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WO2019039402A1 - インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDF

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Publication number
WO2019039402A1
WO2019039402A1 PCT/JP2018/030545 JP2018030545W WO2019039402A1 WO 2019039402 A1 WO2019039402 A1 WO 2019039402A1 JP 2018030545 W JP2018030545 W JP 2018030545W WO 2019039402 A1 WO2019039402 A1 WO 2019039402A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
substituted
atom
carbon atoms
substituent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/030545
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸喜 加瀬
秀珍 李
雄太 平山
駿河　和行
秀一 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hodogaya Chemical Co Ltd
Original Assignee
Hodogaya Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hodogaya Chemical Co Ltd filed Critical Hodogaya Chemical Co Ltd
Priority to JP2019537602A priority Critical patent/JP7179734B2/ja
Publication of WO2019039402A1 publication Critical patent/WO2019039402A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D413/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H10K50/171—Electron injection layers

Definitions

  • the present invention relates to a compound and an element suitable for an organic electroluminescent element (hereinafter referred to as an organic EL element) which is a self-emission element suitable for various display devices, and more specifically, to have a benzoazole ring structure
  • the present invention relates to a compound and an organic EL device using the compound.
  • the organic EL element is a self light emitting element, it is brighter than the liquid crystal element and has excellent visibility and clear display, and therefore, active research has been conducted.
  • Eastman Kodak Company C.I. W. Tang et al. Made the organic EL device using the organic material practical by developing a laminated structure device in which various functions are shared by the respective materials. They stack phosphors capable of transporting electrons and organic substances capable of transporting holes, and inject both charges into the phosphor layer to emit light, with a voltage of 10 V or less A high luminance of 1000 cd / m 2 or more can be obtained (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • Non-Patent Document 3 An element utilizing light emission by thermally activated delayed fluorescence (TADF) has also been developed.
  • TADF thermally activated delayed fluorescence
  • the light emitting layer can also be produced by doping a charge transporting compound generally called a host material with a fluorescent compound, a phosphorescent compound, or a material that emits delayed fluorescence.
  • a charge transporting compound generally called a host material with a fluorescent compound, a phosphorescent compound, or a material that emits delayed fluorescence.
  • the selection of the organic material in the organic EL element has a great influence on various characteristics such as the efficiency and durability of the element. (For example, refer to Non-Patent Document 2)
  • the charge injected from both electrodes is recombined in the light emitting layer to obtain light emission, it is important how efficiently both holes and electrons are transferred to the light emitting layer.
  • the electron injection property is enhanced, the mobility is increased, the hole blocking property for blocking holes injected from the anode is further enhanced, and the probability that holes and electrons recombine is improved, and further generated in the light emitting layer By trapping the excitons, high efficiency light emission can be obtained. Therefore, the role of the electron transport material is important, and there is a demand for an electron transport material having high electron injection property, high electron mobility, high hole blocking property, and high durability to holes.
  • the heat resistance and the amorphous property of the material are also important with respect to the lifetime of the element.
  • the heat generated at the time of device operation causes thermal decomposition even at low temperatures, and the materials deteriorate.
  • crystallization of a thin film occurs even for a short time, and the device is degraded. Therefore, the material to be used is required to have high heat resistance and good amorphousness.
  • a typical light emitting material tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (hereinafter abbreviated as Alq3) is generally used also as an electron transport material, but its electron transfer is slow, and its work function is 5.6 eV, so it is positive. The hole blocking performance is not sufficient.
  • TAZ 4-bis(triphenyl) -4-phenyl-5- (4-t-butylphenyl) -1,2,4-triazole
  • TAZ has a large work function of 6.6 eV and high hole blocking ability, it has an electron-transporting hole blocking layer laminated on the cathode side of a fluorescent light emitting layer or a phosphorescent light emitting layer prepared by vacuum deposition or coating. And contributes to high efficiency of the organic EL element (see, for example, Non-Patent Document 4).
  • Non-Patent Document 5 Low electron transportability is a major issue in TAZ, and it has been necessary to produce an organic EL device in combination with an electron transport material having higher electron transportability (see, for example, Non-Patent Document 5).
  • BCP has a large work function of 6.7 eV and high hole blocking ability, it has a low glass transition point (Tg) of 83 ° C., so the thin film lacks stability and functions sufficiently as a hole blocking layer. I can not say that.
  • An object of the present invention is an organic compound having excellent electron injection / transport performance, hole blocking ability, and excellent stability in a thin film state as a material for organic EL devices having high efficiency and high durability. It is another object of the present invention to provide a highly efficient and highly durable organic EL device using this compound.
  • the physical properties that the organic compound to be provided by the present invention should have include (1) good electron injection characteristics, (2) high electron mobility, and (3) hole blocking ability. It can be mentioned that it is excellent, (4) that the thin film state is stable, and (5) that it is excellent in heat resistance. Further, the physical characteristics that the organic EL element to be provided by the present invention should have include (1) high luminous efficiency and high power efficiency, (2) low luminous initiation voltage, and (3) practical driving The low voltage and (4) long life can be mentioned.
  • the present inventors have the ability to coordinate the nitrogen atom of the benzoazole ring having electron affinity to a metal and the excellent heat resistance. Pay attention to designing and chemically synthesizing a compound having a benzoazole ring structure, and trial manufacture of various organic EL devices using the compound, and as a result of earnestly evaluating the characteristics of the device, the present invention is completed.
  • the present invention is a compound represented by the following general formula (1) and having an indenobenzoazole ring structure.
  • a 1 to A 4 may be the same as or different from each other, and are a hydrogen atom, a deuterium atom or a carbon atom having a substituent, a carbon atom having a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a substitution Or a carbon atom having a non-substituted aromatic heterocyclic group, a carbon atom having a substituted or non-substituted fused polycyclic aromatic group, or a nitrogen atom
  • Y 1 represents a hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or non-substituted Aromatic hydrocarbon group, substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group, substituted or unsubstituted fused polycyclic aromatic group, linear group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent Or a branched alkyl group, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms which may have a substituent, or a linear or
  • (A-1) (Wherein, the broken line is a bonding site, and R 1 and R 2 may be the same or different from each other, and may have a substituent, a linear or branched alkyl having 1 to 6 carbon atoms) Represents a group, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms which may have a substituent, or a linear or branched alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms which may have a substituent.
  • Ar 1 represents a deuterium atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a nitro group, a trimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group, A substituted or unsubstituted fused polycyclic aromatic group, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, the number of carbon atoms which may have a substituent 5 to 10 cycloalkyl groups, or Represents a linear or branched alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and m represents an integer of 0 to 5.
  • the same Ar 1 's bound to a plurality of benzene rings may be the same as or different from each other, and the benzene ring and the substituent substituted on the benzene ring, or the substituents substituted on the same benzene ring may be a single bond And may combine with each other to form a ring via a substituted or unsubstituted methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom)
  • the present invention is also a compound having an indenobenzoazole ring structure, wherein the general formula (1) described in [1] is represented by the following general formula (2).
  • a 5 and A 6 may be the same or different, and are hydrogen atoms, deuterium atoms or carbon atoms having a substituent, carbon atoms having a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, substituted or no.
  • Y 2 is a hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or unsubstituted aromatic Hydrocarbon group, substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group, substituted or unsubstituted fused polycyclic aromatic group, and optionally substituted linear or branched C 1 to C 6 carbon atoms
  • X is an oxygen source R 3 and R 4 may be the same as or different from each other, and may have a substituent, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a
  • the same Ar 2 's bound to a plurality of benzene rings may be the same or different from each other, and the benzene ring and the substituent substituted to the benzene ring, or the substituents substituted to the same benzene ring may be a single bond And may combine with each other to form a ring via a substituted or unsubstituted methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom)
  • the present invention is also a compound having an indenobenzoazole ring structure, wherein the general formula (2) described in [2] is represented by the following general formula (3).
  • a 7 and A 8 may be identical to or different from each other, and are a hydrogen atom, a deuterium atom or a carbon atom having a substituent, a carbon atom having a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a substitution Or a carbon atom having a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group, or a carbon atom having a substituted or unsubstituted fused polycyclic aromatic group
  • Y 3 represents a hydrogen atom, a deuterium atom, or a substituted or unsubstituted aromatic group
  • Ar 3 When o is an integer of 2 or more, a plurality of these are bonded to the same benzene ring Ar 3 may be identical to or different from each other, and may be a benzene ring and a substituent substituted on the benzene ring, or a plurality of substituents substituted on the same benzene ring may be a single bond, a substituted or an unsubstituted one They may be bonded to each other via a methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom to form a ring).
  • the present invention is also a compound having an indenobenzoazole ring structure, wherein the general formula (3) described in [3] is represented by the following general formula (4).
  • Y 4 represents a hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group, a substituted or unsubstituted fused polycyclic aromatic group, a substituent
  • R 7 represents a linear or branched alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms
  • X represents an oxygen atom or a sulfur atom
  • R 7 and R 8 may be the same as or different from each other
  • p represents an integer of 0 to 5. Is an integer of 2 or more If, Ar 4 which plurality bonded to the same benzene ring may be the same or different from each other. Further, a benzene ring and a benzene ring substituted substituent or substituents each other is more substituted in the same benzene ring, May be bonded to each other via a single bond, a substituted or unsubstituted methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom to form a ring)
  • the present invention is a compound having an indenobenzoazole ring structure, wherein the general formula (4) described in the claim [4] is represented by the following general formula (5).
  • R 9 and R 10 may be identical to or different from each other, and may have a substituent, a linear or 1 to 6 carbon atoms, A branched alkyl group, an optionally substituted cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or an optionally substituted linear or branched chain having 2 to 6 carbon atoms
  • Ar 6 represents a deuterium atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a nitro group, a trimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a substituted or unsubstituted aromatic group
  • q is 2 or more.
  • a plurality of Ar 6 bonded to the same benzene ring may be the same or different from each other, and a benzene ring and a substituent substituted on the benzene ring, or a plurality of substituents on the same benzene ring
  • the substituents may be bonded to each other via a single bond, a substituted or unsubstituted methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom to form a ring, provided that Ar 7 and Ar 8 are a hydrogen atom or a deuterium atom. Except)
  • the present invention is a compound having an indenobenzoazole ring structure, wherein the general formula (5) described in [5] is represented by the following general formula (6).
  • R 11 and R 12 may be the same as or different from each other, and have a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent
  • a substituent Represents an optionally substituted cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or a linear or branched alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms which may have a substituent
  • Ar 9 represents deuterium Atom, fluorine atom, chlorine atom, cyano group, nitro group, trimethylsilyl group, triphenylsilyl group, substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group, substituted or unsubstituted condensation
  • Polycyclic aromatic group linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent
  • Have a group or a substituent R 10 represents
  • a plurality of benzene rings may be attached to the same benzene ring Ar 9 which is bonded individually may be the same as or different from each other, and the benzene ring and the substituent substituted to the benzene ring, or the substituents substituted to the same benzene ring may be a single bond, or may be substituted or absent They may be bonded to each other via a substituted methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom to form a ring, provided that Ar 10 and Ar 11 are other than a hydrogen atom or a deuterium atom.
  • the present invention provides an organic EL device having a pair of electrodes and at least one organic layer sandwiched therebetween, wherein the indenobenzoazole according to any one of the above [1] to [6].
  • a compound having a ring structure is used as a constituent material of at least one organic layer.
  • the present invention is the organic EL element according to the above-mentioned [7], wherein the organic layer in which the compound having the above indenobenzoazole ring structure is used is an electron transport layer.
  • the present invention is also the organic EL element according to the above-mentioned [7], wherein the organic layer in which the compound having the above indenobenzoazole ring structure is used is a hole blocking layer.
  • the present invention is the organic EL element according to the above-mentioned [7], wherein the organic layer in which the compound having the above indenobenzoazole ring structure is used is a light emitting layer.
  • the present invention is the organic EL device according to the above [7], wherein the organic layer in which the compound having the above indenobenzoazole ring structure is used is an electron injection layer.
  • a carbon atom having a substituent a “carbon atom having a substituted aromatic hydrocarbon group” represented by A 1 to A 6 in the general formulas (1) to (6), a “substituted aromatic heterocyclic group”
  • Specific examples of the "substituent" of the "carbon atom having” or the “carbon atom having a substituted fused polycyclic aromatic group” include a deuterium atom, a cyano group, a nitro group; a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine Halogen atoms such as atoms; silyl groups such as trimethylsilyl group and triphenylsilyl group; linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as methyl group, ethyl group and propyl group; methyloxy group, ethyloxy group And C 1 -C 6 linear or branched alkyloxy group such as propyloxy group; alkenyl
  • Substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group represented by Y 1 to Y 4 in the general formulas (1) to (4), “substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group”, or “substituted or unsubstituted As the “aromatic hydrocarbon group”, the “aromatic heterocyclic group” or the “fused polycyclic aromatic group” in the substituted fused polycyclic aromatic group, there can be mentioned A in the general formulas (1) to (6) 1 are represented by a 6 "aromatic hydrocarbon group", “aromatic heterocyclic group” or can be given the same as those shown with respect to the "condensed polycyclic aromatic group", also a mode which can be taken , I can mention the same thing.
  • Substituted aromatic hydrocarbon group represented by Y 1 to Y 4 in the general formulas (1) to (4), “substituted aromatic heterocyclic group”, “substituted fused polycyclic aromatic group”, “substituted A linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a group, a "cycloalkyl group having a carbon number of 5 to 10 which may have a substituent," or Examples of the “substituent” of “optionally substituted linear or branched alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms” include A 1 to A in the general formulas (1) to (6). The same thing as what was shown regarding "substituent" represented by 6 can be mentioned, and the aspect which can take can mention the same thing.
  • Substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group “substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group” represented by Ar 1 to Ar 11 in the general formulas (1) to (6), or “substituted or unsubstituted As the “aromatic hydrocarbon group”, the “aromatic heterocyclic group” or the “fused polycyclic aromatic group” in the substituted fused polycyclic aromatic group, there can be mentioned A in the general formulas (1) to (6) 1 are represented by a 6 "aromatic hydrocarbon group", “aromatic heterocyclic group” or can be given the same as those shown with respect to the "condensed polycyclic aromatic group", also a mode which can be taken , I can mention the same thing.
  • Substituted aromatic hydrocarbon group “substituted aromatic heterocyclic group”, “substituted fused polycyclic aromatic group”, “substituted” represented by Ar 1 to Ar 11 in the general formulas (1) to (6)
  • a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a group, a "cycloalkyl group having a carbon number of 5 to 10 which may have a substituent," or Examples of the “substituent” of “optionally substituted linear or branched alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms” include A 1 to A in the general formulas (1) to (6).
  • the same thing as what was shown regarding "substituent" represented by 6 can be mentioned, and the aspect which can take can mention the same thing.
  • substituents include the same ones as described for “substituents” represented by A 1 to A 6 in the general formulas (1) to (6), and the possible embodiments are also as follows: I can mention the same thing.
  • the compound having an indenobenzoazole ring structure represented by the general formula (1) which is suitably used for the organic EL device of the present invention, is a compound of an electron injection layer, an electron transport layer or a hole blocking layer of an organic EL device. It can be used as a constituent material. It is a compound having high electron mobility and a preferable material of the electron injection layer or the electron transport layer.
  • the organic EL device of the present invention uses a material for an organic EL device which is excellent in electron injection / transport performance, thin film stability and durability, it can be seen from the electron transport layer as compared with the conventional organic EL device.
  • the electron transport efficiency to the light emitting layer is improved, the light emission efficiency is improved, the driving voltage is lowered, and the durability of the organic EL element can be improved. It has become possible to realize organic EL devices with high efficiency, low drive voltage, and long life.
  • the organic EL device of the present invention efficiently injects electrons from the electron transport layer to the light emitting layer by selecting a compound having a specific indenobenzoazole ring structure capable of effectively expressing the role of electron injection / transport
  • a compound having a specific indenobenzoazole ring structure capable of effectively expressing the role of electron injection / transport
  • the luminous efficiency, the driving voltage, and the durability of the conventional organic EL element can be improved.
  • FIG. 2 shows the structures of Exemplary Compound 1 to Exemplary Compound 15 of the present invention.
  • FIG. 2 shows the structures of Exemplary Compound 16 to Exemplary Compound 30 of the present invention.
  • FIG. 16 shows the structures of Exemplary Compound 31 to Exemplary Compound 45 of the present invention.
  • FIG. 17 shows the structures of Exemplary Compound 46 to Exemplary Compound 60 of the present invention.
  • FIG. 17 shows the structures of Exemplary Compound 61 to Exemplary Compound 74 of the present invention.
  • FIG. 31 shows the structures of Exemplary Compound 75 to Exemplary Compound 89 of the present invention.
  • FIG. 16 shows structures of Exemplary Compound 90 to Exemplary Compound 107 of the present invention.
  • FIG. 16 shows structures of Exemplary Compound 108 to Exemplary Compound 122 of the present invention.
  • FIG. 16 shows the structures of Exemplary Compound 123 to Exemplary Compound 137 of the present invention.
  • FIG. 16 shows the structures of Exemplary Compound 138 to Exemplary Compound 152 of the present invention.
  • FIG. 16 shows the structures of Exemplary Compound 153 to Exemplary Compound 167 of the present invention.
  • FIG. 16 shows structures of Exemplary Compound 168 to Exemplary Compound 176 of the present invention. It is the figure which showed the organic EL element structure of Examples 6-8 and Comparative Examples 1-3.
  • the compounds having a benzoazole ring structure of the present invention are novel compounds. These compounds can be synthesized, for example, according to methods known per se as follows (see, for example, Patent Documents 5 and 6, Non-patent Documents 6 and 7).
  • Purification of the compound having an indenobenzoazole ring structure represented by the general formulas (1) to (6) is purification by column chromatography, adsorption purification with silica gel, activated carbon, activated clay or the like, recrystallization or crystallization method with a solvent , Sublimation purification method and the like. Identification of the compounds was performed by NMR analysis. Melting point, glass transition point (Tg) and work function were measured as physical property values. The melting point is an index of vapor deposition property, the glass transition point (Tg) is an index of stability of the thin film state, and the work function is an index of hole transporting property or hole blocking property.
  • the melting point and the glass transition point (Tg) were measured with a powder using a high sensitivity differential scanning calorimeter (DSC3100SA, manufactured by Bruker AXS).
  • the work function was obtained by preparing a thin film of 100 nm on an ITO substrate and using an ionization potential measurement device (PYS-202, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.).
  • the structure of the organic EL device of the present invention comprises, in order on the substrate, an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer and a cathode, and hole transport.
  • Those having an electron blocking layer between the layer and the light emitting layer and those having a hole blocking layer between the light emitting layer and the electron transport layer can be mentioned.
  • a structure which combines a hole injection layer and a hole transport layer a structure which combines an electron injection layer and an electron transport layer It can also be done.
  • an electrode material having a large work function such as ITO or gold is used.
  • a hole injection layer of the organic EL device of the present invention in addition to a porphyrin compound represented by copper phthalocyanine, a starburst type triphenylamine derivative, having two or more triphenylamine structures or carbazolyl structures in the molecule,
  • an acceptor heterocyclic compound such as hexacyanoazatriphenylene or a coated polymer material may be used. it can.
  • These materials can be formed into a thin film by a known method such as a spin coat method or an ink jet method other than the vapor deposition method.
  • NPD N, N'-diphenyl-N, N'-di (m-tolyl) -benzidine
  • NPD N, N'-diphenyl-N Benzidine derivatives such as N, N'-di ( ⁇ -naphthyl) -benzidine (hereinafter abbreviated as NPD), N, N, N ', N'-tetrabiphenylyl benzidine, 1,1-bis [(di-4) -Tolylamino) phenyl] cyclohexane (hereinafter abbreviated as TAPC), a molecule having two or more triphenylamine structures or carbazolyl structures in the molecule, each of which is a single bond or a divalent group having no hetero atom
  • TAPC 1,1-bis [(di-4) -Tolylamino) phenyl] cyclohexane
  • PEDOT poly (3,4-ethylenedioxythiophene)
  • PSS poly (styrene sulfonate)
  • a material in which trisbromophenylamine hexachloroantimony, a radialene derivative is further P-doped to a material usually used in the layer, A high molecular compound having a structure of a benzidine derivative such as TPD in its partial structure can be used.
  • TCTA 4,4 ′, 4 ′ ′-tri (N-carbazolyl) triphenylamine
  • TCTA 9,9-bis [4- (carbazole-) 9-yl) phenyl] fluorene
  • mCP 1,3-bis (carbazol-9-yl) benzene
  • Ad 2,2-bis (4-carbazol-9-ylphenyl) adamantane
  • triphenylsilyl groups represented by 9- [4- (carbazol-9-yl) phenyl] -9- [4- (triphenylsilyl) phenyl] -9H-fluorene.
  • compounds having electron blocking activity such as compounds having a triarylamine structure.
  • these may be formed separately, they may be used as a single layer formed by mixing with other materials, and layers formed separately by the above plurality of materials may be used together by the above plurality of materials.
  • a stacked structure of layers formed by mixing and forming a film or layers formed by mixing and forming a single film of the above plurality of materials may be employed. These materials can be formed into a thin film by a known method such as a spin coat method or an ink jet method other than the vapor deposition method.
  • the light emitting layer of the organic EL device of the present invention in addition to the metal complex of quinolinol derivative including Alq 3 in addition to the compound having the indenobenzoazole ring structure of the present invention, various metal complexes, anthracene derivative, bisstyryl Benzene derivatives, pyrene derivatives, oxazole derivatives, polyparaphenylene vinylene derivatives and the like can be used.
  • the light emitting layer may be composed of a host material and a dopant material. Anthracene derivative is preferably used as the host material, but the light emission including the compound having an indenobenzoazole ring structure of the present invention.
  • a heterocyclic compound having an indole ring as a partial structure of a condensed ring a heterocyclic compound having a carbazole ring as a partial structure of a condensed ring, a carbazole derivative, a thiazole derivative, a benzimidazole derivative, a polydialkyl fluorene derivative, etc.
  • a dopant material quinacridone, coumarin, rubrene, perylene and derivatives thereof, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, aminostyryl derivatives and the like can be used.
  • these may be formed separately, they may be used as a single layer formed by mixing with other materials, layers formed separately by the above plural materials, and by the above plural materials
  • a stacked structure of layers formed by mixing and forming a film or layers formed by mixing and forming a single film of the above plurality of materials may be employed.
  • a phosphorescence material as a light emitting material.
  • a phosphorescence light emitter a phosphorescence light emitter of metal complex such as iridium and platinum can be used.
  • a green phosphor such as Ir (ppy) 3
  • a blue phosphor such as FIrpic or FIr 6
  • a red phosphor such as Btp 2 Ir (acac), or the like may be used as the host material.
  • CBP 4,4'-di (N-carbazolyl) biphenyl
  • carbazole derivatives such as TCTA and mCP
  • CBP 4,4'-di (N-carbazolyl) biphenyl
  • carbazole derivatives such as TCTA and mCP
  • UGH2 triphenylsilyl
  • a -1H-benzimidazole) hereinafter abbreviated as TPBI
  • TPBI -1H-benzimidazole
  • Non-Patent Document 3 a material that emits delayed fluorescence such as PICCB, such as PIC-TRZ, CC2TA, PXZ-TRZ, and 4CzIPN, as a light-emitting material.
  • PICCB a material that emits delayed fluorescence
  • CC2TA a material that emits delayed fluorescence
  • PXZ-TRZ a material that emits delayed fluorescence
  • 4CzIPN a material that emits delayed fluorescence
  • These materials can be thin film-formed by a known method such as a spin coating method or an inkjet method in addition to the vapor deposition method.
  • phenanthroline derivatives such as vasocuproin (hereinafter abbreviated as BCP) and metals of quinolinol derivatives such as BAlq
  • BCP vasocuproin
  • metals of quinolinol derivatives such as BAlq
  • various rare earth complexes, oxazole derivatives, triazole derivatives, triazine derivatives, and other compounds having a hole blocking function can be used. These materials may double as the material of the electron transport layer. Although these may be formed separately, they may be used as a single layer formed by mixing with other materials, and layers formed separately by the above plurality of materials may be used together by the above plurality of materials.
  • a stacked structure of layers formed by mixing and forming a film or layers formed by mixing and forming a single film of the above plurality of materials may be employed. These materials can be formed into a thin film by a known method such as a spin coat method or an ink jet method other than the vapor deposition method.
  • metal complexes of quinolinol derivatives including Alq 3 and BAlq, various metal complexes, and triazole derivatives as an electron transport layer of the organic EL device of the present invention Triazine derivatives, oxadiazole derivatives, pyridine derivatives, benzimidazole derivatives, thiadiazole derivatives, anthracene derivatives, carbodiimide derivatives, quinoxaline derivatives, pyridoindole derivatives, phenanthroline derivatives, silole derivatives and the like can be used.
  • these may be formed separately, they may be used as a single layer formed by mixing with other materials, and layers formed separately by the above plurality of materials may be used together by the above plurality of materials.
  • a stacked structure of layers formed by mixing and forming a film or layers formed by mixing and forming a single film of the above plurality of materials may be employed.
  • These materials can be formed into a thin film by a known method such as a spin coat method or an ink jet method other than the vapor deposition method.
  • alkali metal salts such as lithium fluoride and cesium fluoride
  • alkaline earth metal salts such as magnesium fluoride
  • Metal complexes of quinolinol derivatives such as lithium quinolinol
  • metal oxides such as aluminum oxide, or metals such as ytterbium (Yb), samarium (Sm), calcium (Ca), strontium (Sr), cesium (Cs), etc.
  • Yb ytterbium
  • Sm samarium
  • Ca calcium
  • Cs cesium
  • a material generally used in the layer may be further N-doped with a metal such as cesium.
  • an electrode material having a low work function such as aluminum or an alloy having a lower work function such as a magnesium silver alloy, a magnesium indium alloy, or an aluminum magnesium alloy is used as an electrode material.
  • the melting point and the glass transition point of the indenobenzoazole compound represented by the general formula (1) were measured by a high-sensitivity differential scanning calorimeter (DSC3100SA, manufactured by Bruker AXS). Melting point glass transition point Compound of Example 1 269 ° C. 136 ° C. The compound of Example 2 256 ° C 127 ° C Compound of Example 3 353 ° C 178 ° C
  • the compound having an indenobenzoazole ring structure represented by the general formula (1) has a glass transition point of 100 ° C. or more, which indicates that the thin film state is stable.
  • the compound having an indenobenzoazole ring structure represented by the general formula (1) has a work function larger than the work function 5.5 eV of general hole transport materials such as NPD and TPD, and a large hole Has a blocking ability.
  • the organic EL device has a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, and a hole blocking layer on an ITO electrode previously formed as a transparent anode 2 on a glass substrate 1.
  • the layer 6, the electron transport layer 7, the electron injection layer 8, and the cathode (aluminum electrode) 9 were sequentially deposited and manufactured.
  • the glass substrate 1 on which ITO having a film thickness of 50 nm was formed was subjected to ultrasonic cleaning for 20 minutes in isopropyl alcohol and then dried for 10 minutes on a hot plate heated to 200 ° C. Thereafter, UV ozone treatment was carried out for 15 minutes, and then the ITO-attached glass substrate was mounted in a vacuum deposition machine, and the pressure was reduced to 0.001 Pa or less.
  • a compound (HTM-1) of the following structural formula was formed as a hole transport layer 4 to have a film thickness of 60 nm.
  • Binary vapor deposition was performed at a vapor deposition rate to form a film thickness of 20 nm.
  • Lithium fluoride was formed as the electron injection layer 8 to a film thickness of 1 nm on the hole blocking and electron transporting layers 6 and 7. Finally, aluminum was deposited 100 nm to form a cathode 9. The characteristics of the produced organic EL device were measured at room temperature in the air. Table 1 summarizes the measurement results of the light emission characteristics when a direct current voltage is applied to the manufactured organic EL element.
  • Example 6 the compound (Compound-4) of Example 2 is used instead of the compound (Compound-105) of Example 1 of the present invention as the material of the hole blocking layer / electron transport layer 6 and 7 and the deposition rate ratio
  • the characteristics of the produced organic EL device were measured in the air at normal temperature. Table 1 summarizes the measurement results of the light emission characteristics when a direct current voltage is applied to the manufactured organic EL element.
  • the device life was measured using the organic EL devices produced in Examples 6 to 8 and Comparative Examples 1 to 3, and the results are shown in Table 1.
  • the device life is equivalent to 95% when the light emission luminance is 1900 cd / m 2 (when the initial luminance is 100% when constant current driving is performed with the light emission luminance at the start of light emission (initial luminance) 2000 cd / m 2 : The time to decay to 95%) was measured.
  • the driving voltage when a current having a current density of 10 mA / cm 2 is applied is 3.81 of the organic EL elements of Comparative Examples 1 to 3 using the compounds ETM-2 to 4 of the above structural formula.
  • the voltage was lowered to 3.37 to 3.60 V with respect to ⁇ 4.05 V.
  • the luminous efficiency is improved to 8.58 to 8.87 cd / A for the organic EL devices of Examples 6 to 8 as compared with 7.40 to 7.68 cd / A for the organic EL devices of Comparative Examples 1 to 3.
  • the organic EL devices of Examples 6 to 8 are as large as 7.48 to 8.14 lm / W, compared with 5.96 to 6.30 lm / W of the organic EL devices of Comparative Examples 1 to 3. Improved.
  • the organic EL elements of Examples 6 to 8 greatly extend the life to 129 to 149 hours, compared with 35 to 55 hours for the organic EL elements of Comparative Examples 1 to 3. There is.
  • the organic EL device of the present invention is superior to the devices using the compounds ETM-2 to 4 of the above structural formula in luminous efficiency and power efficiency, and can realize an organic EL device having a long life. all right.
  • the compound having a specific indenobenzoazole ring structure of the present invention is excellent as a compound for an organic EL device because it has good electron injection characteristics, excellent hole blocking ability, and stable thin film state. There is.
  • By manufacturing an organic EL element using the compound high efficiency can be obtained, driving voltage can be reduced, and durability can be improved. For example, it has become possible to expand to home appliances and lighting applications.

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Abstract

【課題】本発明の目的は高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子用材料として、電子注入・輸送性能に優れ、正孔阻止能力を有し、薄膜状態での安定性が高い優れた特性を有する有機化合物を提供し、更にこの化合物を用いて、高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子を提供することにある。 【解決手段】下記一般式（１）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物である。 （式中、Ａ１～Ａ４は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子もしくは置換基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族複素環基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を有する炭素原子、または窒素原子を表し、Ｙ１は水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表す。但し、Ａ１～Ａ４の内、隣接し合う炭素原子の１カ所を下記構造式（Ａ－１）とする。）

Description

インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
　本発明は、各種の表示装置に好適な自発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略称する）に適した化合物と素子に関するものであリ、詳しくはベンゾアゾール環構造を有する化合物と、該化合物を用いた有機ＥＬ素子に関するものである。
　有機ＥＬ素子は自己発光性素子であるため、液晶素子に比べて明るく視認性に優れ、鮮明な表示が可能であることから、活発な研究がなされてきた。
　１９８７年にイーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは各種の役割を各材料に分担した積層構造素子を開発することにより有機材料を用いた有機ＥＬ素子を実用的なものにした。彼らは電子を輸送することのできる蛍光体と正孔を輸送することのできる有機物とを積層し、両方の電荷を蛍光体の層の中に注入して発光させることにより、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以上の高輝度が得られるようになった（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
　現在まで、有機ＥＬ素子の実用化のために多くの改良がなされ、積層構造の各種の役割をさらに細分化して、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極を設けた電界発光素子によって高効率と耐久性が達成されるようになってきた（例えば、非特許文献1参照）。
　また、発光効率の更なる向上を目的として三重項励起子の利用が試みられ、燐光発光性化合物の利用が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。
そして、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）による発光を利用する素子も開発されている。２０１１年に九州大学の安達らは、熱活性化遅延蛍光材料を用いた素子によって５．３％の外部量子効率を実現させた。（例えば、非特許文献３参照）
　発光層は、一般的にホスト材料と称される電荷輸送性の化合物に、蛍光性化合物や燐光発光性化合物または遅延蛍光を放射する材料をドープして作製することもできる。前記非特許文献に記載されているように、有機ＥＬ素子における有機材料の選択は、その素子の効率や耐久性など諸特性に大きな影響を与える。（例えば、非特許文献２参照）
　有機ＥＬ素子においては、両電極から注入された電荷が発光層で再結合して発光が得られるが、正孔、電子の両電荷を如何に効率良く発光層に受け渡すかが重要である。
電子注入性を高め、その移動度を高め、更に陽極から注入された正孔をブロックする正孔阻止性を高め、正孔と電子が再結合する確率を向上させ、更に発光層内で生成した励起子を閉じ込めることによって、高効率発光を得ることができる。そのため電子輸送材料の果たす役割は重要であり、電子注入性が高く、電子移動度が大きく、正孔阻止性が高く、さらには正孔に対する耐久性が高い電子輸送材料が求められている。
　また、素子の寿命に関しては材料の耐熱性やアモルファス性も重要である。耐熱性が低い材料では、素子駆動時に生じる熱により、低い温度でも熱分解が起こり、材料が劣化する。アモルファス性が低い材料では、短い時間でも薄膜の結晶化が起こり、素子が劣化してしまう。そのため使用する材料には耐熱性が高く、アモルファス性が良好な性質が求められる。
　代表的な発光材料であるトリス（８－ヒドロキシキノリン）アルミニウム（以後、Ａｌｑ３と略称する）は電子輸送材料としても一般的に用いられるが、電子移動が遅く、また仕事関数が５．６ｅＶなので正孔阻止性能が十分とは言えない。
　電子注入性や移動度などの特性を改良した化合物として、ベンゾトリアゾール構造を有する化合物が提案されているが（例えば、特許文献３）、これらの化合物をまたは電子輸送層に用いた素子では、発光効率などの改良はされているものの、未だ十分とはいえず、さらなる低駆動電圧化や、さらなる高発光効率化が求められている。
　また、正孔阻止性に優れた電子輸送材料として、３－（４－ビフェニリル）－４－フェニル－５－（４－ｔ－ブチルフェニル）－１，２，４－トリアゾール（以後、ＴＡＺと略称する）が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
　ＴＡＺは仕事関数が６．６ｅＶと大きく正孔阻止能力が高いために、真空蒸着や塗布などによって作製される蛍光発光層や燐光発光層の、陰極側に積層する電子輸送性の正孔阻止層として使用され、有機ＥＬ素子の高効率化に寄与している（例えば、非特許文献４参照）。
　しかし電子輸送性が低いことがＴＡＺにおける大きな課題であり、より電子輸送性の高い電子輸送材料と組み合わせて、有機ＥＬ素子を作製することが必要であった（例えば、非特許文献５参照）。
　また、ＢＣＰにおいても仕事関数が６．７ｅＶと大きく正孔阻止能力が高いものの、ガラス転移点(Ｔｇ)が８３℃と低いことから、薄膜の安定性に乏しく、正孔阻止層として十分に機能しているとは言えない。
　いずれの材料も膜安定性が不足しており、もしくは正孔を阻止する機能が不十分である。有機ＥＬ素子の素子特性を改善させるために、電子の注入・輸送性能と正孔阻止能力に優れ、薄膜状態での安定性が高い有機化合物が求められている。
特開平８－０４８６５６号公報 特許第３１９４６５７号公報 国際公開第２０１３／０５４７６４号 特許登録第２７３４３４１号 特開２０１０－８３８６２公報 国際公開第２０１５／０３８５０３号 国際公開第２０１４／００９３１０号 国際公開第２０１７／１１１４３９号
応用物理学会第９回講習会予稿集５５～６１ページ（２００１） 応用物理学会第９回講習会予稿集２３～３１ページ（２００１） Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ．，９８，０８３３０２（２０１１） 第５０回応用物理学関係連合講演会２８ｐ－Ａ－６講演予稿集１４１３ページ（２００３） 応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌１１巻１号１３～１９ページ（２０００） Ｊ．Ｏｒｇ．ｃｈｃｍ．，７１，１８０２（２００６） Ｊ．Ｏｒｇ．ｃｈｃｍ．，７９，６３１０（２０１４）
　本発明の目的は高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子用材料として、電子注入・輸送性能に優れ、正孔阻止能力を有し、薄膜状態での安定性が高い優れた特性を有する有機化合物を提供し、更にこの化合物を用いて、高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子を提供することにある。
　本発明が提供しようとする有機化合物が具備すべき物理的な特性としては、（１）電子の注入特性が良いこと、（２）電子の移動度が大きいこと、（３）正孔阻止能力に優れること、（４）薄膜状態が安定であること、（５）耐熱性に優れていることをあげることができる。また、本発明が提供しようとする有機ＥＬ素子が具備すべき物理的な特性としては、（１）発光効率および電力効率が高いこと、（２）発光開始電圧が低いこと、（３）実用駆動電圧が低いこと、（４）長寿命であること、をあげることができる。
　そこで本発明者らは上記の目的を達成するために、電子親和性であるベンゾアゾール環の窒素原子が金属に配位する能力を有していることと、耐熱性に優れているということに着目して、ベンゾアゾール環構造を有する化合物を設計して化学合成し、該化合物を用いて種々の有機ＥＬ素子を試作し、素子の特性評価を鋭意行なった結果、本発明を完成するに至った。
［１］すなわち本発明は、下記一般式（１）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 （１）
（式中、Ａ１～Ａ４は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子もしくは置換基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族複素環基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を有する炭素原子、または窒素原子を表し、Ｙ１は水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表す。但し、Ａ１～Ａ４の内、隣接し合う炭素原子の１カ所を下記構造式（Ａ－１）とする。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 （Ａ－１）
（式中、破線部を結合部位とし、Ｒ１、Ｒ２は相互に同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ１は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、ｍは０～５の整数を表す。ｍが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＡｒ１は相互に同一でも異なってもよい。また、ベンゼン環とベンゼン環に置換された置換基、または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
［２］また本発明は、［１］記載の前記一般式（１）が下記一般式（２）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 （２）
（式中、Ａ５、Ａ６は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子もしくは置換基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族複素環基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を有する炭素原子、または窒素原子を表し、Ｙ２は水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒ３、Ｒ４は相互に同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ２は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、ｎは０～５の整数を表す。ｎが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＡｒ２は相互に同一でも異なってもよい。また、ベンゼン環とベンゼン環に置換された置換基、または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
［３］また本発明は、［２］記載の前記一般式（２）が下記一般式（３）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 （３）
（式中、Ａ７、Ａ８は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子もしくは置換基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族複素環基を有する炭素原子、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を有する炭素原子を表し、Ｙ３は水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒ５、Ｒ６は相互に同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ３は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、ｏは０～５の整数を表す。ｏが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＡｒ３は相互に同一でも異なってもよい。また、ベンゼン環とベンゼン環に置換された置換基、または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
［４］また本発明は、［３］記載の前記一般式（３）が下記一般式（４）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 （４）
（式中、Ｙ４は水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒ７、Ｒ８は相互に同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ４は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ５水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、ｐは０～５の整数を表す。ｐが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＡｒ４は相互に同一でも異なってもよい。また、ベンゼン環とベンゼン環に置換された置換基、または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
［５］また本発明は、請求項［４］記載の前記一般式（４）が下記一般式（５）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 （５）
（式中、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒ９、Ｒ１０は相互に同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ６は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ７、Ａｒ８は相互に同一でも異なっていてもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、ｑは０～５の整数を表す。ｑが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＡｒ６は相互に同一でも異なってもよい。また、ベンゼン環とベンゼン環に置換された置換基、または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。但し、Ａｒ７、Ａｒ８は水素原子、重水素原子以外とする。）
［６］また本発明は、［５］記載の前記一般式（５）が下記一般式（６）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 （６）
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２は相互に同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ９は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ１０、Ａｒ１１は相互に同一でも異なっていてもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、ｒは０～５の整数を表す。ｒが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＡｒ９は相互に同一でも異なってもよい。また、ベンゼン環とベンゼン環に置換された置換基、または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。但し、Ａｒ１０、Ａｒ１１は水素原子、重水素原子以外とする。）
［７］また、本発明は、一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機ＥＬ素子において、上記［１］～［６］のいずれか一項に記載のインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられていることを特徴とする有機ＥＬ素子である。
［８］また、本発明は、前記インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物が用いられている有機層が電子輸送層である上記［７］記載の有機ＥＬ素子である。
［９］また、本発明は、前記インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物が用いられている有機層が正孔阻止層である上記［７］記載の有機ＥＬ素子である。
［１０］また、本発明は、前記インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物が用いられている有機層が発光層である上記［７］記載の有機ＥＬ素子である。
［１１）また、本発明は、前記インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物が用いられている有機層が電子注入層である上記［７］記載の有機ＥＬ素子である。
　一般式（１）～（６）中のＡ１～Ａ６で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を有する炭素原子」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基を有する炭素原子」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を有する炭素原子」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、具体的に、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、フリル基、ピロリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基、およびカルボリニル基などの他に、炭素数６～３０からなるアリール基、または炭素数２～２０からなるヘテロアリール基から選択される。
　一般式（１）～（６）中のＡ１～Ａ６で表される「置換基を有する炭素原子」、「置換芳香族炭化水素基を有する炭素原子」、「置換芳香族複素環基を有する炭素原子」または「置換縮合多環芳香族基を有する炭素原子」における「置換基」としては、具体的に、重水素原子、シアノ基、ニトロ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などのシリル基；メチル基、エチル基、プロピル基などの炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基；メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基などの炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基；ビニル基、アリル基などのアルケニル基；フェニルオキシ基、トリルオキシ基などのアリールオキシ基；ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基などのアリールアルキルオキシ基；フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基などの芳香族炭化水素基もしくは縮合多環芳香族基；ピリジル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基などの芳香族複素環基のような基をあげることができ、これらの置換基はさらに、前記例示した置換基が置換していても良い。また、これらの置換基と置換したベンゼン環または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
　一般式（１）～（４）中のＹ１～Ｙ４で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式（１）～（６）中のＡ１～Ａ６で表される「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
　一般式（１）～（４）中のＹ１～Ｙ４で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基」、または「置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数５～１０のシクロアルキル基」、または「炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては、具体的に、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ－ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１－アダマンチル基、２－アダマンチル基、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、および２－ブテニル基などをあげることができる。
　一般式（１）～（４）中のＹ１～Ｙ４で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」、「置換縮合多環芳香族基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基」、または「置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」としては、前記一般式（１）～（６）中のＡ１～Ａ６で表される「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
　一般式（１）～（６）中のＡｒ１～Ａｒ１１で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式（１）～（６）中のＡ１～Ａ６で表される「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
　一般式（１）～（６）中のＡｒ１～Ａｒ１１で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基」、または「置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数５～１０のシクロアルキル基」、または「炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては、前記一般式（１）～（４）中のＹ１～Ｙ４で表される「炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数５～１０のシクロアルキル基」、または「炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
　一般式（１）～（６）中のＡｒ１～Ａｒ１１で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」、「置換縮合多環芳香族基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基」、または「置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」としては、前記一般式（１）～（６）中のＡ１～Ａ６で表される「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
　一般式（１）～（６）中のＲ１～Ｒ１２で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基」、または「置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数５～１０のシクロアルキル基」、または「炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては、前記一般式（１）～（４）中のＹ１～Ｙ４で表される「炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数５～１０のシクロアルキル基」、または「炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
　一般式（１）～（６）中のＲ１～Ｒ１２で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基」、または「置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」としては、前記一般式（１）～（６）中のＡ１～Ａ６で表される「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子に好適に用いられる、前記一般式（１）で表されるインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子の電子注入層、電子輸送層または正孔阻止層の構成材料として使用することができる。電子の移動度が高く電子注入層または電子輸送層の材料として好ましい化合物である。
　本発明の有機ＥＬ素子は電子の注入・輸送性能、薄膜の安定性や耐久性に優れた有機ＥＬ素子用の材料を使用しているため、従来の有機ＥＬ素子に比べて、電子輸送層から発光層への電子輸送効率が向上し、発光効率が向上すると共に、駆動電圧が低下して、有機ＥＬ素子の耐久性を向上させることができる。
高効率、低駆動電圧、長寿命の有機ＥＬ素子を実現することが可能となった。
　本発明の有機ＥＬ素子は電子の注入・輸送の役割を効果的に発現できる特定のインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物を選択したことにより、電子輸送層から発光層へ電子を効率良く注入・輸送できることによって、電子の注入・輸送性能、薄膜の安定性や耐久性に優れ、高効率、低駆動電圧、長寿命の有機ＥＬ素子を実現することができる。
本発明によれば、従来の有機ＥＬ素子の発光効率および駆動電圧、そして耐久性を改良することができる。
本発明の例示化合物１～例示化合物１５の構造を示す図である。 本発明の例示化合物１６～例示化合物３０の構造を示す図である。 本発明の例示化合物３１～例示化合物４５の構造を示す図である。 本発明の例示化合物４６～例示化合物６０の構造を示す図である。 本発明の例示化合物６１～例示化合物７４の構造を示す図である。 本発明の例示化合物７５～例示化合物８９の構造を示す図である。 本発明の例示化合物９０～例示化合物１０７の構造を示す図である。 本発明の例示化合物１０８～例示化合物１２２の構造を示す図である。 本発明の例示化合物１２３～例示化合物１３７の構造を示す図である。 本発明の例示化合物１３８～例示化合物１５２の構造を示す図である。 本発明の例示化合物１５３～例示化合物１６７の構造を示す図である。 本発明の例示化合物１６８～例示化合物１７６の構造を示す図である。 実施例６～８、比較例１～３の有機ＥＬ素子構成を示した図である。
　本発明のベンゾアゾール環構造を有する化合物は新規な化合物である。これら化合物は例えば以下のように、それ自体公知の方法に準じて合成することができる（例えば、特許文献５、６、非特許文献６、７参照）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
　本発明の有機ＥＬ素子に好適に用いられる、前記一般式（１）で表されるベンゾオキサゾール化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下の図１～図１２に示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
　一般式（１）～（６）で表されるインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物の精製はカラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土等による吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法、昇華精製法などによって行った。化合物の同定は、ＮＭＲ分析によって行なった。物性値として、融点、ガラス転移点（Ｔｇ）と仕事関数の測定を行った。融点は蒸着性の指標となるものであり、ガラス転移点（Ｔｇ）は薄膜状態の安定性の指標となり、仕事関数は正孔輸送性や正孔阻止性の指標となるものである。
　融点とガラス転移点（Ｔｇ）は、粉体を用いて高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００ＳＡ）によって測定した。
　仕事関数は、ＩＴＯ基板の上に１００ｎｍの薄膜を作製して、イオン化ポテンシャル測定装置（住友重機械工業株式会社製、ＰＹＳ－２０２）によって求めた。
　本発明の有機ＥＬ素子の構造としては、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び陰極からなるもの、また、正孔輸送層と発光層の間に電子阻止層を有するもの、発光層と電子輸送層の間に正孔阻止層を有するものがあげられる。これらの多層構造においては有機層を何層か省略あるいは兼ねることが可能であり、例えば正孔注入層と正孔輸送層を兼ねた構成とすること、電子注入層と電子輸送層を兼ねた構成とすること、などもできる。また、同一の機能を有する有機層を２層以上積層した構成とすることが可能であり、正孔輸送層を２層積層した構成、発光層を２層積層した構成、電子輸送層を２層積層した構成、などもできる。
　本発明の有機ＥＬ素子の陽極としては、ＩＴＯや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。本発明の有機ＥＬ素子の正孔注入層として、銅フタロシアニンに代表されるポルフィリン化合物のほか、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体、分子中にトリフェニルアミン構造またはカルバゾリル構造を２個以上有し、それぞれが単結合またはヘテロ原子を含まない２価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物などの他に、ヘキサシアノアザトリフェニレンのようなアクセプター性の複素環化合物や塗布型の高分子材料を用いることができる。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の正孔輸送層として、Ｎ，Ｎ'－ジフェニル－Ｎ，Ｎ'－ジ（ｍ－トリル）－ベンジジン（以後、ＴＰＤと略称する）やＮ，Ｎ'－ジフェニル－Ｎ，Ｎ'－ジ（α－ナフチル）－ベンジジン（以後、ＮＰＤと略称する）、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'－テトラビフェニリルベンジジンなどのベンジジン誘導体、１，１－ビス［(ジ－４－トリルアミノ)フェニル］シクロヘキサン（以後、ＴＡＰＣと略称する）、分子中にトリフェニルアミン構造またはカルバゾリル構造を２個以上有し、それぞれが単結合またはヘテロ原子を含まない２価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物などを用いることができる。これらは、単独で成膜しても良いが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用しても良く、上記複数の材料による単独で成膜した層同士、上記複数の材料による混合して成膜した層同士、または上記複数の材料による単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としても良い。また、正孔の注入・輸送層として、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（以後、ＰＥＤＯＴと略称する）／ポリ（スチレンスルフォネート）（以後、ＰＳＳと略称する）などの塗布型の高分子材料を用いることができる。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　また、正孔注入層あるいは正孔輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにトリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモン、ラジアレン誘導体（例えば、特許文献７参照）をＰドーピングしたものや、ＴＰＤなどのベンジジン誘導体の構造をその部分構造に有する高分子化合物などを用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の電子阻止層として、４，４'，４''－トリ（Ｎ－カルバゾリル）トリフェニルアミン（以後、ＴＣＴＡと略称する）、９，９－ビス［４－（カルバゾール－９－イル）フェニル］フルオレン、１，３－ビス（カルバゾール－９－イル）ベンゼン（以後、ｍＣＰと略称する）、２，２－ビス（４－カルバゾール－９－イルフェニル）アダマンタン(以後、Ａｄ－Ｃｚと略称する)などのカルバゾール誘導体、９－［４－（カルバゾール－９－イル）フェニル］－９－［４－（トリフェニルシリル）フェニル］－９Ｈ－フルオレンに代表されるトリフェニルシリル基とトリアリールアミン構造を有する化合物などの電子阻止作用を有する化合物を用いることができる。これらは、単独で成膜しても良いが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用しても良く、上記複数の材料による単独で成膜した層同士、上記複数の材料による混合して成膜した層同士、または上記複数の材料による単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としても良い。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の発光層として、本発明のインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物のほか、Ａｌｑ３をはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体の他、各種の金属錯体、アントラセン誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体などを用いることができる。また、発光層をホスト材料とドーパント材料とで構成してもよく、ホスト材料として、アントラセン誘導体が好ましく用いられるが、そのほか、本発明のインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物を初めとする前記発光材料に加え、インドール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物、カルバゾール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物、カルバゾール誘導体、チアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体などを用いることができる。またドーパント材料としては、キナクリドン、クマリン、ルブレン、ペリレンおよびそれらの誘導体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、アミノスチリル誘導体などを用いることができる。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、上記複数の材料による単独で成膜した層同士、上記複数の材料による混合して成膜した層同士、または上記複数の材料による単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。
　また、発光材料として燐光発光体を使用することも可能である。燐光発光体としては、イリジウムや白金などの金属錯体の燐光発光体を使用することができる。Ｉｒ（ｐｐｙ）３などの緑色の燐光発光体、ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６などの青色の燐光発光体、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などの赤色の燐光発光体などが用いられ、このときのホスト材料としては正孔注入・輸送性のホスト材料として４，４'－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェニル（以後、ＣＢＰと略称する）やＴＣＴＡ、ｍＣＰなどのカルバゾール誘導体などに加え、本発明のベンゾアゾール環構造とピリドインドール環構造を有する化合物を用いることができる。電子輸送性のホスト材料として、ｐ－ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン(以後、ＵＧＨ２と略称する)や２，２',２''－(１，３，５－フェニレン)－トリス（１－フェニル－１Ｈ－ベンズイミダゾール）（以後、ＴＰＢIと略称する）などを用いることができ、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。
　燐光性の発光材料のホスト材料へのドープは濃度消光を避けるため、発光層全体に対して1～３０重量パーセントの範囲で、共蒸着によってドープすることが好ましい。
　また、発光材料としてＰＩＣ－ＴＲＺ、ＣＣ２ＴＡ、ＰＸＺ－ＴＲＺ、４ＣｚＩＰＮなどのＣＤＣＢ誘導体などの遅延蛍光を放射する材料を使用することも可能である。（例えば、非特許文献３参照）これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層として、本発明のインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物のほか、バソクプロイン（以後、ＢＣＰと略称する）などのフェナントロリン誘導体や、ＢＡｌｑなどのキノリノール誘導体の金属錯体のほか、各種の希土類錯体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体など、正孔阻止作用を有する化合物を用いることができる。これらの材料は電子輸送層の材料を兼ねてもよい。これらは、単独で成膜しても良いが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用しても良く、上記複数の材料による単独で成膜した層同士、上記複数の材料による混合して成膜した層同士、または上記複数の材料による単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としても良い。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層として、本発明のインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物のほか、Ａｌｑ３、ＢＡｌｑをはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体のほか、各種金属錯体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピリジン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、アントラセン誘導体、カルボジイミド誘導体、キノキサリン誘導体、ピリドインドール誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体などを用いることができる。これらは、単独で成膜しても良いが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用しても良く、上記複数の材料による単独で成膜した層同士、上記複数の材料による混合して成膜した層同士、または上記複数の材料による単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としても良い。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の電子注入層として、本発明のインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物のほか、フッ化リチウム、フッ化セシウムなどのアルカリ金属塩、フッ化マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩、リチウムキノリノールなどのキノリノール誘導体の金属錯体、酸化アルミニウムなどの金属酸化物、あるいはイッテルビウム（Ｙｂ）、サマリウム（Ｓｍ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、セシウム（Ｃｓ）などの金属などを用いることができるが、電子輸送層と陰極の好ましい選択においては、これを省略することができる。
　さらに、電子注入層あるいは電子輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにセシウムなどの金属をＮドーピングしたものを用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の陰極として、アルミニウムのような仕事関数の低い電極材料や、マグネシウム銀合金、マグネシウムインジウム合金、アルミニウムマグネシウム合金のような、より仕事関数の低い合金が電極材料として用いられる。
　以下、本発明の実施の形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
　＜１０、１０－ジメチル－２－｛４－（ナフタレン－２－イル）－フェニル｝－４－｛４－（ピリジル－３－イル）－フェニル｝－インデノ［１、２、ｇ］ベンゾオキサゾール（化合物－１０５）の合成＞
　反応容器に１０、１０－ジメチル－２－（４－クロロフェニル）－４－｛４－（ピリジル－３－イル）－フェニル｝－インデノ［１、２、ｇ］ベンゾオキサゾール：６．０ｇ、２－ナフタレンボロン酸：３．１ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）：０．６ｇ、トリシクロヘキシルホスフィン：０．７ｇ、リン酸三カリウム５．０ｇを仕込み、１，４－ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒下にて一晩還流撹拌した。放冷した後、分液、水層から酢酸エチルにて抽出を行った後、濃縮、得られた粗生成物をカラムクロマトグラフ（担体：シリカゲル、溶離液：ジクロロメタン／酢酸エチル）によって精製を行うことで、１０、１０－ジメチル－２－｛４－（ナフタレン－２－イル）－フェニル｝－４－｛４－（ピリジル－３－イル）－フェニル｝－インデノ［１、２、ｇ］ベンゾオキサゾール（化合物－１０５）の白色粉体：３．７ｇ（収率５２％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 （化合物－１０５）
　得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。
　１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３０個の水素のシグナルを検出した。
　δ（ｐｐｍ）＝９．０６（１Ｈ）、８．６８（１Ｈ）、８．３２（２Ｈ）、８．１２（１Ｈ）、８．０７（１Ｈ）、７．９９（１Ｈ）、７．９８－７．７６（９Ｈ）、７．６３（２Ｈ）、７．５８－７．３３（６Ｈ）、１．４４（６Ｈ）。
　＜１０、１０－ジメチル－４－（ビフェニル－４－イル）－２－｛４－（ピリジル－３－イル）－フェニル｝－インデノ［１、２、ｇ］ベンゾオキサゾール（化合物－４）の合成＞
　反応容器に１０、１０－ジメチル－２－（４－クロロフェニル）－４－｛４－（ピリジル－３－イル）－フェニル｝－インデノ［１、２、ｇ］ベンゾオキサゾール：１５．０ｇ、３－ピリジルボロン酸：４．８ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）：０．７ｇ、トリシクロヘキシルホスフィン：０．８ｇ、リン酸三カリウム：５．０ｇを仕込み、１，４－ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒下にて一晩還流撹拌した。放冷した後、分液抽出を行った後、濃縮して粗生成物を得た。粗生成物をカラムクロマトグラフ（担体：シリカゲル、溶離液：ジクロロメタン／酢酸エチル）によって精製を行うことで、１０、１０－ジメチル－４－（ビフェニル－４－イル）－２－｛４－（ピリジル－３－イル）－フェニル｝－インデノ［１、２、ｇ］ベンゾオキサゾール（化合物－４）の白色粉体：６．７ｇ（収率４１％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 （化合物－４）
　得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。
　１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の２８個の水素のシグナルを検出した。
　δ（ｐｐｍ）＝８．９２（１Ｈ）、８．６５（１Ｈ）、８．３２（２Ｈ）、７．９８（１Ｈ）、７．９４（１Ｈ）、７．８８－７．７６（５Ｈ）、７．７０（２Ｈ）、７．５７（２Ｈ）、７．５２（２Ｈ）、７．４７－７．３３（５Ｈ）、１．４４（６Ｈ）。
　＜１０、１０－ジメチル－２－｛４－（ナフタレン－１－イル）－フェニル｝－４－｛４－（ピリジル－３－イル）－フェニル｝－インデノ［１、２、ｇ］ベンゾオキサゾール（化合物－１３２）の合成＞
　反応容器に１０、１０－ジメチル－２－（４－クロロフェニル）－４－｛４－（ピリジル－３－イル）－フェニル｝－インデノ［１、２、ｇ］ベンゾオキサゾール：１０．５ｇ、カルバゾール：５．４ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）：１．０ｇ、トリシクロヘキシルホスフィン：１．２ｇ、リン酸三カリウム：８．７ｇを仕込み、１，４－ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒下にて一晩還流撹拌した。放冷した後、分液、水層から酢酸エチルにて抽出を行った後、濃縮、得られた粗生成物をカラムクロマトグラフ（担体：シリカゲル、溶離液：ジクロロメタン／酢酸エチル）によって精製を行うことで、１０、１０－ジメチル－２－｛４－（ナフタレン－１－イル）－フェニル｝－４－｛４－（ピリジル－３－イル）－フェニル｝－インデノ［１、２、ｇ］ベンゾオキサゾール（化合物－１３２）の白色粉体：３．１ｇ（収率４６％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 （化合物－１３２）
　得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。
　１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３５個の水素のシグナルを検出した。
　δ（ｐｐｍ）＝８．５２（２Ｈ）、８．１９（４Ｈ）、７．９４（１Ｈ）、７．９２（１Ｈ）、７．８２（１Ｈ）、７．５７（４Ｈ）、７．５３－７．３２（１６Ｈ）、１．３８（６Ｈ）。
　一般式（１）で表されるインデノベンゾアゾール化合物について、高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００ＳＡ）によって融点とガラス転移点を測定した。
　　　　　　　　　　　　　融点　　　　　ガラス転移点　
実施例１の化合物　　　　２６９　℃　　　　１３６　℃　　
実施例２の化合物　　　　２５６　℃　　　　１２７　℃
実施例３の化合物　　　　３５３　℃　　　　１７８　℃
　一般式（１）で表されるインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物は１００℃以上のガラス転移点を有しており、薄膜状態が安定であることを示すものである。
　一般式（１）で表されるインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物を用いて、ＩＴＯ基板の上に膜厚１００ｎｍの蒸着膜を作製して、イオン化ポテンシャル測定装置（住友重機械工業株式会社製、ＰＹＳ－２０２）によって仕事関数を測定した。
　　　　　　　　　　　　　仕事関数
実施例１の化合物　　　　　６．２６　ｅＶ
実施例２の化合物　　　　　６．３８　ｅＶ
実施例３の化合物　　　　　６．２５　ｅＶ
　一般式（１）で表されるインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物はＮＰＤ、ＴＰＤなどの一般的な正孔輸送材料がもつ仕事関数５．５ｅＶより大きい値を有しており、大きな正孔阻止能力を有している。
　有機ＥＬ素子は、図１３に示すように、ガラス基板１上に透明陽極２としてＩＴＯ電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層６、電子輸送層７、電子注入層８、陰極（アルミニウム電極）９の順に蒸着して作製した。
　具体的には、膜厚５０ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１をイソプロピルアルコール中にて超音波洗浄を２０分間行った後、２００℃に加熱したホットプレート上にて１０分間乾燥を行った。その後、ＵＶオゾン処理を１５分間行った後、このＩＴＯ付きガラス基板を真空蒸着機内に取り付け、０．００１Ｐａ以下まで減圧した。続いて、透明陽極２を覆うように正孔注入層３として、下記構造式の電子アクセプター（Acceptor－１）と下記構造式の化合物（ＨＴＭ－１）を、蒸着速度比がAcceptor－１：化合物（ＨＴＭ－１）＝３：９７となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚１０ｎｍとなるように形成した。この正孔注入層３の上に、正孔輸送層４として下記構造式の化合物（ＨＴＭ－１）を膜厚６０ｎｍとなるように形成した。この正孔輸送層４の上に、発光層５として下記構造式の化合物ＥＭＤ－１と下記構造式の化合物ＥＭＨ－１を、蒸着速度比がＥＭＤ－１：ＥＭＨ－１＝５：９５となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚２０ｎｍとなるように形成した。この発光層５の上に、正孔阻止層兼電子輸送層６および７として本発明実施例１の化合物（化合物－１０５）と下記構造式の化合物ＥＴＭ－１を、蒸着速度比が本発明実施例１の化合物（化合物－１０５）：ＥＴＭ－１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚３０ｎｍとなるように形成した。この正孔阻止層兼電子輸送層６および７の上に、電子注入層８としてフッ化リチウムを膜厚１ｎｍとなるように形成した。最後に、アルミニウムを１００ｎｍ蒸着して陰極９を形成した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 （Acceptor－１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 （ＨＴＭ－１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 （ＥＭＤ－１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 （ＥＭＨ－１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 （化合物－１０５）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 （ＥＴＭ－１）
　実施例６において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７の材料として本発明実施例１の化合物（化合物－１０５）に代えて実施例２の化合物（化合物－４）を用い、蒸着速度比が（化合物－４）：ＥＴＭ－１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着を行った以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 （化合物－４）
　実施例６において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７の材料として本発明実施例１の化合物（化合物－１０５）に代えて実施例３の化合物（化合物－１３２）を用い、蒸着速度比が（化合物－１３２）：ＥＴＭ－１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着を行った以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 （化合物－１３２）
［比較例１］
　比較のために、実施例６において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７の材料として本発明実施例１の化合物（化合物－１０５）に代えて、下記構造式の化合物ＥＴＭ－２（例えば、特許文献８参照）を用い、蒸着速度比がＥＴＭ－２：ＥＴＭ－１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着を行った以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 （ＥＴＭ－２）
［比較例２］
　比較のために、実施例６において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７の材料として本発明実施例１の化合物（化合物－１０５）に代えて、下記構造式の化合物ＥＴＭ－３（例えば、特許文献８参照）を用い、蒸着速度比がＥＴＭ－３：ＥＴＭ－１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着を行った以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 （ＥＴＭ－３）
［比較例３］
　比較のために、実施例６において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７の材料として本発明実施例１の化合物（化合物－１０５）に代えて、下記構造式の化合物ＥＴＭ－４（例えば、特許文献８参照）を用い、蒸着速度比がＥＴＭ－４：ＥＴＭ－１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着を行った以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 （ＥＴＭ－４）
　実施例６～８および比較例１～３で作製した有機ＥＬ素子を用いて、素子寿命を測定した結果を表１にまとめて示した。素子寿命は、発光開始時の発光輝度（初期輝度）を２０００ｃｄ／ｍ２として定電流駆動を行った時、発光輝度が１９００ｃｄ／ｍ２（初期輝度を１００％とした時の９５％に相当：９５％減衰）に減衰するまでの時間として測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
　表１に示す様に、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を流したときの駆動電圧は、前記構造式の化合物ＥＴＭ－２～４を用いた比較例１～３の有機ＥＬ素子の３．８１～４．０５Ｖに対し、実施例６～８の有機ＥＬ素子では３．３７～３．６０Ｖと低電圧化した。また、発光効率においては、比較例１～３の有機ＥＬ素子の７．４０～７．６８ｃｄ／Ａに対し、実施例６～８の有機ＥＬ素子では８．５８～８．８７ｃｄ／Ａと向上し、電力効率においても、比較例１～３の有機ＥＬ素子の５．９６～６．３０ｌｍ／Ｗに対し、実施例６～８の有機ＥＬ素子では７．４８～８．１４ｌｍ／Ｗと大きく向上した。特に、素子寿命（９５％減衰）においては、比較例１～３の有機ＥＬ素子における３５～５５時間に対し、実施例６～８の有機ＥＬ素子では１２９～１４９時間と、大きく長寿命化している。
　このように本発明の有機ＥＬ素子は、前記構造式の化合物ＥＴＭ－２～４を用いた素子と比較して、発光効率および電力効率に優れており、長寿命の有機ＥＬ素子を実現できることがわかった。
　本発明の、特定のインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物は、電子の注入特性が良く、正孔阻止能力に優れており、薄膜状態が安定であるため、有機ＥＬ素子用の化合物として優れている。該化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、高い効率を得ることができると共に、駆動電圧を低下させることができ、耐久性を改善させることができる。例えば、家庭電化製品や照明の用途への展開が可能となった。
１　ガラス基板
２　透明陽極
３　正孔注入層
４　正孔輸送層
５　発光層
６　正孔阻止層
７　電子輸送層
８　電子注入層
９　陰極

Claims (11)

  1. 　下記一般式（１）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　　　（１）
    （式中、Ａ１～Ａ４は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子もしくは置換基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族複素環基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を有する炭素原子、または窒素原子を表し、Ｙ１は水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表す。但し、Ａ１～Ａ４の内、隣接し合う炭素原子の１カ所を下記構造式（Ａ－１）とする。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     　　　（Ａ－１）
    （式中、破線部を結合部位とし、Ｒ１、Ｒ２は相互に同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ１は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、ｍは０～５の整数を表す。ｍが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＡｒ１は相互に同一でも異なってもよい。また、ベンゼン環とベンゼン環に置換された置換基、または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
  2. 　請求項１記載の前記一般式（１）が下記一般式（２）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     　　　（２）
    （式中、Ａ５、Ａ６は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子もしくは置換基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族複素環基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を有する炭素原子、または窒素原子を表し、Ｙ２は水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒ３、Ｒ４は相互に同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ２は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、ｎは０～５の整数を表す。ｎが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＡｒ２は相互に同一でも異なってもよい。また、ベンゼン環とベンゼン環に置換された置換基、または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
  3. 　請求項２記載の前記一般式（２）が下記一般式（３）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     　　　（３）
    （式中、Ａ７、Ａ８は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子もしくは置換基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族複素環基を有する炭素原子、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を有する炭素原子を表し、Ｙ３は水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒ５、Ｒ６は相互に同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ３は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、ｏは０～５の整数を表す。ｏが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＡｒ３は相互に同一でも異なってもよい。また、ベンゼン環とベンゼン環に置換された置換基、または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
  4. 　請求項３記載の前記一般式（３）が下記一般式（４）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     　　　（４）
    （式中、Ｙ４は水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒ７、Ｒ８は相互に同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ４は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ５は水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、ｐは０～５の整数を表す。ｐが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＡｒ４は相互に同一でも異なってもよい。また、ベンゼン環とベンゼン環に置換された置換基、または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
  5. 　請求項４記載の前記一般式（４）が下記一般式（５）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     　　　（５）
    （式中、Ｘは酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒ９、Ｒ１０は相互に同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ６は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ７、Ａｒ８は相互に同一でも異なっていてもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、ｑは０～５の整数を表す。ｑが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＡｒ６は相互に同一でも異なってもよい。また、ベンゼン環とベンゼン環に置換された置換基、または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。但し、Ａｒ７、Ａｒ８は水素原子、重水素原子以外とする。）
  6. 　請求項５記載の前記一般式（５）が下記一般式（６）で表される、インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     　　　（６）
    （式中、Ｒ１１、Ｒ１２は相互に同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ９は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５～１０のシクロアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数２～６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を表し、Ａｒ１０、Ａｒ１１は相互に同一でも異なっていてもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、ｒは０～５の整数を表す。ｒが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＡｒ９は相互に同一でも異なってもよい。また、ベンゼン環とベンゼン環に置換された置換基、または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。但し、Ａｒ１０、Ａｒ１１は水素原子、重水素原子以外とする。）
  7. 　一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、請求項１～６のいずれか一項に記載のインデノベンゾアゾール環構造を有する化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  8. 　前記インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物が用いられている有機層が電子輸送層である請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 　前記インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物が用いられている有機層が正孔阻止層である請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  10. 　前記インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物が用いられている有機層が発光層である請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  11. 　前記インデノベンゾアゾール環構造を有する化合物が用いられている有機層が電子注入層である請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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