WO2022215580A1 - 発光材料、及び有機電界発光素子 - Google Patents

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紗友里 木寺
洋市 松崎
望都 清野
真帆 城野
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Definitions

  • the present invention relates to a luminescent material and an organic electroluminescence device (referred to as an organic EL device) using the luminescent material in the luminescent layer.
  • Patent Literature 1 discloses an organic EL element that utilizes a TTF (Triplet-Triplet Fusion) mechanism, which is one mechanism of delayed fluorescence.
  • TTF Triplet-Triplet Fusion
  • the TTF mechanism utilizes a phenomenon in which singlet excitons are generated by the collision of two triplet excitons, and is theoretically believed to increase the internal quantum efficiency to 40%.
  • the efficiency is lower than that of phosphorescent organic EL devices, there is a demand for further improvement in efficiency.
  • Patent Document 2 discloses an organic EL element using a thermally activated delayed fluorescence (TADF) mechanism.
  • the TADF mechanism utilizes the phenomenon of reverse intersystem crossing from triplet excitons to singlet excitons in materials with a small energy difference between the singlet and triplet levels. It is believed that it can be increased to 100%.
  • Patent Literature 2 discloses a thermally activated delayed fluorescence material comprising an indolocarbazole compound.
  • Patent Documents 3, 4, and 5 disclose a material composed of a polycyclic aromatic compound containing an indolophenadine skeleton and an organic EL device using the material.
  • an organic EL device using a material composed of a polycyclic aromatic compound containing an indolofenadine skeleton as a light-emitting material.
  • Non-Patent Document 1 discloses a material composed of a polycyclic aromatic compound containing a carbazole skeleton, which is a partial skeleton of an indolofenadine skeleton, and a blue organic EL device using the material as a light-emitting material.
  • a material composed of a polycyclic aromatic compound containing a carbazole skeleton which is a partial skeleton of an indolofenadine skeleton
  • a blue organic EL device using the material as a light-emitting material.
  • it does not have a luminous efficiency that can withstand practical use.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a light-emitting material capable of obtaining a practically useful organic EL device that emits light with high efficiency and has high driving stability, and the same.
  • An object of the present invention is to provide an organic EL device using the method.
  • the present invention is a luminescent material represented by the following general formula (1) or (1-1).
  • each A 1 is independently CR 1 , C or N. However, the number of N present in one six-membered ring containing A 1 in general formula (1) is 2 or less.
  • Each R 1 is independently hydrogen, a cyano group, deuterium, a substituted or unsubstituted diarylamino group having 12 to 44 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylheteroarylamino group having 12 to 44 carbon atoms, a substituted or unsubstituted diheteroarylamino group having 12 to 44 carbon atoms, aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted carbon 3 to 30 aromatic heterocyclic groups, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked.
  • R 1 When R 1 is a substituted or unsubstituted diarylamino group, arylheteroarylamino group, diheteroarylamino group, aromatic hydrocarbon group, or substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group, R 1 has the formula directly with the aromatic ring having A 1 to which R 1 is attached in (1), or —O—, —S—, —Si(R a ) 2 —, —C(R a ) 2 —, or —NR One or more bonds may be formed through a— to form a condensed ring.
  • Each R a is independently hydrogen, deuterium, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted 3 carbon atoms to 30 aromatic heterocyclic groups, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked.
  • Each ring E is independently a heterocyclic ring represented by formula (1a), and the ring E is fused with the adjacent ring at any position.
  • Each X 1 is independently a group represented by Si(R d ) 2 , C(R d ) 2 , O, S, Se, or NL 1 -(Ar 1 ) e .
  • Each R d is independently hydrogen, deuterium, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted 3 carbon atoms to 30 aromatic heterocyclic groups, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked.
  • Each L 1 is independently a substituted or unsubstituted C 6-30 aromatic hydrocarbon group or a substituted or unsubstituted C 3-30 aromatic heterocyclic group
  • each Ar 1 is independently , a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, or 2 to 9 of these aromatic rings are linked is a substituted or unsubstituted linked aromatic group consisting of L 1 is directly connected to the aromatic ring adjacent to the heterocyclic ring to which L 1 is attached, or —O—, —S—, —Si(R c ) 2 —, —C(R c ) 2 —, or —NR
  • One bond may be formed through c- to form a condensed ring.
  • Each R c is independently hydrogen, deuterium, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted 3 carbon atoms to 30 aromatic heterocyclic groups, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked.
  • At least one R 1 or L 1 is directly with the aromatic having A 1 to which R 1 is attached in formula (1) or the aromatic ring to which L 1 is adjacent, or —O—, —S—, —Si One or more bonds may be formed via (R a ) 2 —, —C(R a ) 2 —, or —NR a — to form a condensed ring. Also, at least one L1 may be directly bonded to an adjacent aromatic ring to form a condensed ring.
  • At least one R 1 is a substituted or unsubstituted carbazolyl group, and the aromatic ring to which the carbazolyl group is bonded directly or —O—, —S—, —Si(R a ) 2 —, —C(R a ) 2- or -NR a - may form one or more bonds to form a condensed ring.
  • Each A 2 is independently CR 2 , C or N; However, the number of N present in one six-membered ring containing A 2 in general formula (1-1) is 2 or less.
  • Each R 2 is independently hydrogen, a cyano group, deuterium, a substituted or unsubstituted diarylamino group having 12 to 44 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylheteroarylamino group having 12 to 44 carbon atoms, a substituted or unsubstituted diheteroarylamino group having 12 to 44 carbon atoms, aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted carbon 3 to 30 aromatic heterocyclic groups, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked.
  • R 2 When R 2 is a substituted or unsubstituted diarylamino group, arylheteroarylamino group, diheteroarylamino group, aromatic hydrocarbon group, or substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group, R 2 has the formula directly with the aromatic ring having A 2 to which R 2 is attached in (1-1), or —O—, —S—, —Si(R b ) 2 —, —C(R b ) 2 —, or One or more bonds may be formed through —NR b — to form a condensed ring.
  • Each R b is independently hydrogen, deuterium, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted 3 carbon atoms to 30 aromatic heterocyclic groups, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked.
  • Each ring F is independently an aromatic ring represented by formula (1-1a), and the ring F is fused with an adjacent ring at any position.
  • x, y, w, and z each independently represent 0 or 1;
  • a+b+c+d it is preferable that a+b+c+d ⁇ 2. Also, b and c may be 1, or a and d may be 1.
  • x+y+z+w it is preferable that x+y+z+w ⁇ 2. Also, x and z may be 1, or y and w may be 1.
  • the luminescent material represented by the general formula (1) can be a luminescent material represented by the following general formula (2) or (3).
  • ring E is synonymous with general formula (1).
  • each of the above rings E is independently a group represented by NL 1 -(Ar 1 ) e for X 1 in formula (1a).
  • the light-emitting material represented by the general formula (1) or general formula (1-1) can be a light-emitting material represented by the following general formula (4).
  • each A 1 is independently CR 1 or N.
  • R 1 is the same as R 1 in general formula (1).
  • the number of N present in one six-membered ring containing A 1 in general formula (4) is 2 or less.
  • the light emitting material represented by the general formula (1) or general formula (1-1) has a difference ( ⁇ EST) between the excited singlet energy (S1) and the excited triplet energy (T1) of 0.40 eV or less. is desirable.
  • the present invention also provides an organic electroluminescence device comprising one or more light-emitting layers between an anode and a cathode facing each other, wherein at least one light-emitting layer contains the above-described light-emitting material. is.
  • the luminescent material of the present invention it is possible to obtain a practically useful organic EL device that emits light with high efficiency and has high driving stability.
  • the luminescent material of the invention also exhibits a maximum wavelength in the blue, light blue or green spectral region. This luminescent material exhibits a wavelength maximum in particular between 410 nm and 550 nm, preferably between 430 nm and 495 nm.
  • the photoluminescence quantum yield of the luminescent material of the present invention can be 40% or more. Use of the luminescent materials of the present invention results in more efficient devices. Further, an organic EL device having a light-emitting layer containing this has high luminous efficiency and color.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a structural example of an organic EL device used in the present invention.
  • the luminescent material of the present invention is represented by the general formula (1) or general formula (1-1).
  • it is a luminescent material represented by the general formula (2), general formula (3), or general formula (4).
  • the organic EL device of the present invention has one or more light-emitting layers between an anode and a cathode facing each other, and at least one of the light-emitting layers is represented by general formula (1) or general formula (1-1). It contains the represented compound as a light-emitting material.
  • This organic EL device has a plurality of layers between an anode and a cathode facing each other. At least one of the layers is a light-emitting layer, and the light-emitting layer can contain a host material if necessary.
  • General formula (1) will be described below.
  • the compound represented by general formula (1) typically has a structure in which a plurality of indole rings are condensed to a phenazine ring or a structure similar thereto.
  • a 1 is CR 1 , N, or a carbon atom.
  • the number of N in A 1 present in one six-membered ring containing A 1 in general formula (1) is 2 or less.
  • This six-membered ring containing A 1 may be fused with the adjacent ring E, in which case two of A 1 are carbon atoms, which are shared with ring E.
  • Each R 1 is independently hydrogen, a cyano group, deuterium, a substituted or unsubstituted diarylamino group having 12 to 44 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylheteroarylamino group having 12 to 44 carbon atoms, a substituted or unsubstituted diheteroarylamino group having 12 to 44 carbon atoms, aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted carbon 3 to 30 aromatic heterocyclic groups, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked.
  • R 1 represents an unsubstituted diarylamino group, an unsubstituted arylheteroarylamino group, an unsubstituted diheteroarylamino group, or an aliphatic hydrocarbon group
  • specific examples include diphenylamino, dibiphenylamino, Phenylbiphenylamino, naphthylphenylamino, dinaphthylamino, dianthranylamino, diphenanthrenylamino, dibenzofuranylphenylamino, dibenzofuranylbiphenylamino, bisdibenzofuranylamino, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl , hexyl, heptyl, octyl, nonyl and decyl.
  • R 1 being an unsubstituted aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, or a linked aromatic group
  • R 1 being an unsubstituted aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, or a linked aromatic group
  • benzene naphthalene, acenaphthene, acenaphthylene, azulene, anthracene, chrysene, pyrene, phenanthrene, triphenylene, fluorene, benzo[a]anthracene, pyridine, pyrimidine, triazine, thiophene, isothiazole, thiazole, pyridazine, pyrrole, pyrazole, imidazole, triazole, thiadiazole, pyrazine, furan, isoxazole, quinoline, isoquinoline, quinoxaline, quinazoline, thiadiazole , phthalazine, t
  • aromatic hydrocarbon group the aromatic heterocyclic group, or the linked aromatic group may each have a substituent.
  • the substituent is a cyano group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a diarylamino group having 12 to 30 carbon atoms, an arylheteroarylamino group having 12 to 30 carbon atoms, and 12 carbon atoms. diheteroarylamino groups of up to 30, alkoxy groups of 1 to 10 carbon atoms, aryloxy groups of 6 to 18 carbon atoms, alkylthio groups of 1 to 10 carbon atoms, and arylthio groups of 6 to 18 carbon atoms.
  • the substituent when it is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, it may be linear, branched or cyclic.
  • the diarylamino group, arylheteroarylamino group, diheteroarylamino group, aryloxy group, and arylthio group are the aromatic hydrocarbon group, the aromatic heterocyclic group, the aromatic ring of the linked aromatic group, Alternatively, when substituting an aryl group or heteroaryl group contained in a diarylamino group, an arylheteroarylamino group, or a diheteroarylamino group, nitrogen and carbon, oxygen and carbon, or sulfur and carbon are bonded with a single bond.
  • the number of substituents is 0-5, preferably 0-2.
  • the number of carbon atoms in the substituent is not included in the calculation of the number of carbon atoms. However, it is preferable that the total carbon number including the carbon number of the substituent satisfies the above range.
  • substituents include cyano, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, diphenylamino, naphthylphenylamino, dinaphthylamino, dianthranylamino, and diphenane.
  • Threnylamino dibenzofuranylphenylamino, dibenzofuranylbiphenylamino, bisdibenzofuranylamino, methoxy, ethoxy, phenol, diphenyloxy, methylthio, ethylthio, thiophenol, or diphenylthio.
  • cyano methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, diphenylamino, naphthylphenylamino, dinaphthylamino, dibenzofuranylphenylamino, dibenzofuranylbiphenylamino, bisdibenzofuranylamino , phenol, or thiophenol.
  • a linked aromatic group refers to an aromatic group in which the carbon atoms of the aromatic rings of the aromatic group are linked by single bonds.
  • An aromatic group is an aromatic group in which two or more are linked, and these may be linear or branched.
  • the aromatic group may be an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and plural aromatic groups may be the same or different.
  • Aromatic groups that correspond to linking aromatic groups are different from substituted aromatic groups.
  • hydrogen may be deuterium. That is, in the general formulas (1) to (4), (1-1), etc., part or all of H in a skeleton such as carbazole and a substituent such as R 1 and Ar 1 is deuterium. good too.
  • Each ring E is independently a heterocyclic ring represented by formula (1a), and ring E is fused to an adjacent ring at any position.
  • each X 1 is independently a divalent group represented by Si(R d ) 2 , C(R d ) 2 , O, S, Se, or NL 1 -(Ar 1 ) e ; O, S, or NL 1 -(Ar 1 ) e is preferred, and NL 1 -(Ar 1 ) e is more preferred.
  • Each R d is independently hydrogen, deuterium, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted 3 carbon atoms to 30 aromatic heterocyclic groups, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked.
  • an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms More preferably, hydrogen, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic ring having 2 to 12 carbon atoms or a substituted or unsubstituted linked aromatic group formed by linking 2 to 4 of these aromatic groups.
  • R d is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, or Specific examples of substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked are the same as in the case of R 1 .
  • Each L 1 independently represents a substituted or unsubstituted C 6-30 aromatic hydrocarbon group or a substituted or unsubstituted C 3-30 aromatic heterocyclic group. Preferably, it represents a substituted or unsubstituted C6-C20 aromatic hydrocarbon group or a substituted or unsubstituted C2-C20 aromatic heterocyclic group. More preferably, it represents a substituted or unsubstituted C6-C10 aromatic hydrocarbon group or a substituted or unsubstituted C2-C12 aromatic heterocyclic group.
  • unsubstituted L 1 examples include benzene, naphthalene, acenaphthene, acenaphthylene, azulene, anthracene, chrysene, pyrene, phenanthrene, triphenylene, fluorene, benzo[a]anthracene, pyridine, pyrimidine, triazine, thiophene, isothiazole, Thiazole, pyridazine, pyrrole, pyrazole, imidazole, triazole, thiadiazole, pyrazine, furan, isoxazole, quinoline, isoquinoline, quinoxaline, quinazoline, thiadiazole, phthalazine, tetrazole, indole, benzofuran, benzothiophene, benzoxazole, benzothiazole, indazole, benz A group obtained by removing 1+e
  • Ar 1 is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, or the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group. It represents a substituted or unsubstituted linked aromatic group composed of linked aromatic rings of 2 to 9 aromatic groups selected from cyclic groups.
  • a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic ring represents a substituted or unsubstituted linked aromatic group formed by connecting 2 to 6 aromatic rings of an aromatic group selected from groups.
  • a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 12 carbon atoms, or the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group It represents a substituted or unsubstituted linked aromatic group formed by linking 2 to 4 aromatic rings of an aromatic group selected from cyclic groups.
  • aromatic hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group and linked aromatic group are also referred to as aromatic groups.
  • unsubstituted aromatic groups include benzene, naphthalene, acenaphthene, acenaphthylene, azulene, anthracene, chrysene, pyrene, phenanthrene, triphenylene, fluorene, benzo[a]anthracene, pyridine, pyrimidine, triazine, thiophene, iso Thiazole, thiazole, pyridazine, pyrrole, pyrazole, imidazole, triazole, thiadiazole, pyrazine, furan, isoxazole, quinoline, isoquinoline, quinoxaline, quinazoline, thiadiazole, phthalazine, tetrazole, indole, benzofuran, benzothiophene, benzoxazole, benzothiazole, indazole , benzimidazole, benzo
  • Preferred embodiments of general formula (1) include general formula (2), general formula (3), and general formula (4).
  • general formulas (1) to (4) common symbols have the same meanings.
  • General formula (2) corresponds to a structure in which b and c are both 1 and a and d are 0 in general formula (1).
  • Ring E has the same definition as in general formula (1).
  • General formula (3) corresponds to a structure in which both a and d are 1 and b and c are 0 in general formula (1).
  • Ring E has the same definition as in general formula (1).
  • the general formula (4) corresponds to a structure in which a, b, c and d are all 0 in the general formula (1).
  • each A 1 is CR 1 or N independently.
  • R 1 is the same as the general formula (1).
  • the number of N in A 1 present in one six-membered ring containing A 1 in general formula (4) is 2 or less.
  • R 1 is a substituted or unsubstituted diarylamino group, arylheteroarylamino group, diheteroarylamino group, aromatic hydrocarbon group, or substituted or unsubstituted aromatic
  • R 1 is directly with the aromatic ring having A 1 to which R 1 is attached in formula (1), or —O—, —S—, —Si(R a ) 2 —,
  • One or more bonds may be formed via —C(R a ) 2 — or —NR a — to form a condensed ring.
  • Each R a is independently hydrogen, deuterium, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted 3 carbon atoms to 30 aromatic heterocyclic groups, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked.
  • an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms More preferably, hydrogen, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic ring having 3 to 12 carbon atoms or a substituted or unsubstituted linked aromatic group formed by linking 2 to 4 of these aromatic groups.
  • R a is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, or Specific examples of substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked are the same as in the case of R 1 .
  • R 1 is a substituted or unsubstituted diarylamino group, arylheteroarylamino group, diheteroarylamino group, aromatic hydrocarbon group, or substituted or unsubstituted aromatic a heterocyclic group directly with the aromatic ring to which R 1 is bonded, or —O—, —S—, —Si(R a ) 2 —, —C(R a ) 2 —, or —NR a —
  • structures such as the following exemplary compounds (D226) to (D236) can be obtained.
  • R 1 is a substituted or unsubstituted diarylamino group, arylheteroarylamino group, diheteroarylamino group, aromatic hydrocarbon group, or substituted or unsubstituted aromatic a heterocyclic group directly with the aromatic ring to which R 1 is bonded, or —O—, —S—, —Si(R a ) 2 —, —C(R a ) 2 —, or —NR a —
  • structures such as the following exemplary compounds (D237) to (D240) can be obtained.
  • Each R c is independently hydrogen, deuterium, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted 3 carbon atoms to 30 aromatic heterocyclic groups, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked.
  • an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms More preferably, hydrogen, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic ring having 3 to 12 carbon atoms or a substituted or unsubstituted linked aromatic group formed by linking 2 to 4 of these aromatic groups.
  • R c is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, or Specific examples of substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked are the same as in the case of R 1 .
  • the general formula (1-1) will be explained below.
  • the compound represented by general formula (1-1) typically has a structure in which a plurality of benzene rings are condensed to a phenazine ring or a structure similar thereto.
  • One of preferred embodiments is represented by general formula (4).
  • a 2 is CR 2 , N, or a carbon atom.
  • the number of N in A 2 present in one six-membered ring containing A 2 in general formula (1-1) is 2 or less.
  • This six-membered ring containing A2 may be fused to the adjacent ring F, in which case two of A2 are carbon atoms, which are shared with ring F.
  • Each R 2 is independently hydrogen, a cyano group, deuterium, a substituted or unsubstituted diarylamino group having 12 to 44 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylheteroarylamino group having 12 to 44 carbon atoms, a substituted or unsubstituted diheteroarylamino group having 12 to 44 carbon atoms, aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted carbon 3 to 30 aromatic heterocyclic groups, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked.
  • R 2 Specific examples of unsubstituted R 2 are the same as those of R 1 .
  • R 2 is a substituted or unsubstituted diarylamino group, arylheteroarylamino group, diheteroarylamino group, aromatic hydrocarbon group, or substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic ring.
  • R 2 is a substituted or unsubstituted diarylamino group, arylheteroarylamino group, diheteroarylamino group, aromatic hydrocarbon group, or substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic ring.
  • R 2 is directly with the aromatic ring having A 2 to which R 2 is attached in formula (1-1), or —O—, —S—, —Si(R b ) 2 —,
  • the structure can be as shown in the following exemplary compound (D169).
  • Each R b is independently hydrogen, deuterium, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted 3 carbon atoms to 30 aromatic heterocyclic groups, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked.
  • an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms More preferably, hydrogen, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic ring having 2 to 12 carbon atoms or a substituted or unsubstituted linked aromatic group formed by linking 2 to 4 of these aromatic groups.
  • R b is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, or Specific examples of substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 9 of these aromatic groups are linked are the same as in the case of R 1 .
  • luminescent materials represented by general formulas (1) to (4) and (1-1) are shown below, but are not limited to these exemplary compounds.
  • the organic EL By including the light emitting material represented by the general formula (1) or general formula (1-1) in the light emitting layer, the organic EL emits light with high efficiency and has high driving stability and is excellent in practical use. element.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structural example of a general organic EL device used in the present invention, wherein 1 is a substrate, 2 is an anode, 3 is a hole injection layer, 4 is a hole transport layer, and 5 is a light emitting layer. , 6 represents the electron transport layer and 7 represents the cathode.
  • the organic EL device of the present invention may have an exciton blocking layer adjacent to the light emitting layer, or may have an electron blocking layer between the light emitting layer and the hole injection layer.
  • the exciton blocking layer can be inserted either on the cathode side or the anode side of the light-emitting layer, or both can be inserted at the same time.
  • the organic EL device of the present invention has an anode, a light-emitting layer, and a cathode as essential layers. It is preferable to have a hole blocking layer between the transport layers.
  • the hole injection transport layer means either or both of the hole injection layer and the hole transport layer
  • the electron injection transport layer means either or both of the electron injection layer and the electron transport layer.
  • the organic EL element As described above, the layers constituting the laminated structure on the substrate other than the electrodes such as the anode and the cathode are sometimes collectively referred to as the organic layer.
  • the organic EL device of the present invention is preferably supported by a substrate.
  • the substrate is not particularly limited as long as it is conventionally used in organic EL elements, and can be made of, for example, glass, transparent plastic, quartz, or the like.
  • anode material in the organic EL element a material having a large work function (4 eV or more) metal, alloy, electrically conductive compound, or a mixture thereof is preferably used.
  • electrode materials include metals such as Au, conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 and ZnO.
  • a material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) that is amorphous and capable of forming a transparent conductive film may also be used.
  • the anode may be formed by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and forming a pattern of a desired shape by photolithography.
  • a pattern may be formed through a mask having a desired shape during vapor deposition or sputtering of the electrode material.
  • a coatable substance such as an organic conductive compound
  • a wet film forming method such as a printing method or a coating method may be used.
  • the transmittance is desirably higher than 10%, and the sheet resistance of the anode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less.
  • the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.
  • a cathode material a material composed of a metal having a small work function (4 eV or less) (referred to as an electron-injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof is used.
  • electrode materials include sodium, sodium-potassium alloys, magnesium, lithium, magnesium/copper mixtures, magnesium/silver mixtures, magnesium/aluminum mixtures, magnesium/indium mixtures, aluminum/aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, indium, lithium/aluminum mixtures, rare earth metals and the like.
  • a mixture of an electron injection metal and a second metal that has a higher work function and is more stable such as a magnesium/silver mixture, magnesium /aluminum mixtures, magnesium/indium mixtures, aluminum/aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium/aluminum mixtures, aluminum and the like are suitable.
  • the cathode can be produced by forming a thin film of these cathode materials by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the sheet resistance of the cathode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 ⁇ m, preferably 50 to 200 nm.
  • the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 ⁇ m, preferably 50 to 200 nm.
  • a transparent or translucent cathode can be produced by forming the above metal in a thickness of 1 to 20 nm on the cathode and then forming the conductive transparent material mentioned in the explanation of the anode thereon. By applying this, it is possible to fabricate a device in which both the anode and the cathode are transparent.
  • the light-emitting layer is a layer that emits light after recombination of holes and electrons injected from the anode and the cathode to generate excitons.
  • a light-emitting material represented by general formula (1) or general formula (1-1) may be used alone, or this light-emitting material may be used together with a host material. When a light-emitting material is used with a host material, the light-emitting material is responsible for light emission in the device.
  • the content of the luminescent material is preferably 0.1 to 50 wt%, more preferably 0.1 to 40 wt%, relative to the host material.
  • host materials used in phosphorescent light-emitting devices and fluorescent light-emitting devices can be used.
  • Known host materials that can be used include compounds having hole-transporting ability and electron-transporting ability and having a high glass transition temperature, and the triplet excitation energy (T1 ), preferably have a triplet excitation energy (T1) greater than .
  • T1 triplet excitation energy
  • a TADF-active compound may be used as the host material. preferable.
  • host materials are known from many patent documents, etc., and can be selected from them.
  • Specific examples of the host material include, but are not limited to, indole compounds, carbazole compounds, indolocarbazole compounds, pyridine compounds, pyrimidine compounds, triazine compounds, triazole compounds, oxazole compounds, oxadiazole compounds, and imidazole compounds.
  • Carbazole compounds, indolocarbazole compounds, pyridine compounds, pyrimidine compounds, triazine compounds, anthracene compounds, triphenylene compounds, carborane compounds, and porphyrin compounds are preferred.
  • Only one type of host may be used in one light-emitting layer, or two or more types of hosts may be used.
  • at least one is preferably an electron-transporting compound such as the triazine compound or anthracene compound described above, and the other hosts are carbazole compounds or indolocarbazole compounds. It is preferably a hole-transporting compound such as
  • each host is vapor-deposited from a different vapor deposition source, or a pre-mixture is formed by pre-mixing before vapor deposition so that multiple types of hosts can be simultaneously vapor-deposited from one vapor deposition source. .
  • the light-emitting material and the host material can be vapor-deposited from different vapor deposition sources, or the light-emitting material and the host material can be simultaneously vapor-deposited from one vapor deposition source by premixing them before vapor deposition to form a premix.
  • premixing method a method that can mix uniformly as much as possible is desirable, and examples thereof include pulverization and mixing, heating and melting under reduced pressure or in an inert gas atmosphere such as nitrogen, and sublimation.
  • the method is not limited.
  • the form of the host and its preliminary mixture may be powder, stick, or granule.
  • the injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer to reduce driving voltage and improve luminance. and between the cathode and the light-emitting layer or electron-transporting layer.
  • An injection layer can be provided as required.
  • the hole-blocking layer has the function of an electron-transporting layer. can improve the recombination probability of electrons and holes in the light-emitting layer.
  • the hole blocking layer can be any known hole blocking material. Also, a plurality of types of hole blocking materials may be used in combination.
  • Electron blocking layer has the function of a hole-transporting layer, and by blocking electrons while transporting holes, it is possible to improve the probability of recombination of electrons and holes in the light-emitting layer.
  • a known electron blocking layer material can be used as the material for the electron blocking layer.
  • Exciton blocking layer is a layer that prevents excitons generated by recombination of holes and electrons in the light-emitting layer from diffusing into the charge-transporting layer. It becomes possible to efficiently confine them in the light-emitting layer, and the light-emitting efficiency of the device can be improved.
  • An exciton blocking layer can be inserted between two adjacent light-emitting layers in a device in which two or more light-emitting layers are adjacent to each other.
  • a known exciton blocking layer material can be used as a material for such an exciton blocking layer.
  • Layers adjacent to the light-emitting layer include a hole-blocking layer, an electron-blocking layer, an exciton-blocking layer, and the like. Become.
  • the hole-transporting layer is made of a hole-transporting material having a function of transporting holes, and the hole-transporting layer can be provided as a single layer or multiple layers.
  • the hole-transporting material has either hole injection or transport or electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. Any compound can be selected from conventionally known compounds and used for the hole transport layer. Examples of such hole-transporting materials include porphyrin derivatives, arylamine derivatives, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene.
  • arylamine derivatives fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, conductive polymer oligomers, especially thiophene oligomers, etc.
  • porphyrin derivatives, arylamine derivatives and styrylamine derivatives can also be used.
  • an arylamine compound is used.
  • the electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and the electron transport layer can be provided as a single layer or multiple layers.
  • the electron-transporting material (sometimes also serving as a hole-blocking material) should have the function of transmitting electrons injected from the cathode to the light-emitting layer.
  • any compound can be selected and used from conventionally known compounds.
  • each layer when producing the organic EL element of the present invention is not particularly limited, and it may be produced by either a dry process or a wet process.
  • S1 and T1 are measured as follows.
  • a sample compound thermalally activated delayed fluorescence material
  • a quartz substrate by a vacuum vapor deposition method at a degree of vacuum of 10 ⁇ 4 Pa or less to form a vapor-deposited film with a thickness of 100 nm.
  • S1 measures the emission spectrum of this deposited film, draws a tangent line to the rising edge of the emission spectrum on the short wavelength side, and obtains the wavelength value ⁇ edge [nm] at the intersection of the tangent line and the horizontal axis using the following formula (i). to calculate S1.
  • S1[eV] 1239.85/ ⁇ edge (i)
  • T1 measures the phosphorescent spectrum of the vapor deposited film, draws a tangent line to the rise on the short wavelength side of the phosphorescent spectrum, and calculates the wavelength value ⁇ edge [nm] at the intersection of the tangent line and the horizontal axis by the formula (ii). to calculate T1.
  • T1[eV] 1239.85/ ⁇ edge (ii)
  • Example 1 A thin film shown below was formed on a quartz substrate at a degree of vacuum of 4.0 ⁇ 10 ⁇ 5 Pa by a vacuum deposition method.
  • BH-1 as a host and compound (D1) as a dopant were co-deposited from different deposition sources to form a light-emitting layer having a thickness of 100 nm. At this time, the co-evaporation was carried out under the condition that the concentration of the compound (D1) was 2% by mass.
  • An organic thin film according to Example 1 was produced.
  • the above organic thin film was subjected to photoluminescence quantum yield (PLQY) measurement using the Absolute PL Quantum Yield Measurement C9920-03G system (Hamamatsu Photonics Co., Ltd.).
  • PLQY photoluminescence quantum yield
  • C9920-03G Absolute PL Quantum Yield Measurement C9920-03G system
  • the photoexcitation and emission spectrum of the organic thin film can be continuously measured, and the PLQY of the organic thin film can be calculated by calculating the energy balance at this time.
  • Maximum emission wavelength, half-width, PLQY and CIE coordinates are determined using software U6039-05 version 3.6.0. Maximum emission wavelength and half-width are given in nm, PLQY in % and CIE coordinates as x,y values.
  • the excitation wavelength in PLQY measurement was set to 340 nm.
  • Example 2 An organic thin film according to Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that the compound (D69) was used as the dopant.
  • Example 3 A solution was prepared by adjusting the concentration of compound (D41) to 5 ⁇ 10 ⁇ 6 M in toluene. For this solution, the maximum emission wavelength, half width, PLQY and CIE coordinates were determined in the same manner as in Example 1.
  • Example 4 A solution was prepared by adjusting the concentration of compound (D122) to 5 ⁇ 10 ⁇ 6 M in toluene. For this solution, the maximum emission wavelength, half width, PLQY and CIE coordinates were determined in the same manner as in Example 1.
  • Comparative example 1 An organic thin film was prepared in the same manner as in Example 1, except that BH-1 was used as the dopant.
  • Table 1 shows the results of measuring the maximum emission wavelength, half width, chromaticity (CIEx, CIEy) and PLQY of the emission spectrum of the produced organic thin film and solution.
  • the luminescent material of the present invention has highly efficient characteristics, and it can be seen from the maximum emission wavelength that it emits blue light.
  • Example 5 Each thin film shown below was laminated at a degree of vacuum of 4.0 ⁇ 10 ⁇ 5 Pa by a vacuum deposition method on a glass substrate on which an anode made of ITO with a film thickness of 70 nm was formed.
  • HAT-CN shown above was formed to a thickness of 10 nm as a hole injection layer on ITO, and then HT-1 was formed to a thickness of 25 nm as a hole transport layer.
  • HT-2 was formed with a thickness of 5 nm as an electron blocking layer.
  • BH-2 as a host and compound (D122) as a dopant were co-deposited from different vapor deposition sources to form a light-emitting layer having a thickness of 30 nm.
  • Table 2 shows the maximum emission wavelength, external quantum efficiency, and lifetime of the produced organic EL device.
  • the maximum emission wavelength and external quantum efficiency are values at a drive current density of 2.5 mA/cm 2 , and are initial characteristics.
  • the lifetime was measured by measuring the time until the brightness decayed to 90% of the initial brightness when the driving current density was 40 mA/cm 2 .
  • the organic EL device using the luminescent material of the present invention has high characteristics, and it can be seen from the maximum emission wavelength that it emits blue light. In addition, particularly excellent results were obtained with respect to life characteristics.
  • the luminescent material of the present invention it is possible to obtain a practically useful organic EL device that emits light with high efficiency and has high driving stability.
  • the luminescent material of the invention also exhibits a maximum wavelength in the blue, light blue or green spectral region. This luminescent material exhibits a wavelength maximum in particular between 410 nm and 550 nm, preferably between 430 nm and 495 nm.
  • the photoluminescence quantum yield of the luminescent material of the present invention can be 40% or more. Use of the luminescent materials of the present invention results in more efficient devices. Further, an organic EL device having a light-emitting layer containing this has high luminous efficiency and color.

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Abstract

発光材料と、これを用いた高発光効率、長寿命な有機ＥＬ素子を提供する。　下記一般式（１）等で表される発光材料と、この発光材料を発光層に含む有機ＥＬ素子である。 （ここで、Ａ１はＣＲ１、Ｃ又はＮであり、環Ｅは式（１a）で表される複素環であり、Ｘ１はＯ、Ｓ、Ｓｅ、又はＮ－Ｌ１－（Ａｒ１）ｅ等で表される基である。ａ、ｂ、ｃ、及びｄは、０又は１を表すが、Ｒ１又はＬ１が隣接する芳香族環と縮合環を形成しないとき、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１であることはない。）

Description

発光材料、及び有機電界発光素子
　本発明は、発光材料と、それを発光層に用いた有機電界発光素子（有機ＥＬ素子という）に関するものである。
　有機ＥＬ素子に電圧を印加することで、陽極から正孔が、陰極からは電子がそれぞれ発光層に注入される。そして発光層において、注入された正孔と電子が再結合し、励起子が生成される。この際、電子スピンの統計則により、一重項励起子及び三重項励起子が１：３の割合で生成する。一重項励起子による発光を用いる蛍光発光型の有機ＥＬ素子は、内部量子効率は２５％が限界であるといわれている。一方で三重項励起子による発光を用いる燐光発光型の有機ＥＬ素子は、一重項励起子から項間交差が効率的に行われた場合には、内部量子効率が１００％まで高められることが知られている。　
　近年では、燐光型有機ＥＬ素子の長寿命化技術が進展し、携帯電話等のディスプレイへ応用されつつある。しかしながら、青色の有機ＥＬ素子に関しては、実用的な燐光発光型の有機ＥＬ素子は開発されておらず、高効率であり、且つ長寿命な青色有機ＥＬ素子の開発が求められている。
　さらに最近では、遅延蛍光を利用した高効率の遅延蛍光型の有機ＥＬ素子の開発がなされている。例えば特許文献１には、遅延蛍光のメカニズムの１つであるＴＴＦ（Ｔｒｉｐｌｅｔ－Ｔｒｉｐｌｅｔ　Ｆｕｓｉｏｎ）機構を利用した有機ＥＬ素子が開示されている。ＴＴＦ機構は２つの三重項励起子の衝突によって一重項励起子が生成する現象を利用するものであり、理論上内部量子効率を４０％まで高められると考えられている。しかしながら、燐光発光型の有機ＥＬ素子と比較すると効率が低いため、更なる効率の改良が求められている。　
　一方で特許文献２では、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ；Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ　Ａｃｔｉｖａｔｅｄ　Ｄｅｌａｙｅｄ　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）機構を利用した有機ＥＬ素子が開示されている。ＴＡＤＦ機構は一重項準位と三重項準位のエネルギー差が小さい材料において三重項励起子から一重項励起子への逆項間交差が生じる現象を利用するものであり、理論上内部量子効率を１００％まで高められると考えられている。具体的に、特許文献２では、インドロカルバゾール化合物からなる熱活性化遅延蛍光材料を開示している。
　また、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５では、インドロフェナジン骨格を含む多環芳香族化合物からなる材料とそれを用いた有機ＥＬ素子が開示されている。しかしながら、インドロフェナジン骨格を含む多環芳香族化合物からなる材料を発光材料として使用した有機ＥＬ素子は開示されていない。　
　また、非特許文献１では、インドロフェナジン骨格の部分骨格であるカルバゾール骨格を含む多環芳香族化合物からなる材料とそれを発光材料として用いた青色の有機ＥＬ素子が開示されている。しかしながら、実用に耐えうる発光効率を有していない。
ＷＯ２０１０／１３４３５０号公報 ＷＯ２０１１／０７０９６３号公報 特開２０１２－２３４８７３号公報 ＷＯ２０１４／００８９６７号公報 ＣＮ特許公開１１１８９２６０７号
Journal of Material Chemistry C, 2017, Volume5, Issue 3, 709
　有機ＥＬ素子をフラットパネルディスプレイ等の表示素子や光源として応用するためには、素子の発光効率を改善すると同時に駆動時の安定性を十分に確保する必要がある。本発明は、このような現状を鑑みてなされたものであり、高効率で発光し、且つ高い駆動安定性を有して実用上有用な有機ＥＬ素子を得ることができる発光材料、及びこれを用いた有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
　すなわち、本発明は、下記一般式（１）又は（１－１）で表される発光材料である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　ここで、Ａ１はそれぞれ独立にＣＲ１、Ｃ又はＮである。但し、一般式（１）でＡ１を含んだ一つの六員環中に存在するＮの数は２以下である。Ｒ１は、それぞれ独立に、水素、シアノ基、重水素、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のジアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のアリールヘテロアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のジヘテロアリールアミノ基、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。Ｒ１が置換若しくは未置換のジアリールアミノ基、アリールヘテロアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基、芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の芳香族複素環基であるとき、Ｒ１は、式（１）中でＲ１が結合するＡ１を有する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒa）２―、―Ｃ（Ｒa）２―、又は―ＮＲa―を介して１つ以上の結合を形成し、縮合環を形成してもよい。Ｒaは、それぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。
　環Ｅはそれぞれ独立して、式（１a）で表される複素環であり、環Ｅは隣接する環と任意の位置で縮合する。Ｘ１はそれぞれ独立して、Ｓｉ（Ｒｄ）２、Ｃ（Ｒｄ）２、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、又はＮ－Ｌ１－（Ａｒ１）ｅで表される基である。Ｒｄは、それぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。Ｌ１はそれぞれ独立して、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基であり、Ａｒ１はそれぞれ独立して、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族環が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。Ｌ１は、Ｌ１が結合する複素環と隣接する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒｃ）２―、―Ｃ（Ｒｃ）２―、又は―ＮＲｃ―を介して１つの結合を形成し、縮合環を形成してもよい。Ｒｃは、それぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。ａ、ｂ、ｃ、及びｄはそれぞれ独立して、０又は１を表し、ｅはそれぞれ独立して、０～５の整数を表す。但し、Ｒ１又はＬ１が、Ｒ１又はＬ１が結合する芳香族環やその隣接する芳香族環と縮合環を形成しないとき、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１であることはない。　
　少なくとも一つのＲ１又はＬ１が、式（１）中でＲ１が結合するＡ１を有する芳香族若しくはＬ１が隣接する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒa）２―、―Ｃ（Ｒa）２―、又は―ＮＲa―を介して１つ以上の結合を形成し、縮合環を形成することがよい。また、少なくとも一つのＬ１が隣接する芳香族環と直接結合し縮合環を形成することもよい。少なくとも一つのＲ１が置換若しくは未置換のカルバゾリル基であり、該カルバゾリル基が結合する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒａ）２―、―Ｃ（Ｒａ）２―、又は―ＮＲａ―を介して１つ以上の結合を形成し、縮合環を形成してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Ａ２はそれぞれ独立にＣＲ２、Ｃ又はＮである。但し、一般式（１－１）でＡ２を含んだ一つの六員環中に存在するＮの数は２以下である。Ｒ２は、それぞれ独立に、水素、シアノ基、重水素、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のジアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のアリールヘテロアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のジヘテロアリールアミノ基、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。Ｒ２が置換若しくは未置換のジアリールアミノ基、アリールヘテロアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基、芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の芳香族複素環基であるとき、Ｒ２は、式（１－１）中でＲ２が結合するＡ２を有する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒｂ）２―、―Ｃ（Ｒｂ）２―、又は―ＮＲｂ―を介して１つ以上の結合を形成し、縮合環を形成してもよい。Ｒｂは、それぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。環Ｆはそれぞれ独立して、式（１－１a）で表される芳香族環であり、環Ｆは隣接する環と任意の位置で縮合する。
ｘ、ｙ、ｗ、及びｚはそれぞれ独立して、０又は１を表す。
　上記一般式（１）において、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≧２であることがよい。また、ｂ及びｃが１であること、又はａ及びｄが１であることもよい。　
　上記一般式（１－１）において、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ≧２であることがよい。また、ｘ及びｚが１であること、又はｙ及びｗが１であることもよい。　
　上記一般式（１）で表される発光材料は、下記一般式（２）又は一般式（３）で表される発光材料であることができる。ここで、環Ｅは一般式（１）と同義である。　　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　上記環Ｅのそれぞれが独立して式（１a）中のＸ１がＮ－Ｌ１－（Ａｒ１）ｅで表される基であることがよい。　
　上記一般式（１）、又は一般式（１－１）で表される発光材料は、下記一般式（４）で表される発光材料であることができる。　　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　ここで、Ａ１はそれぞれ独立にＣＲ１、又はＮである。Ｒ１は一般式（１）のＲ１と同意である。但し、一般式（４）でＡ１を含んだ一つの六員環中に存在するＮの数は２以下である。　
　上記一般式（１）又は一般式（１－１）で表される発光材料は、励起一重項エネルギー（Ｓ１）と励起三重項エネルギー（Ｔ１）の差（ΔＥＳＴ）が０．４０ｅＶ以下であることが望ましい。　
　また本発明は、対向する陽極と陰極の間に１つ以上の発光層を含む有機電界発光素子において、少なくとも１つの発光層が、上記の発光材料を含有することを特徴とする有機電界発光素子である。
　本発明の発光材料によれば、高効率で発光し、且つ高い駆動安定性を有して実用上有用な有機ＥＬ素子を得ることができる。また本発明の発光材料は、青色、水色又は緑色のスペクトル領域に極大波長を示す。この発光材料は、特に４１０ｎｍ～５５０ｎｍ、好ましくは４３０ｎｍ～４９５ｎｍにおいて極大波長を示す。本発明の発光材料のフォトルミネッセンス量子収率は、４０％以上となることができる。本発明の発光材料の使用が、より高効率なデバイスをもたらす。またこれを含む発光層を有する有機ＥＬ素子は、高い発光効率と、色とを有する。
図１は、本発明で用いられる有機ＥＬ素子の構造例を示す断面模式図である。
　本発明の発光材料は、前記一般式（１）又は一般式（１－１）で表される。好ましくは、前記一般式（２）、一般式（３）、又は一般式（４）で表される発光材料である。本発明の有機ＥＬ素子は、対向する陽極と陰極の間に、１つ以上の発光層を有し、発光層の少なくとも１層が、前記一般式（１）又は一般式（１－１）で表される化合物を発光材料として含有する。この有機ＥＬ素子は、対向する陽極と陰極の間に複数の層を有するが、複数の層の少なくとも１層は発光層であり、発光層には必要によりホスト材料を含有することができる。一般式（１）について、以下で説明する。一般式（１）で表される化合物は、典型的にはフェナジン環に複数のインドール環が縮合した構造又はそれに類似する構造を有する。　
　一般式（１）において、Ａ１はＣＲ１、Ｎ、又は炭素原子である。但し、一般式（１）でＡ１を含んだ一つの六員環中に存在するＡ１中のＮの数は２以下である。このＡ１を含む六員環は、隣接する環Ｅと縮合することがあるが、その場合は、Ａ１の2つは炭素原子であり、この炭素原子は環Ｅとで共有される。　
　Ｒ１は、それぞれ独立に、水素、シアノ基、重水素、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のジアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のアリールヘテロアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のジヘテロアリールアミノ基、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。好ましくは、水素、シアノ基、重水素、置換若しくは未置換の炭素数１２～２４のジアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～２４のアリールヘテロアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～２４のジヘテロアリールアミノ基、炭素数１～８の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～２０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～２０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～６個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。より好ましくは、水素、置換若しくは未置換の炭素数１２～１８のジアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～１８のアリールヘテロアリールアミノ基、炭素数１～４の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～１０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１２の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～４個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。
　Ｒ１が未置換のジアリールアミノ基、未置換のアリールヘテロアリールアミノ基、未置換のジヘテロアリールアミノ基、又は脂肪族炭化水素基を表す場合の具体例としては、ジフェニルアミノ、ジビフェニルアミノ、フェニルビフェニルアミノ、ナフチルフェニルアミノ、ジナフチルアミノ、ジアントラニルアミノ、ジフェナンスレニルアミノ、ジベンゾフラニルフェニルアミノ、ジベンゾフラニルビフェニルアミノ、ビスジベンゾフラニルアミノ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、へキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルが挙げられる。好ましくは、ジフェニルアミノ、ジビフェニルアミノ、フェニルビフェニルアミノ、ナフチルフェニルアミノ、ジナフチルアミノ、ジベンゾフラニルフェニルアミノ、ジベンゾフラニルビフェニルアミノ、ビスジベンゾフラニルアミノ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、へキシル、ヘプチル、オクチル、が挙げられる。より好ましくは、ジフェニルアミノ、フェニルビフェニルアミノ、ジベンゾフラニルフェニルアミノ、ジベンゾフラニルビフェニルアミノ、ブチルが挙げられる。脂肪族炭化水素基を表す場合は、直鎖状、分岐状、環状であってもよい。　
　Ｒ１が未置換の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、及び連結芳香族基である場合の具体例としては、ベンゼン、ナフタレン、アセナフテン、アセナフチレン、アズレン、アントラセン、クリセン、ピレン、フェナントレン、トリフェニレン、フルオレン、ベンゾ［ａ］アントラセン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、チオフェン、イソチアゾール、チアゾール、ピリダジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラジン、フラン、イソキサゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、チアジアゾール、フタラジン、テトラゾール、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾチアジアゾール、プリン、ピラノン、クマリン、イソクマリン、クロモン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、又はこれらが２～９個連結して構成される化合物から１個の水素を取って生じる基が挙げられる。好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アセナフテン、アセナフチレン、アズレン、アントラセン、クリセン、ピレン、フェナントレン、フルオレン、ベンゾ［ａ］アントラセン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、チオフェン、イソチアゾール、チアゾール、ピリダジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラジン、フラン、イソキサゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、チアジアゾール、フタラジン、テトラゾール、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾチアジアゾール、プリン、ピラノン、クマリン、イソクマリン、クロモン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、又はこれらが２～６個連結して構成される化合物から１個の水素を取って生じる基が挙げられる。より好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アズレン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、チオフェン、イソチアゾール、チアゾール、ピリダジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラジン、フラン、イソキサゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、チアジアゾール、フタラジン、テトラゾール、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾチアジアゾール、プリン、ピラノン、クマリン、イソクマリン、クロモン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、又はこれらが２～４個連結して構成される化合物から１個の水素を取って生じる基が挙げられる。　
　本明細書において、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基又は連結芳香族基は、それぞれ置換基を有してもよい。ジアリールアミノ基、アリールヘテロアリールアミノ基、及びジヘテロアリールアミノ基に含まれるアリール基やヘテロアリール基についても同様である。　
　置換基を有する場合の置換基は、シアノ基、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、炭素数１２～３０のジアリールアミノ基、炭素数１２～３０のアリールヘテロアリールアミノ基、炭素数１２～３０のジヘテロアリールアミノ基、炭素数１～１０のアルコキシ基、炭素数６～１８のアリールオキシ基、炭素数１～１０のアルキルチオ基、炭素数６～１８のアリールチオ基である。ここで、置換基が炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基である場合、直鎖状、分岐状、環状であってもよい。なお、上記ジアリールアミノ基、アリールヘテロアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基、アリールオキシ基、及びアリールチオ基が、前記芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、連結芳香族基の芳香族環、又はジアリールアミノ基、アリールヘテロアリールアミノ基、及びジヘテロアリールアミノ基に含まれるアリール基やヘテロアリール基に置換する場合、窒素と炭素、酸素と炭素、又は硫黄と炭素が単結合で結合する。置換基の数は０～５、好ましくは０～２がよい。芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が置換基を有する場合の炭素数の計算には、置換基の炭素数を含まない。しかし、置換基の炭素数を含んだ合計の炭素数が上記範囲を満足することが好ましい。　
　上記置換基の具体例としては、シアノ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、へキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ジフェニルアミノ、ナフチルフェニルアミノ、ジナフチルアミノ、ジアントラニルアミノ、ジフェナンスレニルアミノ、ジベンゾフラニルフェニルアミノ、ジベンゾフラニルビフェニルアミノ、ビスジベンゾフラニルアミノ、メトキシ、エトキシ、フェノール、ジフェニルオキシ、メチルチオ、エチルチオ、チオフェノール、又はジフェニルチオが挙げられる。好ましくは、シアノ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、へキシル、ヘプチル、オクチル、ジフェニルアミノ、ナフチルフェニルアミノ、ジナフチルアミノ、ジベンゾフラニルフェニルアミノ、ジベンゾフラニルビフェニルアミノ、ビスジベンゾフラニルアミノ、フェノール、又はチオフェノールが挙げられる。　
　本明細書において、連結芳香族基は、芳香族基の芳香族環の炭素同士が単結合で結合して連結した芳香族基をいう。芳香族基が2以上連結した芳香族基であり、これらは直鎖状であっても、分岐してもよい。芳香族基は芳香族炭化水素基であっても、芳香族複素環基であってもよく、複数の芳香族基は同一であっても、異なってもよい。連結芳香族基に該当する芳香族基は、置換芳香族基とは異なる。　
　本明細書において、水素は重水素であってもよいと理解される。すなわち、一般式（１）～（４）、（１－１）等において、カルバゾールのような骨格、Ｒ１やＡｒ１のような置換基が有するHの一部又は全部は重水素であってもよい。
　環Ｅはそれぞれ独立して、式（１ａ）で表される複素環であり、環Ｅは隣接する環と任意の位置で縮合する。　
　Ｘ１はそれぞれ独立して、Ｓｉ（Ｒｄ）２、Ｃ（Ｒｄ）２、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、又はＮ－Ｌ１－（Ａｒ１）ｅで表される２価の基であり、Ｏ、Ｓ、又はＮ－Ｌ１－（Ａｒ１）ｅであることが好ましく、Ｎ－Ｌ１－（Ａｒ１）ｅであることがより好ましい。　
　Ｒｄは、それぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。好ましくは、水素、重水素、炭素数１～８の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～２０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～２０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～６個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。より好ましくは、水素、炭素数１～４の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～１０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数２～１２の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～４個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。
　Ｒｄが炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である場合の具体例はＲ１の場合と同様である。
　Ｌ１はそれぞれ独立して、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基又は置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基を表す。好ましくは、置換若しくは未置換の炭素数６～２０の芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の炭素数２～２０の芳香族複素環基を表す。より好ましくは、置換若しくは未置換の炭素数６～１０の芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の炭素数２～１２の芳香族複素環基を表す。
　未置換のＬ１の具体例としては、ベンゼン、ナフタレン、アセナフテン、アセナフチレン、アズレン、アントラセン、クリセン、ピレン、フェナントレン、トリフェニレン、フルオレン、ベンゾ［ａ］アントラセン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、チオフェン、イソチアゾール、チアゾール、ピリダジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラジン、フラン、イソキサゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、チアジアゾール、フタラジン、テトラゾール、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾチアジアゾール、プリン、ピラノン、クマリン、イソクマリン、クロモン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、又はカルバゾールから１＋ｅ個の水素を取って生じる基が挙げられる。好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アセナフテン、アセナフチレン、アズレン、アントラセン、クリセン、ピレン、フェナントレン、フルオレン、ベンゾ［ａ］アントラセン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、チオフェン、イソチアゾール、チアゾール、ピリダジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラジン、フラン、イソキサゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、チアジアゾール、フタラジン、テトラゾール、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾチアジアゾール、プリン、ピラノン、クマリン、イソクマリン、クロモン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、又はカルバゾールから１＋ｅ個の水素を取って生じる基が挙げられる。より好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アズレン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、チオフェン、イソチアゾール、チアゾール、ピリダジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラジン、フラン、イソキサゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、チアジアゾール、フタラジン、テトラゾール、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾチアジアゾール、プリン、ピラノン、クマリン、イソクマリン、クロモン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、又はカルバゾールから１＋ｅ個の水素を取って生じる基が挙げられる。　
　Ａｒ１は、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又は該芳香族炭化水素基及び該芳香族複素環基から選ばれる芳香族基の芳香族環が２～９個連結して構成される置換若しくは未置換の連結芳香族基を表す。好ましくは、置換若しくは未置換の炭素数６～２０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～２０の芳香族複素環基、又は該芳香族炭化水素基及び該芳香族複素環基から選ばれる芳香族基の芳香族環が２～６個連結して構成される置換若しくは未置換の連結芳香族基を表す。より好ましくは、置換若しくは未置換の炭素数６～１０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１２の芳香族複素環基、又は該芳香族炭化水素基及び該芳香族複素環基から選ばれる芳香族基の芳香族環が２～４個連結して構成される置換若しくは未置換の連結芳香族基を表す。上記芳香族炭化水素基、芳香族複素環基及び連結芳香族基を芳香族基類ともいう。　
　未置換の芳香族基類の具体例としては、ベンゼン、ナフタレン、アセナフテン、アセナフチレン、アズレン、アントラセン、クリセン、ピレン、フェナントレン、トリフェニレン、フルオレン、ベンゾ［ａ］アントラセン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、チオフェン、イソチアゾール、チアゾール、ピリダジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラジン、フラン、イソキサゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、チアジアゾール、フタラジン、テトラゾール、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾチアジアゾール、プリン、ピラノン、クマリン、イソクマリン、クロモン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、又はこれらが２～９個連結して構成される化合物から１個の水素を取って生じる基が挙げられる。好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アセナフテン、アセナフチレン、アズレン、アントラセン、クリセン、ピレン、フェナントレン、フルオレン、ベンゾ［ａ］アントラセン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、チオフェン、イソチアゾール、チアゾール、ピリダジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラジン、フラン、イソキサゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、チアジアゾール、フタラジン、テトラゾール、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾチアジアゾール、プリン、ピラノン、クマリン、イソクマリン、クロモン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、又はこれらが２～６個連結して構成される化合物から１個の水素を取って生じる基が挙げられる。より好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アズレン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、チオフェン、イソチアゾール、チアゾール、ピリダジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラジン、フラン、イソキサゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、チアジアゾール、フタラジン、テトラゾール、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾチアジアゾール、プリン、ピラノン、クマリン、イソクマリン、クロモン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、又はこれらが２～４個連結して構成される化合物から１個の水素を取って生じる基が挙げられる。　
　ａ、ｂ、ｃ、及びｄはそれぞれ独立して、０又は１を表し、ｅはそれぞれ独立して、０～５の整数を表す。但し、Ｒ１又はＬ１が隣接する芳香族環と縮合環を形成しないとき、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１であることはない。ｅが３以下であることが好ましい。また、ｂ及びｃが１であること、又はａ及びｄが１であることが好ましい。　
　前記一般式（１）の好ましい態様として、前記一般式（２）、一般式（３）及び一般式（４）がある。一般式（１）～（４）において、共通する記号は同じ意味を有する。一般式（２）は、一般式（１）において、ｂ及びｃが共に１で、ａとｄが０である構造に対応する。環Ｅは前記一般式（１）と同義である。　
　前記一般式（２）において、環Ｅは隣接する環と任意の位置で縮合するが、この場合、縮合位置によって下記式（２－ａ）～式（２－ｊ）であることができる。　　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　ここで、Ｘ１は前記一般式（１）と同義である。好ましくは、式（２－ａ）、（２－ｅ）、（２－ｈ）、又は（２－ｊ）である。　
　前記一般式（３）は、一般式（１）において、ａ及びｄが共に１で、ｂ及びｃが０である構造に対応する。環Ｅは前記一般式（１）と同義である。　
　前記一般式（３）において、環Ｅが隣接する環と任意の位置で縮合する場合、下記式（３－ａ）～式（３－ｕ）のような構造となることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　ここで、Ｘ１は前記一般式（１）と同義である。好ましくは、式（３－ａ）、（３－ｇ）、（３－ｌ）、（３－ｐ）、（３－ｓ）、及び（３－ｕ）である。　
　前記一般式（４）は、一般式（１）において、a、ｂ、ｃ及びｄが共に０である構造に対応する。一般式（４）において、Ａ１はそれぞれ独立にＣＲ１、又はＮである。Ｒ１は前記一般式（１）と同意である。但し、一般式（４）でＡ１を含んだ一つの六員環中に存在するＡ１中のＮの数は２以下である。　
　前記一般式（１）～（４）において、Ｒ１が置換若しくは未置換のジアリールアミノ基、アリールヘテロアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基、芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の芳香族複素環基であるとき、Ｒ１は、式（１）中でＲ１が結合するＡ１を有する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒa）２―、―Ｃ（Ｒa）２―、又は―ＮＲa―を介して１つ以上の結合を形成し、縮合環を形成してもよい。
　Ｒaは、それぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。好ましくは、水素、重水素、炭素数１～８の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～２０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～２０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～６個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。より好ましくは、水素、炭素数１～４の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～１０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１２の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～４個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。
　Ｒaが炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である場合の具体例はＲ１の場合と同様である。
　前記一般式（１）～（４）において、Ｒ１が置換若しくは未置換のジアリールアミノ基、アリールヘテロアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基、芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の芳香族複素環基であって、Ｒ１が結合する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒa）２―、―Ｃ（Ｒa）２―、又は―ＮＲa―を介して１つの結合を形成し、縮合環を形成する場合、下記例示化合物（Ｄ２２６）～（Ｄ２３６）のような構造となることができる。
　前記一般式（１）～（４）において、Ｒ１が置換若しくは未置換のジアリールアミノ基、アリールヘテロアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基、芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の芳香族複素環基であって、Ｒ１が結合する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒa）２―、―Ｃ（Ｒa）２―、又は―ＮＲa―を介して２つの結合を形成し、縮合環を形成する場合、下記例示化合物（Ｄ２３７）～（Ｄ２４０）のような構造となることができる。
　前記一般式（１）～（３）において、Ｌ１が結合する複素環と隣接する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒｃ）２―、―Ｃ（Ｒｃ）２―、又は―ＮＲｃ―を介して１つ以上の結合を形成し、縮合環を形成してもよい。
　Ｒｃは、それぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。好ましくは、水素、重水素、炭素数１～８の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～２０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～２０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～６個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。より好ましくは、水素、炭素数１～４の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～１０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１２の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～４個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。
　Ｒｃが炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である場合の具体例はＲ１の場合と同様である。
　前記一般式（１）～（３）において、Ｌ１が結合する複素環と隣接する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒｃ）２―、―Ｃ（Ｒｃ）２―、又は―ＮＲｃ―を介して１つの結合を形成し、縮合環を形成する場合、下記例示化合物（Ｄ１７５）～（Ｄ２２４）及び（Ｄ２４６）～（Ｄ２５４）のような構造となることができる。
　一般式（１－１）について、以下で説明する。一般式（１－１）で表される化合物は、典型的にはフェナジン環に複数のベンゼン環が縮合した構造又はそれに類似する構造を有する。好ましい態様の1つとして一般式（４）で表される。
　一般式（１－１）において、Ａ２はＣＲ２、Ｎ、又は炭素原子である。但し、一般式（１－１）でＡ２を含んだ一つの六員環中に存在するＡ２中のＮの数は２以下である。このＡ２を含む六員環は、隣接する環Fと縮合することがあるが、その場合は、Ａ２の2つは炭素原子であり、この炭素原子は環Fとで共有される。　
　Ｒ２は、それぞれ独立に、水素、シアノ基、重水素、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のジアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のアリールヘテロアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のジヘテロアリールアミノ基、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。好ましくは、水素、シアノ基、重水素、置換若しくは未置換の炭素数１２～２４のジアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～２４のアリールヘテロアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～２４のジヘテロアリールアミノ基、炭素数１～８の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～２０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～２０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～６個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。より好ましくは、水素、置換若しくは未置換の炭素数１２～１８のジアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～１８のアリールヘテロアリールアミノ基、炭素数１～４の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～１０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１２の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～４個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。
　未置換のＲ２の具体例としてはＲ１の場合と同様である。
　前記一般式（１－１）において、Ｒ２が置換若しくは未置換のジアリールアミノ基、アリールヘテロアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基、芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の芳香族複素環基であって、Ｒ２は、式（１－１）中でＲ２が結合するＡ２を有する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒｂ）２―、―Ｃ（Ｒｂ）２―、又は―ＮＲｂ―を介して１つの結合を形成し、縮合環を形成する場合、下記例示化合物（Ｄ１６４）、（Ｄ１６５）、（Ｄ１６７）、（Ｄ１６８）、（Ｄ１７０）、（Ｄ１７１）、（Ｄ１７２）、（Ｄ１７３）、及び（Ｄ１７４）のような構造となることができる。
　前記一般式（１－１）において、Ｒ２が置換若しくは未置換のジアリールアミノ基、アリールヘテロアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基、芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の芳香族複素環基であって、Ｒ２は、式（１－１）中でＲ２が結合するＡ２を有する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒｂ）２―、―Ｃ（Ｒｂ）２―、又は―ＮＲｂ―を介して２つの結合を形成し、縮合環を形成する場合、下記例示化合物（Ｄ１６９）のような構造となることができる。
　Ｒｂは、それぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。好ましくは、水素、重水素、炭素数１～８の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～２０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～２０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～６個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。より好ましくは、水素、炭素数１～４の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～１０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数２～１２の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～４個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。
　Ｒｂが炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である場合の具体例はＲ１の場合と同様である。
　一般式（１）～（４）及び（１－１）で表される発光材料の具体的な例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000024

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000026

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000027

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000028

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000029

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000030

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Figure JPOXMLDOC01-appb-I000032
　前記一般式（１）又は一般式（１－１）で表される発光材料を発光層に含有させることで、高効率で発光し、且つ高い駆動安定性を有して実用上優れた有機ＥＬ素子とすることができる。　
　次に、本発明の有機ＥＬ素子の構造について、図面を参照しながら説明するが、本発明の有機ＥＬ素子の構造はこれに限定されない。　
　図１は本発明に用いられる一般的な有機ＥＬ素子の構造例を示す断面図であり、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は陰極を表す。本発明の有機ＥＬ素子は発光層と隣接して励起子阻止層を有してもよく、また発光層と正孔注入層との間に電子阻止層を有してもよい。励起子阻止層は発光層の陰極側、陽極側のいずれにも挿入することができ、両方同時に挿入することも可能である。本発明の有機ＥＬ素子では、陽極、発光層、そして陰極を必須の層として有するが、必須の層以外に正孔注入輸送層、電子注入輸送層を有することがよく、更に発光層と電子注入輸送層の間に正孔阻止層を有することがよい。なお、正孔注入輸送層は、正孔注入層と正孔輸送層のいずれか、または両者を意味し、電子注入輸送層は、電子注入層と電子輸送層のいずれかまたは両者を意味する。
　図１とは逆の構造、すなわち基板１上に陰極７、電子輸送層６、発光層５、正孔輸送層４、正孔注入層３、陽極２の順に積層することも可能であり、この場合も必要により層を追加、省略することが可能である。なお、上述したような有機ＥＬ素子において、陽極や陰極のような電極以外に基板上で積層構造を構成する層をまとめて有機層という場合がある。　
－基板－
　本発明の有機ＥＬ素子は、基板に支持されていることが好ましい。この基板については特に制限はなく、従来から有機ＥＬ素子に用いられているものであればよく、例えばガラス、透明プラスチック、石英等からなるものを用いることができる。　
－陽極－　
　有機ＥＬ素子における陽極材料としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物からなる材料が好ましく用いられる。このような電極材料の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３－ＺｎＯ）等の非晶質で、透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合（１００μｍ以上程度）は、上記電極材料の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは有機導電性化合物のような塗布可能な物質を用いる場合には印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。膜厚は材料にもよるが、通常１０～１０００ｎｍ、好ましくは１０～２００ｎｍの範囲で選ばれる。　　　  
－陰極－
　一方、陰極材料としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物からなる材料が用いられる。このような電極材料の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム－カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの陰極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ～５μｍ、好ましくは５０～２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度は向上し、好都合である。　
　また、陰極に上記金属を１～２０ｎｍの膜厚で形成した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に形成することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。　
－発光層－
　発光層は陽極及び陰極のそれぞれから注入された正孔及び電子が再結合することにより励起子が生成した後、発光する層である。発光層には、一般式（１）又は一般式（１－１）で表される発光材料を単独で使用してもよいし、この発光材料をホスト材料と共に使用してもよい。発光材料をホスト材料と共に使用する場合、発光材料が素子中で発光を担う。　
　発光材料の含有量は、ホスト材料に対して０．１～５０ｗｔ％であることが好ましく、０．１～４０ｗｔ％であることがより好ましい。　
　発光層におけるホスト材料としては、燐光発光素子や蛍光発光素子で使用される公知のホスト材料を使用することができる。使用できる公知のホスト材料としては、正孔輸送能、電子輸送能を有し、かつ高いガラス転移温度を有する化合物であり、一般式（１）で表される発光材料の三重項励起エネルギー（Ｔ１）よりも大きい三重項励起エネルギー（Ｔ１）を有していることが好ましい。また、ホスト材料にＴＡＤＦ活性な化合物を用いてもよく、その場合、一重項励起エネルギー（Ｓ１）と三重項励起エネルギー（Ｔ１）の差（ΔEST=S1-T1）が０．２０ｅＶ以下の化合物が好ましい。　
　このようなホスト材料は、多数の特許文献等により知られているので、それらから選択することができる。ホスト材料の具体例としては、特に限定されるものではないが、インドール化合物、カルバゾール化合物、インドロカルバゾール化合物、ピリジン化合物、ピリミジン化合物、トリアジン化合物、トリアゾール化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、イミダゾール化合物、フェニレンジアミン化合物、アリールアミン化合物、アントラセン化合物、フルオレノン化合物、スチルベン化合物、トリフェニレン化合物、カルボラン化合物、ポルフィリン化合物、フタロシアニン化合物、８－キノリノール化合物の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾール化合物の金属錯体に代表される各種金属錯体、ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）化合物、アニリン系共重合化合物、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン化合物、ポリフェニレン化合物、ポリフェニレンビニレン化合物、ポリフルオレン化合物等の高分子化合物等が挙げられる。好ましくは、カルバゾール化合物、インドロカルバゾール化合物、ピリジン化合物、ピリミジン化合物、トリアジン化合物、アントラセン化合物、トリフェニレン化合物、カルボラン化合物、ポルフィリン化合物が挙げられる。　
　１つの発光層中のホストは１種類のみでよいし、２種類以上のホストを使用してもよい。２種類以上のホストを使用する場合は、少なくとも１種は上記に記載したトリアジン化合物若しくはアントラセン化合物のような電子輸送性の化合物であることが好ましく、その他のホストはカルバゾール化合物若しくはインドロカルバゾール化合物のような正孔輸送性の化合物であることが好ましい。ホストを複数種使用する場合は、それぞれのホストを異なる蒸着源から蒸着するか、蒸着前に予備混合して予備混合物とすることで１つの蒸着源から複数種のホストを同時に蒸着することもできる。　
　発光材料とホスト材料は、それぞれ異なる蒸着源から蒸着するか、蒸着前に予備混合して予備混合物とすることで１つの蒸着源から発光材料とホスト材料を同時に蒸着することもできる。　
　予備混合の方法としては可及的に均一に混合できる方法が望ましく、粉砕混合や、減圧下又は窒素のような不活性ガス雰囲気下で加熱溶融させる方法や、昇華等が挙げられるが、これらの方法に限定されるものではない。　
　ホスト、及びその予備混合物の形態は、粉体、スティック状、または顆粒状であってもよい。　
－注入層－
　注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、正孔注入層と電子注入層があり、陽極と発光層又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。注入層は必要に応じて設けることができる。　
－正孔阻止層－
　正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで発光層中での電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。正孔阻止層には、公知の正孔阻止材料をすることができる。また正孔阻止材料を複数種類併用して用いてもよい。　
－電子阻止層－
　電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで発光層中での電子と正孔が再結合する確率を向上させることができる。電子阻止層の材料としては、公知の電子阻止層材料を用いることができる。　
－励起子阻止層－
　励起子阻止層とは、発光層内で正孔と電子が再結合することにより生じた励起子が電荷輸送層に拡散することを阻止するための層であり、本層の挿入により励起子を効率的に発光層内に閉じ込めることが可能となり、素子の発光効率を向上させることができる。励起子阻止層は２つ以上の発光層が隣接する素子において、隣接する２つの発光層の間に挿入することができる。このような励起子阻止層の材料としては、公知の励起子阻止層材料を用いることができる。　
　発光層に隣接する層としては、正孔阻止層、電子阻止層、励起子阻止層などがあるが、これらの層が設けられない場合は、正孔輸送層、電子輸送層などが隣接層となる。　
－正孔輸送層－
　正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。　
　正孔輸送材料としては、正孔の注入、又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。正孔輸送層には従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。かかる正孔輸送材料としては例えば、ポルフィリン誘導体、アリールアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられるが、ポルフィリン誘導体、アリールアミン誘導体及びスチリルアミン誘導体を用いることが好ましく、アリールアミン化合物を用いることがより好ましい。　
－電子輸送層－
　電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、電子輸送層は単層又は複数層設けることができる。　
　電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる場合もある）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。電子輸送層には、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントロリン等の多環芳香族誘導体、トリス（８－キノリノラート）アルミニウム（ＩＩＩ）誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、ビピリジン誘導体、キノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体等が挙げられる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。　
　本発明の有機ＥＬ素子を作製する際の、各層の製膜方法は特に限定されず、ドライプロセス、ウェットプロセスのどちらで作製してもよい。　
　Ｓ１、Ｔ１は次のようにして測定される。石英基板上に真空蒸着法にて、真空度１０－４Ｐａ以下の条件にて試料化合物（熱活性化遅延蛍光材料）を蒸着し、蒸着膜を１００ｎｍの厚さで形成する。Ｓ１は、この蒸着膜の発光スペクトルを測定し、発光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸の交点の波長値λｅｄｇｅ［ｎｍ］を次に示す式（ｉ）に代入してＳ１を算出する。
　　S1[eV] = 1239.85/λedge　　　　（ｉ）　
　一方のＴ１は、前記蒸着膜の燐光スペクトルを測定し、この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸の交点の波長値λｅｄｇｅ［ｎｍ］を式（ｉｉ）に代入してＴ１を算出する。
　T1[eV] = 1239.85/λedge 　(ii)
合成例１　　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
　窒素雰囲気下、原料（Ａ）３．０ｇ、銅　０．７８ｇ、炭酸カリウム　３．５ｇ、８－キノリノール（８ＨＱ）　０．３６ｇ、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン（DMI）　６．０ｍｌを三口フラスコに入れ、１９０℃で７２時間撹拌した。反応溶液を室温に戻し、メタノールを少しずつ添加して得られた沈降物を濾取した。濾取物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。その後メタノールで洗浄し、得られた固体を減圧乾燥することで化合物（Ｄ１）　０．１５ｇ（収率：７．２％）を得た。
ＡＰＣＩ－ＴＯＦＭＳ　ｍ／ｚ　３３１［Ｍ＋１］　
合成例２　　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
　窒素雰囲気下、原料（B）３．０ｇ、銅　０．５３ｇ、炭酸カリウム　２．４ｇ、８－キノリノール（８ＨＱ）　０．２５ｇ、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン（DMI）　４．０ｍｌを三口フラスコに入れ、１９０℃で７２時間撹拌した。反応溶液を室温に戻し、メタノールを少しずつ添加して得られた沈降物を濾取した。濾取物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。その後メタノールで洗浄し、得られた固体を減圧乾燥することで化合物（Ｄ６９）　０．４ｇ（収率：９．２％）を得た。
ＡＰＣＩ－ＴＯＦＭＳ　ｍ／ｚ　５５４［Ｍ＋１］　
合成例３　　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
　窒素雰囲気下、原料（C）５．６ｇ、リン酸三カリウム　１２．９ｇ、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン（DMI）　４８．０ｍｌを三口フラスコに入れ、２３０℃で１４日間撹拌した。反応溶液を室温に戻し、メタノールを少しずつ添加して得られた沈降物を濾取した。濾取物をテトラヒドロフラン、キシレンで再沈殿することで精製した。その後メタノールで洗浄し、得られた固体を減圧乾燥することで化合物（Ｄ４１）　０．４ｇ（収率：４．０％）を得た。
ＡＰＣＩ－ＴＯＦＭＳ　ｍ／ｚ　５１０［Ｍ＋１］
合成例４　　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
　窒素雰囲気下、原料（D）７．８ｇ、リン酸三カリウム　２１．１ｇ、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン（DMI）　８３．０ｍｌを三口フラスコに入れ、２３０℃で１０日間撹拌した。反応溶液を室温に戻し、メタノールを少しずつ添加して得られた沈降物を濾取した。濾取物をテトラヒドロフラン、キシレンで再沈殿することで精製した。その後メタノールで洗浄し、得られた固体を減圧乾燥することで化合物（Ｄ１２２）　０．５ｇ（収率：３．５％）を得た。
ＡＰＣＩ－ＴＯＦＭＳ　ｍ／ｚ　４３０［Ｍ＋１］
実施例１
　石英基板上に、以下に示す薄膜を真空蒸着法にて、真空度４．０×１０－５Ｐａで製膜した。ホストとしてＢＨ－１を、ドーパントとして化合物（Ｄ１）をそれぞれ異なる蒸着源から共蒸着し、１００ｎｍの厚さを有する発光層を形成した。この時、化合物（Ｄ１）の濃度が２質量％となる蒸着条件で共蒸着した。実施例１に係る有機薄膜を作製した。　
　上記有機薄膜について、Absolute PL Quantum Yield MeasurementC9920-03Gシステム（浜松ホトニクス株式会社）を使用して、フォトルミネッセンス量子収率（ＰＬＱＹ）測定を行った。C9920-03Gシステムを用いることで有機薄膜の光励起及び発光スペクトルの測定を連続して行うことができ、この時のエネルギー収支を算出することで有機薄膜のＰＬＱＹを算出できる。極大発光波長、半値幅、ＰＬＱＹ及びＣＩＥ座標は、ソフトウェアU6039-05バージョン3.6.0を用いて決定する。極大発光波長、及び半値幅はｎｍで、ＰＬＱＹは％で、ＣＩＥ座標はｘ、ｙの値として与えられる。ＰＬＱＹ測定における励起波長は３４０ｎｍとした。　
実施例２
　ドーパントとして化合物（Ｄ６９）を使用した以外は実施例１と同様にして、実施例２に係る有機薄膜を作製した。　
実施例３
　化合物（Ｄ４１）をトルエンに５×１０－６Ｍの濃度で調整した溶液を作製した。この溶液について実施例１と同様にして極大発光波長、半値幅、ＰＬＱＹ及びＣＩＥ座標を決定した。　
実施例４
　化合物（Ｄ１２２）をトルエンに５×１０－６Ｍの濃度で調整した溶液を作製した。この溶液について実施例１と同様にして極大発光波長、半値幅、ＰＬＱＹ及びＣＩＥ座標を決定した。　
比較例１
　ドーパントをＢＨ－１とした以外は実施例１と同様にして、有機薄膜を作製した。　
　実施例及び比較例で使用した化合物を次に示す。　　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
　作製した有機薄膜及び溶液の発光スペクトルの極大発光波長、半値幅、色度（ＣＩＥｘ、ＣＩＥｙ）、ＰＬＱＹを測定した結果を表１に示す。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
　表１から本発明の発光材料は、高効率な特性を有することが分かり、極大発光波長から青色発光であることが分かる。
実施例５
　膜厚７０ｎｍのＩＴＯからなる陽極が形成されたガラス基板上に、以下に示す各薄膜を真空蒸着法にて、真空度４．０×１０－５Ｐａで積層した。先ず、ＩＴＯ上に正孔注入層として先に示したＨＡＴ－ＣＮを１０ｎｍの厚さに形成し、次に、正孔輸送層としてＨＴ－１を２５ｎｍの厚さに形成した。次に、電子阻止層としてＨＴ－２を５ｎｍの厚さに形成した。そして、ホストとしてＢＨ－２を、ドーパントとして化合物（Ｄ１２２）をそれぞれ異なる蒸着源から共蒸着し、３０ｎｍの厚さを有する発光層を形成した。この時、化合物（Ｄ１２２）の濃度１質量％となる蒸着条件で共蒸着した。次に、正孔阻止層としてＢＨ－２を５ｎｍの厚さに形成した。次に電子輸送層としてＡＬＱ３を４０ｎｍの厚さに形成した。更に、電子輸送層上に電子注入層としてフッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの厚さに形成した。最後に、電子注入層上に陰極としてアルミニウム（Ａｌ）を７０ｎｍの厚さに形成し、実施例５に係る有機ＥＬ素子を作製した。
比較例２
　ドーパントをｖ－ＤＡＢＮＡとした以外は実施例５と同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。
　作製した有機ＥＬ素子の発光スペクトルの極大発光波長、外部量子効率、寿命を表２に示す。極大発光波長、外部量子効率は駆動電流密度が２．５ｍＡ／ｃｍ２時の値であり、初期特性である。寿命は、駆動電流密度が４０ｍＡ／ｃｍ２時に輝度が初期輝度の９０％まで減衰するまでの時間を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000039
　表２から本発明の発光材料を用いた有機EL素子は、高特性を有することが分かり、極大発光波長から青色発光であることが分かる。また、寿命特性に関して特に優れた結果を示した。
　本発明の発光材料によれば、高効率で発光し、且つ高い駆動安定性を有して実用上有用な有機ＥＬ素子を得ることができる。また本発明の発光材料は、青色、水色又は緑色のスペクトル領域に極大波長を示す。この発光材料は、特に４１０ｎｍ～５５０ｎｍ、好ましくは４３０ｎｍ～４９５ｎｍにおいて極大波長を示す。本発明の発光材料のフォトルミネッセンス量子収率は、４０％以上となることができる。本発明の発光材料の使用が、より高効率なデバイスをもたらす。またこれを含む発光層を有する有機ＥＬ素子は、高い発光効率と、色とを有する。
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。

Claims (13)

  1. 　下記一般式（１）又は下記一般式（１－１）で表される発光材料。　　
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    （ここで、Ａ１はそれぞれ独立にＣＲ１、Ｃ又はＮである。但し、一般式（１）でＡ１を含んだ一つの六員環中に存在するＮの数は２以下である。Ｒ１は、それぞれ独立に、水素、シアノ基、重水素、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のジアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のアリールヘテロアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のジヘテロアリールアミノ基、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。Ｒ１が置換若しくは未置換のジアリールアミノ基、アリールヘテロアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基、芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の芳香族複素環基であるとき、Ｒ１は、式（１）中でＲ１が結合するＡ１を有する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒa）２―、―Ｃ（Ｒa）２―、又は―ＮＲa―を介して１つ以上の結合を形成し、縮合環を形成してもよい。Ｒaは、それぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。環Ｅはそれぞれ独立して、式（１a）で表される複素環であり、環Ｅは隣接する環と任意の位置で縮合する。Ｘ１はそれぞれ独立して、Ｓｉ（Ｒｄ）２、Ｃ（Ｒｄ）２、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、又はＮ－Ｌ１－（Ａｒ１）ｅで表される基である。Ｒｄは、それぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。Ｌ１はそれぞれ独立して、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基又は置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基であり、Ａｒ１はそれぞれ独立して、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族環が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。Ｌ１は、Ｌ１が結合する複素環と隣接する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒｃ）２―、―Ｃ（Ｒｃ）２―、又は―ＮＲｃ―を介して１つの結合を形成し、縮合環を形成してもよい。Ｒｃは、それぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。ａ、ｂ、ｃ、及びｄはそれぞれ独立して、０又は１を表し、ｅはそれぞれ独立して、０～５の整数を表す。但し、Ｒ１又はＬ１が隣接する芳香族環と縮合環を形成しないとき、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１であることはない。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （ここで、Ａ２はそれぞれ独立にＣＲ２、Ｃ又はＮである。但し、一般式（１－１）でＡ２を含んだ一つの六員環中に存在するＮの数は２以下である。Ｒ２は、それぞれ独立に、水素、シアノ基、重水素、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のジアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のアリールヘテロアリールアミノ基、置換若しくは未置換の炭素数１２～４４のジヘテロアリールアミノ基、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。Ｒ２が置換若しくは未置換のジアリールアミノ基、アリールヘテロアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基、芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の芳香族複素環基であるとき、Ｒ２は、式（１－１）中でＲ２が結合するＡ２を有する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒｂ）２―、―Ｃ（Ｒｂ）２―、又は―ＮＲｂ―を介して１つ以上の結合を形成し、縮合環を形成してもよい。Ｒｂは、それぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族複素環基、又はこれら芳香族基が２～９個連結してなる置換若しくは未置換の連結芳香族基である。環Ｆはそれぞれ独立して、式（１－１a）で表される芳香族環であり、環Ｆは隣接する環と任意の位置で縮合する。ｘ、ｙ、ｗ、及びｚはそれぞれ独立して、０又は１を表す。）
  2. 　ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≧２であることを特徴とする請求項１に記載の発光材料。
  3. 　ｂ及びｃ、又はａ及びｄが、１であることを特徴とする請求項２に記載の発光材料。
  4. 　前記一般式（１）が、下記一般式（２）で表される請求項１に記載の発光材料。　　
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    （ここで、環Ｅは一般式（１）と同義である。）
  5. 　前記一般式（１）が、下記一般式（３）で表される請求項１に記載の発光材料。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    （ここで、環Ｅは一般式（１）と同義である。）
  6. 　前記一般式（１）において、環Ｅのそれぞれが独立して式（１a）中のＸ１がＮ－Ｌ１－（Ａｒ１）ｅで表される基であることを特徴とする請求項１に記載の発光材料。
  7. 　前記一般式（１）又は前記一般式（１－１）が、下記一般式（４）で表される請求項１に記載の発光材料。　　
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    （ここで、Ａ１はそれぞれ独立にＣＲ１、又はＮである。Ｒ１は一般式（１）のＲ１と同意である。但し、一般式（４）でＡ１を含んだ一つの六員環中に存在するＮの数は２以下である。）
  8. 　励起一重項エネルギー（Ｓ１）と励起三重項エネルギー（Ｔ１）の差（ΔＥＳＴ）が０．４０ｅＶ以下であることを特徴とする請求項１に記載の発光材料。
  9. 　少なくとも一つのＲ１又はＬ１が、式（１）中でＲ１が結合するＡ１を有する芳香族環若しくはＬ１が結合する複素環と隣接する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒa）２―、―Ｃ（Ｒa）２―、又は―ＮＲa―を介して１つ以上の結合を形成し、縮合環を形成することを特徴とする一般式（１）で表される請求項１に記載の発光材料。
  10. 　少なくとも一つのＬ１が、Ｌ１が結合する複素環と隣接する芳香族環と直接結合し縮合環を形成することを特徴とする一般式（１）で表される請求項９に記載の発光材料。
  11. 　少なくとも一つのＲ１が置換若しくは未置換のカルバゾリル基であり、該カルバゾリル基が式（１）中でＲ１が結合するＡ１を有する芳香族環と直接、又は―Ｏ―、―Ｓ―、―Ｓｉ（Ｒａ）２―、―Ｃ（Ｒａ）２―、又は―ＮＲａ―を介して１つ以上の結合を形成し、縮合環を形成することを特徴とする一般式（１）で表される請求項９に記載の発光材料。
  12. 　ｘ＋ｙ＋ｗ＋ｚ≧２であることを特徴とする一般式（１－１）で表される請求項１に記載の発光材料。
  13. 　対向する陽極と陰極の間に１つ以上の発光層を含む有機電界発光素子において、少なくとも１つの発光層が、請求項１～１２のいずれかに記載の発光材料を含有することを特徴とする有機電界発光素子。 
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