例6に対しては比較例7を基準とした。具体的には、実施例7と比較例3との比較においては、低電圧化の効果として、
[実施例7の有機電界発光素子の電圧値]-[比較例3の有機電界発光素子の電圧値]
の値を求め、[電圧差(V)]とした。また、発光効率向上の効果として、
[実施例7の有機電界発光素子の電流発光効率値]/[比較例3の有機電界発光素子の電流発光効率値]
の値を求め、[相対電流発光効率]とした。
 比較例4~比較例7に対しても同様にした。
 実施例7と比較例3との比較結果、比較例4と比較例5との比較結果、及び比較例6と比較例7との比較結果をそれぞれ、[実施例7-比較例3]、[比較例4-比較例5]、及び[比較例6-比較例7]として表5にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000128
 表5からわかる通り、第1の有機層に式(1)で表される多環複素環化合物を含有し、第2の有機層がトリアリールアミン構造を有し、かつ架橋基を有さない重合体を用いた素子の電圧低下及び電流発光効率向上の効果が最も大きく良好であることがわかる。
[多環複素環化合物TD1の長波長化効果の確認]
 以下に、本発明の第二の態様に係る実施例を示して更に具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明はその要旨を逸脱しない限り任意に変更して実施できる。以下の実施例では多環複素環化合物TD1の構造を設計し、それぞれの化合物について発光波長を計算により求めた。
[実施例8~26]
 下記式(7-1)~(7-19)で表される芳香族化合物を設計した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000129
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000130
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000131
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000132
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000133
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000134
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000135
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000136
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000137
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000138
[比較例8~10]
 下記式(8-1)~(8-3)で表される芳香族化合物を設計した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000139
<芳香族化合物の発光波長の算出>
 初めに、Gaussian Inc.社の分子構造の描画ソフトのGaussView5.0.9を用いて算出したい分子の立体構造を作製した。次に、分子軌道計算ソフトGaussian16で、汎関数としてB3LYPを用い、基底関数として6-31G(d)を用いて密度汎関数による構造最適化計算して、HOMOとLUMOの分子軌道のエネルギー準位を算出した。これら値から、HOMOのエネルギー準位及びLUMOのエネルギー準位を足して2で割った値の絶対値を得た。
 なお、非特許文献2のSupporting Informationから、下記式(6-1)、(6-2)、(6-3)の芳香族化合物のトルエン溶液の発光波長の実験値は、それぞれ480nm程度、473nm程度、520nm程度と分かっている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000140
 一方で、上述の計算手法で算出した上記式(6-1)、(6-2)、(6-3)の芳香族化合物のHOMOのエネルギー準位及びLUMOのエネルギー準位を足して2で割った値の絶対値はそれぞれ、3.32eV、3.35eV、3.15eVであった。
 上記式(6-1)、(6-2)、(6-3)の芳香族化合物のHOMOのエネルギー準位及びLUMOのエネルギー準位を足して2で割った値の絶対値と発光波長の実験値の関係は、線形の相関性を示すことが分かった。
 また、上述の計算手法で算出できるHOMOのエネルギー準位とLUMOのエネルギー準位の差と、トルエン溶液の発光波長の実験値とが線形の相関を有すると考え、各多環芳香環化合物TD1の発光波長を求めた。結果を表6~8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000141
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000142
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000143
 表6~8の結果から明らかなように、比較例8に比べて実施例8~21、比較例9に比べて実施例22~24、比較例10に比べて実施例25、26は、長波長の発光波長を示した。
 これは、実施例8~26の芳香族化合物は、A~Aから選択される少なくとも一つの位置に、電子アクセプター性の置換基を有するためと考えられる。
<合成例(1)>
 以下に、本発明の多環複素環化合物TD1の合成例について具体的に説明する。なお、以下の合成例において、反応はすべて窒素気流下で実施した。反応で用いる溶媒や溶液は、窒素バブリングなどの適切な方法で脱気したものを使用した。
<合成例1:化合物DC-1の合成>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000144
 300mLナス型フラスコに、3,6-ジ-tert-ブチルカルバゾール(BLDPhrm社製、18.85g)、炭酸セシウム(59.96g)及びジメチルホルムアミド(140mL)を入れ室温で30分間撹拌した後、2,6-ジフルオロブロモベンゼン(東京化成社製、5.92g)を加え、152℃のオイルバスで8.5時間撹拌した。室温へ冷却後、反応混合物を水(800mL)へ投入し、10分間撹拌した後、ろ過し、ろ物を水(300mL)で洗浄した。ろ物をさらにエタノール(500mL)に懸濁させ、1時間加熱還流させた。室温へ冷却後、ろ過し、ろ物をエタノール(100mL)で洗浄し、80℃で2時間減圧乾燥したところ、中間体1を白色固体として14.25g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000145
 300mLナス型フラスコに、中間体1(14.25g)、脱水トルエン(130mL)を入れ、均一溶液とした。その後ドライアイス・エタノール浴で冷却しながら、ノルマルブチルリチウム・ノルマルヘキサン溶液(1.5M、関東化学社製、27mL)を15分間かけてシリンジ滴下した。滴下終了後、浴を外し、室温下で1時間撹拌した後、60℃のオイルバスに浸して5分間撹拌した。再びドライアイス・エタノール浴中で、三臭化ホウ素(5.8mL)を加え、浴を外して室温下で30分間撹拌した。再びドライアイス・エタノール浴中で、ジイソプロピルエチルアミン(17mL)を加え、室温で15分間撹拌した後、120℃のオイルバスで3時間撹拌した。室温まで冷却した後、炭酸ナトリウム(15g)の水(200mL)溶液と酢酸エチル(300mL)を入れ分液し、油相を飽和食塩水(50mL)で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過し、溶媒を減圧除去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(ジクロロメタン/ヘキサン=4/6)で精製したところ、化合物DC-1を黄色固体として6.21g得た。
<合成例2:化合物D-2の合成>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000146
 100mLナス型フラスコに、化合物DC-1(1.03g)、ビス(ピナコラート)ジボロン(1.25g)、(1,5-シクロオクタジエン)(メトキシ)イリジウム(I)二量体(東京化成社製、35.0mg)、4,4’-ジ-tert-ブチル-2,2’-日ピリジル(東京化成社製、28.0mg)およびシクロヘキサン(30mL)を入れ、90℃で4.5時間撹拌した。その後室温に冷却し、反応液をシリカゲルショートカラム(ジクロロメタン)でろ過し、得られたろ液を減圧乾燥することにより、中間体2を黄色固体として1.32g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000147
 1Lナス型フラスコに、中間体2(1.32g)、2-クロロ-4,6-ジ-(4-tert-ブチルフェニル)-1,3,5-トリアジン(日本国特許特開2008-179617号公報記載の方法により合成した。0.93g)、[テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)](0.11g)、2M-リン酸三カリウム水溶液(6mL)、トルエン(17.5mL)およびテトラヒドロフラン(17.5mL)を入れ90℃で1.5時間、引き続き100℃で5.5時間撹拌した。室温まで冷却後、析出した山吹色固体をろ過し、水(50mL)、エタノール(50mL)で洗浄したところ、化合物D-2を0.81g得た。
<合成例3:化合物D-3の合成>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000148
 3L四つ口反応器に、塩化シアヌル(68.0g)、THF(680mL)を入れ溶解させた後、ヨウ化銅(I)(2.1g)を加え、内温-25℃へ冷却した。その後、2M-tert-ブチルマグネシウムブロミド・THF溶液(277mL)を内温-25℃~-9℃以内で30分かけて滴下し、1時間かけて内温16℃まで昇温し、さらに3時間撹拌した。内温-20℃へ冷却後、2M-塩酸(430mL)を内温-20~-5℃以内で15分かけて滴下した後、室温に戻し、酢酸エチル(1L×2回)で抽出し、飽和食塩水(500mL×2回)で洗浄し、油相を減圧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(ジクロロメタン/ヘキサン=1/4~1/2)で精製したところ、2-tert-ブチル-4,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジンを白色固体として52.7g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000149
 2L四つ口反応器に、3-ブロモ-3’-(6-フェニル-n-ヘキシル)-1,1’-ビフェニル(38.2g、国際公開第2016/194784号記載の方法で合成した)およびTHF(380mL)を入れ溶解させた後、内温-76℃に冷却して1.6M-n-ブチルリチウム・n-ヘキサン溶液(64mL)を内温-76~-66℃で30分かけて滴下し、さらに1時間撹拌した。別の2L四つ口反応器に、2-tert-ブチル-4,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジン(20.0g)とTHF(300mL)を入れ、内温―85℃に冷却後、先に調製したリチオ体溶液を内温-85~-80℃で20分かけて移送した。さらに撹拌しながら2時間かけて内温を6℃まで昇温した。水(300mL)を滴下したのち、酢酸エチル(350mL×2回)で抽出後、合わせた油相を水(200mL)、飽和食塩水(100mL)で順次洗浄し、減圧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(ジクロロメタン/ヘキサン=1/4~1/2)で精製したところ、2-tert-ブチル-4-クロロ-6-{3’-(6-フェニル-n-ヘキシル)-1,1’-ビフェニル-3-イル}-1,3,5-トリアジンを無色油状物質として17.9g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000150
 100mLナス型フラスコに、中間体2(0.91g)、2-tert-ブチル-4-クロロ-6-{3’-(6-フェニル-n-ヘキシル)-1,1’-ビフェニル-3-イル}-1,3,5-トリアジン(0.60g)、[テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)](0.06g)、2M-リン酸三カリウム水溶液(3mL)、トルエン(10mL)およびテトラヒドロフラン(7mL)を入れ18.5時間加熱還流しながら撹拌した。2M-リン酸三カリウム水溶液(9mL)およびエタノール(6mL)を加え1時間還流撹拌した。室温まで冷却後、水相を除去し、溶媒を減圧除去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(中性シリカゲル、ジクロロメタン/ヘキサン=8/2)で精製したところ、化合物D-3を0.61g得た。
<発光スペクトルの測定>
 [発光極大波長および半値幅の測定]
 化合物D-2を、常温下で、トルエン(富士フイルム和光純薬社製、分光分析用)に溶解し、1×10-5mol/Lの溶液を調製した。この溶液をテフロン(登録商標)コック付きの石英セルに入れ、窒素バブリングを20分以上行った後、室温で燐光スペクトルを測定した。得られた燐光スペクトル強度の最大値を示す波長を、最大発光波長とした。
 また、最大発光波長の半分のスペクトル強度の幅を半値幅とした。cm-1で表した半値幅は換算高さ1に規格化されたスペクトルのデータから、高さ0.5を超える短い方の波長および高さ0.5を下回る長いほうの波長を読みとり、nmをcm-1に換算してその差をcm-1の半値幅とした。
 なお、発光スペクトルの測定には、以下の機器を用いた。
  装置:浜松ホトニクス社製 有機EL量子収率測定装置C9920-02
  光源:モノクロ光源L9799-01
  検出器:マルチチャンネル検出器PMA-11
  励起光:380nm
[PL量子収率の測定]
 発光効率として、PL量子収率を測定した。PL量子収率は、材料に吸収された光(エネルギー)に対してどの程度の効率で発光が得られるかを示す指標であり、上記と同様、以下の機器を用いて測定した。
  装置:浜松ホトニクス社製 有機EL量子収率測定装置C9920-02
  光源:モノクロ光源L9799-01
  検出器:マルチチャンネル検出器PMA-11
  励起光:380nm
 化合物D-3、および化合物DC-1に関しても、同様に半値幅と極大波長およびPL量子収率を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000151
 D-2及びD-3をDC-1と比較することにより、本発明によって、量子収率を損なうことなく長波長化することができることが示された。
 また、D-3をD-2と比較することにより、本発明によって、発光極大波長及び量子収率をほとんど変えることなく挟半値幅化できることが示された。
[多環複素環化合物TD1の長波長化効果の再確認]
[実施例8-2~26-2]
[比較例8-2~10-2]
 化合物D-2すなわち前記式(7-7)の発光波長は、前記実施例14で予想したよりも発光波長が短かった。そこで、化合物D-2で表される化合物のPL発光極大波長の実測値と、計算で求めたHOMO-LUMO準位エネルギー差も含めて、再度、他の多環複素環化合物TD1の発光波長を計算により求めなおした。結果を表10~12に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000152
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000153
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000154
 表10~12では、当初、表6~8で予測されたよりも発光波長は短いものの、比較化合物と比べて長波長化の効果があることが確認できた。
<素子実施例(2)>
 以下に、本発明の第二の態様に係る多環複素環化合物TD1を発光材料として用いた有機電界発光素子について具体的に説明する。
[実施例27]
 正孔輸送層を、前記式(HT-5)で表される化合物を用いて40nmの膜厚で形成し、発光層の材料を、前記式(H-2)で表される化合物を22.5質量部、前記式(H-3)で表される化合物を22.5質量部、前記式(H-5)で表される化合物を15.0質量部、前記式(D-2)で表される化合物を3.0質量部秤量し、シクロヘキシルベンゼンに溶解させ4.2質量%の溶液を調製した以外は、実施例5と同様にして素子を作製した。
[実施例28]
 発光層の前記式(D-2)で表される化合物の代わりに前記式(D-3)で表される化合物を用いた以外は、実施例27と同様にして素子を作製した。
[有機電界発光素子の評価]
 実施例27、実施例28及び前記比較例3で得られた有機電界発光素子に通電し、発光させた。それぞれの素子の発光ピーク波長及び半値幅を表13に記した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000155
 表13からわかる通り、本発明の第二の態様に係る多環複素環化合物TD1を発光材料に用いると長波長化しており、さらに、非対称型にすることで、発光極大波長を大きく変えることなく半値幅がより狭くなっており、好ましい。
<合成例(2)>
<合成例4:化合物D-4の合成>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000156
 1Lナスフラスコに、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(25.2g)、トリエチルアミン(13.1mL)、ジクロロメタン(700mL)を入れ、氷水で冷却しながら、トリフルオロメタンスルホン酸無水物(13.1mL)を滴下し、0℃で1時間撹拌した。室温に戻し、水(220mL)を加えて分液洗浄した。油相を回収し減圧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(中性シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=2/8)で精製したところ、無色油状物として中間体1を7.8g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000157
 200mLナスフラスコに、中間体1(7.8g)、酢酸パラジウム(75mg)、1,1‘-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(185mg)、N,N-ジメチルホルムアミド(100mL)を入れ、窒素雰囲気下、60℃で10分間撹拌した。その後、トリエチルシラン(7mL)を加え、60℃で30分間撹拌した。室温まで冷却後、水(200mL)およびヘキサン/酢酸エチル(4/1)混合溶媒(450mL)を加えて分液洗浄した。油相を回収し減圧濃縮して得られた残渣にメタノール(50mL)との塩酸(3.5mL)を加え、室温で10分間攪拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和し、溶媒を減圧濃縮した後、ジクロロメタン(200mL)と水(100mL)を加えて分液洗浄した。油相を回収し減圧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(中性シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=2/8)で精製したところ、無色油状物として中間体2を5.4g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000158
 200mLナスフラスコに、中間体2(5.4g)、トリエチルアミン(3.5mL)、ジクロロメタン(40mL)を入れ、氷水で冷却しながら、トリフルオロメタンスルホン酸無水物(3.5mL)を滴下し、0℃で1時間撹拌した。室温に戻し、水(200mL)とジクロロメタン(200mL)を加えて分液洗浄した。油相を回収し減圧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(中性シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=2/8)で精製したところ、無色油状物として中間体3を6.3g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000159
 窒素雰囲気下、500mLフラスコに、中間体3(10.1g)、ベンゾフェノンイミン(4.9g)、炭酸セシウム(10.2g)、テトラヒドロフラン(90mL)を入れ、室温で攪拌した。その溶液に、30mLシュレンク管で酢酸パラジウム(150mg)、2,2‘-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフチル(625mg)とテトラヒドロフラン(10mL)を室温で15分間攪拌して調製した触媒溶液を加え、65℃で4時間攪拌した。室温まで冷却後、溶媒を減圧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(中性シリカゲル、ジクロロメタン/ヘキサン=3/7→35/65)で精製したところ、黄色粘性体として中間体4を3.8g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000160
 200mLナスフラスコに、中間体4(7.4g)、テトラヒドロフラン(52mL)、1mol/L塩酸(5.2mL)を入れ、室温で1時間撹拌した。水(50mL)とジクロロメタン(50mL)を加えた後、水相が塩基性になるまで1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を加えてから、分液洗浄した。油相を回収し減圧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(中性シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=15/85→1/1)で精製したところ、黄色粘性体として中間体5を5.0g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000161
 窒素雰囲気下、200mLフラスコに、中間体3(6.2g)、中間体5(4.8g)、炭酸セシウム(5.3g)、トルエン(80mL)を入れ、60℃で攪拌した。その溶液に、50mLシュレンク管で酢酸パラジウム(305mg)、2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2‘,4’,6‘-トリイソプロピルビフェニル(973mg)とトルエン(20mL)を60℃で5分間攪拌して調製した触媒溶液を加え、100℃で2.5時間攪拌した。室温まで冷却後、水(100mL)とトルエン(100mL)を加えて分液洗浄した。溶媒を減圧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(中性シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=15/85)で精製したところ、白色固体として中間体6を8.4g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000162
 窒素雰囲気下、200mLフラスコに、中間体6(8.4g)、1,2,3-トリブロモベンゼン(2.0g)、tert-ブトキシドナトリウム(3.3g)、トルエン(50mL)を入れ、60℃で攪拌した。その溶液に、30mLシュレンク管でトリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム・クロロホルム付加体(197mg)、[4-(N,N-ジメチルアミノ)フェニル]ジ-tert-ブチルホスフィン(414mg)とトルエン(10mL)を60℃で5分間攪拌して調製した触媒溶液を加え、105℃で10時間攪拌した。室温まで冷却後、活性白土を加えてろ過し、溶媒を減圧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(中性シリカゲル、ジクロロメタン/ヘキサン=1/9→1/4→酢酸エチル/ヘキサン=1/4)で精製したところ、白色固体として中間体7を2.0g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000163
 窒素雰囲気下、100mLフラスコに、中間体7(2.0g)、トルエン(40mL)を入れ、ドライアイス・アセトン浴で冷却し、約-50℃で攪拌した。1.6mol/Lのノルマルブチルリチウム/ノルマルヘキサン溶液(1.0mL)をシリンジで少しずつ加えた。ドライアイス・アセトン浴を外して室温で20分間攪拌した後、60℃で30分間攪拌した。室温まで冷却後、約-60℃まで冷却し、三臭化ホウ素(0.3mL)をシリンジで少しずつ加えてから、室温で30分間攪拌した。0℃まで冷却してからジイソプロピルエチルアミン(0.6mL)をシリンジで少しずつ加え、120℃で1時間攪拌した。室温まで冷却後、飽和酢酸ナトリウム水溶液(5mL)を少しずつ加え、その後、水(100mL)とトルエン(100mL)を加えて分液洗浄した。溶媒を減圧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(中性シリカゲル、ジクロロメタン/ヘキサン=15/85)で精製して得られた粗体をジクロロメタン/エタノール混合溶媒で再結晶することで、黄色固体として化合物D-4を0.53g得た。
<合成例5:化合物DC-4の合成>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000164
 窒素雰囲気下、200mLフラスコに、4,4‘-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(6.6g)、1,2,3-トリブロモベンゼン(2.7g)、tert-ブトキシドナトリウム(4.0g)、トルエン(90mL)を入れ、60℃で攪拌した。その溶液に、30mLシュレンク管でトリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム・クロロホルム付加体(241mg)、[4-(N,N-ジメチルアミノ)フェニル]ジ-tert-ブチルホスフィン(495mg)とトルエン(10mL)を60℃で5分間攪拌して調製した触媒溶液を加え、100℃で7時間攪拌した。室温まで冷却後、活性白土を加えてろ過し、溶媒を減圧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(中性シリカゲル、ジクロロメタン/ヘキサン=2/8)で精製したところ、白色固体として中間体8を2.0g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000165
 窒素雰囲気下、100mLフラスコに、中間体8(1.9g)、トルエン(30mL)を入れ、ドライアイス・アセトン浴で冷却し、約-50℃で攪拌した。1.6mol/Lのノルマルブチルリチウム/ノルマルヘキサン溶液(1.5mL)をシリンジで少しずつ加えた。ドライアイス・アセトン浴を外して室温で30分間攪拌した後、60℃で30分間攪拌した。室温まで冷却後、約-60℃まで冷却し、三臭化ホウ素(0.4mL)をシリンジで少しずつ加えてから、室温で30分間攪拌した。0℃まで冷却してからジイソプロピルエチルアミン(0.9mL)をシリンジで少しずつ加え、130℃で1時間攪拌した。室温まで冷却後、飽和酢酸ナトリウム水溶液(5mL)を少しずつ加え、その後、水(100mL)とトルエン(50mL)を加えて分液洗浄した。溶媒を減圧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(中性シリカゲル、ジクロロメタン/ヘキサン=2/8)で精製して得られた粗体をトルエン/メタノール混合溶媒で再沈殿することで、黄色固体として化合物DC-4を0.37g得た。
<合成例6:化合物DC-5の合成>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000166
 窒素雰囲気下、300mLフラスコに、4-(tert-ブチル)-N-(4-イソプロピルフェニル)アニリン(10.4g)、1,2,3-トリブロモベンゼン(5.3g)、tert-ブトキシドナトリウム(8.6g)、キシレン(90mL)を入れ、60℃で攪拌した。その溶液に、30mLシュレンク管でトリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム・クロロホルム付加体(521mg)、[4-(N,N-ジメチルアミノ)フェニル]ジ-tert-ブチルホスフィン(1.07g)とキシレン(10mL)を60℃で15分間攪拌して調製した触媒溶液を加え、100℃で2.5時間、120℃で0.5時間攪拌した。室温まで冷却後、活性白土を加えてろ過し、溶媒を減圧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(中性シリカゲル、ジクロロメタン/ヘキサン=2/8)で精製して得られた粗体を酢酸で洗浄することで、白色固体として中間体9を3.7g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000167
 窒素雰囲気下、100mLフラスコに、中間体9(3.7g)、トルエン(100mL)を入れ、氷浴で冷却し、内温約4℃で攪拌した。1.6mol/Lのノルマルブチルリチウム/ノルマルヘキサン溶液(3.6mL)をシリンジで少しずつ加えた。氷浴を外して室温で20分間攪拌した後、60℃で30分間攪拌した。室温まで冷却後、約-60℃まで冷却し、三臭化ホウ素(1mL)をシリンジで少しずつ加えてから、室温で30分間攪拌した。0℃まで冷却してからジイソプロピルエチルアミン(2.3mL)をシリンジで少しずつ加え、130℃で1時間攪拌した。室温まで冷却後、飽和酢酸ナトリウム水溶液(10mL)を少しずつ加え、その後、水(100mL)とトルエン(200mL)を加えて分液洗浄した。溶媒を減圧濃縮して得られた残渣をジクロロメタン/エタノール混合溶媒で再結晶し、さらに酢酸エチル/エタノール混合溶媒で懸濁洗浄した。得られた粗体を、トルエン/エタノール混合溶媒で再結晶することで、黄色固体として化合物DC-5を0.96g得た。
<発光スペクトルの測定>
[実施例29]
 本発明化合物である化合物D-4をトルエン(分光分析用)に溶解し、2×10-5mol/Lの溶液を調製した。テフロン(登録商標)コック付きの石英セルに移したのち、15分間窒素バブリングをおこない、発光スペクトルを測定した。極大発光波長と半値幅を表14に示す。
 装置:浜松ホトニクス(株) 有機EL量子収率測定装置C9920-02
 (光源:モノクロ光源L9799-01)
 (検出器:マルチチャンネル検出器PMA-11)
 励起光:400nm
[比較例11]
 実施例29において、化合物D-4に代えて化合物DC-4を用いたほかは実施例1と同様にトルエン溶液を調製し、発光スペクトル測定を実施した。極大発光波長と半値幅を表14にまとめた。
[比較例12]
 実施例29において、化合物D-4に代えて化合物DC-5を用いたほかは実施例1と同様にトルエン溶液を調製し、発光スペクトル測定を実施した。極大発光波長と半値幅を表14にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000168
 本発明の第三の態様に係る芳香族化合物TD2であるD-4は、DC-4及びDC-5との比較から、量子収率を損なうことなく短波長化することができることが示された。
<素子実施例(3)>
[実施例30]
有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
 ガラス基板上にインジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜を50nmの厚さに堆積したもの(ジオマテック社製、スパッタ成膜品)を通常のフォトリソグラフィー技術と塩酸エッチングを用いて2mm幅のストライプにパターニングして陽極を形成した。このようにITOをパターン形成した基板を、界面活性剤水溶液による超音波洗浄、超純水による水洗、超純水による超音波洗浄、超純水による水洗の順で洗浄後、圧縮空気で乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
 正孔注入層形成用組成物として、下記式(P-1)の繰り返し構造を有する正孔輸送性高分子化合物3.0質量%と、酸化剤(HI-1)0.6質量%とを、安息香酸エチルに溶解させた組成物を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000169
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000170
 この溶液を、大気中で上記基板上にスピンコートし、大気中ホットプレートで240℃、30分乾燥させ、膜厚40nmの均一な薄膜を形成し、正孔注入層とした。
 次に、下記の構造式(HT-5)を有する電荷輸送性高分子化合物100質量部を、シクロヘキシルベンゼンに溶解させ、3.0質量%の溶液を調製した。
 この溶液を、上記正孔注入層を塗布成膜した基板上に窒素グローブボックス中でスピンコートし、窒素グローブボックス中のホットプレートで230℃、30分間乾燥させ、膜厚40nmの均一な薄膜を形成し、正孔輸送層とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000171
 引続き、発光層の材料として、下記の構造式(H-1)を97質量部、(化合物D-4)を3質量部秤量し、シクロヘキシルベンゼンに溶解させ4.2質量%の溶液を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000172
 この溶液を、上記正孔輸送層を塗布成膜した基板上に窒素グローブボックス中でスピンコートし、窒素グローブボックス中のホットプレートで120℃、20分間乾燥させ、膜厚40nmの均一な薄膜を形成し、発光層とした。
 発光層までを成膜した基板を真空蒸着装置に設置し、装置内を2×10-4Pa以下になるまで排気した。
 次に、下記の構造式(ET-1)および8-ヒドロキシキノリノラトリチウムを2:3の膜厚比で、発光層上に真空蒸着法にて共蒸着し、膜厚30nmの正孔阻止層を形成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000173
 続いて、陰極蒸着用のマスクとして2mm幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極のITOストライプとは直交するように基板に密着させて、アルミニウムをモリブデンボートにより加熱して、膜厚80nmのアルミニウム層を形成して陰極を形成した。以上の様にして、2mm×2mmのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。
 この素子に10mA/cmの電流密度で通電したところ、ピーク波長459nm、半値幅34nmの青色発光が得られた。
[比較例13]
 発光層の組成を、(化合物D-4)の代わりに(化合物DC-5)を用いた他は、実施例30と同様にして素子を作製した。
 この素子に10mA/cmの電流密度で通電したところ、ピーク波長464nm、半値幅31nmの青色発光が得られた。
 実施例30、比較例13の結果から、本発明の有機電界発光素子を用いると、半値幅が狭く、ピーク波長が短波長である青色発光素子を得ることが出来ることが分かる。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は、2020年10月26日出願の日本特許出願(特願2020-179238)、2020年11月18日出願の日本特許出願(特願2020-191793)、2020年12月23日出願の日本特許出願(特願2020-214272)、及び2021年1月22日出願の日本特許出願(特願2021-008876)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明は、有機電界発光素子が使用される各種の分野、例えば、フラットパネル・ディスプレイ(例えばOAコンピュータ用や壁掛けテレビ)や、面発光体としての特徴を生かした光源(例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源)、表示板、標識灯等の分野において、好適に使用することが出来る。
 1 基板
 2 陽極
 3 正孔注入層
 4 正孔輸送層
 5 発光層
 6 電子輸送層
 7 陰極
 8 有機電界発光素子

Claims (11)

  1.  陽極、陰極、第1の有機層、及び第2の有機層を有する有機電界発光素子であって、
     前記第1の有機層は、前記陽極及び前記陰極の間に設けられ、
     前記第1の有機層と前記第2の有機層は隣り合い、
     前記第1の有機層は、下記式(1)で表される多環複素環化合物を含有し、
     前記第2の有機層は、トリアリールアミン構造を有し、かつ架橋基を有さない重合体を含有する、有機電界発光素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(1)中、
     環a、環b及び環cは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環であり、
     Yは、それぞれ独立に、O、N-R又はSであり、
     前記Rは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基又はアルキル基であり、
     前記Rは、前記環a、前記環b及び前記環cからなる群から選択される少なくとも1つの環における、前記Yと結合する原子に隣接する炭素原子と、-O-、-S-、-C(-R-又は単結合によって結合していてもよく、
     前記Rは、水素原子又はアルキル基であり、
     前記隣接する炭素原子は、B及び前記Yを含有する式(1)の中央の縮合2環構造を構成する炭素原子ではない。
     式(1)で表される多環複素環化合物における少なくとも1つの水素原子は、ハロゲン原子又は重水素で置換されていてもよい。)
  2.  前記重合体は、下記式(54)で表される繰り返し単位、下記式(55)で表される繰り返し単位、下記式(56)で表される繰り返し単位、又は下記式(57)で表される繰り返し単位を有する、請求項1に記載の有機電界発光素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式(54)中、
     Ar51は、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び架橋基以外の置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選択される複数の基が連結した基であり、
     Xは、-C(R207)(R208)-、-N(R209)-又は-C(R211)(R212)-C(R213)(R214)-であり、
     R201、R202、R221及びR222は、それぞれ独立して、架橋基以外の置換基を有していてもよいアルキル基であり、
     R207~R209及びR211~R214は、それぞれ独立して、水素原子、架橋基以外の置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、
     a及びbは、それぞれ独立して、0~4の整数であり、
     cは、0~3の整数であり、
     dは、0~4の整数であり、
     R201が複数ある場合は、複数のR201は同一であっても異なっていてもよく、
     R202が複数ある場合は、複数のR202は同一であっても異なっていてもよく、
     R221が複数ある場合は、複数のR221は同一であっても異なっていてもよく、
     R222が複数ある場合は、複数のR222は同一であっても異なっていてもよく、
     i及びjはそれぞれ独立して0~3の整数である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式(55)中、
     Ar51は前記式(54)におけるAr51と同様であり、
     R303及びR306は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基であり、
     R304及びR305は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアラルキル基であり、
     lは、0又は1であり、
     mは、1又は2であり、
     nは、0又は1であり
     pは、0又は1であり、
     qは、0又は1である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式(56)中、
     Ar51は前記式(54)におけるAr51と同様であり、
     Ar41は、架橋基以外の置換基を有していてもよい二価の芳香族炭化水素基、架橋基以外の置換基を有していてもよい二価の芳香族複素環基、又は前記二価の芳香族炭化水素基及び前記二価の芳香族複素環基からなる群から選択される少なくとも1つの基が直接若しくは連結基を介して複数個連結した二価の基であり、
     R441及びR442は、それぞれ独立して、架橋基以外の置換基を有していてもよいアルキル基であり、
     tは、1又は2であり、
     uは、0又は1であり、
     r及びsは、それぞれ独立して、0~4の整数である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式(57)中、
     Ar51は前記式(54)におけるAr51と同様であり、
     R517~R519は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、
     f、g、hは、各々独立して、0~4の整数を表し、
     eは0~3の整数を表し、
     ただし、gが1以上の場合、eは1以上である。)
  3.  前記式(54)におけるa+bが1以上であるか、前記式(55)におけるl+nが1以上であるか、前記式(56)におけるr+sが1以上であるか、又は前記式(57)におけるf+g+hが1以上である、請求項2に記載の有機電界発光素子。
  4.  前記式(54)で表される繰り返し単位、前記式(55)で表される繰り返し単位、前記式(56)で表される繰り返し単位、又は前記式(57)で表される繰り返し単位を有する重合体が、下記式(61)又は下記式(61’)で表される部分構造を含む、請求項2または3に記載の有機電界発光素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式(61)及び式(61’)において、
     R601は式(54)におけるR201またはR202、式(55)におけるR303、R304、R305、又はR406、式(56)におけるR441又はR+、式(57)におけるR517、R518又はR519を表し、-*は隣の原子との結合を表す。
     式(61)が式(54)の部分構造または式(56)の部分構造である場合、Ring Bは縮合環の一部であってもよい。
     式(61)及び式(61’)で表される部分構造は、R601の他に、Ring A及びRing Bに、式(54)の部分構造である場合はR201またはR202、式(55)の部分構造である場合はR303、R304、R305、又はR306、式(56)の部分構造である場合はR441又はR442、式(57)の部分構造である場合はR517、R518又はR519を有していてもよい。)
  5.  前記式(1)におけるYが、N-Rである、請求項1~4のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
  6.  前記式(1)で表される多環複素環化合物が下記式(21)で表される、請求項1~5のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (式(21)中、
     環a、環b、及び環cは前記式(1)と同様であり、
     環dは、B、環aの一部、N及び環bの一部を含んで形成される環を表し、
     環eは、B、環aの一部、N及び環cの一部を含んで形成される環を表し、
     環f及び環gは前記式(1)における環a、環b又は環cと同様であり、
     環fは、環a又は環bのいずれか少なくとも1つの環において、Nと結合する原子に隣接する炭素原子と、-O-、-S-、-C(-R-又は単結合によって結合していてもよく、
     環gは、環a又は環cのいずれか少なくとも1つの環において、Nと結合する原子に隣接する炭素原子と、-O-、-S-、-C(-R-又は単結合によって結合していてもよく、
     前記Rは、水素原子又はアルキル基であり、
     ただし、前記隣接する炭素原子は、B及びNを含む環d及び環eを構成する炭素原子ではなく、
     式(1)で表される多環複素環化合物における少なくとも1つの水素原子は、ハロゲン原子又は重水素で置換されていてもよい。)
  7.  前記式(1)で表される多環複素環化合物が、下記式(71)で表される、請求項1~6のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
     (式(71)において、
     A~Aから選択される少なくとも一つは、電子アクセプター性の置換基であり、
     前記電子アクセプター性の置換基以外のA~Aは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基であり、
     R71~R78は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又はこれらの組み合わせであり、
     点線は、単結合又は結合なしを意味する。)
  8.  R71~R78から選択される少なくとも一つが、電子ドナー性の置換基である、請求項6に記載の有機電界発光素子。
  9.  前記電子アクセプター性の置換基が、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子から選択される少なくとも一つの原子を有するヘテロアリール基である、請求項7又は8に記載の有機電界発光素子。
  10.  式(1)で表される多環複素環化合物が、下記式(81)で表される、請求項1~8のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
     (式(81)中、R81および4つのR82は、各々独立して、水素原子、置換基を有してもよい炭素数10以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6以上20以下の芳香族炭化水素基又は置換基を有してもよい炭素数3以上20以下の芳香族複素環基を表す。
     A81は、下記式(82)で表される構造を表す。
     a80、b80、c80、d80は、各々独立に、0から2の整数を表し、a80~d80のうち少なくとも1つは1以上の整数である。
     式(81)中にA81が複数ある場合、複数のA81は、同一であってもよく異なるものであってもよい。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
    (式(82)中、アスタリクス(*)は、結合部を表し、
     Rは、炭素数5以下のフルオロアルキル基を表し、
     R83は、置換基を有してもよい炭素数10以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6以上20以下の芳香族炭化水素基又は置換基を有してもよい炭素数3以上20以下の芳香族複素環基を表す。
     e80は0から5の整数を表す。
     式(82)中の2個のRは、同一であってもよく異なるものであってもよい。また、式(82)中にR83が複数ある場合、複数のR83は、同一であってもよく異なるものであってもよい。)
  11.  請求項1~10のいずれか1項に記載の有機電界発光素子を備える、有機EL表示装置又は有機EL照明。
     
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