JP5752806B2 - 有機発光素子およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本出願は２０１０年１２月２４日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１０−０１３４７５９号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に含まれる。
本発明は、有機発光素子およびその製造方法に関する。より具体的には、効率が高く、且つ、寿命に優れた有機発光素子およびその製造方法に関する。
有機発光現象は、特定の有機分子の内部プロセスによって電流が可視光に転換される例の１つである。有機発光現象の原理は次の通りである。陽極と陰極との間に有機物層を位置させた時、２つの電極の間に電圧を印加すれば、陰極と陽極から各々電子と正孔が有機物層に注入される。有機物層に注入された電子と正孔は再結合してエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）を形成し、このエキシトンが再び基底状態に落ちて光が出る。このような原理を用いる有機発光素子は、一般的に陰極と陽極およびその間に位置した有機物層、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を含む有機物層で構成されることができる。
有機発光素子に用いられる物質としては純粋有機物質または有機物質と金属が錯体をなす錯化合物が大部分を占めており、用途に応じて、正孔注入物質、正孔輸送物質、発光物質、電子輸送物質、電子注入物質などに区分することができる。ここで、正孔注入物質や正孔輸送物質としては、ｐ−タイプの性質を有する有機物質、すなわち、容易に酸化し、酸化時に電気化学的に安定した状態を有する有機物が主に用いられている。一方、電子注入物質や電子輸送物質としては、ｎ−タイプの性質を有する有機物質、すなわち、容易に還元し、還元時に電気化学的に安定した状態を有する有機物が主に用いられている。発光層物質としては、ｐ−タイプの性質とｎ−タイプの性質を同時に有した物質、すなわち、酸化と還元状態において全て安定した形態を有する物質が好ましく、エキシトンが形成された時にこれを光に転換する発光効率の高い物質が好ましい。
上述した他にも、有機発光素子に用いられる物質は、次のような性質をさらに有することが好ましい。
第１に、有機発光素子に用いられる物質は、熱的安定性に優れることが好ましい。有機発光素子内からは電荷の移動によるジュール熱（ｊｏｕｌｅ ｈｅａｔｉｎｇ）が発生するためである。現在、正孔輸送層物質として主に用いられるＮＰＢは、ガラス転移温度が１００℃以下の値を有するため、高い電流を必要とする有機発光素子には用い難いという問題がある。また、寿命を改善するためには物質自体の安定性が重要であるが、ＯＬＥＤ素子は電気を供給して光を発生する素子であるので電荷に対する安定性が重要である。これは、物質に電子が入ったり出たりする現象が繰り返し行われる時に物質自体の変形や壊れがないことを意味する。
第２に、低電圧駆動が可能な高効率の有機発光素子を得るためには、有機発光素子内に注入された正孔または電子が円滑に発光層に伝えられると同時に、注入された正孔と電子が発光層の外に抜け出ないようにしなければならない。このために、有機発光素子に用いられる物質は、適切なバンドギャップ（ｂａｎｄ ｇａｐ）とＨＯＭＯまたはＬＵＭＯエネルギー準位を有しなければならない。現在、溶液塗布法によって製造される有機発光素子において、正孔輸送物質として用いられるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの場合、発光層物質として用いられる有機物のＬＵＭＯエネルギー準位に比べてＬＵＭＯエネルギー準位が低いため、高効率／長寿命の有機発光素子の製造に困難がある。
この他にも有機発光素子に用いられる物質は、化学的安定性、電荷移動度、電極や隣接した層との界面特性などに優れなければならない。すなわち、有機発光素子に用いられる物質は、水分や酸素による物質の変形が小さくなければならない。また、適切な正孔または電子移動度を有することにより、有機発光素子の発光層において正孔と電子の密度が均衡をなすようにして、エキシトンの形成を極大化できなければならない。また、素子の安定性のために、金属または金属酸化物を含む電極との界面を良好にしなければならない。
特開昭６３−２９５６９５号公報 米国特許第４，１２７，４１２号明細書 特開昭５３−２７０３３号公報 特開昭５４−５８４４５号公報 特開昭５５−７９４５０号公報 特開昭５５−１４４２５０号公報 特開昭５６−１１９１３２号公報 特開昭６１−２９５５５８号公報 特開昭６１−９８３５３号公報 特開昭６３−２９５６９５号公報 米国特許第５，０６１，５６９号 特開平４−３０８６８８号公報
前述した有機発光素子が有する優れた特徴を十分に発揮するためには、素子内の有機物層をなす物質、例えば、正孔注入物質、正孔輸送物質、発光物質、電子輸送物質、電子注入物質などが安定で且つ効率的な材料によって形成されることが先行しなければならないが、未だに安定で且つ効率的な有機発光素子用の有機物層材料の開発が十分に行われていない現状であり、よって、有機発光素子に対する持続的な研究が必要である。
前記目的を達成するために、本発明は、陽極、陰極、および前記陽極と陰極との間に配置された１層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層は発光層を含み、前記陽極と発光層との間には、蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物を含む有機物層を含むことを特徴とする有機発光素子を提供する。
本発明は、蛍光発光効率が高い正孔注入層や正孔輸送層が発光層に接する時に発生する正孔注入物質や輸送物質の自己発光効果を抑制して、発光効率が高く、且つ、寿命に優れた有機発光素子を提供することができる。
基板１、第１電極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層７、電子輸送層８および第２電極４からなる有機発光素子の例を示す図である。 実施例１〜実施例１６と比較例１〜比較例８に用いた正孔輸送物質をガラス基板上に１００ｎｍの厚さに蒸着した後、４００Ｗキセノン・ランプで３５０ｎｍの光を照射した時のＰＬスペクトルである。 比較例１〜比較例８と実施例１〜実施例４の素子を電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２において駆動する時、４２０ｎｍから５００ｎｍの間で出る発光特性を拡大して示し比較したグラフである。 比較例１〜比較例８と実施例５〜実施例８の素子を電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２において駆動する時、４２０ｎｍから５００ｎｍの間で出る発光特性を拡大して示し比較したグラフである。 比較例１〜比較例８と実施例９〜実施例１２の素子を電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２において駆動する時、４２０ｎｍから５００ｎｍの間で出る発光特性を拡大して示し比較したグラフである。 比較例１〜比較例８と実施例１３〜実施例１６の素子を電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２において駆動する時、４２０ｎｍから５００ｎｍの間で出る発光特性を拡大して示し比較したグラフである。 比較例１〜比較例８と実施例１７〜実施例２０の素子を電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２において駆動する時、４２０ｎｍから５００ｎｍの間で出る発光特性を拡大して示し比較したグラフである。 比較例１〜比較例８と実施例２１〜実施例２４の素子を電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２において駆動する時、４２０ｎｍから５００ｎｍの間で出る発光特性を拡大して示し比較したグラフである。 比較例１〜比較例８と実施例２５〜実施例２８の素子を電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２において駆動する時、４２０ｎｍから５００ｎｍの間で出る発光特性を拡大して示し比較したグラフである。 比較例１〜比較例８と実施例２９〜実施例３２の素子を電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２において駆動する時、４２０ｎｍから５００ｎｍの間で出る発光特性を拡大して示し比較したグラフである。 比較例１〜比較例８と実施例３３〜実施例３６の素子を電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２において駆動する時、４２０ｎｍから５００ｎｍの間で出る発光特性を拡大して示し比較したグラフである。
以下、本発明をより具体的に説明する。
有機発光素子の熱的、電気的な安全性を高めるために、正孔注入および輸送物質は、化合物のアリール基の大きさが大きくなる方に発展してきた。アリール基が分子内に占める領域が大きくなると、ｐ−軌道（ｐ−ｏｒｂｉｔａｌ）の重畳領域が広くなって、電荷の出入りに応じた特性の変化がそれほどない電気的に安定した物質となり得る。また、分子自体の分子量が増えるため、高い蒸着温度や駆動温度に耐える熱的特性も優れるようになる。
しかし、このような特性を有するために必須的に含まれるアリール基は、蛍光量子効率が大きくなる方向に行くようになる。蛍光量子効率は、外部の光や電荷などによって励起された後、再び基底状態に安定化する時に光を放出する程度をいう。発光物質の場合は、光を出すための物質であるため、当然、量子効率が良いものが優れた特性を有する物質であるが、正孔注入および輸送物質の場合は、かえって素子の特性を落とす役割をする。
正孔輸送物質として最も多く用いられるＮＰＢの場合、Ｓｈｕｍｅｉ Ｌｉｕらが発表した論文によれば（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、９７、０８３３０４、２０１０）、発光層に接したＮＰＢの発光による素子特性の低下を防ぐために、正孔輸送層であるＮＰＢと発光層との間に他の物質層が入り、この場合、ＮＰＢが発光層に直接に接する素子に比べ、輝度基準に１．６倍の特性向上があることを発表した。また、Ｍｉｎｇ−Ｔｅ Ｌｉｎらが発表した論文では（Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、５６、１９６、２０１１）、正孔輸送層であるＮＰＢが発光層と直接に接する素子とＮＰＢと発光層との間に他の物質層が挿入された場合とを比較して、電力効率（ｌｍ／Ｗ）基準に約１４倍の特性向上があることを報告した。
例示した上記の２つの場合は、いずれも蛍光量子効率に優れた正孔注入および輸送物質が発光層と接する場合、陽極および陰極から注入された電荷（電子および正孔）が発光層において光に変換されることができず、発光層と接した正孔注入または輸送物質層へ電荷が越えて、正孔注入または輸送物質の発光に関わって素子の特性が悪くなる場合、これを解決するために、発光層と正孔輸送層との間に他の物質層を挿入し、発光層から電荷が正孔輸送層へ越えないようにして特性を改善する方法を示している。
しかし、このような解決策は、素子生成の工程上、追加で１層をさらに製造する工程が挿入されなければならないため、生産設備の投資や工程効率上で好ましくないという短所がある。
そこで、本発明による有機発光素子は、陽極、陰極、および前記陽極と陰極との間に配置された１層以上の有機物層を含み、前記有機物層は発光層を含み、前記陽極と発光層との間には、蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物を含む有機物層を含むことを特徴とする。
本発明において、前記蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物の基準は、ＮＰＢを基準にして同一のＵＶ波長を照射した後、３５０ｎｍから５００ｎｍの間で出るＰＬ（Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）スペクトルの最大ピーク（Ｍａｘ．ｐｅａｋ）位置の強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）がＮＰＢのＰＬスペクトルの最大ピーク位置の強度より大きいか等しい化合物を意味する。
一般的に、物質中において光子または電子が他のエネルギーの光子または電子に変換される比率、特に光子に変換される比率を発光効率という。本発明の「蛍光発光効率」は、正孔輸送層に適用される有機物の場合、燐光発光をする場合は殆どなく、ＵＶで照射した光子が物質によって他の光子に変換されてＰＬが出ることを意味する。
本発明において、ＵＶのエネルギーバンドが大きいため、有機物質別にエネルギーギャップが異なっても十分に基底状態の電子を励起させ、励起された電子が基底状態に戻って光子を出すことができるため、光源としてＵＶを照射することが好ましい。電子が励起されても光子の生成有無、光子の生成量などは物質の固有特性であるため、同一の光源で照射して測定されるＰＬ効率を考慮すると、絶対値でない相対的にどちらの方が蛍光発光効率が大きいか小さいかを知ることができる。
前記蛍光発光効率は、当技術分野で知られた方法を利用して測定することができる。例えば、ガラスなどのような基板に有機物層を蒸着した後、後述する測定機器を利用し、１５〜３０℃の温度範囲、湿度７０％以下の条件で蛍光発光効率を測定することができるが、これのみに限定されるものではない。ここで、蛍光発光効率の測定時、励起波長（Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）は３５０ｎｍ、蛍光発光効率の測定範囲は３５０〜６００ｎｍ、インクリメント（Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）は０．５ｎｍ、積分時間（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）は０．５ｓであってもよいが、これのみに限定されるものではない。
また、前記測定機器としてはＨＯＲＩＢＡ Ｊｏｂｉｎ Ｙｖｏｎ社のＦｌｕｏｒｏｌｏｇ−３ ｓｐｅｃｔｒｏｆｌｕｏｒｏｍｅｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ、Ｓｉｎｇｌｅ−ｇｒａｔｉｎｇ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、ＴＢＸ−０４−Ａ−Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅなどが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。前記蛍光発光効率の測定条件は、測定機器に応じて当業者が適切に調節することができる。
前記蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物を含む有機物層は、前記発光層と接することが好ましい。本発明は、前記蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物を含む有機物層を正孔注入層や正孔輸送層として含み、前記蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物を含む有機物層を発光層に接するように含むことにより、正孔注入物質や正孔輸送物質の自己発光効果を抑制して、発光効率が高く、且つ、寿命に優れた有機発光素子を提供することができる。
本発明による有機発光素子において、前記陰極と発光層との間には、下記化学式１〜４で表される化合物からなる群から選択された化合物を１種以上含む有機物層を含むことができる。
前記化学式１および２において、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数６〜２０のアリール基、および炭素数５〜２０のヘテロアリール基からなる群から選択され、但し、Ｒ１およびＲ２が同時に水素である場合は除き、Ｒ４およびＲ５が同時に水素である場合は除き、
Ａｒ１およびＡｒ２は、各々独立して、直接結合、炭素数６〜２０のアリーレン基、および炭素数５〜２０のヘテロアリーレン基からなる群から選択され、
Ｘは、ＮＲ６、ＳまたはＯであり、
Ｒ６は、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数６〜２０のアリール基、および炭素数５〜２０のヘテロアリール基からなる群から選択される。
前記化学式３において、
Ｘ１はＮまたはＣＲ９であり、Ｘ２はＮまたはＣＲ１０であり、Ｘ３はＮまたはＣＲ１１であり、Ｘ４はＮまたはＣＲ１２であり、Ｙ１はＮまたはＣＲ１３であり、Ｙ２はＮまたはＣＲ１４であり、Ｙ３はＮまたはＣＲ１５であり、Ｙ４はＮまたはＣＲ１６であり、Ｘ１〜Ｘ４とＹ１〜Ｙ４は同時にＮではなく、
Ｒ９〜Ｒ１６は、各々独立して、−（Ｌ）ｐ−（Ｙ）ｑであり、ここで、ｐは０〜１０の整数であり、ｑは１〜１０の整数であり、Ｒ９〜Ｒ１６のうち隣り合う２以上の基は単環式または多環式の環を形成してもよく、
Ｌは、酸素；硫黄；置換もしくは非置換の窒素；置換もしくは非置換のリン；置換もしくは非置換のアリーレン基；置換もしくは非置換のアルケニレン基；置換もしくは非置換のフルオレニレン基；置換もしくは非置換のカルバゾリレン基；またはＮ、Ｏ、Ｓ原子のうち１つ以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
Ｙは、水素；重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；置換もしくは非置換のホウ素基；置換もしくは非置換のアルキルアミン基；置換もしくは非置換のアラルキルアミン基；置換もしくは非置換のアリールアミン基；置換もしくは非置換のヘテロアリールアミン基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のフルオレニル基；置換もしくは非置換のカルバゾール基；またはＮ、Ｏ、Ｓ原子のうち１つ以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
ＬおよびＹが各々２以上存在する場合、これらは、各々独立して、互いに同一であるかまたは異なり、
Ｒ７およびＲ８は、互いに連結され、置換もしくは非置換の脂肪族、芳香族、またはヘテロ芳香族の単環式または多環式の環を形成しても形成しなくてもよく、Ｒ７およびＲ８が環を形成しない場合、Ｒ７およびＲ８は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、および炭素数５〜２０のヘテロアリール基からなる群から選択され、
但し、Ｘ１〜Ｘ４とＹ１〜Ｙ４が同時にＣＲ９〜ＣＲ１６である場合、Ｒ９〜Ｒ１６のうち少なくとも１つは水素でない置換基を有するか、Ｒ７とＲ８が互いに結合して置換された単環式または多環式の環を形成する。
前記化学式４において、
Ｒ１７およびＲ１８は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ５〜Ｃ３０のアリール基；またはハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基であり、互いに隣り合う基と脂肪族、芳香族、脂肪族ヘテロまたは芳香族ヘテロの縮合環を形成するかスピロ結合をなしてもよく、
Ｒ１９〜Ｒ２２は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ１〜Ｃ１２のアルコキシ基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ１〜Ｃ１２のアルキルチオキシ基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキルアミン基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ５〜Ｃ３０のアリールアミン基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ５〜Ｃ３０のアリール基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたシリコン基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたホウ素基；アミノ基；ニトリル基；ニトロ基；ハロゲン基；アミド基；またはエステル基であり、互いに隣り合う基と脂肪族、芳香族、脂肪族ヘテロまたは芳香族ヘテロの縮合環を形成するかスピロ結合をなしてもよく、
Ａｒ３は、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ５〜Ｃ３０のアリール基；またはＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基であり、
Ｙは、環を構成する１つ以上の炭素がさらに窒素で置換されてもよいヘテロアリール基であり、Ｚは、アリール基または環を構成する１つ以上の炭素が窒素で置換されたヘテロアリール基である。
本発明に用いられる置換基の定義は下記の通りである。
前記アルキル基は、炭素数１〜３０の立体阻害を与えないものが好ましい。具体的な例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
前記シクロアルキル基は、炭素数３〜３０の立体阻害を与えないものが好ましく、具体的な例としては、シクロペンチル基またはシクロヘキシル基がより好ましい。
前記アルコキシ基の例としては、炭素数１〜３０のアルコキシ基が挙げられる。
前記アルケニル基の例としては、スチルベニル基（ｓｔｙｌｂｅｎｙｌ）、スチレニル基（ｓｔｙｒｅｎｙｌ）などのアリール基が連結されたアルケニル基が挙げられる。
前記アリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ビフェニル基、ピレニル基、ペリレン基、これらの誘導体などが挙げられる。
前記アリールアミン基の例としては、フェニルアミン、ナフチルアミン、ビフェニルアミン、アントラセニルアミン、３−メチル−フェニルアミン、４−メチル−ナフチルアミン、２−メチル−ビフェニルアミン、９−メチル−アントラセニルアミン、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、カルバゾール基、トリフェニルアミン基などが挙げられる。
前記ヘテロアリール基の例としては、ピリジル基、ビピリジル基、トリアジン基、アクリジル基、チオフェン基、イミダゾール基、オキサゾール基、チアゾール基、トリアゾール基、キノリニル基、イソキノリン基などが挙げられる。
前記ハロゲン基の例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
また、本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、重水素、ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、シリル基、アリールアルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、カルバゾール基、アリールアミン基、アリール基で置換もしくは非置換されたフルオレニル基およびニトリル基からなる群から選択された１つ以上の置換基で置換されたかまたはいかなる置換基も有しないことを意味する。
また、本明細書において、前記置換基は追加の置換基でさらに置換されてもよく、これらの具体的な例としてはハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、シリル基、アリールアルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、カルバゾール基、アリールアミン基、アリール基で置換もしくは非置換されたフルオレニル基、ニトリル基などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
前記化学式１および２の化合物の具体的な例示は下記の通りである。
前記化学式３において、Ｒ７およびＲ８が連結されて環１つを形成した場合は、下記化学式５で表されることができる。
前記化学式５において、
Ｘ１〜Ｘ４およびＹ１〜Ｙ４は前記化学式３で定義したものと同様であり、
（Ｎ）ｎ１において、Ｎは窒素原子を意味し、窒素原子がベンゼン環内の炭素原子の代わりをすることができることを示し、
（Ｎ）ｎ１において、ｎ１は０〜６の整数であり、
Ｒ２３は前記化学式３で定義したＲ９〜Ｒ１６の定義と同様であり、
ｋ１は０〜４の整数であり、ｋ１が２以上の整数である場合、Ｒ１１は各々互いに異なってもよい。
前記化学式３において、Ｒ７およびＲ８が連結されて環が２つ以上の多環式の環を形成する場合は、下記化学式６および７で表されることができる。
前記化学式６および７において、
Ｘ１〜Ｘ４およびＹ１〜Ｙ４は前記化学式３で定義したものと同様であり、
（Ｎ）ｎ１および（Ｎ）ｎ２において、Ｎは窒素原子を意味し、窒素原子がベンゼン環内の炭素原子の代わりをすることができることを示し、
（Ｎ）ｎ１において、ｎ１は０〜２の整数であり、（Ｎ）ｎ２において、ｎ２は０〜２の整数であり、
Ｒ２３およびＲ２４は前記化学式３で定義したＲ９〜Ｒ１６の定義と同様であり、
前記化学式６において、ｋ１は０〜４の整数であり、ｋ２は０〜４の整数であり、
前記化学式７において、ｋ１は０〜４の整数であり、ｋ２は０〜２の整数であり、
ｋ１が２以上の整数である場合、Ｒ２３は各々互いに異なってもよく、ｋ２が２以上の整数である場合、Ｒ２４は各々互いに異なってもよい。
前記化学式３において、前記Ｒ７およびＲ８が環を形成しない場合、Ｒ７およびＲ８は、Ｒ２３およびＲ２４で置換もしくは非置換されたフェニル基、または置換もしくは非置換の窒素（Ｎ）原子を含む六角形のヘテロ芳香族環基であってもよい。例えば、前記化学式３は、下記化学式８で表されることができる。
前記化学式８において、
Ｘ１〜Ｘ４およびＹ１〜Ｙ４は前記化学式３で定義したものと同様であり、
（Ｎ）ｎ１および（Ｎ）ｎ２において、Ｎは窒素原子を意味し、窒素原子がベンゼン環内の炭素原子の代わりをすることができることを示し、
（Ｎ）ｎ１において、ｎ１は０〜２の整数であり、（Ｎ）ｎ２において、ｎ２は０〜２の整数であり、
Ｒ２３およびＲ２４は前記化学式３で定義したＲ９〜Ｒ１６の定義と同様であり、
ｋ１は０〜４の整数であり、ｋ２は０〜４の整数であり、ｋ１が２以上の整数である場合、Ｒ２３は各々互いに異なってもよく、ｋ２が２以上の整数である場合、Ｒ２４は各々互いに異なってもよい。
前記化学式３，５、６、７および８の化合物の具体的な例示は下記の通りであり、これらのみに限定されるものではない。
前記化学式４で表される化合物は下記の構造式からなる群のうちいずれか１つで表されることができるが、これらのみに限定されるものではない。
前記構造式において、Ｒ１７〜Ｒ２２、およびＡｒ３は前記化学式４で定義したものと同様である。
また、前記化学式４で表される化合物は下記化学式１０で表されることができるが、これのみに限定されるものではない。
前記化学式１０において、Ａｒ３は下記の表から選択される。
また、前記化学式４で表される化合物は下記の構造式のうちいずれか１つで表されることができるが、これらのみに限定されるものではない。
図１に示すように、有機発光素子は、一般的に、基板１、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層７、電子輸送層８、陰極４からなり、実際には、各層が複数で構成されるか２物質以上が混合して層をなしてもよく、電子輸送層８と陰極４との間への電子の注入を円滑にするために電子注入層が挿入されてもよい。
上記のような有機発光素子構造において、陽極２から入ってきた正孔を発光層７に伝達するために、陽極２と発光層７との間に位置し、発光層７に接する正孔輸送物質がＮＰＢに対して蛍光発光効率が等しいか大きい物質である場合、陽極２および陰極４から注入された電荷（正孔および電子）が発光層において光に変換されることができず、発光層と接した正孔注入または輸送物質層へ電荷が越えて、正孔注入または輸送物質の発光に関わって素子の特性が悪くなる。
ＮＰＢより蛍光発光特性が良い物質であることを知るために、発光層に接し、発光層と陽極との間に位置する物質とＮＰＢとを、各々、ガラス基板上に１００ｎｍ以上の厚さを有する膜を形成し、同一強さのＵＶ波長を照射してＰＬスペクトルを比較した。この時、スペクトルの最大ピークを基準にＮＰＢのＰＬスペクトル強さと比較して、等しいか強度が大きい物質をＮＰＢより蛍光発光特性が等しいか良い物質であると定義する。
ＮＰＢより蛍光発光特性が等しいか良く、発光層に接する正孔注入、輸送層を形成する材料としては、前記性質を有するものであれば特に制限されず、従来の光導電材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、ＥＬ素子の正孔注入層に用いられる公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。また、芳香族アミン誘導体層、含窒素複素環誘導体層の他にも、正孔輸送帯域を構成する層があってもよく、これらを形成する材料は、上記したように公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
より具体的には、蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率以上である化合物の例としては下記化学式１１〜１６などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
前記化学式１１において、
Ａｒ１６〜Ａｒ２７は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、または置換もしくは非置換の炭素数５〜５０のヘテロアリール基であり、Ａｒ２２およびＡｒ２３、Ａｒ２４およびＡｒ２５、またはＡｒ２６およびＡｒ２７は、互いに連結され、飽和または不飽和環状基を形成してもよく、
ａ、ｂ、ｃ、ｐ、ｑおよびｒは、各々独立して、０〜３の整数であり、但し、ａ、ｂおよびｃのうち少なくとも１つは０ではない。
前記化学式１２において、
Ａｒ２８〜Ａｒ３１は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、または置換もしくは非置換の炭素数５〜５０のヘテロアリール基であり、Ａｒ２９およびＡｒ３０は、互いに連結され、飽和または不飽和環状基を形成してもよく、
Ｌ１は、直接結合、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリーレン基、または置換もしくは非置換の炭素数５〜５０のヘテロアリーレン基であり、
ｘは、０〜５の整数である。
前記化学式１３において、
Ｌ２は、置換もしくは非置換の炭素数１０〜４０のアリーレン基であり、
Ａｒ３２〜Ａｒ３５は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、または置換もしくは非置換の炭素数５〜５０のヘテロアリール基であり、Ａｒ３２およびＡｒ３３、またはＡｒ３４およびＡｒ３５が互いに結合するか、Ａｒ３２〜Ａｒ３５のうちいずれか１つがＬ２またはＬ２の置換基と結合して飽和または不飽和環状基を形成してもよい。
前記化学式１３のＬ２の具体的な例としては、ビフェニレン基、テルフェニレン基、クォーターフェニレン基、ナフタレン基、アントラセニレン基、フェナントリレン基、クリセニレン基、ピレニレン基、フルオレニレン基、２，−６−ジフェニルナフタレン−４’，４’’−エン基、２−フェニルナフタレン−２，４’−エン基、１−フェニルナフタレン−１，４’−エン基、２，７−ジフェニルフルオレニレン−４’，４’’−エン基、フルオレニレン基、９，１０−ジフェニルアントラセニレン−４’，４’’−エン基、６，１２−ジフェニルクリセニレン−４’，４’’−エン基などが挙げられる。
前記化学式１３のＬ２のより好ましい例としては、ビフェニレン基、テルフェニレン基、フルオレニレン基、２−フェニルナフタレン−２，４’−エン基、１−フェニルナフタレン−１，４’−エン基、６，１２−ジフェニルクリセニレン−４’，４’’−エン基である。
化学式１４および１５において、
Ｒ１〜Ｒ１２は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素、ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数６〜２０のアリール基、および炭素数５〜２０のヘテロアリール基からなる群から選択され、
Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、炭素数６〜２０のアリール基および炭素数５〜２０のヘテロアリール基からなる群から選択され、
ｍおよびｎは、各々独立して、０〜４の整数である。
前記化学式１６において、
Ｘ１は、ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、および炭素数６〜２０のアリール基からなる群から選択された１種以上で置換もしくは非置換されたＮ−カルバゾリル基；ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、および炭素数６〜２０のアリール基からなる群から選択された１種以上で置換もしくは非置換されたＮ−フェノキサジイル基；またはハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、および炭素数６〜２０のアリール基からなる群から選択された１種以上で置換もしくは非置換されたＮ−フェノチアジイル基であり、
Ｘ２は、ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、および炭素数６〜２０のアリール基からなる群から選択された１種以上で置換もしくは非置換されたＮ−カルバゾリル基；ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、および炭素数６〜２０のアリール基からなる群から選択された１種以上で置換もしくは非置換されたＮ−フェノキサジイル基；ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、および炭素数６〜２０のアリール基からなる群から選択された１種以上で置換もしくは非置換されたＮ−フェノチアジイル基；または−ＮＡｒ１Ａｒ２であり、
Ａｒ１およびＡｒ２は、各々独立して、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、およびアリール基からなる群から選択された１種以上で置換もしくは非置換された炭素数６〜２０のアリール基；またはハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、およびアリール基からなる群から選択された１種以上で置換もしくは非置換された炭素数５〜２０のヘテロアリール基であり、
Ｂ１およびＢ２は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素；重水素；アルキル基；ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、およびアリール基からなる群から選択された１種以上で置換もしくは非置換された炭素数６〜２０のアリール基；ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、およびアリール基からなる群から選択された１種以上で置換もしくは非置換された炭素数５〜２０のヘテロアリール基；またはハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、およびアリール基からなる群から選択された１種以上で置換もしくは非置換されたアラルキル基であり、
Ｚ１およびＺ２は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素；重水素；ハロゲン；アルキル基；アルコキシ基；ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、およびアリール基からなる群から選択された炭素数６〜２０のアリール基；またはハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、およびアリール基からなる群から選択された炭素数５〜２０のヘテロアリール基である。
前記化学式１３で表される化合物は、下記化学式１７で表されることができる。
前記化学式１７において、Ａｒ３２〜Ａｒ３５は化学式１３における定義と同様であり、
Ｒａは、各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルスルホニル基、水酸基、アミド基、アリール基またはヘテロアリール基を示し、これらはさらに置換されてもよく、隣り合うもの同士で環を形成してもよく、
ｎは、２〜４の整数を示す。
前記化学式１７において、Ａｒ３２〜Ａｒ３５は、各々、Ｎと結合した隣接のアリール基またはＲａと結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよい。
前記化学式１３で表される化合物は、下記化学式１８または１９で表されることができる。
前記化学式１８および１９において、Ａｒ４０〜Ａｒ４３は化学式１３のＡｒ３２〜Ａｒ３５の定義と同様であり、
Ｒ２３〜Ｒ２７は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルスルホニル基、水酸基、アミド基、アリール基またはヘテロアリール基を示し、これらはさらに置換されてもよく、隣り合うもの同士で環を形成してもよい。
また、前記化学式１８のＡｒ３６〜Ａｒ３９のうち少なくとも１つ、および化学式１９のＡｒ４０〜Ａｒ４３のうち少なくとも１つは、好ましくは、置換もしくは非置換のビフェニル基である。前記置換もしくは非置換のビフェニル基の具体的な例としては、２−ビフェニル基、３−ビフェニル基、４−ビフェニル基、ｐ−テルフェニル基、ｍ−テルフェニル基、ｏ−テルフェニル基、４’−メチル−ビフェニル−４−イル基、４’−ｔ−ブチル−ビフェニル−４−イル基、４’−（１−ナフチル）−ビフェニル−４−イル基、４’−（２−ナフチル）−ビフェニル−４−イル基、２−フルオレニル基、９，９−ジメチル−２−フルオレニル基などが挙げられる。好ましくは、３−ビフェニル基、４−ビフェニル基、ｐ−テルフェニル基、ｍ−テルフェニル基、９，９−ジメチル−２−フルオレニル基である。前記置換もしくは非置換のビフェニル基の末端にアリールアミノ基が置換されてもよい。
前記化学式１３の化合物の具体的な例としては下記の構造式などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
前記化学式１４および１５のＲ１〜Ｒ１２は、隣り合うもの同士で環を形成してもよい。例えば、化学式１４および１５のＲ１〜Ｒ８は、隣り合うもの同士で結合してＮ−カルバゾリル基に縮合する環を形成してもよい。Ｒ１〜Ｒ８中、隣り合う基同士で結合して形成する環は、通常、５〜８員環であるが、好ましくは、５または６員環、より好ましくは６員環である。また、この環は、芳香族環であってもよく、非芳香族環であってもよいが、好ましくは、芳香族環である。また、芳香族炭化水素環であってもよく、芳香族複素環であってもよいが、好ましくは、芳香族炭化水素環である。
前記化学式１４および１５のＮ−カルバゾリル基において、Ｒ１〜Ｒ８のうちいずれか１つが結合してＮ−カルバゾリル基に結合する縮合環を形成した例としては、下記のものが挙げられる。
前記化学式１４および１５のＲ１〜Ｒ８は、特に好ましくは、いずれも水素原子である（すなわち、Ｎ−カルバゾリル基は非置換である）場合や、または１つ以上がメチル基、フェニル基またはメトキシ基のうちいずれか１つであり、残りが水素原子である場合である。
前記化学式１４および１５の化合物の具体的な例としては下記の構造式などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
前記化学式１６のＸ１の置換もしくは非置換のＮ−カルバゾリル基、置換もしくは非置換のＮ−フェノキサジイル基、または置換もしくは非置換のＮ−フェノチアジイル基の具体例としては、Ｎ−カルバゾリル基、２−メチル−Ｎ−カルバゾリル基、３−メチル−Ｎ−カルバゾリル基、４−メチル−Ｎ−カルバゾリル基、３−ｎ−ブチル−Ｎ−カルバゾリル基、３−ｎ−ヘキシル−Ｎ−カルバゾリル基、３−ｎ−オクチル−Ｎ−カルバゾリル基、３−ｎ−デシル−Ｎ−カルバゾリル基、３，６−ジメチル−Ｎ−カルバゾリル基、２−メトキシ−Ｎ−カルバゾリル基、３−メトキシ−Ｎ−カルバゾリル基、３−エトキシ−Ｎ−カルバゾリル基、３−イソプロポキシ−Ｎ−カルバゾリル基、３−ｎ−ブトキシ−Ｎ−カルバゾリル基、３−ｎ−オクチルオキシ−Ｎ−カルバゾリル基、３−ｎ−デシルオキシ−Ｎ−カルバゾリル基、３−フェニル−Ｎ−カルバゾリル基、３−（４’−メチルフェニル）−Ｎ−カルバゾリル基、３−クロロ−Ｎ−カルバゾリル基、Ｎ−フェノキサジイル基、Ｎ−フェノチアジイル基、２−メチル−Ｎ−フェノチアジイル基などが挙げられる。
前記化学式１６のＸ２の置換もしくは非置換のＮ−カルバゾリル基、置換もしくは非置換のＮ−フェノキサジイル基、置換もしくは非置換のＮ−フェノチアジイル基の具体例としては、例えば、Ｘ１の具体例として例を挙げた置換もしくは非置換のＮ−カルバゾリル基、置換もしくは非置換のＮ−フェノキサジイル基、置換もしくは非置換のＮ−フェノチアジイル基などを例示することができる。
前記化学式１６の−ＮＡｒ１Ａｒ２において、Ａｒ１およびＡｒ２は、置換もしくは非置換のアリール基またはヘテロアリール基を示す。前記Ａｒ１およびＡｒ２の具体例としてはフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、２−アントリル基、９−アントリル基、４−キノリル基、４−ピリジル基、３−ピリジル基、２−ピリジル基、３−フリル基、２−フリル基、３−チエニル基、２−チエニル基、２−オキサゾリル基、２−チアゾリル基、２−ベンゾオキサゾリル基、２−ベンゾチアゾリル基、２−ベンゾイミダゾリル基、４−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、２−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、３−エチルフェニル基、２−エチルフェニル基、４−ｎ−プロピルフェニル基、４−イソプロピルフェニル基、２−イソプロピルフェニル基、４−ｎ−ブチルフェニル基、４−イソブチルフェニル基、４−ｓｅｃ−ブチルフェニル基、２−ｓｅｃ−ブチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ｎ−ペンチルフェニル基、４−イソペンチルフェニル基、２−ネオペンチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル基、４−ｎ−ヘキシルフェニル基、４−（２’−エチルブチル）フェニル基、４−ｎ−ヘプチルフェニル基、４−ｎ−オクチルフェニル基、４−（２’−エチルヘキシル）フェニル基、４−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル基、４−ｎ−デシルフェニル基、４−ｎ−ドデシルフェニル基、４−ｎ−テトラデシルフェニル基、４−シクロペンチルフェニル基、４−シクロヘキシルフェニル基、４−（４’−メチルシクロヘキシル）フェニル基、４−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル）フェニル基、３−シクロヘキシルフェニル基、２−シクロヘキシルフェニル基、４−エチル−１−ナフチル基、６−ｎ−ブチル−２−ナフチル基、２，４−ジメチルフェニル基、２，５−ジメチルフェニル基、３，４−ジメチルフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，４−ジエチルフェニル基、２，３，５−トリメチルフェニル基、２，３，６−トリメチルフェニル基、３，４，５−トリメチルフェニル基、２，６−ジエチルフェニル基、２，５−ジイソプロピルフェニル基、２，６−ジイソブチルフェニル基、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−メチルフェニル基、５−ｔｅｒｔ−ブチル−２−メチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチル−２，６−ジメチルフェニル基、４−メトキシフェニル基、３−メトキシフェニル基、２−メトキシフェニル基、４−エトキシフェニル基、３−エトキシフェニル基、２−エトキシフェニル基、４−ｎ−プロポキシフェニル基、３−ｎ−プロポキシフェニル基、４−イソプロポキシフェニル基、２−イソプロポキシフェニル基、４−ｎ−ブトキシフェニル基、４−イソブトキシフェニル基、２−ｓｅｃ−ブトキシフェニル基、４−ｎ−ペンチルオキシフェニル基、４−イソペンチルオキシフェニル基、２−イソペンチルオキシフェニル基、４−ネオペンチルオキシフェニル基、２−ネオペンチルオキシフェニル基、４−ｎ−ヘキシルオキシフェニル基、２−（２’−エチルブチル）オキシフェニル基、４−ｎ−オクチルオキシフェニル基、４−ｎ−デシルオキシフェニル基、４−ｎ−ドデシルオキシフェニル基、４−ｎ−テトラデシルオキシフェニル基、４−シクロヘキシルオキシフェニル基、２−シクロヘキシルオキシフェニル基、２−メトキシ−１−ナフチル基、４−メトキシ−１−ナフチル基、４−ｎ−ブトキシ−１−ナフチル基、５−エトキシ−１−ナフチル基、６−メトキシ−２−ナフチル基、６−エトキシ−２−ナフチル基、６−ｎ−ブトキシ−２−ナフチル基、６−ｎ−ヘキシルオキシ−２−ナフチル基、７−メトキシ−２−ナフチル基、７−ｎ−ブトキシ−２−ナフチル基、２−メチル−４−メトキシフェニル基、２−メチル−５−メトキシフェニル基、３−メチル−５−メトキシフェニル基、３−エチル−５−メトキシフェニル基、２−メトキシ−４−メチルフェニル基、３−メトキシ−４−メチルフェニル基、２，４−ジメトキシフェニル基、２，５−ジメトキシフェニル基、２，６−ジメトキシフェニル基、３，４−ジメトキシフェニル基、３，５−ジメトキシフェニル基、３，５−ジエトキシフェニル基、３，５−ジ−ｎ−ブトキシフェニル基、２−メトキシ−４−エトキシフェニル基、２−メトキシ−６−エトキシフェニル基、３，４，５−トリメトキシフェニル基、４−フェニルフェニル基、３−フェニルフェニル基、２−フェニルフェニル基、４−（４’−メチルフェニル）フェニル基、４−（３’−メチルフェニル）フェニル基、４−（４’−メトキシフェニル）フェニル基、４−（４’−ｎ−ブトキシフェニル）フェニル基、２−（２’−メトキシフェニル）フェニル基、４−（４’−クロロフェニル）フェニル基、３−メチル−４−フェニルフェニル基、３−メトキシ−４−フェニルフェニル基、４−フルオロフェニル基、３−フルオロフェニル基、２−フルオロフェニル基、４−クロロフェニル基、３−クロロフェニル基、２−クロロフェニル基、４−ブロモフェニル基、２−ブロモフェニル基、４−クロロ−１−ナフチル基、４−クロロ−２−ナフチル基、６−ブロモ−２−ナフチル基、２，３−ジフルオロフェニル基、２，４−ジフルオロフェニル基、２，５−ジフルオロフェニル基、２，６−ジフルオロフェニル基、３，４−ジフルオロフェニル基、３，５−ジフルオロフェニル基、２，３−ジクロロフェニル基、２，４−ジクロロフェニル基、２，５−ジクロロフェニル基、３，４−ジクロロフェニル基、３，５−ジクロロフェニル基、２，５−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリクロロフェニル基、２，４−ジクロロ−１−ナフチル基、１，６−ジクロロ−２−ナフチル基、２−フルオロ−４−メチルフェニル基、２−フルオロ−５−メチルフェニル基、３−フルオロ−２−メチルフェニル基、３−フルオロ−４−メチルフェニル基、２−メチル−４−フルオロフェニル基、２−メチル−５−フルオロフェニル基、３−メチル−４−フルオロフェニル基、２−クロロ−４−メチルフェニル基、２−クロロ−５−メチルフェニル基、２−クロロ−６−メチルフェニル基、２−メチル−３−クロロフェニル基、２−メチル−４−クロロフェニル基、３−メチル−４−クロロフェニル基、２−クロロ−４，６−ジメチルフェニル基、２−メトキシ−４−フルオロフェニル基、２−フルオロ−４−メトキシフェニル基、２−フルオロ−４−エトキシフェニル基、２−フルオロ−６−メトキシフェニル基、３−フルオロ−４−エトキシフェニル基、３−クロロ−４−メトキシフェニル基、２−メトキシ−５−クロロフェニル基、３−メトキシ−６−クロロフェニル基、５−クロロ−２，４−ジメトキシフェニル基などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
前記化学式１６で表される化合物の具体例としては、例えば、以下の化合物（番号１〜１００）が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
１．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
２．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メチルフェニル）−９−メチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
３．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
４．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（３’−メチルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
５．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メチルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
６．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−エチルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
７．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
８．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（３’，４’−ジメチルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
９．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（３’，５’−ジメチルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
１０．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジ（３’−メチルフェニル）−［０４１０］９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
１１．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−メチルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
１２．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−エチルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
１３．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（３’−メトキシフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
１４．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メトキシフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
１５．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−エトキシフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
１６．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−ｎ−ブトキシフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
１７．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−メトキシフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
１８．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−（３’−メチルフェニル）−Ｎ−（４’’−メトキシフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
１９．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−（４’−メチルフェニル）−Ｎ−（４’’−メトキシフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
２０．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（３’−フルオロフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
２１．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−クロロフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
２２．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−フェニルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
２３．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（１’−ナフチル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
２４．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（２’−ナフチル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
２５．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−（４’−メチルフェニル）−Ｎ−（２’’−ナフチル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
２６．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（２’−フリル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
２７．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（２’−チエニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
２８．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−４−フルオロ−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
２９．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−３−メトキシ−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
３０．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−４−フェニル−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
３１．７−（３’−メチル−Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
３２．７−（３’−メトキシ−Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
３３．７−（３’−クロロ−Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
３４．２，７−ジ（Ｎ−カルバゾリル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン
３５．７−（Ｎ’−フェノキサジイル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
３６．７−（Ｎ’−フェノキサジイル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−メチルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
３７．２，７−ジ（Ｎ−フェノキサジイル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン
３８．７−（Ｎ’−フェノチアジイル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
３９．７−（Ｎ’−フェノチアジイル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（３’−メチルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
４０．７−（Ｎ’−フェノチアジイル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メチルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
４１．７−（Ｎ’−フェノチアジイル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−メチルフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
４２．７−（Ｎ’−フェノチアジイル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メトキシフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
４３．７−（Ｎ’−フェノチアジイル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（２’−ナフチル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
４４．２，７−ジ（Ｎ−フェノチアジイル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン
４５．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジエチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
４６．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メチルフェニル）−［０４４６］９，９−ジエチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
４７．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−メチルフェニル）−９，９−ジエチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
４８．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（３’−メトキシフェニル）−９，９−ジエチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
４９．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−４−メチル−９，９−ジエチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
５０．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−イソプロピル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
５１．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジ−ｎ−プロピル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
５２．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メチルフェニル）−９，９−ジ−ｎ−プロピル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
５３．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メトキシフェニル）−９，９−ジ−ｎ−プロピル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
５４．２，７−ジ（Ｎ−カルバゾリル）−９，９−ジ−ｎ−プロピル−９Ｈ−フルオレン
５５．２，７−ジ（Ｎ−フェノキサジイル）−９，９−ジ−ｎ−プロピル−９Ｈ−フルオレン
５６．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジ−ｎ−ブチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
５７．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−メチルフェニル）−９，９−ジ−ｎ−ブチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
５８．２，７−ジ（Ｎ’−カルバゾリル）−９，９−ジ−ｎ−ブチル−９Ｈ−フルオレン
５９．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メトキシフェニル）−９，９−ジ−ｎ−ペンチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
６０．７−（Ｎ’−フェノキサジイル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（３’−メトキシフェニル）−９，９−ジ−ｎ−ペンチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
６１．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’’−メトキシフェニル）−９，９−ジ−ｎ−ペンチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
６２．２，７−ジ（Ｎ’−カルバゾリル）−９，９−ジ−ｎ−ペンチル−９Ｈ−フルオレン
６３．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジ−ｎ−ヘキシル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
６４．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−メチルフェニル）−９，９−ジ−ｎ−ヘキシル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
６５．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−シクロヘキシル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
６６．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジ−ｎ−オクチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
６７．７−（Ｎ’−フェノキサジイル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−メチルフェニル）−９，９−ジ−ｎ−オクチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
６８．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−メチル−９−エチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
６９．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−メチル−９−ｎ−プロピル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
７０．７−（Ｎ’−フェノチアジイル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−メチル−９−ｎ−プロピル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
７１．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−エチル−９−ｎ−ヘキシル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
７２．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−エチル−９−シクロヘキシル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
７３．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−ベンジル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
７４．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジベンジル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
７５．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジ（４’−メチルベンジル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
７６．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジ（４’−メトキシベンジル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
７７．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メチルフェニル）−９，９−ジベンジル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
７８．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−メチルフェニル）−９，９−ジベンジル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
７９．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メトキシフェニル）−９，９−ジベンジル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
８０．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−フェニルフェニル）−９，９−ジベンジル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
８１．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（２’−ナフチル）−９，９−ジベンジル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
８２．７−（Ｎ’−フェノキサジイル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メチルフェニル）−［０４８２］９，９−ジベンジル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
８３．７−（Ｎ’−フェノチアジイル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−メチルフェニル）−９，９−ジベンジル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
８４．２，７−ジ（Ｎ−カルバゾリル）−９，９−ジベンジル−９Ｈ−フルオレン
８５．２，７−ジ（Ｎ−カルバゾリル）−９，９−ジ（４’−メチルベンジル）−９Ｈ−フルオレン
８６．２−（Ｎ−カルバゾリル）−７−（Ｎ’−フェノチアジイル）−９，９−ジベンジル−９Ｈ−フルオレン
８７．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−メチル−９−ベンジル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
８８．７−（Ｎ’−フェノキサジイル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−エチル−９−ベンジル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
８９．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
９０．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メチルフェニル）−９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
９１．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−メチルフェニル）−９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
９２．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（３’−メチルフェニル）−９，９−ジ（４’’−メチルフェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
９３．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（３’−メチルフェニル）−９，９−ジ（４’’−メトキシフェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
９４．７−（Ｎ’−フェノキサジイル）−Ｎ，Ｎ−ジ（４’−メチルフェニル）−９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
９５．７−（Ｎ’−フェノチアジイル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
９６．２，７−ジ（Ｎ’−カルバゾリル）−９，９−ジ（４’−メチルフェニル）−９Ｈ−フルオレン
９７．２−（Ｎ−カルバゾリル）−７−（Ｎ’−フェノキサジイル）−９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレン
９８．２−（Ｎ−フェノキサジイル）−７−（Ｎ’−フェノチアジイル）−９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレン
９９．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−メチルフェニル）−９−メチル−９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
１００．７−（Ｎ’−カルバゾリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−エチル−９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン
正孔注入層、正孔輸送層の材料としては上記したものを用いることができるが、ポルフィリン化合物（日本特許公開（昭）６３−２９５６９５号公報などに開示されたもの）、芳香族３級アミン化合物およびスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、日本特許公開（昭）５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報などを参照）、特に芳香族３級アミン化合物を用いることができる。
また、米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２つの縮合芳香族環を分子内に有する、例えば４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（以下、ＮＰＢと略称する）、日本特許公開（平）４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３個スターバースト型で連結された４，４’，４’’−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（以下、ＭＴＤＡＴＡと略称する）などが挙げられる。
上記のような化合物が陽極と発光層との間に位置し、発光層に接する場合、発光層と陰極との間に入る物質は、前記で示した化学式１〜４で表される化合物のうち１種以上を含むことができる。
本発明による有機発光素子において、前記陽極と発光層との間において蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物を含む有機物層は、ｐ型ドーパントをさらに含むことができる。前記ｐ型ドーパントとしてはＦ４−ＴＣＮＱ、ＦｅＣｌ３などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
前記Ｆ４−ＴＣＮＱは、ＨＯＭＯエネルギー準位が−８．５３ｅＶであり、ＬＵＭＯエネルギー準位が−６．２３ｅＶであり、構造式は下記の通りである。
本発明では、前記陽極と発光層との間において蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物を含む有機物層がｐ型ドーパントをさらに含むことにより、有機発光素子の駆動電圧を低下できるという特徴がある。
本発明の好ましい形態として、電子を輸送する領域または陰極と有機層の界面領域に還元性ドーパントを含有する素子がある。
本発明の一具体例において、電子を輸送する領域または陰極と有機層の界面領域に前記化学式１〜４で表される化合物からなる群から選択された１種以上を含み、後述する還元性ドーパントをさらに含むことができる。
ここで、還元性ドーパントとは、電子輸送性化合物を還元することができる物質と定義される。したがって、一定の還元性を有するものであれば様々なものが用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物または希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体、希土類金属の有機錯体からなる群から選択された少なくとも１つの物質を好ましく用いることができる。
また、より具体的には、好ましい還元性ドーパントとしては、Ｎａ（仕事関数：２．３６ｅＶ）、Ｋ（仕事関数：２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（仕事関数：２．１６ｅＶ）およびＣｓ（仕事関数：１．９５ｅＶ）からなる群から選択された少なくとも１つのアルカリ金属や、Ｃａ（仕事関数：２．９ｅＶ）、Ｓｒ（仕事関数：２．０〜２．５ｅＶ）およびＢａ（仕事関数：２．５２ｅＶ）からなる群から選択された少なくとも１つのアルカリ土類金属が挙げられるが、仕事関数が２．９ｅＶ以下であることが特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性ドーパントはＫ、ＲｂおよびＣｓからなる群から選択された少なくとも１つのアルカリ金属であり、より好ましくは、ＲｂまたはＣｓであり、最も好ましくは、Ｃｓである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子注入域への比較的少量の添加により、有機発光素子における発光輝度の向上や長期寿命化が図られる。また、仕事関数が２．９ｅＶ以下である還元性ドーパントとして、これらの２種以上のアルカリ金属の組み合わせも好ましく、特にＣｓを含む組み合わせ、例えば、ＣｓとＮａ、ＣｓとＫ、ＣｓとＲｂまたはＣｓとＮａとＫの組み合わせであることが好ましい。Ｃｓを組み合わせて含むことによって還元能力を効率的に発揮することができ、電子注入域への添加により、有機発光素子における発光輝度の向上や長期寿命化が図られる。また、前記還元性ドーパントとして、ＬｉＱ、ＮａＱなどのようなアルカリ金属錯体を適用することもできる。
前記還元性ドーパントの含量は、特に限定されず、当業者がその用途、特性に応じて適切に選択することができる。より具体的には、前記還元性ドーパントの含量は、電子輸送層を構成する物質の総重量を基準に０．０１〜９０重量％であってもよいが、これのみに限定されるものではない。
本発明では、陰極と有機物層との間に絶縁体や半導体で構成される電子注入層をさらに設けることもできる。これにより、電流漏れを有効に防止して電子注入性を向上させることができる。このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲニド、アルカリ土類金属カルコゲニド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択された少なくとも１つの金属化合物を用いることが好ましい。電子注入層がこれらのアルカリ金属カルコゲニドなどで構成されていれば、電子注入性をより向上できるという点で好ましい。
具体的には、好ましいアルカリ金属カルコゲニドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ、ＮａＯなどが挙げられ、好ましいアルカリ土類金属カルコゲニドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＣａＳｅなどが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌなどが挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２およびＢｅＦ２のようなフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。
本発明による有機発光素子において、前記発光層は、燐光物質または蛍光物質を含むことができる。前記燐光物質は、グリーン燐光物質、レッド燐光物質、ブルー燐光物質などを含むことができるが、これらのみに限定されるものではない。
陰極としては、仕事関数が小さい（４ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質にするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、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・銀合金、アルミニウム／酸化アルミニウム、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙げられる。
この陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法で薄膜を形成させることによって製造することができる。
ここで、発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は１０％より大きくすることが好ましい。
また、陰極としてのシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましく、膜厚さは、通常、５ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍである。
また、陰極を光の半透過半反射性の電極にする場合には、前記材料の膜厚さを調整することができる。
例えば、本発明による有機発光素子は、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）や電子ビーム蒸発（ｅ−ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法を利用し、基板上に金属または導電性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着して陽極を形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層を含む有機物層を形成した後、その上に陰極として用いることができる物質を蒸着することによって製造されることができる。このような方法の他にも、基板上に陰極物質から有機物層、陽極物質を順に蒸着して有機発光素子を作ることもできる。
前記有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層などを含む多層構造であってもよいが、これに限定されず、単層構造であってもよい。また、前記有機物層は、様々な高分子素材を用いて、蒸着法ではない溶媒工程（ｓｏｌｖｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ）、例えば、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレード、スクリーン印刷、インクジェット印刷または熱転写法などの方法によってさらに少ない数の層に製造することができる。
以下、実施例によって本発明をより詳しく説明する。但し、下記の実施例は本発明を例示するためのものであって、実施例によって本発明の範囲が限定されることは意図しない。
実施例１〜実施例２４および比較例１〜比較例８で用いた化合物は以下の通りである。
上記の実施例および比較例で用いた正孔注入材料であるｃｐ２〜ｃｐ５の蛍光発光効率の測定のために、ガラス基板上に真空状態で熱を加え、ｃｐ２〜ｃｐ５の各々を１００ｎｍの厚さに蒸着した。
Ｃｐ２〜ｃｐ５が各々１００ｎｍ蒸着された膜を４００Ｗキセノン・ランプを光源にして３５０ｎｍ波長の光を照射し、ＰＬスペクトルを得て図２に示す。図２において、ＮＰＢであるｃｐ２が蒸着された試片の最大ＰＬスペクトル強度よりｃｐ３〜ｃｐ５の最大ＰＬスペクトル強度が高いことが分かる。
＜実施例１＞
ガラス基板上に正孔注入電極として透明電極（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を１００ｎｍの厚さに蒸着し、酸素プラズマ処理を３０ｍｔｏｒｒ圧力において８０ｗで３０秒間行った。その上に真空状態で熱を加え、［ｃｐ１］を３０ｎｍの厚さに蒸着した。その上に正孔注入層としてＮＰＢである［ｃｐ２］を１００ｎｍの厚さに蒸着した。その上に発光層として［ｃｐ６］を３０ｎｍの厚さに蒸着し、発光ドーパントとして［ｃｐ７］を１６％ドーピングした。次に、その上に電子輸送および注入層として化学式１に属する［ｃｐ８］を２０ｎｍの厚さに蒸着し、その上に電子注入層としてＬｉＦを１ｎｍの厚さに蒸着し、その上に電子注入電極としてアルミニウム（Ａｌ）を１５０ｎｍの厚さに蒸着して、有機発光素子を製作した。
＜実施例２＞
実施例１において、正孔輸送層として、ＮＰＢである［ｃｐ２］の代わりに化学式４に属する［ｃｐ３］を用いたことを除いては、実施例１と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例３＞
実施例１において、正孔輸送層として、ＮＰＢである［ｃｐ２］の代わりに化学式１０に属する［ｃｐ４］を用いたことを除いては、実施例１と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例４＞
実施例１において、正孔輸送層として、ＮＰＢである［ｃｐ２］の代わりに化学式１１に属する［ｃｐ５］を用いたことを除いては、実施例１と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例５＞
実施例１において、電子輸送層として、化学式１に属する［ｃｐ８］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例１と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例６＞
実施例２において、電子輸送層として、化学式１に属する［ｃｐ８］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例２と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例７＞
実施例３において、電子輸送層として、化学式１に属する［ｃｐ８］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例３と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例８＞
実施例４において、電子輸送層として、化学式１に属する［ｃｐ８］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例４と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例９＞
実施例１において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ９］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例１と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例１０＞
実施例２において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ９］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例２と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例１１＞
実施例３において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ９］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例３と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例１２＞
実施例４において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ９］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例４と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例１３＞
実施例９において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ９］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例９と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例１４＞
実施例１０において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ９］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例１０と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例１５＞
実施例１１において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ９］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例１１と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例１６＞
実施例１２において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ９］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例１２と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例１７＞
実施例１において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１０］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例１と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例１８＞
実施例２において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１０］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例２と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例１９＞
実施例３において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１０］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例３と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例２０＞
実施例４において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１０］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例４と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例２１＞
実施例９において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１０］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例９と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例２２＞
実施例１０において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１０］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例１０と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例２３＞
実施例１１において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１０］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例１１と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例２４＞
実施例１２において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１０］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例１２と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例２５＞
実施例５において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ１４］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例５と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例２６＞
実施例６において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ１４］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例６と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例２７＞
実施例７において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ１５］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例７と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例２８＞
実施例８において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ１５］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例８と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例２９＞
実施例５において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ１６］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例５と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例３０＞
実施例６において、電子輸送層として、化学式３に属する［ｃｐ１６］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例６と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例３１＞
実施例７において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１７］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例７と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例３２＞
実施例８において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１７］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例８と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例３３＞
実施例５において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１８］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例５と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例３４＞
実施例６において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１８］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例６と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例３５＞
実施例７において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１９］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例７と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜実施例３６＞
実施例８において、電子輸送層として、化学式４に属する［ｃｐ１９］と［ｃｐ１１］を１：１の比率で混合して２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例８と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜比較例１＞
実施例１において、電子輸送層として、［ｃｐ１１］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例１と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜比較例２＞
実施例２において、電子輸送層として、［ｃｐ１１］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例２と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜比較例３＞
実施例３において、電子輸送層として、［ｃｐ１１］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例３と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜比較例４＞
実施例４において、電子輸送層として、［ｃｐ１１］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例４と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜比較例５＞
実施例１において、電子輸送層として、［ｃｐ１２］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例１と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜比較例６＞
実施例２において、電子輸送層として、［ｃｐ１２］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例２と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜比較例７＞
実施例３において、電子輸送層として、［ｃｐ１２］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例３と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
＜比較例８＞
実施例４において、電子輸送層として、［ｃｐ１２］を２０ｎｍの厚さに蒸着したことを除いては、実施例４と同様の方法によって有機発光素子を製造した。
製作された素子の電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２において測定した素子特性は下記の表１に示す。
上記の表において、比較例１〜比較例８のＣＩＥ−ｘ座標はいずれも０．３３〜０．３４の範囲であり、実施例１〜実施例２４のＣＩＥ−ｘ座標が０．３６〜０．３７の範囲に入ることに比較すると、発光スペクトルが短波長側に移動していると見られる。しかし、図３から図８に示す実際の発光スペクトルを比較してみると、短波長側において、実施例１〜実施例２４の場合に比べて比較例１〜比較例８の場合が短波長側に小さい発光ピーク（Ｐｅａｋ）があることを分かり、これは、蛍光発光効率がＮＰＢと等しいか高い物質が正孔輸送物質として陽極と発光層との間に位置し、発光層と接する場合に、自己発光していることを示す。このため、色座標においてＣＩＥ−ｘが低い数値が出るのである。
比較例１〜比較例８の場合と比較し、化学式１〜４に属する物質を発光層と陰極との間に電子輸送物質として混合されるか単独で入った実施例１〜実施例２４では、比較例１〜比較例８のような短波長側の正孔輸送物質の発光現象が現れず、素子の発光効率も１０倍近く向上する結果を見ることができる。

Claims (9)

  1. 陽極、陰極、および前記陽極と陰極との間に配置された１層以上の有機物層を含み、
    前記有機物層は発光層を含み、
    前記陽極と発光層との間には、蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物を含む有機物層を含むことを特徴とする有機発光素子であって、
    前記陰極と発光層との間には、下記化学式２〜４で表される化合物からなる群から選択された化合物を１種以上含む有機物層を含み、
    前記蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物は、下記化学式１４で表される化合物であることを特徴とする、有機発光素子：
    前記化学式２において、
    Ｒ４およびＲ５は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数６〜２０のアリール基、および炭素数５〜２０のヘテロアリール基からなる群から選択され、但し、Ｒ４およびＲ５が同時に水素である場合は除き、
    Ａｒ１およびＡｒ２は、各々独立して、直接結合、炭素数６〜２０のアリーレン基、および炭素数５〜２０のヘテロアリーレン基からなる群から選択され、
    Ｘは、ＮＲ６、ＳまたはＯであり、
    Ｒ６は、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数６〜２０のアリール基、および炭素数５〜２０のヘテロアリール基からなる群から選択され、
    前記化学式３において、
    Ｘ１はＮまたはＣＲ９であり、Ｘ２はＮまたはＣＲ１０であり、Ｘ３はＮまたはＣＲ１１であり、Ｘ４はＮまたはＣＲ１２であり、Ｙ１はＮまたはＣＲ１３であり、Ｙ２はＮまたはＣＲ１４であり、Ｙ３はＮまたはＣＲ１５であり、Ｙ４はＮまたはＣＲ１６であり、Ｘ１〜Ｘ４とＹ１〜Ｙ４は同時にＮではなく、
    Ｒ９〜Ｒ１６は、各々独立して、−（Ｌ）ｐ−（Ｙ）ｑであり、ここで、ｐは０〜１０の整数であり、ｑは１〜１０の整数であり、Ｒ９〜Ｒ１６のうち隣り合う２以上の基は単環式または多環式の環を形成してもよく、
    Ｌは、酸素；硫黄；置換もしくは非置換の窒素；置換もしくは非置換のリン；置換もしくは非置換のアリーレン基；置換もしくは非置換のアルケニレン基；置換もしくは非置換のフルオレニレン基；置換もしくは非置換のカルバゾリレン基；またはＮ、Ｏ、Ｓ原子のうち１つ以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
    Ｙは、水素；重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；置換もしくは非置換のホウ素基；置換もしくは非置換のアルキルアミン基；置換もしくは非置換のアラルキルアミン基；置換もしくは非置換のアリールアミン基；置換もしくは非置換のヘテロアリールアミン基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のフルオレニル基；置換もしくは非置換のカルバゾール基；またはＮ、Ｏ、Ｓ原子のうち１つ以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
    ＬおよびＹが各々２以上存在する場合、これらは、各々独立して、互いに同一であるかまたは異なり、
    Ｒ７およびＲ８は、互いに連結され、置換もしくは非置換の脂肪族、芳香族、またはヘテロ芳香族の単環式または多環式の環を形成しても形成しなくてもよく、Ｒ７およびＲ８が環を形成しない場合、Ｒ７およびＲ８は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、および炭素数５〜２０のヘテロアリール基からなる群から選択され、
    但し、Ｘ１〜Ｘ４とＹ１〜Ｙ４が同時にＣＲ９〜ＣＲ１６である場合、Ｒ９〜Ｒ１６のうち少なくとも１つは水素でない置換基を有するか、Ｒ７とＲ８が互いに結合して置換された単環式または多環式の環を形成し、
    前記化学式４において、
    Ｒ１７およびＲ１８は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ５〜Ｃ３０のアリール基；またはハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基であり、互いに隣り合う基と脂肪族、芳香族、脂肪族ヘテロまたは芳香族ヘテロの縮合環を形成するかスピロ結合をなしてもよく、
    Ｒ１９〜Ｒ２２は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ１〜Ｃ１２のアルコキシ基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ１〜Ｃ１２のアルキルチオキシ基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキルアミン基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ５〜Ｃ３０のアリールアミン基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ５〜Ｃ３０のアリール基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたシリコン基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたホウ素基；アミノ基；ニトリル基；ニトロ基；ハロゲン基；アミド基；またはエステル基であり、互いに隣り合う基と脂肪族、芳香族、脂肪族ヘテロまたは芳香族ヘテロの縮合環を形成するかスピロ結合をなしてもよく、
    Ａｒ３は、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ５〜Ｃ３０のアリール基；またはＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０のアリール基およびＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択された１つ以上の基で置換もしくは非置換されたＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基であり、
    Ｙは、環を構成する１つ以上の炭素が追加で窒素で置換されてもよいヘテロアリール基であり、Ｚは、アリール基または環を構成する１つ以上の炭素が窒素で置換されたヘテロアリール基であり、
    化学式１４において、
    Ｒ１〜Ｒ１０は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、水素、ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数６〜２０のアリール基、および炭素数５〜２０のヘテロアリール基からなる群から選択され、
    Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して、炭素数６〜２０のアリール基および炭素数５〜２０のヘテロアリール基からなる群から選択され、
    ｍおよびｎは、各々独立して、０〜４の整数である。
  2. 前記蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物を含む有機物層は、前記発光層と接することを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
  3. 前記化学式３は、下記化学式５〜８のうちいずれか１つで表されることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
    前記化学式５〜８において、
    Ｘ１〜Ｘ４およびＹ１〜Ｙ４は前記化学式３で定義したものと同様であり、
    （Ｎ）ｎ１および（Ｎ）ｎ２において、Ｎは窒素原子を意味し、窒素原子がベンゼン環内の炭素原子の代わりをすることができることを示し、
    （Ｎ）ｎ１において、ｎ１は０〜２の整数であり、（Ｎ）ｎ２において、ｎ２は０〜２の整数であり、
    Ｒ２３およびＲ２４は前記化学式３で定義したＲ９〜Ｒ１６の定義と同様であり、
    前記化学式６において、ｋ１は０〜４の整数であり、ｋ２は０〜４の整数であり、
    ｋ１が２以上の整数である場合、Ｒ２３は各々互いに異なってもよく、ｋ２が２以上の整数である場合、Ｒ２４は各々互いに異なってもよい。
  4. 前記化学式４は、下記の構造式からなる群のうちいずれか１つで表されることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
    前記構造式において、Ｒ１７〜Ｒ２２、およびＡｒ３は前記化学式４で定義したものと同様である。
  5. 前記化学式２〜４で表される化合物からなる群から選択された化合物を１種以上含む有機物層は、電子輸送層、電子注入層、または電子輸送および注入を同時にする層であることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
  6. 前記化学式２〜４で表される化合物からなる群から選択された化合物を１種以上含む有機物層は、還元性ドーパントをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
  7. 前記蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物を含む有機物層は、ｐ型ドーパントをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
  8. 前記発光層は、燐光物質を含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
  9. 前記蛍光発光効率がＮＰＢの蛍光発光効率と等しいかそれより大きい化合物を含む有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、または正孔注入および輸送を同時にする層であることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
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