WO2011162162A1 - 発光素子材料および発光素子 - Google Patents

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WO2011162162A1
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light emitting
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aryl
light
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長尾和真
富永剛
權▲じん▼友
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東レ株式会社
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Definitions

  • the present invention is a light emitting element capable of converting electrical energy into light, and can be used in the fields of display elements, flat panel displays, backlights, lighting, interiors, signs, signboards, electrophotographic machines, optical signal generators, and the like.
  • the present invention relates to a light emitting element.
  • organic thin-film light-emitting elements can be obtained in various light-emitting colors by using various light-emitting materials for the light-emitting layer.
  • three primary color luminescent materials research on the green luminescent material is the most advanced, and at present, intensive research is being conducted to improve the characteristics of the red and blue luminescent materials.
  • a fluorescent (singlet light emitting) material As a light emitting material, a fluorescent (singlet light emitting) material has been generally used. However, due to the difference in spin multiplicity when electrons and holes are recombined to excite molecules, singlet is used. Since excitons are generated at a ratio of 25% and triplet excitons are generated at a ratio of 75%, it has been attempted to use a phosphorescent (triplet emission) material in order to improve luminous efficiency.
  • a compound containing a carbazole skeleton has been proposed as a host material having excellent performance when a triplet light emitting material is used as a dopant material (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Further, a compound having a triazine skeleton as a substituent for assisting charge injection / transport is used as a host material. (For example, see Patent Documents 3 to 4). In addition, materials other than light-emitting materials have been studied. For example, a compound having a carbazole skeleton having a high hole-transporting ability and an excellent electron-blocking ability is used as a hole-transporting material (for example, Patent Document 5). reference).
  • the organic thin-film light-emitting element needs to satisfy the improvement in luminous efficiency, the reduction in driving voltage, and the improvement in durability, and particularly with respect to phosphorescent materials, it has been difficult to sufficiently satisfy all of these performances.
  • An object of the present invention is to provide an organic thin-film light-emitting element that solves the problems of the prior art and achieves both high luminous efficiency and durability.
  • the present invention is a light emitting device material characterized by containing a compound having a carbazole skeleton represented by the following general formula (1).
  • R 31 to R 38 are each hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, heterocyclic group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, alkylthio group, aryl ether group, aryl thioether group, aryl group, hetero group, From the group consisting of an aryl group, halogen, carbonyl group, carboxyl group, oxycarbonyl group, carbamoyl group, amino group, silyl group, —P ( ⁇ O) R 39 R 40 and a group represented by the following general formula (2) R 39 and R 40 are each an aryl group or a heteroaryl group, and R 31 to R 38 may form a ring with adjacent substituents, provided that any one of R 31 to R 38 is selected.
  • one is a group represented by the following general formula (2), and any position of R 41 ⁇ R 49 in the general formula (2) .L of binding is .HAr selected from the group consisting of a single bond, an arylene group and heteroarylene group is an aromatic heterocyclic group having electron-accepting nitrogen.
  • R 41 to R 48 are each hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, heterocyclic group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, alkylthio group, aryl ether group, aryl thioether group, aryl group, heteroaryl Selected from the group consisting of a group, a halogen, a carbonyl group, a carboxyl group, an oxycarbonyl group, a carbamoyl group, an amino group, a silyl group, and —P ( ⁇ O) R 50 R 51 .
  • R 50 and R 51 are an aryl group or a heteroaryl group.
  • R 41 to R 48 may form a ring with adjacent substituents.
  • R 49 is selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group, and a heteroaryl group. However, any one of R 41 to R 49 is connected to any position of R 31 to R 38 in the general formula (1). )
  • R 31 to R 38 are each hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, heterocyclic group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, alkylthio group, aryl ether group, aryl thioether group, aryl group, heteroaryl Group, halogen, carbonyl group, carboxyl group, oxycarbonyl group, carbamoyl group, amino group, silyl group, —P ( ⁇ O) R 39 R 40 and a group represented by the following general formula (2) It is.
  • R 39 and R 40 are an aryl group or a heteroaryl group.
  • R 31 to R 38 may form a ring with adjacent substituents.
  • any one of R 31 to R 38 is a group represented by the following general formula (2), and is linked to any position of R 41 to R 49 in the general formula (2).
  • L is selected from the group consisting of a single bond, an arylene group, and a heteroarylene group.
  • HAr is an aromatic heterocyclic group having electron-accepting nitrogen.
  • R 41 to R 48 are each hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, heterocyclic group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, alkylthio group, aryl ether group, aryl thioether group, aryl group, heteroaryl Selected from the group consisting of a group, a halogen, a carbonyl group, a carboxyl group, an oxycarbonyl group, a carbamoyl group, an amino group, a silyl group, and —P ( ⁇ O) R 50 R 51 .
  • R 50 and R 51 are an aryl group or a heteroaryl group.
  • R 41 to R 48 may form a ring with adjacent substituents.
  • R 49 is selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group, and a heteroaryl group. However, any one of R 41 to R 49 is connected to any position of R 31 to R 38 in the general formula (1).
  • the alkyl group represents, for example, a saturated aliphatic hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, or a tert-butyl group. It may or may not have a substituent.
  • a substituent There is no restriction
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20 and more preferably 1 to 8 from the viewpoint of availability and cost.
  • the cycloalkyl group represents, for example, a saturated alicyclic hydrocarbon group such as cyclopropyl, cyclohexyl, norbornyl, adamantyl, etc., which may or may not have a substituent.
  • carbon number of an alkyl group part is not specifically limited, Usually, it is the range of 3-20.
  • the heterocyclic group refers to an aliphatic ring having atoms other than carbon, such as a pyran ring, a piperidine ring, and a cyclic amide, in the ring, which may or may not have a substituent. .
  • carbon number of a heterocyclic group is not specifically limited, Usually, it is the range of 2-20.
  • alkenyl group refers to an unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing a double bond such as a vinyl group, an allyl group, or a butadienyl group, which may or may not have a substituent.
  • carbon number of an alkenyl group is not specifically limited, Usually, it is the range of 2-20.
  • the cycloalkenyl group refers to an unsaturated alicyclic hydrocarbon group containing a double bond such as a cyclopentenyl group, a cyclopentadienyl group, or a cyclohexenyl group, which may have a substituent. You don't have to.
  • the alkynyl group indicates, for example, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing a triple bond such as an ethynyl group, which may or may not have a substituent.
  • carbon number of an alkynyl group is not specifically limited, Usually, it is the range of 2-20.
  • the alkoxy group refers to, for example, a functional group having an aliphatic hydrocarbon group bonded through an ether bond such as a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group, and the aliphatic hydrocarbon group may have a substituent. It may not have. Although carbon number of an alkoxy group is not specifically limited, Usually, it is the range of 1-20.
  • the alkylthio group is a group in which an oxygen atom of an ether bond of an alkoxy group is substituted with a sulfur atom.
  • the hydrocarbon group of the alkylthio group may or may not have a substituent. Although carbon number of an alkylthio group is not specifically limited, Usually, it is the range of 1-20.
  • An aryl ether group refers to a functional group to which an aromatic hydrocarbon group is bonded via an ether bond, such as a phenoxy group, and the aromatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Good. Although carbon number of an aryl ether group is not specifically limited, Usually, it is the range of 6-40.
  • the aryl thioether group is a group in which an oxygen atom of an ether bond of an aryl ether group is substituted with a sulfur atom.
  • the aromatic hydrocarbon group in the aryl ether group may or may not have a substituent. Although carbon number of an aryl ether group is not specifically limited, Usually, it is the range of 6-40.
  • the aryl group represents an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a phenanthryl group, a terphenyl group, or a pyrenyl group.
  • the aryl group may or may not have a substituent. Although carbon number of an aryl group is not specifically limited, Usually, it is the range of 6-40.
  • a heteroaryl group is a carbon such as a furanyl group, a thiophenyl group, a pyridyl group, a quinolinyl group, a pyrazinyl group, a naphthyridyl group, a benzofuranyl group, a benzothiophenyl group, an indolyl group, a dibenzofuranyl group, a dibenzothiophenyl group, or a carbazolyl group.
  • carbon number of heteroaryl group is not specifically limited, Usually, it is the range of 2-30.
  • the halogen atom means fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the carbonyl group, carboxyl group, oxycarbonyl group, carbamoyl group, amino group, and phosphine oxide group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group. Group, heteroaryl group and the like, and these substituents may be further substituted.
  • the carbonyl group, carboxyl group, oxycarbonyl group, and carbamoyl group may or may not have a substituent.
  • substituents include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group.
  • the substituent may be further substituted.
  • the amino group may be unsubstituted or substituted, and examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, and the like, and these substituents may be further substituted. .
  • the silyl group refers to, for example, a functional group having a bond to a silicon atom such as a trimethylsilyl group, which may or may not have a substituent.
  • carbon number of a silyl group is not specifically limited, Usually, it is the range of 3-20.
  • the number of silicon is usually in the range of 1 to 6.
  • An arylene group refers to a divalent group derived from an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a phenanthryl group, a terphenyl group, or a pyrenyl group, which may have a substituent. It may not have.
  • the carbon number of the arylene group is not particularly limited, but is usually in the range of 6 or more and 40 or less.
  • L in the general formula (1) is an arylene group, the arylene group may or may not have a substituent, but the number of carbons including the substituent is in the range of 6 to 60. .
  • a heteroarylene group is a furanyl group, thiophenyl group, pyridyl group, quinolinyl group, isoquinolinyl group, pyrazinyl group, pyrimidyl group, naphthyridyl group, benzofuranyl group, benzothiophenyl group, indolyl group, dibenzofuranyl group, dibenzothiophenyl group And a divalent group derived from a cyclic aromatic group having one or more atoms other than carbon in the ring, such as a carbazolyl group, which may or may not have a substituent.
  • carbon number of heteroarylene group is not specifically limited, Usually, it is the range of 2-30.
  • L in the general formula (1) is a heteroarylene group, the heteroarylene group may or may not have a substituent, but the number of carbons including the substituent is 2 or more and 50 or less. It is a range.
  • any adjacent two substituents can be bonded to each other to form a conjugated or non-conjugated condensed ring.
  • a constituent element of the condensed ring in addition to carbon, nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus and silicon atoms may be contained, or further condensed with another ring.
  • An aromatic heterocyclic group containing an electron-accepting nitrogen is a pyridyl group, a quinolinyl group, an isoquinolinyl group, a quinoxanyl group, a pyrazinyl group, a pyrimidyl group, a pyridazinyl group, a phenanthrolinyl group, an imidazopyridyl group, a triazyl group, an acridyl group Of the above heteroaryl groups, such as benzoimidazolyl, benzoxazolyl, and benzothiazolyl, a cyclic aromatic group having at least one electron-accepting nitrogen atom in the ring as an atom other than carbon.
  • the aromatic heterocyclic group containing electron-accepting nitrogen may be unsubstituted or substituted.
  • the number of electron-accepting nitrogen contained in the aromatic heterocyclic group containing electron-accepting nitrogen is not particularly limited, but is usually in the range of 1 or more and 3 or less.
  • limiting in particular in the substituent in case the aromatic heterocyclic group containing electron-accepting nitrogen is substituted For example, an alkyl group, an aryl group, heteroaryl group etc. can be mentioned.
  • substituents that do not significantly impair the electronic properties of the aromatic heterocyclic group containing electron-accepting nitrogen are preferable, for example, aromatic hydrocarbons having 6 to 30 carbon atoms and aromatics containing electron-accepting nitrogen having 5 to 20 carbon atoms.
  • Group heterocyclic groups are mentioned as preferred substituents.
  • the electron-accepting nitrogen mentioned here represents a nitrogen atom forming a multiple bond with an adjacent atom. Since the nitrogen atom has high electronegativity, the multiple bond has an electron accepting property. Therefore, an aromatic heterocycle containing electron-accepting nitrogen has a high electron affinity.
  • the carbon number of the aromatic heterocyclic group containing electron-accepting nitrogen is not particularly limited, but is usually in the range of 2 to 30.
  • the connecting position of the aromatic heterocyclic group containing an electron-accepting nitrogen may be any part.
  • a pyridyl group it may be any of 2-pyridyl group, 3-pyridyl group and 4-pyridyl group.
  • a conventional compound having a carbazole skeleton does not necessarily have sufficient performance as a light emitting device material.
  • the present inventors paid attention to the strength of hole transport ability and electron transport ability of a compound having a carbazole skeleton.
  • a compound having a carbazole skeleton has a property of transporting both charges of holes and electrons.
  • the present inventors have poor electron transport ability with respect to hole transport ability, Based on this hypothesis, the inventors have invented a compound having a carbazole skeleton represented by the general formula (1).
  • the compound having a carbazole skeleton represented by the general formula (1) has an aromatic heterocyclic ring containing a carbazole skeleton and electron-accepting nitrogen in the molecule.
  • the aromatic heterocycle containing electron-accepting nitrogen participates in the injection and transport of electrons, so that the electron transport ability is increased, the charge in the light-emitting layer is balanced, and high-efficiency light emission and excellent durability are achieved. It is thought to develop.
  • a high triplet level of the carbazole skeleton itself can be maintained, and easy deactivation can be suppressed, so that high light emission efficiency is achieved.
  • R 1 to R 14 are each hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, heterocyclic group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, alkylthio group, aryl ether group, aryl thioether group, aryl group, heteroaryl Selected from the group consisting of a group, a halogen, a carbonyl group, a carboxyl group, an oxycarbonyl group, a carbamoyl group, an amino group, a silyl group, and —P ( ⁇ O) R 16 R 17 .
  • R 16 and R 17 are an aryl group or a heteroaryl group.
  • R 1 to R 14 may form a ring with adjacent substituents.
  • R 15 is selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group, and a heteroaryl group.
  • L is selected from the group consisting of a single bond, an arylene group, and a heteroarylene group.
  • HAr is an aromatic heterocyclic group having electron-accepting nitrogen.
  • R 49 and L-HAr in the compound represented by the general formula (1) and R 15 and L-HAr in the compound represented by the general formula (3) are different groups, the molecule has an asymmetric structure. This is preferable because the effect of suppressing the interaction between carbazole skeletons is increased, a stable thin film can be formed, and the durability is improved.
  • R 15 and R 49 are preferably a substituent that does not lower the triplet level of the compound having a carbazole skeleton, and among them, a substituent that does not greatly extend conjugation is preferable.
  • a substituent that does not greatly extend conjugation is preferable.
  • a methyl group, a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a pyridyl group, a pyrimidyl group, and a triazyl group are preferable.
  • HAr is preferably a substituent that does not lower the triplet level of the compound having a carbazole skeleton represented by general formula (1) or general formula (3), and among them, a substituent that does not greatly extend conjugation is preferable.
  • Particularly preferred are a pyridyl group, a pyrimidyl group and a triazyl group.
  • a known method can be used for the synthesis of the compound having a carbazole skeleton represented by the general formula (1).
  • Examples of the method for synthesizing the carbazole dimer include a method using an oxidative coupling reaction of carbazole under iron (III) chloride, but are not limited thereto.
  • Examples of a method for introducing a substituent onto N of carbazole include a method using a coupling reaction between a carbazole derivative and a halide using a palladium or copper catalyst, but is not limited thereto. .
  • the carbazole compound represented by the general formula (1) is not particularly limited, but specific examples include the following.
  • the compound having a carbazole skeleton represented by the general formula (1) in the present invention is used as a light emitting device material.
  • the light emitting device material in the present invention represents a material used for any layer of the light emitting device, and is a material used for a hole transport layer, a light emitting layer and / or an electron transport layer as described later.
  • the material used for the protective film of a cathode is also included.
  • the compound having a carbazole skeleton represented by the general formula (1) has high emission efficiency, high triplet level, bipolar property (both charge transport properties), and thin film stability. It is preferable to use it for a layer. In particular, since it has a high triplet level, it is preferably used for a light-emitting layer as a host material for a phosphorescent dopant.
  • the light-emitting element of the present invention has an anode and a cathode, and an organic layer interposed between the anode and the cathode.
  • the organic layer includes at least a light-emitting layer, and the light-emitting layer emits light by electric energy.
  • the organic layer is composed of only the light emitting layer, 1) a hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer, 2) a light emitting layer / electron transport layer, and 3) a hole transport layer / light emitting layer, etc.
  • Each of the layers may be a single layer or a plurality of layers.
  • the layers in contact with the electrodes may be referred to as a hole injection layer and an electron injection layer, respectively.
  • the material is included in the hole transport material, and the electron injection material is included in the electron transport material.
  • the anode and the cathode have a role of supplying a sufficient current for light emission of the device, and it is desirable that at least one of them is transparent or translucent in order to extract light.
  • the anode formed on the substrate is a transparent electrode.
  • the material used for the anode is a material that can efficiently inject holes into the organic layer, and is transparent or translucent to extract light.
  • Tin oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO) indium zinc oxide (IZO) Although not particularly limited, such as conductive metal oxides such as, metals such as gold, silver and chromium, inorganic conductive materials such as copper iodide and copper sulfide, conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole and polyaniline It is particularly desirable to use ITO glass or Nesa glass. These electrode materials may be used alone, or a plurality of materials may be laminated or mixed.
  • the resistance of the transparent electrode is not limited as long as a current sufficient for light emission of the element can be supplied, but it is desirable that the resistance be low from the viewpoint of power consumption of the element.
  • an ITO substrate with a resistance of 300 ⁇ / ⁇ or less will function as a device electrode, but since it is now possible to supply a substrate with a resistance of approximately 10 ⁇ / ⁇ , use a substrate with a low resistance of 20 ⁇ / ⁇ or less. Is particularly desirable.
  • the thickness of ITO can be arbitrarily selected according to the resistance value, but is usually used in a range of 100 to 300 nm.
  • the light emitting element is preferably formed over a substrate.
  • a glass substrate such as soda glass or non-alkali glass is preferably used.
  • the thickness of the glass substrate it is sufficient that the thickness is sufficient to maintain the mechanical strength.
  • alkali-free glass is preferred because it is better that there are fewer ions eluted from the glass.
  • soda lime glass with a barrier coat such as SiO 2 are also commercially available.
  • the substrate need not be glass, and for example, an anode may be formed on a plastic substrate.
  • the ITO film forming method is not particularly limited, such as an electron beam method, a sputtering method, and a chemical reaction method.
  • the material used for the cathode is not particularly limited as long as it can efficiently inject electrons into the light emitting layer.
  • metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum, and indium, or alloys and multilayer stacks of these metals with low work function metals such as lithium, sodium, potassium, calcium, and magnesium Is preferred.
  • aluminum, silver, and magnesium are preferable as the main component from the viewpoints of electrical resistance, ease of film formation, film stability, luminous efficiency, and the like.
  • magnesium and silver are preferable because electron injection into the electron transport layer and the electron injection layer in the present invention is facilitated and low voltage driving is possible.
  • metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum and indium, or alloys using these metals, inorganic materials such as silica, titania and silicon nitride, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride
  • an organic polymer compound such as a hydrocarbon polymer compound is laminated on the cathode as a protective film layer.
  • the protective film layer is selected from materials that are light transmissive in the visible light region.
  • the production method of these electrodes is not particularly limited, such as resistance heating, electron beam, sputtering, ion plating and coating.
  • the hole transport layer is formed by a method of laminating or mixing one or more hole transport materials or a method using a mixture of a hole transport material and a polymer binder.
  • the hole transport layer may be formed by adding an inorganic salt such as iron (III) chloride to the hole transport material.
  • the hole transport material needs to efficiently transport holes from the positive electrode between electrodes to which an electric field is applied, and has a high hole injection efficiency, and it is desirable to transport the injected holes efficiently. For this purpose, it is required that the material has an appropriate ionization potential, has a high hole mobility, is excellent in stability, and does not easily generate trapping impurities during manufacture and use.
  • the substance satisfying such conditions is not particularly limited, but 4,4′-bis (N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino) biphenyl, 4,4′-bis (N— Triphenylamine derivatives such as (1-naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl, 4,4 ′, 4 ′′ -tris (3-methylphenyl (phenyl) amino) triphenylamine, bis (N-allylcarbazole) or Biscarbazole derivatives such as bis (N-alkylcarbazole), pyrazoline derivatives, stilbene compounds, hydrazone compounds, benzofuran derivatives and thiophene derivatives, oxadiazole derivatives, phthalocyanine derivatives, heterocyclic compounds such as porphyrin derivatives, fullerene derivatives, polymers
  • the polycarbonate having the monomer in the side chain Chromatography with or styrene derivatives, polythiophene, poly(
  • inorganic compounds such as p-type Si and p-type SiC can also be used.
  • a compound represented by the following general formula (4), tetrafluorotetracyanoquinodimethane (4F-TCNQ) or molybdenum oxide can also be used.
  • R 18 to R 23 may be the same or different and are selected from the group consisting of halogen, sulfonyl group, carbonyl group, nitro group, cyano group, and trifluoromethyl group.
  • the compound (5) (1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylenehexacarbonitrile) is preferably contained in the hole transport layer or the hole injection layer because it can be driven at a lower voltage.
  • the light emitting layer may be either a single layer or a plurality of layers, each formed of a light emitting material (host material, dopant material), which may be a mixture of a host material and a dopant material or a host material alone. It may be either. That is, in the light emitting element of the present invention, only the host material or the dopant material may emit light in each light emitting layer, or both the host material and the dopant material may emit light. From the viewpoint of efficiently using electric energy and obtaining light emission with high color purity, the light emitting layer is preferably composed of a mixture of a host material and a dopant material. Further, the host material and the dopant material may be either one kind or a plurality of combinations, respectively.
  • a light emitting material host material, dopant material
  • the dopant material may be included in the entire host material or may be partially included.
  • the dopant material may be laminated or dispersed.
  • the dopant material can control the emission color. If the amount of the dopant material is too large, a concentration quenching phenomenon occurs, so that it is preferably used at 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less with respect to the host material.
  • the doping method can be formed by a co-evaporation method with a host material, but may be simultaneously deposited after being previously mixed with the host material.
  • the compound having a carbazole skeleton represented by the general formula (1) may be used as an electron transporting material because it has an aromatic heterocyclic group having electron-accepting nitrogen, but as a light-emitting material because it has high light-emitting performance. Preferably used.
  • the light emitting device material of the present invention exhibits strong light emission in a blue green to red region (500 to 680 nm region), it can be suitably used as a blue green to red light emitting material.
  • the compound having a carbazole skeleton represented by the general formula (1) may be used as a dopant material, but is suitable as a host material because of its excellent thin film stability. Used for.
  • green light emission or red light emission with high emission efficiency and high color purity can be obtained according to the type of dopant used in combination.
  • the luminescent material includes condensed ring derivatives such as anthracene and pyrene, tris (8-quinolinolato) aluminum, which have been known as luminescent materials.
  • Metal chelated oxinoid compounds bisstyryl derivatives such as bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, indene derivatives, coumarin derivatives, oxadiazole derivatives, pyrrolopyridine derivatives, perinone derivatives, cyclopentadiene derivatives, oxadi Azole derivatives, thiadiazolopyridine derivatives, dibenzofuran derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, in polymer systems, polyphenylene vinylene derivatives, polyparaphenylene derivatives, and And polythiophene derivatives can be used but are not particularly limited.
  • the host material contained in the light emitting material need not be limited to only one type of compound having the carbazole skeleton represented by the general formula (1), and a mixture of compounds having a plurality of carbazole skeletons of the present invention may be used. One or more kinds of the host material may be mixed with the compound having a carbazole skeleton of the present invention.
  • the compound which has condensed aryl rings such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, chrysene, naphthacene, triphenylene, perylene, fluoranthene, fluorene, indene, its derivative, N, N ' Metal chelated oxinoid compounds including aromatic amine derivatives such as dinaphthyl-N, N′-diphenyl-4,4′-diphenyl-1,1′-diamine, tris (8-quinolinato) aluminum (III), Bisstyryl derivatives such as distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, indene derivatives, coumarin derivatives, oxadiazole derivatives, pyrrolopyridine derivatives, perinone derivatives, cyclopentadiene derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, thi
  • a metal chelated oxinoid compound as a host used when the light emitting layer emits phosphorescence, a metal chelated oxinoid compound, a dibenzofuran derivative, a carbazole derivative, an indolocarbazole derivative, a triazine derivative, or the like is preferably used.
  • the triplet light emitting material used as the dopant material is at least selected from the group consisting of iridium (Ir), ruthenium (Ru), palladium (Pd), platinum (Pt), osmium (Os), and rhenium (Re).
  • a metal complex compound containing one metal is preferable.
  • the ligand preferably has a nitrogen-containing aromatic heterocycle such as a phenylpyridine skeleton or a phenylquinoline skeleton. However, it is not limited to these, and an appropriate complex is selected from the relationship with the required emission color, device performance, and host compound.
  • tris (2-phenylpyridyl) iridium complex tris ⁇ 2- (2-thiophenyl) pyridyl ⁇ iridium complex, tris ⁇ 2- (2-benzothiophenyl) pyridyl ⁇ iridium complex, tris (2-phenyl) Benzothiazole) iridium complex, tris (2-phenylbenzoxazole) iridium complex, trisbenzoquinoline iridium complex, bis (2-phenylpyridyl) (acetylacetonato) iridium complex, bis ⁇ 2- (2-thiophenyl) pyridyl ⁇ iridium Complex, bis ⁇ 2- (2-benzothiophenyl) pyridyl ⁇ (acetylacetonato) iridium complex, bis (2-phenylbenzothiazole) (acetylacetonato) iridium complex, bis (2-phenylbenzox
  • the compound having the carbazole skeleton represented by the general formula (1) used as the host material and the triplet light-emitting material used as the dopant material may each contain only one type or two types of the triplet light-emitting material. You may mix and use the above. When two or more triplet light emitting materials are used, the total weight of the dopant material is preferably 20% by weight or less with respect to the host material.
  • the light emitting layer may further include a third component for adjusting the carrier balance in the light emitting layer or stabilizing the layer structure of the light emitting layer.
  • a third component for adjusting the carrier balance in the light emitting layer or stabilizing the layer structure of the light emitting layer.
  • the third component a material that does not cause an interaction between the host material composed of the compound having the carbazole skeleton and the dopant material composed of the triplet light emitting material is selected.
  • the preferred host and dopant in the triplet emission system are not particularly limited, but specific examples include the following.
  • the electron transport layer is a layer in which electrons are injected from the cathode and further transports electrons.
  • the electron transport layer has high electron injection efficiency, and it is desired to efficiently transport injected electrons.
  • the electron transport layer is required to be a substance having a high electron affinity, a high electron mobility, excellent stability, and a trapping impurity that is unlikely to be generated during manufacture and use.
  • a compound having a molecular weight of 400 or more that maintains a stable film quality is preferable because a low molecular weight compound is likely to be crystallized to deteriorate the film quality.
  • the electron transport layer in the present invention includes a hole blocking layer that can efficiently block the movement of holes as the same meaning.
  • an electron transport material used for the electron transport layer in addition to the compound having a carbazole skeleton represented by the general formula (1), condensed polycyclic aromatic derivatives such as naphthalene and anthracene, 4,4′-bis (diphenyl) Ethenyl) styryl aromatic ring derivatives represented by biphenyl, quinone derivatives such as anthraquinone and diphenoquinone, phosphorus oxide derivatives, quinolinol complexes such as tris (8-quinolinolato) aluminum (III), benzoquinolinol complexes, hydroxyazole complexes, azomethines
  • Various metal complexes such as complexes, tropolone metal complexes, and flavonol metal complexes can be mentioned, but they are selected from carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, silicon, and phosphorus because the driving voltage is reduced and high-efficiency light emission is obtained.
  • a heteroaryl ring containing electron-accepting nitrogen has high electron affinity, excellent electron transporting ability, and can be used for an electron transporting layer to reduce the driving voltage of a light-emitting element.
  • these compounds having a heteroaryl ring structure include benzimidazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzthiazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives, quinoxaline derivatives, quinoline derivatives, benzoins.
  • Preferred compounds include quinoline derivatives, oligopyridine derivatives such as bipyridine and terpyridine, quinoxaline derivatives and naphthyridine derivatives.
  • imidazole derivatives such as tris (N-phenylbenzimidazol-2-yl) benzene, oxadiazole derivatives such as 1,3-bis [(4-tert-butylphenyl) 1,3,4-oxadiazolyl] phenylene, Triazole derivatives such as N-naphthyl-2,5-diphenyl-1,3,4-triazole, phenanthroline derivatives such as bathocuproine and 1,3-bis (1,10-phenanthroline-9-yl) benzene, 2,2 ′
  • a benzoquinoline derivative such as bis (benzo [h] quinolin-2-yl) -9,9′-spirobifluorene, 2,5-bis (6 ′-(2 ′, 2 ′′ -bipyridyl))-1, Bipyridine derivatives such as 1-dimethyl-3,4-diphenylsilole, 1,3-bis (4 ′-(2,2 )
  • specific heteroaryl compounds having a pyrene skeleton specific heteroaryl compounds having an anthracene skeleton, and specific heteroaryl compounds having a phenanthroline skeleton are preferable.
  • the preferred electron transport material is not particularly limited, but specific examples include the following.
  • the following structure is an example, and similar compounds thereof, for example, pyrene derivatives substituted at the 1,3-position with an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group, and the 1,3,7-positions are an alkyl group, an aryl group Or a pyrene derivative substituted with a heteroaryl group, a pyrene derivative substituted with an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group at positions 1 and 6, and a 1,10 position substituted with an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group Anthracene derivatives and the like are also preferred examples.
  • the electron transport material may be used alone, but two or more of the electron transport materials may be mixed and used, or one or more of the other electron transport materials may be mixed and used in the electron transport material. It is also possible to use a mixture with a metal such as an alkali metal or an alkaline earth metal.
  • the ionization potential of the electron transport layer is not particularly limited, but is preferably 5.8 eV or more and 8.0 eV or less, and more preferably 6.0 eV or more and 7.5 eV or less.
  • each layer constituting the light emitting element is not particularly limited, such as resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, sputtering, molecular lamination method, coating method, etc., but resistance heating vapor deposition or electron beam vapor deposition is usually used in terms of element characteristics. preferable.
  • the thickness of the organic layer is not limited because it depends on the resistance value of the luminescent material, but is preferably 1 to 1000 nm.
  • the film thicknesses of the light emitting layer, the electron transport layer, and the hole transport layer are each preferably 1 nm to 200 nm, and more preferably 5 nm to 100 nm.
  • the light emitting element of the present invention has a function of converting electrical energy into light.
  • a direct current is mainly used as the electric energy, but a pulse current or an alternating current can also be used.
  • the current value and voltage value are not particularly limited, but should be selected so that the maximum luminance can be obtained with as low energy as possible in consideration of the power consumption and lifetime of the device.
  • the light-emitting element of the present invention is suitably used as a display for displaying in a matrix and / or segment system, for example.
  • pixels for display are arranged two-dimensionally such as a lattice shape or a mosaic shape, and characters and images are displayed by a set of pixels.
  • the shape and size of the pixel are determined by the application. For example, a square pixel with a side of 300 ⁇ m or less is usually used for displaying images and characters on a personal computer, monitor, TV, and a pixel with a side of mm order for a large display such as a display panel. become.
  • monochrome display pixels of the same color may be arranged. However, in color display, red, green, and blue pixels are displayed side by side. In this case, there are typically a delta type and a stripe type.
  • the matrix driving method may be either a line sequential driving method or an active matrix. Although the structure of the line sequential drive is simple, the active matrix may be superior in consideration of the operation characteristics, and it is necessary to use it depending on the application.
  • the segment system in the present invention is a system in which a pattern is formed so as to display predetermined information and a region determined by the arrangement of the pattern is caused to emit light.
  • a pattern is formed so as to display predetermined information and a region determined by the arrangement of the pattern is caused to emit light.
  • the time and temperature display in a digital clock or a thermometer the operation state display of an audio device or an electromagnetic cooker, the panel display of an automobile, and the like can be mentioned.
  • the matrix display and the segment display may coexist in the same panel.
  • the light-emitting element of the present invention is also preferably used as a backlight for various devices.
  • the backlight is used mainly for the purpose of improving the visibility of a display device that does not emit light, and is used for a liquid crystal display device, a clock, an audio device, an automobile panel, a display panel, a sign, and the like.
  • the light-emitting element of the present invention is preferably used for a backlight for a liquid crystal display device, particularly a personal computer for which a reduction in thickness is being considered, and a backlight that is thinner and lighter than conventional ones can be provided.
  • Synthesis example 1 Synthesis of Compound [59] A mixed solution of 32.0 g of carbazole, 93.13 g of anhydrous iron chloride [III] and 400 ml of chloroform was stirred at room temperature for 22 hours under a nitrogen stream. This mixed solution was put into 1000 ml of methanol and stirred for 1 hour, followed by filtration. To the obtained powder, 600 ml of tetrahydrofuran was added and refluxed for 30 minutes, followed by filtration to remove insoluble substances. After evaporation, the product was dissolved in 100 ml of DMI with heating and then recrystallized at 5 ° C. to obtain 14.0 g of 9H, 9′H-3,3′-bicarbazole.
  • a mixed solution of 12.5 g of cyanuric chloride and 12.5 g of tetrahydrofuran was cooled to 0 ° C. under a nitrogen stream and stirred.
  • 105.6 g of phenylmagnesium bromide (32% in THF) was slowly added dropwise over 1 hour and a half. At that time, the system temperature was maintained at 15 ° C. or lower.
  • the mixture was stirred at room temperature for 1.5 hours, and 80 ml of toluene was added and cooled to 0 ° C.
  • 12% HCl was slowly added dropwise over 15 minutes. At that time, the system temperature was maintained at 30 ° C. or lower.
  • the obtained solid was heated and washed with 150 ml of methanol and then filtered.
  • the obtained solid was purified by silica gel column chromatography, then recrystallized twice with a mixed solvent of tetrahydrafuran and methanol, and vacuum-dried to obtain 4.28 g of white powder.
  • This compound [59] was used as a light emitting device material after sublimation purification at about 320 ° C. under a pressure of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa using an oil diffusion pump.
  • the HPLC purity (area% at a measurement wavelength of 254 nm) was 99.8% before sublimation purification and 99.9% after sublimation purification.
  • Synthesis example 2 Synthesis of Compound [44] 10 g of 2,4,6-trichloropyrimidine, 13.3 g of phenylboronic acid, 163.5 ml of 2M aqueous sodium carbonate solution, 545 ml of 1,2-dimethoxyethane and bis (triphenylphosphine) palladium (II) dichloride The mixed solution was refluxed for 2 hours under a nitrogen stream. After cooling to room temperature, extraction with toluene was performed. The organic layer was washed twice with water, dried over magnesium sulfate and evaporated. The resulting concentrate was purified by silica gel column chromatography and vacuum-dried to obtain 6.46 g of 2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine.
  • This compound [44] was used as a light emitting device material after sublimation purification at about 330 ° C. under a pressure of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa using an oil diffusion pump.
  • the HPLC purity (area% at a measurement wavelength of 254 nm) was 99.8% before sublimation purification and 99.9% after sublimation purification.
  • Synthesis example 3 Synthesis of Compound [18] 4.0 g of 2,4,6-trichloropyridine, 5.3 g of phenylboronic acid, 87 ml of 1M aqueous sodium carbonate solution, 108 ml of 1,2-dimethoxyethane and bis (triphenylphosphine) palladium (II) dichloride 290 mg of the mixed solution was refluxed for 3 hours under a nitrogen stream. After cooling to room temperature, extraction with toluene was performed. The organic layer was washed twice with water, dried over magnesium sulfate and evaporated. The resulting concentrate was purified by silica gel column chromatography and dried under vacuum to obtain 2.7 g of 4-chloro-2,6-diphenylpyridine.
  • This compound [18] was used as a light emitting device material after sublimation purification at about 320 ° C. under a pressure of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa using an oil diffusion pump.
  • the HPLC purity (area% at a measurement wavelength of 254 nm) was 99.8% before sublimation purification and 99.9% after sublimation purification.
  • Synthesis example 4 Synthesis of compound [38] 9-phenyl-9H, 9′H-3,3′-bicarbazole 3.03 g, 1-bromo-3,5-dichlorobenzene 1.84 g, sodium-t-butoxide 1.0 g, A mixed solution of 70 ml of dehydrated o-xylene was stirred at room temperature under a nitrogen stream. To this mixed solution were added 85 mg of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) and 86 mg of tri-tert-butylphosphonium tetrafluoroborate, and then the mixture was heated and stirred at 140 ° C. for 4 hours. The mixed solution was filtered as it was and then evaporated.
  • This compound [38] was used as a light emitting device material after sublimation purification at about 320 ° C. under a pressure of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa using an oil diffusion pump.
  • the HPLC purity (area% at a measurement wavelength of 254 nm) was 99.8% before sublimation purification and 99.9% after sublimation purification.
  • Synthesis example 5 Synthesis of Compound [224] 3,6-Dibromocarbazole 5.0 g, Phenylcarbazole-3-boronic acid 2.96 g, Palladium acetate 267 mg, Tris (2-methylphenyl) phosphine 234 mg, 1M aqueous potassium carbonate solution 30 ml, Dimethoxyethane 80 ml The mixed solution was refluxed for 2 hours under a nitrogen stream. After cooling to room temperature, extraction was performed with 100 ml of toluene. The organic layer was washed twice with 50 ml of water, dried over magnesium sulfate and evaporated. The obtained concentrate was purified by silica gel column chromatography and vacuum-dried to obtain 3.48 g of 6-bromo-9′-phenyl-9H, 9′H-3,3′-bicarbazole.
  • the resulting concentrate was purified by silica gel column chromatography, dried in vacuo, and then 2.1 g of 9′-phenyl-6- (pyridin-3-yl) -9H, 9′H-3,3′-bicarbazole. Got.
  • the obtained solid was refluxed with 50 ml of methanol for 1 hour, cooled to room temperature, and filtered.
  • the obtained solid was purified by silica gel column chromatography, recrystallized with DMF, and vacuum-dried to obtain 2.11 g of white powder.
  • This compound [224] was used as a light emitting device material after sublimation purification at about 360 ° C. under a pressure of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa using an oil diffusion pump.
  • the HPLC purity (area% at a measurement wavelength of 254 nm) was 99.7% before sublimation purification and 99.8% after sublimation purification.
  • Example 1 A glass substrate (manufactured by Geomat Co., Ltd., 11 ⁇ / ⁇ , sputtered product) on which an ITO transparent conductive film was deposited to 125 nm was cut into 38 ⁇ 46 mm and etched. The obtained substrate was ultrasonically cleaned with “Semico Clean 56” (trade name, manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) for 15 minutes and then with ultrapure water. This substrate was subjected to UV-ozone treatment for 1 hour immediately before producing the device, placed in a vacuum deposition apparatus, and evacuated until the degree of vacuum in the apparatus became 5 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa or less.
  • “Semico Clean 56” trade name, manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.
  • copper phthalocyanine was deposited with a thickness of 10 nm and 4,4′-bis (N- (1-naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl was deposited with a thickness of 50 nm by a resistance heating method.
  • a compound [59] as a host material and D-1 as a dopant material were vapor-deposited to a thickness of 40 nm so that the doping concentration was 10 wt% as a light emitting material.
  • E-1 shown below was laminated to a thickness of 20 nm as an electron transport material.
  • aluminum was deposited in a thickness of 70 nm to form a cathode, thereby fabricating a 5 ⁇ 5 mm square device.
  • the film thickness referred to here is a crystal oscillation type film thickness monitor display value.
  • Comparative Example 1 A light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that H-1 shown by the following formula was used as a host material. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , green light emission with a luminous efficiency of 10.4 lm / W was obtained. When this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 400 hours.
  • Comparative Example 2 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that H-2 shown by the following formula was used as a host material. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , green light emission with a light emission efficiency of 19.1 lm / W was obtained. When this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 300 hours.
  • Comparative Example 3 A light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that H-3 represented by the following formula was used as the host material. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , green light emission with a luminous efficiency of 12.3 lm / W was obtained. When this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 700 hours.
  • Comparative Example 4 A light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that H-4 represented by the following formula was used as the host material. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , green light emission with a luminous efficiency of 11.0 lm / W was obtained. When this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 700 hours.
  • Comparative Example 5 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that H-5 shown by the following formula was used as a host material. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , green light emission with a luminous efficiency of 9.0 lm / W was obtained. When this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 700 hours.
  • Example 2 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the compound [44] was used as the host material. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , high efficiency green light emission with a light emission efficiency of 21.0 lm / W was obtained. When this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 2200 hours.
  • Example 3 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the compound [62] was used as the host material.
  • this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , high efficiency green light emission with a light emission efficiency of 19.2 lm / W was obtained.
  • this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 1500 hours.
  • Example 4 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the compound [18] was used as the host material. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , high efficiency green light emission with a light emission efficiency of 19.0 lm / W was obtained. When this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 1300 hours.
  • Example 5 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the compound [38] was used as the host material. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , high efficiency green light emission with a light emission efficiency of 19.0 lm / W was obtained. When this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 1300 hours.
  • Example 6 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the compound [224] was used as the host material. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , high efficiency green light emission with a light emission efficiency of 23.0 lm / W was obtained. When this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 1800 hours.
  • Examples 7 to 13 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the materials described in Table 2 were used as the host material, the dopant material, and the electron transport material. The results are shown in Table 2.
  • E-2 is a compound shown below.
  • Comparative Example 6 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the materials described in Table 2 were used as the host material, the dopant material, and the electron transport material. The results are shown in Table 2.
  • Examples 14-18 A light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the materials described in Table 3 were used as the host material, the dopant material, and the electron transport material. The results are shown in Table 3. In Table 3, E-3, E-4, E-5, E-6, and E-7 are the compounds shown below.
  • Example 19 A glass substrate (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., 15 ⁇ / ⁇ , electron beam evaporated product) on which an ITO transparent conductive film is deposited to 125 nm is cut into 30 ⁇ 40 mm, and a 300 ⁇ m pitch (remaining width 270 ⁇ m) ⁇ 32 pieces is obtained by photolithography. Patterned into stripes. One side of the ITO stripe in the long side direction is expanded to a pitch of 1.27 mm (opening width 800 ⁇ m) in order to facilitate electrical connection with the outside.
  • the obtained substrate was ultrasonically cleaned with acetone and “Semicocrine 56” (trade name, manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) for 15 minutes, respectively, and then washed with ultrapure water. Subsequently, it was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol for 15 minutes and then immersed in hot methanol for 15 minutes and dried.
  • This substrate was subjected to UV-ozone treatment for 1 hour immediately before producing the device, placed in a vacuum deposition apparatus, and evacuated until the degree of vacuum in the apparatus became 5 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa or less.
  • the mask provided with 16 250 ⁇ m openings (corresponding to the remaining width of 50 ⁇ m and 300 ⁇ m pitch) by wet etching on a 50 ⁇ m thick Kovar plate was replaced with a mask so as to be orthogonal to the ITO stripe in vacuum, It fixed with the magnet from the back surface so that a mask and an ITO board
  • 0.5 nm of lithium fluoride was deposited, 200 nm of aluminum was deposited to prepare a 32 ⁇ 16 dot matrix element. When this element was driven in matrix, characters could be displayed without crosstalk.
  • the light emitting device material of the present invention can be used for a light emitting device or the like, and can provide a light emitting device material useful as a light emitting dye. According to the present invention, a light emitting device having both high luminous efficiency and excellent durability can be obtained.
  • the light-emitting element of the present invention can be used in the fields of display elements, flat panel displays, backlights, illumination, interiors, signs, signboards, electrophotographic machines, optical signal generators, and the like.

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Abstract

　特定構造のカルバゾール骨格を有する化合物を含有する発光素子材料により、高発光効率と耐久性を両立した発光素子を可能にする発光素子材料およびこれを用いた発光素子を提供する。

Description

発光素子材料および発光素子
　本発明は、電気エネルギーを光に変換できる発光素子であって、表示素子、フラットパネルディスプレイ、バックライト、照明、インテリア、標識、看板、電子写真機および光信号発生器などの分野に利用可能な発光素子に関するものである。
　陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が両極に挟まれた有機発光体内で再結合する際に発光するという有機薄膜発光素子の研究が、近年活発に行われている。この発光素子は、薄型でかつ低駆動電圧下での高輝度発光と、発光材料を選ぶことによる多色発光が特徴であり、注目を集めている。この研究は、コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらが有機薄膜素子が高輝度に発光することを示して以来、多くの研究機関が検討を行っている。
　また、有機薄膜発光素子は、発光層に種々の発光材料を用いることにより、多様な発光色を得ることが可能であることから、ディスプレイなどへの実用化研究が盛んである。三原色の発光材料の中では緑色発光材料の研究が最も進んでおり、現在は赤色発光材料と青色発光材料において、特性向上を目指して鋭意研究がなされている。
　発光材料としては、従来から一般的には蛍光性（一重項発光）材料が用いられているが、電子と正孔が再結合して分子が励起する際のスピン多重度の違いにより、一重項励起子が２５％、三重項励起子が７５％の割合で生成することから、発光効率を向上させるために、燐光性（三重項発光）材料を用いることが以前より試みられている。
　そこで、三重項発光材料をドーパント材料として用いる際に優れた性能を有するホスト材料として、カルバゾール骨格を含む化合物が提案されている（例えば、特許文献１～２参照）。また、電荷の注入・輸送を補助する置換基としてトリアジン骨格を有する化合物がホスト材料として用いられている。（例えば、特許文献３～４参照）。また、発光材料以外の材料についても検討されており、例えば、正孔輸送能力が高く、電子阻止能力に優れたカルバゾール骨格を有する化合物が正孔輸送材料として用いられている（例えば、特許文献５参照）。
特開２００３－１３３０７５号公報 特開２００８－１３５４９８号公報 国際公開ＷＯ２００８／５６７４６号パンフレット 国際公開ＷＯ２０１０／１５３０６号パンフレット 国際公開ＷＯ２０１１／２４４５１号パンフレット
　しかし、有機薄膜発光素子は、発光効率の向上、駆動電圧の低下、耐久性の向上を満たす必要があり、特に燐光性材料に関しては、これらの性能を全て十分に満たすことは困難であった。
　本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、高発光効率と耐久性とを両立した有機薄膜発光素子を提供することを目的とするものである。
　本発明は、 下記一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物を含有することを特徴とする発光素子材料である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　（Ｒ３１～Ｒ３８はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基、－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ３９Ｒ４０および下記一般式（２）で表される基からなる群より選ばれる。Ｒ３９およびＲ４０はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ３１～Ｒ３８は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。ただし、Ｒ３１～Ｒ３８のうちいずれか１つは下記一般式（２）で表される基であり、一般式（２）におけるＲ４１～Ｒ４９のうちいずれかの位置と連結する。Ｌは単結合、アリーレン基およびヘテロアリーレン基からなる群より選ばれる。ＨＡｒは電子受容性窒素を有する芳香族複素環基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　Ｒ４１～Ｒ４８はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基および－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ５０Ｒ５１からなる群より選ばれる。Ｒ５０およびＲ５１はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ４１～Ｒ４８は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。Ｒ４９はアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基からなる群より選ばれる。ただし、Ｒ４１～Ｒ４９のうちいずれか１つは一般式（１）におけるＲ３１～Ｒ３８のうちいずれかの位置と連結する。）
　本発明により、高発光効率と耐久性とを両立した有機薄膜発光素子を提供することができる。
　本発明における一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物について詳細に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　Ｒ３１～Ｒ３８はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基、－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ３９Ｒ４０および下記一般式（２）で表される基からなる群より選ばれる。Ｒ３９およびＲ４０はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ３１～Ｒ３８は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。ただし、Ｒ３１～Ｒ３８のうちいずれか１つは下記一般式（２）で表される基であり、一般式（２）におけるＲ４１～Ｒ４９のうちいずれかの位置と連結する。Ｌは単結合、アリーレン基およびヘテロアリーレン基からなる群より選ばれる。ＨＡｒは電子受容性窒素を有する芳香族複素環基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　Ｒ４１～Ｒ４８はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基および－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ５０Ｒ５１からなる群より選ばれる。Ｒ５０およびＲ５１はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ４１～Ｒ４８は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。Ｒ４９はアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基からなる群より選ばれる。ただし、Ｒ４１～Ｒ４９のうちいずれか１つは一般式（１）におけるＲ３１～Ｒ３８のうちいずれかの位置と連結する。
　これらの置換基のうち、水素は重水素であってもよい。また、アルキル基とは、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、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。置換されている場合の追加の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等を挙げることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキル基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、通常１以上２０以下、より好ましくは１以上８以下の範囲である。
　シクロアルキル基とは、例えば、シクロプロピル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキル基部分の炭素数は特に限定されないが、通常、３以上２０以下の範囲である。
　複素環基とは、例えば、ピラン環、ピペリジン環、環状アミドなどの炭素以外の原子を環内に有する脂肪族環を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。複素環基の炭素数は特に限定されないが、通常、２以上２０以下の範囲である。
　アルケニル基とは、例えば、ビニル基、アリル基、ブタジエニル基などの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルケニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、２以上２０以下の範囲である。
　シクロアルケニル基とは、例えば、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基などの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。
　アルキニル基とは、例えば、エチニル基などの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、２以上２０以下の範囲である。
　アルコキシ基とは、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのエーテル結合を介して脂肪族炭化水素基が結合した官能基を示し、この脂肪族炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、通常、１以上２０以下の範囲である。
　アルキルチオ基とは、アルコキシ基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。アルキルチオ基の炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アルキルチオ基の炭素数は特に限定されないが、通常、１以上２０以下の範囲である。
　アリールエーテル基とは、例えば、フェノキシ基など、エーテル結合を介した芳香族炭化水素基が結合した官能基を示し、芳香族炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アリールエーテル基の炭素数は特に限定されないが、通常、６以上４０以下の範囲である。
　アリールチオエーテル基とは、アリールエーテル基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。アリールエーテル基における芳香族炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アリールエーテル基の炭素数は特に限定されないが、通常、６以上４０以下の範囲である。
　アリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基を示す。アリール基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリール基の炭素数は特に限定されないが、通常、６以上４０以下の範囲である。
　ヘテロアリール基とは、フラニル基、チオフェニル基、ピリジル基、キノリニル基、ピラジニル基、ナフチリジル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基などの炭素以外の原子を一個または複数個環内に有する環状芳香族基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。ヘテロアリール基の炭素数は特に限定されないが、通常、２以上３０以下の範囲である。
　ハロゲン原子とは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、ホスフィンオキサイド基は、置換基を有していても有していなくてもよく、置換基としては例えばアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などが挙げられ、これら置換基はさらに置換されてもよい。
　カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基は、置換基を有していても有していなくてもよく、置換基としては例えばアルキル基、シクロアルキル基、アリール基などが挙げられ、これら置換基はさらに置換されてもよい。
　アミノ基とは、無置換でも置換されていてもよく、置換基としては例えばアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などが挙げられ、これら置換基はさらに置換されていてもかまわない。
　シリル基とは、例えば、トリメチルシリル基などのケイ素原子への結合を有する官能基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。シリル基の炭素数は特に限定されないが、通常、３以上２０以下の範囲である。また、ケイ素数は、通常、１以上６以下の範囲である。
　アリーレン基とは、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基から導かれる２価の基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アリーレン基の炭素数は特に限定されないが、通常、６以上４０以下の範囲である。一般式（１）のＬがアリーレン基の場合、該アリーレン基は置換基を有していても有していなくてもよいが、置換基も含めて炭素数は６以上６０以下の範囲である。
　ヘテロアリーレン基とは、フラニル基、チオフェニル基、ピリジル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ナフチリジル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基などの炭素以外の原子を一個または複数個環内に有する環状芳香族基から 導かれる２価の基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。ヘテロアリーレン基の炭素数は特に限定されないが、通常、２以上３０以下の範囲である。一般式（１）のＬがヘテロアリーレン基の場合、該へテロアリーレン基は置換基を有していても有していなくてもよいが、置換基も含めて炭素数は２以上５０以下の範囲である。
　隣接する置換基同士で環を形成する場合、任意の隣接２置換基（例えば一般式（３）のＲ２とＲ３）が互いに結合して共役または非共役の縮合環を形成できる。縮合環の構成元素として、炭素以外にも窒素、酸素、硫黄、リン、ケイ素原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。
　電子受容性窒素を含む芳香族複素環基とは、ピリジル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサニル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フェナントロリニル基、イミダゾピリジル基、トリアジル基、アクリジル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基など、上記ヘテロアリール基のうち、炭素以外の原子として、少なくとも電子受容性の窒素原子を一個または複数個環内に有する環状芳香族基を示す。
　電子受容性窒素を含む芳香族複素環基は無置換でも置換されていてもかまわない。電子受容性窒素を含む芳香族複素環基に含まれる電子受容性窒素の数は特に限定されないが、通常、１以上３以下の範囲である。また、電子受容性窒素を含む芳香族複素環基が置換されている場合の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等を挙げることができる。中でも、電子受容性窒素を含む芳香族複素環基の電子特性を大きく損なわない置換基が好ましく、例えば、炭素数６～３０の芳香族炭化水素、炭素数５～２０の電子受容窒素を含む芳香族複素環基が好ましい置換基として挙げられる。具体的には、例えばフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基、ピリジル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサニル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フェナントロリニル基、イミダゾピリジル基、トリアジル基、アクリジル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基などが挙げられるが、これらに限られない。
　ここで言う電子受容性窒素とは、隣接原子との間に多重結合を形成している窒素原子を表す。窒素原子が高い電気陰性度を有することから、該多重結合は電子受容的な性質を有する。それゆえ、電子受容性窒素を含む芳香族複素環は、高い電子親和性を有する。
　電子受容性窒素を含む芳香族複素環基の炭素数は特に限定されないが、通常、２以上３０以下の範囲である。電子受容性窒素を含む芳香族複素環基の連結位置はどの部分でもよく、例えばピリジル基の場合、２－ピリジル基、３－ピリジル基または４－ピリジル基のいずれでもよい。
　従来のカルバゾール骨格を有する化合物は、発光素子材料として必ずしも十分な性能を有するものではなかった。本発明者らは、その改良の検討において、カルバゾール骨格を有する化合物の正孔輸送能と電子輸送能の強さに着目した。一般に、カルバゾール骨格を有する化合物は、正孔と電子の両電荷を輸送する特性を有するが、本発明者らは、正孔輸送能に対して電子輸送能が劣るために、発光層中の電荷のバランスが崩れることが発光性能の低下につながるのではないかと考え、かかる仮説を元に一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物を発明するに至った。
　一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物は、分子中にカルバゾール骨格と電子受容性窒素を含む芳香族複素環を有している。これにより、電子受容性窒素を含む芳香族複素環が電子の注入・輸送に関与するため、電子輸送能が大きくなり、発光層内の電荷のバランスがとれ、高効率発光と優れた耐久性を発現すると考えられる。また、カルバゾール骨格が連結されることで、カルバゾール骨格自体が有する高い三重項準位を維持することが可能であり、容易な失活を抑制できるため、高い発光効率が達成される。
　本発明の一般式（１）で表される化合物の中でも、一般式（３）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　Ｒ１～Ｒ１４はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基および－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１６Ｒ１７からなる群より選ばれる。Ｒ１６およびＲ１７はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ１～Ｒ１４は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。Ｒ１５はアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基からなる群より選ばれる。Ｌは単結合、アリーレン基およびヘテロアリーレン基からなる群より選ばれる。ＨＡｒは電子受容性窒素を有する芳香族複素環基である。
　これら置換基の説明は、上記一般式（１）の説明と同様である。
　さらに、一般式（１）で表される化合物におけるＲ４９とＬ－ＨＡｒ、および一般式（３）で表される化合物におけるＲ１５とＬ－ＨＡｒが異なる基であると、分子が非対称構造となり、カルバゾール骨格同士の相互作用抑制効果が高くなり、安定な薄膜が形成でき、耐久性の向上につながるため好ましい。
　Ｒ１５およびＲ４９はカルバゾール骨格を有する化合物の三重項準位を下げない置換基が好ましく、中でも大きく共役を伸ばさない置換基が好ましい。特にメチル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジル基が好ましい。
　ＨＡｒは一般式（１）または一般式（３）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物の三重項準位を下げない置換基が好ましく、中でも大きく共役を伸ばさない置換基が好ましい。特にピリジル基、ピリミジル基、トリアジル基が好ましい。
　一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物の合成には、公知の方法を使用することができる。カルバゾール二量体を合成する方法としては、例えば、塩化鉄（III）下でのカルバゾールの酸化カップリング反応を用いる方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。また、カルバゾールのＮ上に置換基を導入する方法としては、例えば、パラジウムや銅触媒を用いたカルバゾール誘導体とハロゲン化物とのカップリング反応を用いる方法が挙げられるが、これ限定されるものではない。
　上記一般式（１）で表されるカルバゾール化合物としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
　本発明における一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物は発光素子材料として用いられる。ここで本発明における発光素子材料とは、発光素子のいずれかの層に使用される材料を表し、後述するように、正孔輸送層、発光層および／または電子輸送層に使用される材料であるほか、陰極の保護膜に使用される材料も含む。本発明における一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物を発光素子のいずれかの層に使用することにより、高い発光効率が得られ、かつ耐久性に優れた発光素子が得られる。
　一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物は、高い発光効率、高い三重項準位、バイポーラー性（両電荷輸送性）および薄膜安定性を有しているため、発光素子の発光層に用いることが好ましい。特に、高い三重項準位を有していることから、燐光性ドーパントに対するホスト材料として発光層に用いることが好ましい。
　次に、本発明の発光素子の実施の形態について詳細に説明する。本発明の発光素子は、陽極と陰極、およびそれら陽極と陰極との間に介在する有機層を有し、該有機層は少なくとも発光層を含み、該発光層が電気エネルギーにより発光する。
　有機層は、発光層のみからなる構成の他に、１）正孔輸送層／発光層／電子輸送層および、２）発光層／電子輸送層、３）正孔輸送層／発光層などの積層構成が挙げられる。また、上記各層は、それぞれ単一層、複数層のいずれでもよい。正孔輸送層および電子輸送層が複数層を有する場合、電極に接する側の層をそれぞれ正孔注入層および電子注入層と呼ぶことがあるが、以下の説明では特に言及しない限りでは正孔注入材料は正孔輸送材料に、電子注入材料は電子輸送材料にそれぞれ含まれる。
　本発明の発光素子において、陽極と陰極は素子の発光のために十分な電流を供給するための役割を有するものであり、光を取り出すために少なくとも一方は透明または半透明であることが望ましい。通常、基板上に形成される陽極を透明電極とする。
　陽極に用いる材料は、正孔を有機層に効率よく注入できる材料、かつ光を取り出すために透明または半透明であれば、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）などの導電性金属酸化物、あるいは、金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなど特に限定されるものでないが、ＩＴＯガラスやネサガラスを用いることが特に望ましい。これらの電極材料は、単独で用いてもよいが、複数の材料を積層または混合して用いてもよい。透明電極の抵抗は素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極として機能するが、現在では１０Ω／□程度の基板の供給も可能になっていることから、２０Ω／□以下の低抵抗の基板を使用することが特に望ましい。ＩＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常１００～３００ｎｍの間で用いられることが多い。
　また、発光素子の機械的強度を保つために、発光素子を基板上に形成することが好ましい。基板は、ソーダガラスや無アルカリガラスなどのガラス基板が好適に用いられる。ガラス基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、０．５ｍｍ以上あれば十分である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましい。または、ＳｉＯ２などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することもできる。さらに、第一電極が安定に機能するのであれば、基板はガラスである必要はなく、例えば、プラスチック基板上に陽極を形成しても良い。ＩＴＯ膜形成方法は、電子線ビーム法、スパッタリング法および化学反応法など特に制限を受けるものではない。
　陰極に用いる材料は、電子を効率よく発光層に注入できる物質であれば特に限定されない。一般的には白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、インジウムなどの金属、またはこれらの金属とリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの低仕事関数金属との合金や多層積層などが好ましい。中でも、主成分としてはアルミニウム、銀、マグネシウムが電気抵抗値や製膜しやすさ、膜の安定性、発光効率などの面から好ましい。特にマグネシウムと銀で構成されると、本発明における電子輸送層および電子注入層への電子注入が容易になり、低電圧駆動が可能になるため好ましい。
　さらに、陰極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、シリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などの有機高分子化合物を、保護膜層として陰極上に積層することが好ましい例として挙げられる。ただし、陰極側から光を取り出す素子構造（トップエミッション構造）の場合は、保護膜層は可視光領域で光透過性のある材料から選択される。これらの電極の作製法は、抵抗加熱、電子線ビーム、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど特に制限されない。
　正孔輸送層は、正孔輸送材料の一種または二種以上を積層または混合する方法、もしくは、正孔輸送材料と高分子結着剤の混合物を用いる方法により形成される。また、正孔輸送材料に塩化鉄（III）のような無機塩を添加して正孔輸送層を形成してもよい。正孔輸送材料は、電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率良く輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率良く輸送することが望ましい。そのためには適切なイオン化ポテンシャルを持ち、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが要求される。このような条件を満たす物質として、特に限定されるものではないが、４，４’－ビス（Ｎ－（３－メチルフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ）ビフェニル、４，４’－ビス（Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ）ビフェニル、４，４’，４”－トリス（３－メチルフェニル（フェニル）アミノ）トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体、ビス（Ｎ－アリルカルバゾール）またはビス（Ｎ－アルキルカルバゾール）などのビスカルバゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、フラーレン誘導体、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましい。
　さらにｐ型Si、ｐ型SiC等の無機化合物も使用できる。また、下記一般式（４）で表される化合物、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（４Ｆ－ＴＣＮＱ）または酸化モリブデンも用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
　Ｒ１８～Ｒ２３はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、ハロゲン、スルホニル基、カルボニル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基からなる群より選ばれる。
　中でも、化合物（５）（１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル）が正孔輸送層または正孔注入層に含まれると、より低電圧駆動となるため好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
　本発明において、発光層は単一層、複数層のどちらでもよく、それぞれ発光材料（ホスト材料、ドーパント材料）により形成され、これはホスト材料とドーパント材料との混合物であっても、ホスト材料単独であっても、いずれでもよい。すなわち、本発明の発光素子では、各発光層において、ホスト材料もしくはドーパント材料のみが発光してもよいし、ホスト材料とドーパント材料がともに発光してもよい。電気エネルギーを効率よく利用し、高色純度の発光を得るという観点からは、発光層はホスト材料とドーパント材料の混合からなることが好ましい。また、ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれでもよい。ドーパント材料は積層されていても、分散されていても、いずれでもよい。ドーパント材料は発光色の制御ができる。ドーパント材料の量は、多すぎると濃度消光現象が起きるため、ホスト材料に対して２０重量％以下で用いることが好ましく、さらに好ましくは１０重量％以下である。ドーピング方法は、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。
　一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物は電子受容性窒素を有する芳香族複素環基を有することから電子輸送材料として用いてもよいが、高い発光性能を有することから発光材料として好適に用いられる。また、本発明の発光素子材料は、青緑～赤色領域（５００～６８０ｎｍ領域）に強い発光を示すことから、青緑～赤色発光材料として好適に用いることができる。また、ホスト－ドーパント系の発光材料として用いる場合は、一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物はドーパント材料として用いてもよいが、薄膜安定性に優れることから、ホスト材料として好適に用いられる。一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物をホスト材料として用いると、組み合わせて用いられるドーパントの種類に応じ、高発光効率で高色純度な緑色発光や赤色発光を得ることができる。
　発光材料は、一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物の他に、以前から発光体として知られていたアントラセンやピレンなどの縮合環誘導体、トリス（８－キノリノラート）アルミニウムを始めとする金属キレート化オキシノイド化合物、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、インデン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、そして、ポリチオフェン誘導体などが使用できるが特に限定されるものではない。
　発光材料に含有されるホスト材料は、一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物一種のみに限る必要はなく、本発明の複数のカルバゾール骨格を有する化合物を混合して用いたり、その他のホスト材料の一種類以上を本発明のカルバゾール骨格を有する化合物と混合して用いてもよい。混合しうるホスト材料としては、特に限定されないが、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデンなどの縮合アリール環を有する化合物やその誘導体、Ｎ，Ｎ’－ジナフチル－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－４，４’－ジフェニル－１，１’－ジアミンなどの芳香族アミン誘導体、トリス（８－キノリナート）アルミニウム（III）をはじめとする金属キレート化オキシノイド化合物、ジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、インデン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、トリアジン誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体などが使用できるが特に限定されるものではない。中でも、発光層がりん光発光を行う際に用いられるホストとしては、金属キレート化オキシノイド化合物、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、トリアジン誘導体などが好適に用いられる。
　ドーパント材料として用いられる三重項発光材料としては、イリジウム（Ir）、ルテニウム（Ru）、パラジウム（Pd）、白金（Pt）、オスミウム（Os）、及びレニウム（Re）からなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む金属錯体化合物であることが好ましい。配位子は、フェニルピリジン骨格またはフェニルキノリン骨格などの含窒素芳香族複素環を有することが好ましい。しかしながら、これらに限定されるものではなく、要求される発光色、素子性能、ホスト化合物との関係から適切な錯体が選ばれる。具体的には、トリス（２－フェニルピリジル）イリジウム錯体、トリス｛２－（２－チオフェニル）ピリジル｝イリジウム錯体、トリス｛２－（２－ベンゾチオフェニル）ピリジル｝イリジウム錯体、トリス（２－フェニルベンゾチアゾール）イリジウム錯体、トリス（２－フェニルベンゾオキサゾール）イリジウム錯体、トリスベンゾキノリンイリジウム錯体、ビス（２－フェニルピリジル）（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビス｛２－（２－チオフェニル）ピリジル｝イリジウム錯体、ビス｛２－（２－ベンゾチオフェニル）ピリジル｝（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビス（２－フェニルベンゾチアゾール）（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビス（２－フェニルベンゾオキサゾール）（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビスベンゾキノリン（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビス｛２－（２，４－ジフルオロフェニル）ピリジル｝（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、テトラエチルポルフィリン白金錯体、｛トリス（セノイルトリフルオロアセトン）モノ（１，１０－フェナントロリン）｝ユーロピウム錯体、｛トリス（セノイルトリフルオロアセトン）モノ（４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）｝ユーロピウム錯体、｛トリス（１，３－ジフェニル－１，３－プロパンジオン）モノ（１，１０－フェナントロリン）｝ユーロピウム錯体、トリスアセチルアセトンテルビウム錯体などが挙げられる。また、特開２００９－１３０１４１号に記載されているリン光ドーパントも好適に用いられる。これらに限定されるものではないが、高効率発光が得られやすいことから、イリジウム錯体または白金錯体が好ましく用いられる。
　ホスト材料として用いられる一般式（１）で示されるカルバゾール骨格を有する化合物およびドーパント材料として用いられる上記三重項発光材料は、発光層中に各々一種類のみが含まれていてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。三重項発光材料を二種以上用いる際には、ドーパント材料の総重量がホスト材料に対して２０重量％以下であることが好ましい。
　また、発光層には上記ホスト材料および三重項発光材料の他に、発光層内のキャリヤバランスを調整するためや発光層の層構造を安定化させるための第３成分を更に含んでいてもよい。但し、第３成分としては、上記カルバゾール骨格を有する化合物からなるホスト材料および三重項発光材料からなるドーパント材料との間で相互作用を起こさないような材料を選択する。
　三重項発光系における好ましいホストおよびドーパントとしては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
　本発明において、電子輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送する層である。電子輸送層には、電子注入効率が高く、注入された電子を効率良く輸送することが望まれる。そのため電子輸送層は、電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが要求される。特に膜厚を厚く積層する場合には、低分子量の化合物は結晶化するなどして膜質が劣化しやすいため、安定な膜質を保つ分子量４００以上の化合物が好ましい。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、電子輸送層が陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たすならば、電子輸送能力がそれ程高くない材料で構成されていても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料で構成されている場合と同等となる。したがって、本発明における電子輸送層には、正孔の移動を効率よく阻止できる正孔阻止層も同義のものとして含まれる。
　電子輸送層に用いられる電子輸送材料としては、一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物の他に、ナフタレン、アントラセンなどの縮合多環芳香族誘導体、４，４’－ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルに代表されるスチリル系芳香環誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、トリス（８－キノリノラート）アルミニウム（III）などのキノリノール錯体、ベンゾキノリノール錯体、ヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体およびフラボノール金属錯体などの各種金属錯体が挙げられるが、駆動電圧を低減し、高効率発光が得られることから、炭素、水素、窒素、酸素、ケイ素、リンの中から選ばれる元素で構成され、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物（以下、「特定ヘテロアリール化合物」という）を用いることが好ましい。
　電子受容性窒素を含むヘテロアリール環は、高い電子親和性を有し、電子輸送能に優れ、電子輸送層に用いることで発光素子の駆動電圧を低減できる。これらのヘテロアリール環構造を有する化合物としては、例えば、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジンやターピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、キノキサリン誘導体およびナフチリジン誘導体などが好ましい化合物として挙げられる。中でも、トリス（Ｎ－フェニルベンズイミダゾール－２－イル）ベンゼンなどのイミダゾール誘導体、１，３－ビス［（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）１，３，４－オキサジアゾリル］フェニレンなどのオキサジアゾール誘導体、Ｎ－ナフチル－２，５－ジフェニル－１，３，４－トリアゾールなどのトリアゾール誘導体、バソクプロインや１，３－ビス（１，１０－フェナントロリン－９－イル）ベンゼンなどのフェナントロリン誘導体、２，２’－ビス（ベンゾ［ｈ］キノリン－２－イル）－９，９’－スピロビフルオレンなどのベンゾキノリン誘導体、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などのビピリジン誘導体、１，３－ビス（４’－（２，２’：６’２”－ターピリジニル））ベンゼンなどのターピリジン誘導体、ビス（１－ナフチル）－４－（１，８－ナフチリジン－２－イル）フェニルホスフィンオキサイドなどのナフチリジン誘導体が、電子輸送能の観点から好ましく用いられる。
　中でも、ピレン骨格を有する特定ヘテロアリール化合物、アントラセン骨格を有する特定ヘテロアリール化合物およびフェナントロリン骨格を有する特定ヘテロアリール化合物が好ましい。
　好ましい電子輸送材料としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。なお、下記の構造は一例であり、これらの類似化合物、例えば、１，３位がアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基で置換されたピレン誘導体、１，３，７位がアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基で置換されたピレン誘導体、１，６位がアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基で置換されたピレン誘導体、１，１０位がアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基で置換されたアントラセン誘導体なども同様に好ましい例として挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
　上記電子輸送材料は単独でも用いられるが、上記電子輸送材料の２種以上を混合して用いたり、その他の電子輸送材料の一種以上を上記の電子輸送材料に混合して用いても構わない。また、アルカリ金属やアルカリ土類金属などの金属と混合して用いることも可能である。電子輸送層のイオン化ポテンシャルは、特に限定されないが、好ましくは５．８ｅＶ以上８．０ｅＶ以下であり、より好ましくは６．０ｅＶ以上７．５ｅＶ以下である。
　発光素子を構成する上記各層の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コーティング法など特に限定されないが、通常は、素子特性の点から抵抗加熱蒸着または電子ビーム蒸着が好ましい。
　有機層の厚みは、発光物質の抵抗値にもよるので限定することはできないが、１～１０００ｎｍであることが好ましい。発光層、電子輸送層、正孔輸送層の膜厚はそれぞれ、好ましくは１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
　本発明の発光素子は、電気エネルギーを光に変換できる機能を有する。ここで電気エネルギーとしては主に直流電流が使用されるが、パルス電流や交流電流を用いることも可能である。電流値および電圧値は特に制限はないが、素子の消費電力や寿命を考慮すると、できるだけ低いエネルギーで最大の輝度が得られるよう選ばれるべきである。
　本発明の発光素子は、例えば、マトリクスおよび／またはセグメント方式で表示するディスプレイとして好適に用いられる。
　マトリクス方式とは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置され、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法は、線順次駆動方法やアクティブマトリクスのどちらでもよい。線順次駆動はその構造が簡単であるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリクスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。
　本発明におけるセグメント方式とは、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、このパターンの配置によって決められた領域を発光させる方式である。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などが挙げられる。そして、前記マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
　本発明の発光素子は、各種機器等のバックライトとしても好ましく用いられる。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が検討されているパソコン用途のバックライトに本発明の発光素子は好ましく用いられ、従来のものより薄型で軽量なバックライトを提供できる。
　以下、実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、下記の各実施例にある化合物の番号は上記に記載した化合物の番号を指すものである。
　合成例１
　化合物［５９］の合成
　カルバゾール３２．０ｇ、無水塩化鉄［III］９３．１３ｇとクロロホルム４００ｍｌの混合溶液を窒素気流下、室温で２２時間攪拌した。この混合溶液をメタノール１０００ｍｌに入れて１時間攪拌したのち、ろ過した。得られた粉末にテトラヒドロフラン６００ｍｌを加え、３０分間還流したのち、ろ過して、不溶性物質を除去した。エバポレートした後、ＤＭＩ１００ｍｌに加熱溶解させた後、５℃で再結晶させて９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール１４．０ｇを得た。
　次に、９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール１４．０ｇ、ヨードベンゼン８．５９ｇ、ニトロベンゼン４００ｍｌ、銅粉５．７２ｇと炭酸カリウム１２．４４ｇの混合溶液を窒素気流下、１８０℃で４時間加熱攪拌した。室温に冷却した後、減圧蒸留でニトロベンゼンを除去した後、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、９－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール５．５９ｇを得た。
　次に、シアヌル酸クロリド１２．５ｇとテトラヒドロフラン１２．５ｇの混合溶液を窒素気流下、０℃に冷やし、攪拌した。この混合溶液にフェニルマグネシウムブロミド（３２％　ｉｎ　ＴＨＦ）１０５．６ｇを１時間半かけてゆっくり滴下した。その際、系内温度は１５℃以下を維持した。滴下後、室温で１時間半攪拌して、トルエン８０ｍｌを添加して、０℃に冷やした。この混合溶液に１２％ＨＣｌを１５分間かけてゆっくり滴下した。その際、系内温度は３０℃以下を維持した。その後、水を注入し、トルエンで抽出した。有機層を水で２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、２－クロロ－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン８．１５ｇを得た。
　次に、５５％水素化ナトリウム０．４０ｇと脱水ＤＭＦ３０ｍｌの混合溶液を窒素気流下、室温で攪拌した。この混合溶液に９－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール５．５９ｇを脱水ＤＭＦ１００ｍｌに溶解させた溶液をゆっくり滴下し、１時間攪拌した。その後、２－クロロ－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン３．５２ｇを脱水ＤＭＦ１３０ｍｌに溶解させて、ゆっくり滴下し、さらに３時間半攪拌した後、水３００ｍｌを注入し、１時間攪拌した後、ろ過した。得られた固体をメタノール１５０ｍｌで加熱洗浄した後、ろ過した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した後、テトラヒドラフランとメタノールの混合溶媒で２回再結晶を行い、真空乾燥した後、白色粉末４．２８ｇを得た。　
　得られた粉末の１Ｈ－ＮＭＲ分析結果は次の通りであり、上記で得られた白色結晶が化合物［５９］であることが確認された。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣl３（d=ppm））：７．３２－７．３６（ｍ、１Ｈ），７．４５－７．５５（ｍ，５Ｈ），７．６３－７．６９（ｍ，１１Ｈ），７．８３－７．８５（ｍ，１Ｈ），７．９９－８．０１（ｍ，１Ｈ），８．２０－８．２１（ｔ，１Ｈ），８．２５－８．５３（ｍ，１Ｈ），８．４０－８．４１（ｄ、１Ｈ），８．５３－８．５４（ｄ，１Ｈ），８．７９－８．８１（ｍ、４Ｈ），９．２１－９．２３（ｄ，１Ｈ），９．２６－９．２７（ｄ，１Ｈ）。
　なお、この化合物［５９］は、油拡散ポンプを用いて１×１０－３Ｐａの圧力下、約３２０℃で昇華精製を行ってから発光素子材料として使用した。ＨＰＬＣ純度（測定波長２５４ｎｍにおける面積％）は昇華精製前が９９．８％、昇華精製後が９９．９％であった。
　合成例２
　化合物［４４］の合成
　２，４，６－トリクロロピリミジン１０ｇ、フェニルボロン酸１３．３ｇ、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１６３．５ｍｌ、１，２－ジメトキシエタン５４５ｍｌとビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(ＩＩ)ジクロリドの混合溶液を窒素気流下、２時間還流した。室温に冷却した後、トルエンで抽出した。 有機層を水で２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、２－クロロ－４，６－ジフェニルピリミジン６．４６ｇを得た。
　次に、９－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール４．０８ｇ、２－クロロ－４，６－ジフェニルピリミジン２．９３ｇ、ナトリウム-t-ブトキシド１．３５ｇ、脱水o－キシレン１００ｍｌの混合溶液を窒素気流下、室温で攪拌した。この混合溶液にトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(０)０．２７ｇ、トリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート０．１６ｇを添加した後、１４０℃で１時間加熱攪拌した。この混合溶液をそのまま濾過した後、エバポレートした。メタノール２００ｍｌを添加し、２時間還流した後、濾過した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、淡黄色粉末５．７ｇを得た。
　得られた粉末の１Ｈ－ＮＭＲ分析結果は次の通りであり、上記で得られた淡黄色結晶が化合物［４４］であることが確認された。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣl３（d=ppm））：７．３２－７．３５（ｍ、１Ｈ），７．４２－７．６７（ｍ，１６Ｈ），７．８３－７．８５（ｍ，１Ｈ），７．９３－７．９５（ｍ，１Ｈ），８．００（ｓ，１Ｈ），８．２２－８．２３（ｄ，１Ｈ），８．２５－８．２７（ｍ，１Ｈ），８．３４－８．３５（ｍ、４Ｈ），８．４２－８．４３（ｄ，１Ｈ），８．５２－８．５３（ｄ、１Ｈ），９．０５－９．０７（ｄ，１Ｈ），９．１０－９．１１（ｄ，１Ｈ）。
　なお、この化合物［４４］は、油拡散ポンプを用いて１×１０－３Ｐａの圧力下、約３３０℃で昇華精製を行ってから発光素子材料として使用した。ＨＰＬＣ純度（測定波長２５４ｎｍにおける面積％）は昇華精製前が９９．８％、昇華精製後が９９．９％であった。
　合成例３
　化合物［１８］の合成
　２，４，６－トリクロロピリジン４．０ｇ、フェニルボロン酸５．３ｇ、１Ｍ炭酸ナトリウム水溶液８７ｍｌ、１，２－ジメトキシエタン１０８ｍｌとビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(ＩＩ)ジクロリド２９０ｍｇの混合溶液を窒素気流下、３時間還流した。室温に冷却した後、トルエンで抽出した。 有機層を水で２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、４－クロロ－２，６－ジフェニルピリジン２．７ｇを得た。
　次に、９－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール３．０ｇ、４－クロロ－２，６－ジフェニルピリジン２．１５ｇ、ナトリウム-t-ブトキシド０．９９ｇ、脱水o－キシレン７３ｍｌの混合溶液を窒素気流下、室温で攪拌した。この混合溶液にトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(０)０．１３ｇ、トリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート５８ｍｇを添加した後、１４０℃で６時間加熱攪拌した。この混合溶液をそのまま濾過した後、エバポレートした。メタノール１００ｍｌを添加し、２時間還流した後、室温に冷却し、濾過した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、淡黄色粉末２．９ｇを得た。
　得られた粉末の１Ｈ－ＮＭＲ分析結果は次の通りであり、上記で得られた淡黄色粉末が化合物［１８］であることが確認された。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６（d=ppm））：７．３２－７．３６（ｍ、１Ｈ），７．４０－７．６０（ｍ，１２Ｈ），７．６８－７．７７（ｍ，５Ｈ），７．８３－７．８４（ｄ，１Ｈ），７．９１－７．９３（ｍ，１Ｈ），７．９５－７．９７（ｍ，１Ｈ），８．２９（ｓ，２Ｈ），８．３４－８．３７（ｍ，４Ｈ），８．４０－８．４１（ｄ，１Ｈ），８．４４－８．４６（ｄ、１Ｈ），８．７３－８．７５（ｍ，２Ｈ）。
　なお、この化合物［１８］は、油拡散ポンプを用いて１×１０－３Ｐａの圧力下、約３２０℃で昇華精製を行ってから発光素子材料として使用した。ＨＰＬＣ純度（測定波長２５４ｎｍにおける面積％）は昇華精製前が９９．８％、昇華精製後が９９．９％であった。
　合成例４
　化合物［３８］の合成
　９－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール３．０３ｇ、１－ブロモ－３，５－ジクロロベンゼン１．８４ｇ、ナトリウム-t-ブトキシド１．０ｇ、脱水o－キシレン７０ｍｌの混合溶液を窒素気流下、室温で攪拌した。この混合溶液にトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(０)８５ｍｇ、トリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート８６ｍｇを添加した後、１４０℃で４時間加熱攪拌した。この混合溶液をそのまま濾過した後、エバポレートした。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、９－（３，５－ジクロロフェニル）－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール３．２９ｇを得た。
　次に、９－（３，５－ジクロロフェニル）－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール３．２９ｇ、３－ピリジンボロン酸１．５ｇ、１．２７Ｍリン酸三カリウム水溶液２１ｍｌ、１，４－ジオキサン３０ｍｌ、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(０)１３６ｍｇとトリシクロヘキシルホスフィン７９ｍｇの混合溶液を窒素気流下、１２時間還流した。室温に冷却した後、トルエンで抽出した。 有機層を水で２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、淡黄色粉末２．４ｇを得た。
　得られた粉末の１Ｈ－ＮＭＲ分析結果は次の通りであり、上記で得られた淡黄色粉末が化合物［３８］であることが確認された。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣl３（d=ppm））：７．３１－７．３８（ｍ、２Ｈ），７．４３－７．５７（ｍ，８Ｈ），７．６１－７．６６（ｍ，５Ｈ），７．７７－７．８３（ｍ，２Ｈ），７．８８－７．９１（ｍ，３Ｈ），８．０１－８．０４（ｍ，２Ｈ），８．２３－８．２８（ｍ、２Ｈ），８．４７－８．４９（ｍ，２Ｈ），８．６９－８．７０（ｍ、２Ｈ），９．０１－９．０２（ｄ，２Ｈ）。
　なお、この化合物［３８］は、油拡散ポンプを用いて１×１０－３Ｐａの圧力下、約３２０℃で昇華精製を行ってから発光素子材料として使用した。ＨＰＬＣ純度（測定波長２５４ｎｍにおける面積％）は昇華精製前が９９．８％、昇華精製後が９９．９％であった。
　合成例５
　化合物［２２４］の合成
　３，６－ジブロモカルバゾール５．０ｇ、フェニルカルバゾール－３－ボロン酸２．９６ｇ、酢酸パラジウム２６７ｍｇ、トリス（２－メチルフェニル）ホスフィン２３４ｍｇ、１Ｍ炭酸カリウム水溶液３０ｍｌ、ジメトキシエタン８０ｍｌの混合溶液を窒素気流下、２時間還流した。室温に冷却した後、トルエン１００ｍｌで抽出した。有機層を水５０ｍｌで２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、６－ブロモ－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール３．４８ｇを得た。
　次に、６－ブロモ－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール３．４８ｇ、３－ピリジンボロン酸１．３２ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（II）ジクロリド１００ｍｇ、1M炭酸ナトリウム水溶液１４ｍｌ、１，４－ジオキサン３５ｍｌの混合溶液を窒素気流下、２時間還流した。室温に冷却した後、トルエン５０ｍｌで抽出した。有機層を水２０ｍｌで３回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、９’－フェニル－６－（ピリジン－３－イル）－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール２．１ｇを得た。
　次に、５５％水素化ナトリウム２３１ｍｇと脱水ＤＭＦ１０ｍｌの混合溶液を窒素気流下、室温で攪拌した。この混合溶液に９’－フェニル－６－（ピリジン－３－イル）－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール２．１ｇを脱水ＤＭＦ１５ｍｌに溶解させた溶液をゆっくり滴下し、３時間攪拌した。その後、２－クロロ－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン１．２０ｇを脱水ＤＭＦ２５ｍｌに溶解させて、ゆっくり滴下し、さらに２時間半攪拌した後、水５０ｍｌを注入し、１時間攪拌した後、ろ過した。得られた固体をメタノール５０ｍｌで１時間還流した後、室温に冷却した後、ろ過した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した後、ＤＭＦで再結晶を行い、真空乾燥した後、白色粉末２．１１ｇを得た。　
　得られた粉末の１Ｈ－ＮＭＲ分析結果は次の通りであり、上記で得られた白色結晶が化合物［２２４］であることが確認された。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣl３（d=ppm））：７．３１－７．３４（ｍ、１Ｈ），７．３９－７．４１（ｍ，１Ｈ），７．４４－７．４５（ｍ，２Ｈ），７．４９－７．５２（ｍ，２Ｈ），７．６０－７．６７（ｍ，１０Ｈ），７．７９－７．８１（ｍ，２Ｈ），７．９４－７．９６（ｍ，１Ｈ），８．０２－８．０４（ｍ，１Ｈ），８．２３－８．２５（ｄ、１Ｈ），８．３００－８．３０３（ｄ，１Ｈ），８．３７０－８．３７３（ｄ、１Ｈ），８．４９５－８．４９８(ｄ，１Ｈ），８．６２－８．６３（ｔ，１Ｈ），８．７２－８．７５（ｍ，４Ｈ），９．０４０－９．０４３（ｄ，１Ｈ），９．１８－９．２３（ｍ，２Ｈ）。
　なお、この化合物［２２４］は、油拡散ポンプを用いて１×１０－３Ｐａの圧力下、約３６０℃で昇華精製を行ってから発光素子材料として使用した。ＨＰＬＣ純度（測定波長２５４ｎｍにおける面積％）は昇華精製前が９９．７％、昇華精製後が９９．８％であった。
　実施例１
　ＩＴＯ透明導電膜を１２５ｎｍ堆積させたガラス基板（ジオマテック（株）製、１１Ω／□、スパッタ品）を３８×４６ｍｍに切断し、エッチングを行った。得られた基板を “セミコクリーン５６”（商品名、フルウチ化学（株）製）で１５分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子を作製する直前に１時間ＵＶ－オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０－４Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔注入材料として、銅フタロシアニンを１０ｎｍ、４，４’－ビス（Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ）ビフェニルを５０ｎｍ蒸着した。　　　
 次に、発光材料として、ホスト材料として化合物［５９］を、またドーパント材料としてＤ－１をドープ濃度が１０重量％になるように４０ｎｍの厚さに蒸着した。次に、電子輸送材料として、下記に示すＥ－１を２０ｎｍの厚さに積層した。次に、フッ化リチウムを０．５ｎｍ蒸着した後、アルミニウムを７０ｎｍ蒸着して陰極とし、５×５ｍｍ角の素子を作製した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率２０．０ｌｍ／Ｗの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、２０００時間で輝度半減した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
　比較例１
　ホスト材料として下記式に示すＨ－１を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１０．４ｌｍ／Ｗの緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、４００時間で輝度半減した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
　比較例２
　ホスト材料として下記式に示すＨ－２を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１９．１ｌｍ／Ｗの緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、３００時間で輝度半減した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
　比較例３
　ホスト材料として下記式に示すＨ－３を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１２．３ｌｍ／Ｗの緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、７００時間で輝度半減した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
　比較例４
　ホスト材料として下記式に示すＨ－４を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１１．０ｌｍ／Ｗの緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、７００時間で輝度半減した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
　比較例５
　ホスト材料として下記式に示すＨ－５を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率９．０ｌｍ／Ｗの緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、７００時間で輝度半減した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
　実施例２
　ホスト材料として化合物［４４］を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率２１．０ｌｍ／Ｗの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、２２００時間で輝度半減した。
　実施例３
　ホスト材料として化合物［６２］を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１９．２ｌｍ／Ｗの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、１５００時間で輝度半減した。
　実施例４
　ホスト材料として化合物［１８］を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１９．０ｌｍ／Ｗの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、１３００時間で輝度半減した。
　実施例５
　ホスト材料として化合物［３８］を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１９．０ｌｍ／Ｗの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、１３００時間で輝度半減した。
　実施例６
　ホスト材料として化合物［２２４］を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率２３．０ｌｍ／Ｗの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、１８００時間で輝度半減した。
　実施例１～６および比較例１～５の結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
　実施例７～１３
　ホスト材料、ドーパント材料、電子輸送材料として表２に記載した材料を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。結果は表２に示した。なお、表２中、E－２は下記に示す化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000042
　比較例６
　ホスト材料、ドーパント材料、電子輸送材料として表２に記載した材料を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。結果は表２に示した。
　実施例１４～１８
　ホスト材料、ドーパント材料、電子輸送材料として表３に記載した材料を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。結果は表３に示した。なお、表３中、E－３、E－４、E－５、E－６、E－７は下記に示す化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000044
　実施例１９
　ＩＴＯ透明導電膜を１２５ｎｍ堆積させたガラス基板（旭硝子（株）製、１５Ω／□、電子ビーム蒸着品）を３０×４０ｍｍに切断し、フォトリソグラフィー法によって３００μｍピッチ（残り幅２７０μｍ）×３２本のストライプ状にパターン加工した。ＩＴＯストライプの長辺方向片側は外部との電気的接続を容易にするために１．２７ｍｍピッチ（開口部幅８００μｍ）まで広げてある。得られた基板をアセトン、“セミコクリン５６”（商品名、フルウチ化学（株）製）で各々１５分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。続いて、イソプロピルアルコールで１５分間超音波洗浄してから熱メタノールに１５分間浸漬させて乾燥させた。この基板を素子を作製する直前に１時間ＵＶ－オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０－４Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔輸送材料として４，４’－ビス（Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ）ビフェニルを１５０ｎｍ蒸着した。次に、ホスト材料として化合物〔５９〕を、またドーパント材料として（Ｄ－１）をドープ濃度が１０％になるように４０ｎｍの厚さに蒸着した。次に、電子輸送材料としてＥ－１を２０ｎｍの厚さに積層した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。次に、厚さ５０μｍのコバール板にウエットエッチングによって１６本の２５０μｍの開口部（残り幅５０μｍ、３００μｍピッチに相当）を設けたマスクを、真空中でＩＴＯストライプに直交するようにマスク交換し、マスクとＩＴＯ基板が密着するように裏面から磁石で固定した。そしてフッ化リチウムを０．５ｎｍ蒸着した後、アルミニウムを２００ｎｍ蒸着して３２×１６ドットマトリクス素子を作製した。本素子をマトリクス駆動させたところ、クロストークなく文字表示できた。
　本発明の発光素子材料は、発光素子等に利用可能で、発光性色素として有用な発光素子材料を提供できる。本発明によれば、高い発光効率と優れた耐久性とを両立した発光素子が得られる。本発明の発光素子は、表示素子、フラットパネルディスプレイ、バックライト、照明、インテリア、標識、看板、電子写真機および光信号発生器などの分野に利用可能である。

Claims (10)

  1. 下記一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物を含有することを特徴とする発光素子材料。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （Ｒ３１～Ｒ３８はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基、－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ３９Ｒ４０および下記一般式（２）で表される基からなる群より選ばれる。Ｒ３９およびＲ４０はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ３１～Ｒ３８は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。ただし、Ｒ３１～Ｒ３８のうちいずれか１つは下記一般式（２）で表される基であり、一般式（２）におけるＲ４１～Ｒ４９のうちいずれかの位置と連結する。Ｌは単結合、アリーレン基およびヘテロアリーレン基からなる群より選ばれる。ＨＡｒは電子受容性窒素を有する芳香族複素環基である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     　Ｒ４１～Ｒ４８はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基および－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ５０Ｒ５１からなる群より選ばれる。Ｒ５０およびＲ５１はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ４１～Ｒ４８は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。Ｒ４９はアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基からなる群より選ばれる。ただし、Ｒ４１～Ｒ４９のうちいずれか１つは一般式（１）におけるＲ３１～Ｒ３８のうちいずれかの位置と連結する。）
  2. 前記一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物が、下記一般式（３）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物である請求項１記載の発光素子材料。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （Ｒ１～Ｒ１４はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基および－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１６Ｒ１７からなる群より選ばれる。Ｒ１６およびＲ１７はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ１～Ｒ１４は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。Ｒ１５はアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基からなる群より選ばれる。Ｌは単結合、アリーレン基およびヘテロアリーレン基からなる群より選ばれる。ＨＡｒは電子受容性窒素を有する芳香族複素環基である。）
  3. Ｌ－ＨＡｒとＲ４９が異なる基であることを特徴とする請求項１記載の発光素子材料。
  4. Ｌ－ＨＡｒとＲ１５が異なる基であることを特徴とする請求項２記載の発光素子材料。
  5. 電子受容性窒素を有する芳香族複素環基がピリジル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサニル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フェナントロリニル基、イミダゾピリジル基、トリアジル基、アクリジル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基およびベンゾチアゾリル基からなる群より選ばれる基であることを特徴とする請求項１～４のいずれか記載の発光素子材料。
  6. 前記電子受容性窒素を有する芳香族複素環基が無置換であるか、アルキル基もしくはアリール基で置換されている請求項１～５のいずれか記載の発光素子材料。
  7. 陽極と陰極の間に少なくとも発光層を含む１つ以上の層が存在し、電気エネルギーにより発光する素子であって、発光層が三重項発光材料を含み、前記陽極と陰極の間のいずれかの層に請求項１～６のいずれか記載の発光素子材料を含有することを特徴とする発光素子。
  8. 請求項１～６のいずれか記載の発光素子材料が発光層に含まれることを特徴とする請求項７記載の発光素子。
  9. 陽極と陰極の間にさらに電子輸送層が存在し、該電子輸送層に、炭素、水素、窒素、酸素、ケイ素、リンの中から選ばれる元素で構成され、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物を含む請求項７または８記載の発光素子。
  10. 請求項１～６のいずれか記載の発光素子材料が電子輸送層に含まれることを特徴とする請求項７記載の発光素子。
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