特許7232016有機薄膜および有機薄膜の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置、有機薄膜太陽電池、薄膜トランジスタ、塗料組成物
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-02-21
(45)【発行日】2023-03-02
(54)【発明の名称】有機薄膜および有機薄膜の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置、有機薄膜太陽電池、薄膜トランジスタ、塗料組成物
(51)【国際特許分類】
H10K 85/60 20230101AFI20230222BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20230222BHJP
H10K 50/16 20230101ALI20230222BHJP
H10K 50/165 20230101ALI20230222BHJP
H10K 50/17 20230101ALI20230222BHJP
H10K 59/10 20230101ALI20230222BHJP
C07D 471/22 20060101ALN20230222BHJP
【ＦＩ】
H10K85/60
G09F9/30 365
H10K50/16
H10K50/165
H10K50/17
H10K59/10
C07D471/22
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2018214631
(22)【出願日】2018-11-15
(65)【公開番号】P2020087965
(43)【公開日】2020-06-04
【審査請求日】2021-08-10
(73)【特許権者】
【識別番号】000004352
【氏名又は名称】日本放送協会
(73)【特許権者】
【識別番号】000004628
【氏名又は名称】株式会社日本触媒
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人ＷｉｓｅＰｌｕｓ
(72)【発明者】
【氏名】深川 弘彦
(72)【発明者】
【氏名】清水 貴央
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 翼
(72)【発明者】
【氏名】森井 克行
(72)【発明者】
【氏名】▲桑▼田 健二
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 宗弘
【審査官】辻本 寛司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２３８８２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５０５１６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１８１７０５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－１５０１６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２６１５６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１８４３３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００５／０２０８３２９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００００９６７（ＫＲ，Ａ）
【文献】KANBARA, Takaki et al.，New Proton-Sponge-Like Macrocyclic Compound: Synergistic Hydrogen Bonds of Aminopyridine，Eur. J. Org. Chem.，2006年07月12日，pp.3314-3316
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ１０Ｋ ８５／６０
Ｇ０９Ｆ ９／３０
Ｈ１０Ｋ ５０／１６
Ｈ１０Ｋ ５０／１６５
Ｈ１０Ｋ ５０／１７
Ｈ１０Ｋ ５９／１０
Ｃ０７Ｄ ４７１／２２
ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
陰極と陽極との間に発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記陰極と前記発光層との間に有機薄膜を有し、
前記有機薄膜は、酸解離定数ｐＫａが１以上の有機材料である第１材料を少なくとも含む膜と、電子を輸送する第２材料を少なくとも含む膜との積層膜であり、
前記第１材料が、下記一般式（３）で表される構造を有する環状ピリジン系化合物であ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。
【化1】
【請求項2】
前記環状ピリジン系化合物が、一般式（３）におけるｎ１０が全て１のアザカリックスピリジン誘導体であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項3】
酸化物層と、前記酸化物層上に形成された前記有機薄膜の層とからなる積層膜を有することを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項4】
前記有機薄膜の平均厚さが５～１００ｎｍであることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項5】
前記陰極と前記有機薄膜との間に、無機の酸化物層を有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項6】
請求項１～５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項7】
請求項１～５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機薄膜および有機薄膜の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス（以下、エレクトロルミネッセンス（電界発光）を「ＥＬ」と記す場合がある。）素子、表示装置、照明装置、有機薄膜太陽電池、薄膜トランジスタ、塗料組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
有機ＥＬ素子は、薄く、柔軟でフレキシブルである。また、有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、現在主流となっている液晶表示装置およびプラズマ表示装置と比べて、高輝度、高精細な表示が可能である。また、有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、液晶表示装置に比べて視野角が広い。このため、有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、今後、テレビや携帯電話のディスプレイ等としての利用の拡大が期待されている。
また、有機ＥＬ素子は、照明装置としての利用も期待されている。
また、有機ＥＬ素子は、照明装置としての利用も期待されている。
【0003】
有機ＥＬ素子は、陰極と発光層と陽極とが積層されたものである。有機ＥＬ素子では、陽極の仕事関数と発光層の最高占有軌道（ＨＯＭＯ）エネルギー差は、陰極の仕事関数と発光層の最低非占有軌道（ＬＵＭＯ）エネルギー差と比較して小さい。したがって、発光層に、陽極から正孔を注入することと比較して、陰極から電子を注入することは困難である。このため、従来の有機ＥＬ素子では、陰極と発光層との間に、電子注入層を配置して、陰極から発光層への電子の注入を促進している。また、陰極と発光層との間に配置される層にドーパントをドーピングすることで、電子注入・輸送性を改善する取り組みもなされている（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照。）。
【0004】
有機ＥＬ素子の電子注入層としては、無機の酸化物層が挙げられる（例えば、非特許文献３参照。）。しかし、無機の酸化物層は電子注入性が不十分である。
また、無機の酸化物層の上に、さらに電子注入層を成膜することにより、有機ＥＬ素子の電子注入性を改善する技術がある。例えば、非特許文献４には、ポリエチレンイミンからなる電子注入層を有する有機ＥＬ素子が記載されている。また、非特許文献５には、アミンが電子の注入速度の改善に有効であることが記載されている。非特許文献６、７、８には、電極と有機層との界面において、アミノ基が電子注入に及ぼす効果について記載されている。
また、無機の酸化物層の上に、さらに電子注入層を成膜することにより、有機ＥＬ素子の電子注入性を改善する技術がある。例えば、非特許文献４には、ポリエチレンイミンからなる電子注入層を有する有機ＥＬ素子が記載されている。また、非特許文献５には、アミンが電子の注入速度の改善に有効であることが記載されている。非特許文献６、７、８には、電極と有機層との界面において、アミノ基が電子注入に及ぼす効果について記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【文献】カーステン ウェーバー（Ｋａｒｓｔｅｎ Ｗａｌｚｅｒ）他３名「ケミカル レビュー（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ）」第１０７巻、２００７年、ｐ１２３３－１２７１
【文献】ペン ウェイ、外３名「ジャーナル オブ ザ アメリカン ケミカル ソサイエティ （Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）」、第１３２巻、２０１０年、ｐ８８５２
【文献】ジャンシャン チェン（Ｊｉａｎｇｓｈａｎ Ｃｈｅｎ）外６名「ジャーナル オブ マテリアルズ ケミストリー（Ｊｏｕｒｎａｌ Ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」、第２２巻、２０１２年、ｐ５１６４－５１７０
【文献】ヒョサン チョイ（Ｈｙｏｓｕｎｇ Ｃｈｏｉ）外８名「アドバンスト マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、第２３巻、２０１１年、ｐ２７５９
【文献】ウィンファ チョウ（Ｙｉｎｈｕａ Ｚｈｏ）外２１名「サイエンス（Ｓｃｉｅｎｃｅ）」、第３３６巻、２０１２年、ｐ３２７
【文献】ヨンフーン キム（Ｙｏｕｎｇ－Ｈｏｏｎ Ｋｉｍ）外５名「アドバンスト ファンクショナル マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１４年、ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｆｍ．２０１３０４１６３
【文献】ステファン フォーフル、外４名「アドバンスト マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１４年、ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｍａ．２０１３０４６６６
【文献】ステファン フォーフル、外５名「アドバンスト マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、第２６巻、２０１４年、ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｍａ．２０１４００３３２
【文献】ペン ウェイ、外３名「ジャーナル オブ ザ アメリカン ケミカル ソサイエティ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）」、第１３２巻、２０１０年、ｐ８８５２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来の電子注入層を含む有機ＥＬ素子では、電子注入性、電子輸送性をより一層向上させることが要求されていた。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、有機ＥＬ素子の電子注入層に用いた場合に、優れた電子注入性、電子輸送性が得られる有機薄膜、およびこの有機薄膜を製造する際に好適に用いることができる塗料組成物を提供することを課題とする。
また、本発明は、本発明の有機薄膜を用いた有機ＥＬ素子、この有機ＥＬ素子を備えた表示装置および照明装置、本発明の有機薄膜を含む有機薄膜太陽電池および有機薄膜トランジスタを提供することを課題とする。
また、本発明は、本発明の有機薄膜を用いた有機ＥＬ素子、この有機ＥＬ素子を備えた表示装置および照明装置、本発明の有機薄膜を含む有機薄膜太陽電池および有機薄膜トランジスタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者等は、有機ＥＬ素子の電子注入層に用いる材料として、塩基性の有機材料に着目して検討した。その結果、酸解離定数ｐＫａが１以上の有機材料である所定の構造の環状ピリジン系化合物と、電子を輸送する材料とを含む有機薄膜を、有機ＥＬ素子の電子注入層として用いればよいことが分かった。
【0009】
すなわち、上記のｐＫａが１以上の有機材料は、他の材料からプロトン（Ｈ＋）を引き抜く能力を有する。このため、上記の有機薄膜からなる電子注入層を有する有機ＥＬ素子では、ｐＫａが１以上の有機材料が電子を輸送する材料からプロトン（Ｈ＋）を引き抜くことにより、マイナス電荷が生じ、電子注入性が向上するものと推定される。
【0010】
本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、その要旨は、以下のとおりである。
［１］ 酸解離定数ｐＫａが１以上の有機材料である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを少なくとも含む単一の膜、又は、前記第１材料を少なくとも含む膜と前記第２材料とを少なくとも含む膜との積層膜であり、前記第１材料が、下記一般式（３）で表される構造を有する環状ピリジン系化合物であることを特徴とする有機薄膜。
［１］ 酸解離定数ｐＫａが１以上の有機材料である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを少なくとも含む単一の膜、又は、前記第１材料を少なくとも含む膜と前記第２材料とを少なくとも含む膜との積層膜であり、前記第１材料が、下記一般式（３）で表される構造を有する環状ピリジン系化合物であることを特徴とする有機薄膜。
【0011】
【化1】
【0012】
［２］ 前記環状ピリジン系化合物が、一般式（３）におけるｎ１０が全て１のアザカリックスピリジン誘導体であることを特徴とする［１］に記載の有機薄膜。
【0013】
［３］ 酸化物層と、該酸化物層上に形成された［１］又は［２］に記載の有機薄膜の層とからなる積層膜。
【0014】
［４］ 陰極と陽極との間に発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記陰極と前記発光層との間に［１］又は［２］に記載の有機薄膜又は［３］に記載の積層膜を有す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。
［５］ 前記有機薄膜の平均厚さが５～１００ｎｍであることを特徴とする［４］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［６］ 前記陰極と前記有機薄膜との間に、無機の酸化物層を有することを特徴とする［４］または［５］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［５］ 前記有機薄膜の平均厚さが５～１００ｎｍであることを特徴とする［４］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［６］ 前記陰極と前記有機薄膜との間に、無機の酸化物層を有することを特徴とする［４］または［５］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0015】
［７］ ［４］～［６］のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする表示装置。
［８］ ［４］～［６］のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする照明装置。
［８］ ［４］～［６］のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする照明装置。
【0016】
［９］ ［１］又は［２］に記載の有機薄膜又は［３］に記載の積層膜を含むことを特徴とする有機薄膜太陽電池。
［１０］ ［１］又は［２］に記載の有機薄膜又は［３］に記載の積層膜を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ。
［１１］ 酸解離定数ｐＫａが１以上の有機材料である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを少なくとも含み、前記第１材料が、下記一般式（３）で表される構造を有する環状ピリジン系化合物であることを特徴とする塗料組成物。
［１０］ ［１］又は［２］に記載の有機薄膜又は［３］に記載の積層膜を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ。
［１１］ 酸解離定数ｐＫａが１以上の有機材料である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを少なくとも含み、前記第１材料が、下記一般式（３）で表される構造を有する環状ピリジン系化合物であることを特徴とする塗料組成物。
【0017】
【化2】
【発明の効果】
【0018】
本発明の有機薄膜は、少なくとも酸解離定数ｐＫａが１以上の特定の環状ピリジン系化合物からなる第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む。このため、本発明の有機薄膜を、例えば、有機ＥＬ素子の電子注入層に用いた場合、優れた電子注入性、電子輸送性が得られ、更に、有機ＥＬ素子を長寿命化させる効果も得られる。
本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と発光層との間に本発明の有機薄膜を有するため、有機薄膜によって優れた電子注入性、電子輸送性が得られ、更に有機ＥＬ素子を長寿命化させる効果も得られる。
また酸解離定数ｐＫａが１以上の特定の環状ピリジン系化合物からなる第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む本発明の有機薄膜は、塗布および蒸着のいずれの方法によっても形成することが可能であるため、本発明の有機薄膜を含む有機ＥＬ素子を製造する場合のプロセス上の制約が少なく、有機ＥＬ素子を構成する層の材料として使用しやすいものである。
本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と発光層との間に本発明の有機薄膜を有するため、有機薄膜によって優れた電子注入性、電子輸送性が得られ、更に有機ＥＬ素子を長寿命化させる効果も得られる。
また酸解離定数ｐＫａが１以上の特定の環状ピリジン系化合物からなる第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む本発明の有機薄膜は、塗布および蒸着のいずれの方法によっても形成することが可能であるため、本発明の有機薄膜を含む有機ＥＬ素子を製造する場合のプロセス上の制約が少なく、有機ＥＬ素子を構成する層の材料として使用しやすいものである。
【0019】
本発明の塗料組成物は、酸解離定数ｐＫａが１以上の特定の有機材料からなる第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む。したがって、本発明の塗料組成物を有機薄膜の被形成面上に塗布することにより、有機ＥＬ素子の電子注入層に好適な有機薄膜が得られる。
【0020】
本発明の表示装置および照明装置は、本発明の有機ＥＬ素子を備えているため、駆動電圧が低く、優れた特性を有する。
また、本発明の有機薄膜太陽電池および有機薄膜トランジスタは、本発明の有機薄膜を含むものであるため、優れた特性を有する。
また、本発明の有機薄膜太陽電池および有機薄膜トランジスタは、本発明の有機薄膜を含むものであるため、優れた特性を有する。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の有機ＥＬ素子の一例を説明するための概略断面図である。
【図2】実施例１、２及び比較例１の有機ＥＬ素子の印加電圧と輝度との関係を示したグラフである。
【図3】実施例１、２及び比較例１の有機ＥＬ素子の印加電圧と電流密度との関係を示したグラフである。
【図4】実施例１、２及び比較例１の有機ＥＬ素子の電流密度と外部量子効率との関係を示したグラフである。
【図5】実施例３、比較例２の有機ＥＬ素子の構成を示した概略断面図である。
【図6】実施例３及び比較例２の有機ＥＬ素子の印加電圧と輝度との関係を示したグラフである。
【図7】実施例３及び比較例２の有機ＥＬ素子の印加電圧と電流密度との関係を示したグラフである。
【図8】実施例３及び比較例２の有機ＥＬ素子の電流密度と外部量子効率との関係を示したグラフである。
【図9】比較例３、４の有機ＥＬ素子の構成を示した概略断面図である。
【図10】実施例４、６の有機ＥＬ素子の構成を示した概略断面図である。
【図11】実施例５の有機ＥＬ素子の構成を示した概略断面図である。
【図12】実施例４、５及び比較例３の有機ＥＬ素子の印加電圧と輝度との関係を示したグラフである。
【図13】実施例４、５及び比較例３の有機ＥＬ素子の印加電圧と電流密度との関係を示したグラフである。
【図14】実施例４、５及び比較例３の有機ＥＬ素子の電流密度と外部量子効率との関係を示したグラフである。
【図15】実施例４、５及び比較例３の有機ＥＬ素子の経過時間に対する輝度の変化を示したグラフである。
【図16】実施例６及び比較例４の有機ＥＬ素子の印加電圧と輝度との関係を示したグラフである。
【図17】実施例６及び比較例４の有機ＥＬ素子の印加電圧と電流密度との関係を示したグラフである。
【図18】実施例６及び比較例４の有機ＥＬ素子の電流密度と外部量子効率との関係を示したグラフである。
【図19】実施例６及び比較例４の有機ＥＬ素子の経過時間に対する輝度の変化を示したグラフである。
【図20】実施例７及び比較例５の有機ＥＬ素子の構成を示した概略断面図である。
【図21】実施例７及び比較例５の有機ＥＬ素子の印加電圧と輝度との関係を示したグラフである。
【図22】実施例７及び比較例５の有機ＥＬ素子の経過時間に対する輝度の変化を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明について、詳細に説明する。
「有機薄膜」
本実施形態の有機薄膜は、酸解離定数ｐＫａが１以上の有機材料である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを少なくとも含む。本実施形態の有機薄膜は、第１材料と第２材料とを含む単一層の膜であってもよく、第１材料含む層と第２材料含む層とが積層された積層膜であってもよい。
本実施形態の有機薄膜における第１材料は、下記一般式（３）で表される構造を有する環状ピリジン系化合物である。
「有機薄膜」
本実施形態の有機薄膜は、酸解離定数ｐＫａが１以上の有機材料である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを少なくとも含む。本実施形態の有機薄膜は、第１材料と第２材料とを含む単一層の膜であってもよく、第１材料含む層と第２材料含む層とが積層された積層膜であってもよい。
本実施形態の有機薄膜における第１材料は、下記一般式（３）で表される構造を有する環状ピリジン系化合物である。
【0023】
【化3】
【0024】
本実施形態の有機薄膜を構成している第１材料は、ｐＫａが１以上の上記有機材料であるため、第２材料からプロトン（Ｈ＋）を引き抜く能力を有する。第１材料は、ｐＫａが５以上であることが好ましく、１１以上であることがさらに好ましい。第１材料はｐＫａが高い材料である程、第２材料からプロトンを引き抜く能力がより高いものとなる。その結果、有機薄膜を、例えば、有機ＥＬ素子の電子注入層として用いた場合に、優れた電子注入性および電子輸送性が得られる。また、無機化合物の欠損箇所に好適に配位することから、外部から侵入する酸素や水との界面での反応を妨げ、素子の大気安定性を高める効果があることも確認されている。更に、素子の寿命を向上させる効果があることも確認されている。
したがって、本発明の有機薄膜は、有機化合物のみから構成される素子だけではなく、特に、有機化合物と無機化合物とで構成される素子に対しても用いることができ、電子注入性や大気安定性を高め、更に素子を長寿命化させる効果を発揮することができる。
なお、本発明において、「ｐＫａ」は通常は「水中における酸解離定数」を意味するが、水中で測定できないものは「ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中における酸解離定数」を意味し、ＤＭＳＯ中でも測定できないものは、「アセトニトリル中の酸解離定数」を意味する。好ましくは「水中における酸解離定数」を意味する。
したがって、本発明の有機薄膜は、有機化合物のみから構成される素子だけではなく、特に、有機化合物と無機化合物とで構成される素子に対しても用いることができ、電子注入性や大気安定性を高め、更に素子を長寿命化させる効果を発揮することができる。
なお、本発明において、「ｐＫａ」は通常は「水中における酸解離定数」を意味するが、水中で測定できないものは「ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中における酸解離定数」を意味し、ＤＭＳＯ中でも測定できないものは、「アセトニトリル中の酸解離定数」を意味する。好ましくは「水中における酸解離定数」を意味する。
【0025】
上記一般式（３）におけるＲ７が１価の有機基である場合、１価の有機基としては、後述する一般式（１４）におけるＸ１～Ｘ４の１価の置換基と同様のものが挙げられる。
それらの中でもＲ７の１価の有機基として好ましくは、メチル基、エチル器、フェニル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、イソブチル基のいずれかである。
それらの中でもＲ７の１価の有機基として好ましくは、メチル基、エチル器、フェニル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、イソブチル基のいずれかである。
【0026】
上記一般式（３）におけるｎ１１は、３～１０の整数であるが、水素との相互作用の強さの点で、好ましくは、３～８であり、より好ましくは、３～６である。
【0027】
第１材料として用いられる上記一般式（３）で表される構造を有する環状ピリジン系化合物は、複数のピリジン環が直接に、又は窒素原子を介して結合し、環構造を形成した化合物である。
上記一般式（３）におけるｎ１０は、同一又は異なって、０又は１の整数を取りうる。つまり、例えば、環状ピリジン系化合物がピリジン環を６つ有する化合物である場合、構造中の６つ存在するｎ１０の取りうる整数は、［ｉ］（０，０，０，０，０，０）から［ｘｉｉ］（１，１，１，１，１，１）までの組み合わせであり、環状構造であることから他には［ｉｉ］（１，０，０，０，０，０）、［ｉｉｉ］（１，１，０，０，０，０）、［ｉｖ］（１，０，１，０，０，０）、［ｖ］（１，０，０，１，０，０）、［ｖｉ］（１，１，１，０，０，０）、［ｖｉｉ］（１，１，０，１，０，０）、［ｖｉｉｉ］（０，０，１，１，１，１）、［ｉｘ］（０，１，０，１，１，１）、［ｘ］（０，１，１，０，１，１）、［ｘｉ］（０，１，１，１，１，１）が可能であり、合計１２通りが許される。そしてこれらすべてが候補である。ただし、そのうち６つ又は３つが１である上記［ｖｉ］、［ｖｉｉ］、［ｘｉｉ］が好ましい。より好ましくは、ｎ１０のうち、１であるものの数がｎ１１と同じである［ｘｉｉ］である。すなわち、本発明において第１材料として用いられる環状ピリジン系化合物としては、一般式（３）で表されるものの中でも、一般式（３）におけるｎ１０が全て１のアザカリックスピリジン誘導体であることが好ましい。
上記一般式（３）におけるｎ１０は、同一又は異なって、０又は１の整数を取りうる。つまり、例えば、環状ピリジン系化合物がピリジン環を６つ有する化合物である場合、構造中の６つ存在するｎ１０の取りうる整数は、［ｉ］（０，０，０，０，０，０）から［ｘｉｉ］（１，１，１，１，１，１）までの組み合わせであり、環状構造であることから他には［ｉｉ］（１，０，０，０，０，０）、［ｉｉｉ］（１，１，０，０，０，０）、［ｉｖ］（１，０，１，０，０，０）、［ｖ］（１，０，０，１，０，０）、［ｖｉ］（１，１，１，０，０，０）、［ｖｉｉ］（１，１，０，１，０，０）、［ｖｉｉｉ］（０，０，１，１，１，１）、［ｉｘ］（０，１，０，１，１，１）、［ｘ］（０，１，１，０，１，１）、［ｘｉ］（０，１，１，１，１，１）が可能であり、合計１２通りが許される。そしてこれらすべてが候補である。ただし、そのうち６つ又は３つが１である上記［ｖｉ］、［ｖｉｉ］、［ｘｉｉ］が好ましい。より好ましくは、ｎ１０のうち、１であるものの数がｎ１１と同じである［ｘｉｉ］である。すなわち、本発明において第１材料として用いられる環状ピリジン系化合物としては、一般式（３）で表されるものの中でも、一般式（３）におけるｎ１０が全て１のアザカリックスピリジン誘導体であることが好ましい。
【0028】
上記一般式（３）で表される構造を有する環状ピリジン系化合物の具体例としては、例えば、下記式（６－１）～（６－４）で表される化合物が挙げられる。
【0029】
【化4】
【0030】
第２材料は、電子を輸送する材料であればよく、有機材料であることが好ましい。より好ましくは、最低非占有軌道（ＬＵＭＯ）準位が２．０ｅＶ～４．０ｅＶまでの有機材料、その中でも、ＬＵＭＯ準位が２．５ｅＶ～３．５ｅＶのｎ型有機半導体材料である。例えば、有機ＥＬ素子の電子輸送層の材料として、下記に示す従来公知のいずれの材料を用いてもよいが、これらの中でも、上記ＬＵＭＯ準位の要件を満たす材料が好ましい。
第２材料としては、具体的には、フェニル－ディピレニルホスフィンオキサイド（ＰＯＰｙ２）のようなホスフィンオキサイド誘導体、トリス－１，３，５－（３’－（ピリジン－３’’－イル）フェニル）ベンゼン（ＴｍＰｈＰｙＢ）のようなピリジン誘導体、（２－（３－（９－カルバゾリル）フェニル）キノリン（ｍＣＱ））のようなキノリン誘導体、２－フェニル－４，６－ビス（３，５－ジピリジルフェニル）ピリミジン（ＢＰｙＰＰＭ）のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）のようなフェナントロリン誘導体、２，４－ビス（４－ビフェニル）－６－（４’－（２－ピリジニル）－４－ビフェニル）－［１，３，５］トリアジン（ＭＰＴ）のようなトリアジン誘導体、３－フェニル－４－（１’－ナフチル）－５－フェニル－１，２，４－トリアゾール（ＴＡＺ）のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル－１，３，４－オキサジアゾール）（ＰＢＤ）のようなオキサジアゾール誘導体、２，２’，２’’－（１，３，５－ベントリイル）－トリス（１－フェニル－１－Ｈ－ベンズイミダゾール）（ＴＰＢＩ）のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス［２－（２－ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（Ｚｎ（ＢＴＺ）２）、トリス（８－ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などに代表される各種金属錯体、２，５－ビス（６’－（２’，２’’－ビピリジル））－１，１－ジメチル－３，４－ジフェニルシロール（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ），等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体、特願２０１２－２２８４６０、特願２０１５－５０３０５３、特願２０１５－０５３８７２、特願２０１５－０８１１０８および特願２０１５－０８１１０９に記載のホウ素含有化合物等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
第２材料としては、具体的には、フェニル－ディピレニルホスフィンオキサイド（ＰＯＰｙ２）のようなホスフィンオキサイド誘導体、トリス－１，３，５－（３’－（ピリジン－３’’－イル）フェニル）ベンゼン（ＴｍＰｈＰｙＢ）のようなピリジン誘導体、（２－（３－（９－カルバゾリル）フェニル）キノリン（ｍＣＱ））のようなキノリン誘導体、２－フェニル－４，６－ビス（３，５－ジピリジルフェニル）ピリミジン（ＢＰｙＰＰＭ）のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）のようなフェナントロリン誘導体、２，４－ビス（４－ビフェニル）－６－（４’－（２－ピリジニル）－４－ビフェニル）－［１，３，５］トリアジン（ＭＰＴ）のようなトリアジン誘導体、３－フェニル－４－（１’－ナフチル）－５－フェニル－１，２，４－トリアゾール（ＴＡＺ）のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル－１，３，４－オキサジアゾール）（ＰＢＤ）のようなオキサジアゾール誘導体、２，２’，２’’－（１，３，５－ベントリイル）－トリス（１－フェニル－１－Ｈ－ベンズイミダゾール）（ＴＰＢＩ）のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス［２－（２－ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（Ｚｎ（ＢＴＺ）２）、トリス（８－ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などに代表される各種金属錯体、２，５－ビス（６’－（２’，２’’－ビピリジル））－１，１－ジメチル－３，４－ジフェニルシロール（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ），等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体、特願２０１２－２２８４６０、特願２０１５－５０３０５３、特願２０１５－０５３８７２、特願２０１５－０８１１０８および特願２０１５－０８１１０９に記載のホウ素含有化合物等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
【0031】
これらの第２材料の中でも、ＰＯＰｙ２のようなホスフィンオキサイド誘導体、ホウ素含有化合物、Ａｌｑ３のような金属錯体、ＴｍＰｈＰｙＢのようなピリジン誘導体を用いることがより好ましい。これらの第２材料の中でも、特に、第２材料が、上記一般式（１）（１４－２）（２１－２）で示されるいずれか一種のホウ素含有化合物または上記一般式（２）で示されるフォスフィンオキサイド誘導体であることが好ましい。
【0032】
第２の材料に用いられるホウ素含有化合物としては、例えば、下記の一般式（１４）で表されるホウ素含有化合物が挙げられる。
【0033】
【化5】
【0034】
（一般式（１４）中、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる１対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｑ１及びＱ２は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。ｎ１は２～１０の整数を表す。Ｙ１は直接結合又はｎ１価の連結基であり、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分とそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Ｑ１、Ｑ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるいずれか１箇所で結合していることを表す。）
【0035】
上記一般式（１４）において、点線の円弧は、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とＱ１と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部又はホウ素原子とＱ２とを繋ぐ骨格部分の一部、と共に環構造が形成されていることを表している。これは、上記一般式（１４）で表される化合物が構造中に少なくとも４つの環構造を有し、上記一般式（１４）において、ホウ素原子とＱ１と窒素原子とを繋ぐ骨格部分及びホウ素原子とＱ２とを繋ぐ骨格部分が、該環構造の一部として含まれていることを表している。なお、Ｘ１の結合する環構造は、その環構造骨格が炭素原子以外の原子を含まず、炭素原子からなるものであることが好ましい。
上記一般式（１４）において、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とＱ１と窒素原子とを繋ぐ骨格部分及びホウ素原子とＱ２とを繋ぐ骨格部分、における点線部分は、それぞれの骨格部分において点線で結ばれる１対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。
上記一般式（１４）において、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とＱ１と窒素原子とを繋ぐ骨格部分及びホウ素原子とＱ２とを繋ぐ骨格部分、における点線部分は、それぞれの骨格部分において点線で結ばれる１対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。
【0036】
上記一般式（１４）において、窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。ここで、配位しているとは、窒素原子がホウ素原子に対して配位子と同様に作用して化学的に影響していることを意味し、配位結合（共有結合）となっていてもよく、配位結合を形成していなくてもよい。好ましくは、配位結合となっていることである。
【0037】
上記一般式（１４）において、Ｑ１及びＱ２は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しているものであって、置換基を有していてもよい。これは、Ｑ１及びＱ２がそれぞれ、該環構造の一部として組み込まれていることを表している。
【0038】
上記一般式（１４）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。すなわち、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４が水素原子である場合には、上記一般式（１４）で表される化合物の構造中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４を有する４つの環構造は置換基を有していないことを示し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４のいずれか又は全てが１価の置換基である場合には、該４つの環構造のいずれか又はいずれもが置換基を有する。その場合には、１つの環構造の有する置換基の数は１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。
なお、本明細書中において置換基とは、炭素を含む有機基と、ハロゲン原子、ヒドロキシ基等の炭素を含まない基とを含めた基を意味している。
なお、本明細書中において置換基とは、炭素を含む有機基と、ハロゲン原子、ヒドロキシ基等の炭素を含まない基とを含めた基を意味している。
【0039】
上記一般式（１４）において、ｎ１は２～１０の整数を表し、Ｙ１は、直接結合又はｎ１価の連結基である。すなわち、上記一般式（１４）で表される化合物においては、Ｙ１が、直接結合であり、２個存在するＹ１以外の構造部分どうしがそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Ｑ１、Ｑ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるいずれか１箇所で結合しているか、又は、Ｙ１がｎ１価の連結基であり、上記一般式（１４）におけるＹ１以外の構造部分が複数存在し、それらが連結基であるＹ１を介して結合することとなる。
【0040】
上記一般式（１４）において、Ｙ１が、直接結合である場合、上記一般式（１４）は、２個存在するＹ１以外の構造部分の一方の、点線の円弧部分を形成する環構造、Ｑ１、Ｑ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるいずれか１箇所と、もう一方の、点線の円弧部分を形成する環構造、Ｑ１、Ｑ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるいずれか１箇所とが直接結合していることを表す。当該結合位置は特に制限されないが、Ｙ１以外の構造部分の一方のＸ１が結合している環又はＸ２が結合している環と、もう一方のＸ１が結合している環又はＸ２が結合している環とが直接結合していることが好ましい。より好ましくは、Ｙ１以外の構造部分の一方のＸ２が結合している環と、もう一方のＸ２が結合している環とが直接結合していることである。この場合、２個存在するＹ１以外の構造部分の構造は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0041】
上記一般式（１４）において、Ｙ１が、ｎ１価の連結基であり、上記一般式（１４）におけるＹ１以外の構造部分が複数存在し、それらが連結基であるＹ１を介して結合している場合、Ｙ１以外の構造部分が直接結合している構造よりも、酸化に強くなり製膜性も向上することから好ましい。
【0042】
なお、Ｙ１が、ｎ１価の連結基である場合、Ｙ１は、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分とそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Ｑ１、Ｑ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるいずれか１箇所で結合しているものである。これは、Ｙ１以外の構造部分が、点線の円弧部分を形成する環構造、Ｑ１、Ｑ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるいずれか１箇所でＹ１と結合していればよく、Ｙ１以外の構造部分のＹ１との結合部位は、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分それぞれに独立であって、全て同一部位であってもよいし、一部が同一部位であってもよいし、全て異なる部位であってもよい。
【0043】
当該結合位置は特に制限されないが、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分の全てが、Ｘ１が結合している環又はＸ２が結合している環でＹ１と結合していることが好ましい。より好ましくは、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分の全てが、Ｘ２が結合している環でＹ１と結合していることである。
また、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
また、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
【0044】
上記一般式（１４）におけるＹ１がｎ１価の連結基である場合、該連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、置換基を有していてもよいヘテロ元素を含む基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基が挙げられる。これらの中でも、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。すなわち、上記一般式（１４）におけるＹ１は、芳香環を有する基であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
更に、Ｙ１は、上述した連結基が複数組み合わさった構造を有する連結基であってもよい。
更に、Ｙ１は、上述した連結基が複数組み合わさった構造を有する連結基であってもよい。
【0045】
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基としては、下記式（２－１）～（２－８）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式（２－１）、（２－７）がより好ましい。
上記へテロ元素を含む基としては、下記式（２－９）～（２－１３）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式（２－１２）、（２－１３）がより好ましい。
上記へテロ元素を含む基としては、下記式（２－９）～（２－１３）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式（２－１２）、（２－１３）がより好ましい。
【0046】
上記アリール基としては、下記式（２－１４）～（２－２０）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式（２－１４）、（２－２０）がより好ましい。
【0047】
上記複素環基としては、下記式（２－２１）～（２－３３）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式（２－２３）、（２－２４）がより好ましい。
【0048】
【化6】
【0049】
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が有する置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のハロゲン原子；フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基等の炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数５～７の環状アルキル基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基；ニトロ基；シアノ基；メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数１～１０のアルキル基を有するジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基等のジアリールアミノ基；アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基；ビニル基、１－プロペニル基、アリル基、スチリル基等の炭素数２～３０のアルケニル基；エチニル基、１－プロピニル基、プロパルギル基等の炭素数２～３０のアルキニル基；ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基等で置換されていてもよいアリール基；ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基で置換されていてもよい複素環基；Ｎ，Ｎ－ジメチルカルバモイル基、Ｎ，Ｎ－ジエチルカルバモイル基等のＮ，Ｎ－ジアルキルカルバモイル基；ジオキサボロラニル基、スタニル基、シリル基、エステル基、ホルミル基、チオエーテル基、エポキシ基、イソシアネート基等が挙げられる。なお、これらの基は、ハロゲン原子やヘテロ元素、アルキル基、芳香環等で置換されていてもよい。
【0050】
これらの中でも、Ｙ１における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が有する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、ジアリールアミノ基が好ましい。より好ましくは、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ジアリールアミノ基である。
上記Ｙ１における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が置換基を有する場合、置換基が結合する位置や数は特に制限されない。
上記Ｙ１における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が置換基を有する場合、置換基が結合する位置や数は特に制限されない。
【0051】
上記一般式（１４）におけるｎ１は、２～１０の整数を表すが、好ましくは、２～６の整数である。より好ましくは、２～５の整数であり、更に好ましくは、２～４の整数であり、特に好ましくは、溶媒への溶解性の観点から、２又は３である。最も好ましくは２である。すなわち、上記一般式（１４）で表されるホウ素含有化合物は、二量体であることが最も好ましい。
【0052】
上記一般式（１４）におけるＱ１及びＱ２としては、下記式（３－１）～（３－８）；で表される構造が挙げられる。
【0053】
【化7】
【0054】
なお、上記式（３－２）は、炭素原子に水素原子が２つ結合し、更に３つの原子が結合する構造であるが、当該水素原子以外の、炭素原子に結合する３つの原子は、いずれも水素原子以外の原子である。上記式（３－１）～（３－８）の中でも、（３－１）、（３－７）、（３－８）のいずれかが好ましい。より好ましくは、（３－１）である。すなわち、Ｑ１及びＱ２が、同一又は異なって、炭素数１の連結基を表すこともまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【0055】
上記一般式（１４）において、点線の円弧と、実線で表される骨格部分の一部とによって形成される環構造は、Ｘ１の結合する環構造の骨格が炭素原子からなる限り、環状構造であれば特に制限されない。
【0056】
上記一般式（１４）において、Ｙ１が直接結合であって、ｎ１が２である場合、Ｘ１が結合している環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、トリフェニレン環、ピレン環、フルオレン環、インデン環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、インドール環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、フェナントリジン環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられ、これらはそれぞれ、下記式（４－１）～（４－３６）で表される。
【0057】
これらの中でも、環構造骨格が炭素原子のみからなるものが好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、トリフェニレン環、ピレン環、フルオレン環、インデン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環であり、更に好ましくは、ベンゼン環である。
【0058】
【化8】
【0059】
上記一般式（１４）において、Ｙ１が直接結合であって、ｎ１が２である場合、Ｘ２が結合している環としては、例えば、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環、キノリン環、イソキノリン環、フェナントリジン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられる。これらはそれぞれ、下記式（５－１）～（５－１７）で表される。
【0060】
なお、下記式（５－１）～（５－１７）中の＊印は、Ｘ１が結合している環を構成し、かつ、上記一般式（１４）におけるホウ素原子とＱ１と窒素原子とを繋ぐ骨格部分を構成する炭素原子が、＊印の付された炭素原子のいずれか１つと結合することを表している。また、＊印の付された炭素原子を除く位置で他の環構造と縮環していてもよい。これらの中でも、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環、フェナントリジン環が好ましい。より好ましくは、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環である。更に好ましくは、ピリジン環である。
【0061】
【化9】
【0062】
また、上記一般式（１４）において、Ｙ１が直接結合であって、ｎ１が２である場合、Ｘ３が結合している環及びＸ４が結合している環としては、上記式（４－１）～（４－３３）で表される環が挙げられる。これらの中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環である。
【0063】
上記一般式（１４）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる１価の置換基を表す。該１価の置換基としては特に制限されないが、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４としては、例えば、水素原子、置換基を有していてもよいアリール基、複素環基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールアルコキシ基、シリル基、ヒドロキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、チオール基、エポキシ基、アシル基、置換基を有していてもよいオリゴアリール基、１価のオリゴ複素環基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アゾ基、スタニル基、ホスフィノ基、置換基を有していてもよいアリールホスフィノ基、置換基を有していてもよいアルキルホスフィノ基、アリールホスフィニル基、置換基を有していてもよいアルキルホスフィニル基、シリルオキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、置換基を有していてもよいアリールカルボニル基、置換基を有していてもよいアルキルカルボニル基、置換基を有していてもよいアリールスルホニル基、置換基を有していてもよいアルキルスルホニル基、置換基を有していてもよいアリールスルフィニル基、置換基を有していてもよいアルキルスルフィニル基、ホルミル基、シアノ基、ニトロ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基；メタンスルホネート基、エタンスルホネート基、トリフルオロメタンスルホネート基等のアルキルスルホネート基；ベンゼンスルホネート基、ｐ－トルエンスルホネート基等のアリールスルホネート基；ベンジルスルホネート基等のアリールアルキルスルホネート基、ボリル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、アリールスルホネート基、アルデヒド基、アセトニトリル基等が挙げられる。
【0064】
上記Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４における置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のハロゲン原子；塩化メチル基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基等の炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数５～７の環状アルキル基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基；ヒドロキシ基；チオール基；ニトロ基；シアノ基；アミノ基；アゾ基；メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数１～４０のアルキル基を有するモノ又はジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基などのアミノ基；アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基；ビニル基、１－プロペニル基、アリル基、ブテニル基、スチリル基等の炭素数２～２０のアルケニル基；エチニル基、１－プロピニル基、プロパルギル基、フェニルアセチニル等の炭素数２～２０のアルキニル基；ビニルオキシ基、アリルオキシ基等のアルケニルオキシ基；エチニルオキシ基、フェニルアセチルオキシ基等のアルキニルオキシ基；フェノキシ基、ナフトキシ基、ビフェニルオキシ基、ピレニルオキシ基等のアリールオキシ基；トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロフェニル基等のパーフルオロ基及び更に長鎖のパーフルオロ基；ジフェニルボリル基、ジメシチルボリル基、ビス（パーフルオロフェニル）ボリル基、４，４，５，５－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラニル基等のボリル基；アセチル基、ベンゾイル基等のカルボニル基；アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等のカルボニルオキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；メチルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基等のスルフィニル基；メチルスルホニル基、フェニルスルホニル基等のスルホニル基；アルキルスルホニルオキシ基；アリールスルホニルオキシ基；ホスフィノ基；ジエチルホスフィニル基、ジフェニルホスフィニル基等のホスフィニル基； トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチル－ｔｅｒｔ－ブチルシリル基、トリメトキシシリル基、トリフェニルシリル基等のシリル基；シリルオキシ基；スタニル基；ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基等で置換されていてもよいフェニル基、２，６－キシリル基、メシチル基、デュリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、トルイル基、アニシル基、フルオロフェニル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、ジエチルアミノフェニル基、フェナンスレニル基等のアリール基（置換されていてもよい芳香族炭化水素環基）；ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基等で置換されていてもよい、チエニル基、フリル基、シラシクロペンタジエニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、アクリジニル基、キノリル基、キノキサロイル基、フェナンスロリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ピロリル基、ベンゾオキサゾリル基、ピリミジル基、イミダゾリル基等のヘテロ環基（置換されていてもよい芳香族複素環基）；カルボキシル基；カルボン酸エステル；エポキシ基；イソシアノ基；シアネート基；イソシアネート基；チオシアネート基；イソチオシアネート基；カルバモイル基；Ｎ，Ｎ－ジメチルカルバモイル基、Ｎ，Ｎ－ジエチルカルバモイル基等のＮ，Ｎ－ジアルキルカルバモイル基；ホルミル基；ニトロソ基；ホルミルオキシ基；等が挙げられる。
なお、これらの基は、ハロゲン原子やアルキル基、アリール基等で置換されていてもよい。更に、これらの基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
なお、これらの基は、ハロゲン原子やアルキル基、アリール基等で置換されていてもよい。更に、これらの基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
【0065】
これらの中でも、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４としては、水素原子；ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシ基、チオール基、エポキシ基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基；炭素数１～２０の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、炭素数１～２０の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；炭素数１～２０の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、炭素数１～２０の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基；アリール基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アリール基；オリゴアリール基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、オリゴアリール基；１価の複素環基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、１価の複素環基；１価のオリゴ複素環基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、１価のオリゴ複素環基；アルキルチオ基；アリールオキシ基；アリールチオ基；アリールアルキル基；アリールアルコキシ基；アリールアルキルチオ基；アルケニル基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アルケニル基；アルキニル基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アルキニル基；アルキルアミノ基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アルキルアミノ基；アリールアミノ基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アリールアミノ基；アリールホスフィノ基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アリールホスフィノ基；アリールホスフィニル基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アリールホスフィニル基；アリールスルホニル基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数２～８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アリールスルホニル基のいずれかが好ましい。
【0066】
より好ましくは、水素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アミノ基、ボリル基、アルキニル基、アルケニル基、ホルミル基、シリル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、１価の複素環基又は該反応性基で置換された１価の複素環基、該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。
【0067】
中でも、Ｘ１及びＸ２として更に好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、含窒素複素芳香族基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリル基等の還元に強い官能基である。特に好ましくは、水素原子、アリール基、含窒素複素芳香族基である。
また、Ｘ３及びＸ４として更に好ましくは、水素原子、カルバゾリル基、トリフェニルアミノ基、チエニル基、フラニル基、アルキル基、アリール基、インドリル基等の酸化に強い官能基である。特に好ましくは、水素原子、カルバゾリル基、トリフェニルアミノ基、チエニル基である。
このように、Ｘ１及びＸ２として還元に強い官能基を有し、Ｘ３及びＸ４として酸化に強い官能基を有するものとすると、ホウ素含有化合物全体として更に還元にも酸化にも強い化合物となるものと考えられる。
なお、上記Ｘ１～Ｘ４、及び、Ｘ１～Ｘ４における置換基において、複素環基を形成する複素環としては、上記（４－１０）～（４－３６）で表されるものが挙げられる。オリゴ複素環基を形成するオリゴ複素環、含窒素複素芳香族基を形成する含窒素複素芳香環としては、上記（４－１０）～（４－３６）の中で、それぞれオリゴ複素環、含窒素複素芳香環に該当するものが挙げられる。
なお、上記一般式（１４）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４が１価の置換基である場合、環構造に対するＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４の結合位置や結合する数は、特に制限されない。
また、Ｘ３及びＸ４として更に好ましくは、水素原子、カルバゾリル基、トリフェニルアミノ基、チエニル基、フラニル基、アルキル基、アリール基、インドリル基等の酸化に強い官能基である。特に好ましくは、水素原子、カルバゾリル基、トリフェニルアミノ基、チエニル基である。
このように、Ｘ１及びＸ２として還元に強い官能基を有し、Ｘ３及びＸ４として酸化に強い官能基を有するものとすると、ホウ素含有化合物全体として更に還元にも酸化にも強い化合物となるものと考えられる。
なお、上記Ｘ１～Ｘ４、及び、Ｘ１～Ｘ４における置換基において、複素環基を形成する複素環としては、上記（４－１０）～（４－３６）で表されるものが挙げられる。オリゴ複素環基を形成するオリゴ複素環、含窒素複素芳香族基を形成する含窒素複素芳香環としては、上記（４－１０）～（４－３６）の中で、それぞれオリゴ複素環、含窒素複素芳香環に該当するものが挙げられる。
なお、上記一般式（１４）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４が１価の置換基である場合、環構造に対するＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４の結合位置や結合する数は、特に制限されない。
【0068】
上記一般式（１４）において、Ｙ１がｎ１価の連結基であり、ｎ１が２～１０である場合、Ｘ１が結合している環としては、上記一般式（１４）において、Ｙ１が直接結合であり、ｎ１が２である場合にＸ１が結合している環と同様である。それらの環の中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環である。
【0069】
上記一般式（１４）において、Ｙ１がｎ１価の連結基であり、ｎ１が２～１０である場合、Ｘ２が結合している環、Ｘ３が結合している環、及び、Ｘ４が結合している環としては、それぞれ、上記一般式（１４）においてＹ１が直接結合であり、ｎ１が２である場合にＸ２が結合している環、Ｘ３が結合している環、及びＸ４が結合している環として挙げられた環と同様であり、好ましい構造も同様である。
【0070】
すなわち、上記一般式（１４）におけるＹ１が直接結合であって、ｎ１が２である場合、及び、Ｙ１がｎ１価の連結基であり、ｎ１が２～１０である場合のいずれの場合においても、上記一般式（１４）で表されるホウ素含有化合物が、下記一般式（１５）で表されるホウ素含有化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【0071】
【化10】
【0072】
（一般式（１５）中、窒素原子からホウ素原子への矢印、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、ｎ１及びＹ１は一般式（１４）と同様である。）
【0073】
第２材料に用いられるホウ素含有化合物としてはまた、下記一般式（３７）で表されるホウ素含有化合物も好ましい。
【0074】
【化11】
【0075】
（一般式（３７）中、点線の円弧は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる１対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｒ１８～Ｒ２１は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる１価の置換基、２価の基、又は、直接結合を表す。Ｒ１８、Ｒ１９及びＲ２１は、それぞれ、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ２０は、ピリジン環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ２１が結合している環は、芳香族複素環である。ｎ６は、１～４の整数である。ｎ７は、０又は１である。ｎ７が１の場合、Ｙ２は、ｎ６価の連結基、又は、直接結合を表し、ｎ６個存在するＹ２以外の構造部分とそれぞれ独立に、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、又は、Ｒ２１のいずれか１箇所で結合していることを表す。ｎ７が０の場合、ｎ６は、１であり、Ｒ１８～Ｒ２１の少なくとも１つは、環構造の置換基となる１価の置換基を表す。）
【0076】
上記一般式（３７）で表されるホウ素含有化合物は、ホウ素原子に対して窒素原子が配位した構造であることに加え、上記一般式（３７）で表される剛直な環構造を有することにより、高い安定性を有する化合物である。また、上記一般式（３７）で表されるホウ素含有化合物は、各種溶剤への溶解性が良好であり、塗布等により良好な塗膜を容易に形成することができるものである。更に、本発明のホウ素含有化合物は、ホウ素上の置換基が特定の環構造であるため、ＬＵＭＯのエネルギー準位が低くなり、有機ＥＬ素子としての性能に優れると考えられる。
先ず、上記一般式（３７）におけるＹ２以外の構造部分について説明する。
先ず、上記一般式（３７）におけるＹ２以外の構造部分について説明する。
【0077】
上記一般式（３７）において、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表している。該実線で表される骨格部分は、該実線に沿って点線が併記されている部分である。該環構造は３つあり、該環構造のそれぞれを、本明細書中、Ｒ１８が結合している環、Ｒ１９が結合している環、Ｒ２１が結合している環と呼ぶ。
上記一般式（３７）において、実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印の意味は、上記一般式（１４）おけるそれらと同じである。
上記一般式（３７）において、実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印の意味は、上記一般式（１４）おけるそれらと同じである。
【0078】
上記一般式（３７）において、Ｒ２１が結合している環は、芳香族複素環である。該芳香族複素環は、環内に１つ以上のヘテロ元素を有する。該ヘテロ元素は、窒素原子、硫黄原子、酸素原子であることが好ましく、窒素原子、硫黄原子であることがより好ましい。
該芳香族複素環は、単環であってもよく、縮環であってもよい。
該芳香族複素環としては、例えば、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、インドール環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、フェナントリジン環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられる。これらはそれぞれ、上記（４－１０）～（４－３６）で表される。
該芳香族複素環は、単環であってもよく、縮環であってもよい。
該芳香族複素環としては、例えば、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、インドール環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、フェナントリジン環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられる。これらはそれぞれ、上記（４－１０）～（４－３６）で表される。
【0079】
上記芳香族複素環が単環（単環式芳香族複素環）であることが、上記一般式（３７）で表されるホウ素含有化合物における好ましい形態の１つである。該単環式芳香族複素環は、５～７員環であることが好ましく、５員環又は６員環であることがより好ましい。該単環式芳香族複素環としては、例えば、チオフェン環、フラン環、ピロール環、チアゾール環、オキサゾール環、イミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられる。これらはそれぞれ、上記式（４－１０）～（４－１２）、（４－１９）、（４－２１）、（４－２３）、（４－２６）～（４－２９）、（４－３５）、（４－３６）で表される。これらの中でも、チオフェン環、ピリジン環、ピリミジン環が好ましく、チオフェン環、ピリジン環がより好ましい。
【0080】
上記一般式（３７）において、Ｒ１８、Ｒ１９が結合している環は、芳香族性を有しない環であってもよいが、本発明のホウ素含有化合物を安定化する観点から、芳香族炭化水素環、芳香族複素環等の芳香環であることが好ましい。該芳香環としては、上記一般式（１４）において、Ｙ１が直接結合であって、ｎ１が２である場合のＸ１が結合している環と同様のものが挙げられる。
【0081】
上記一般式（３７）において、Ｒ１８～Ｒ２１は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる１価の置換基、２価の基、又は、直接結合を表す。該１価の置換基としては特に制限されないが、上記一般式（１４）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４が１価の置換基である場合の具体例と同様の基が挙げられる。
【0082】
上記のものの中でも、Ｒ１８～Ｒ２１としては、上記一般式（１４）におけるＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４の好ましい基と同様の基が好ましい。
Ｒ１８～Ｒ２１としては、より好ましくは、水素原子；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子；シリル基；アルキルアミノ基；アリールアミノ基；ボリル基；スタニル基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；アリール基；オリゴアリール基；１価の複素環基；１価のオリゴ複素環基；アリールホスフィニル基；アリールスルホニル基のいずれかである。
Ｒ１８～Ｒ２１としては、より好ましくは、水素原子；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子；シリル基；アルキルアミノ基；アリールアミノ基；ボリル基；スタニル基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；アリール基；オリゴアリール基；１価の複素環基；１価のオリゴ複素環基；アリールホスフィニル基；アリールスルホニル基のいずれかである。
【0083】
上記２価の基としては、例えば、上述した環構造の置換基となる１価の置換基から水素原子が１つ脱離したものを使用できる。
Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２１は、同一又は異なって、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ２０は同一又は異なって、ピリジン環構造に複数個結合していてもよい。また、該１価の置換基の環構造に対する結合位置は、特に制限されない。
Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２１は、同一又は異なって、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ２０は同一又は異なって、ピリジン環構造に複数個結合していてもよい。また、該１価の置換基の環構造に対する結合位置は、特に制限されない。
【0084】
上記一般式（３７）において、Ｒ２０、Ｒ２１は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる１価の置換基、２価の基、又は、直接結合を表す。中でも、Ｒ２０及びＲ２１の少なくとも１つが、環構造の置換基となる電子輸送性の１価の置換基であることが好ましい。Ｒ２０、Ｒ２１として電子輸送性の置換基を有することで、上記一般式（３７）で表されるホウ素含有化合物は、電子輸送性に優れた材料となる。
上記電子輸送性の１価の置換基は、芳香環を有することが好ましい。芳香環を有する電子輸送性の１価の置換基としては、例えば、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環等の環内に炭素－窒素二重結合（Ｃ＝Ｎ）を有する窒素原子含有複素環由来の１価の基；一つ以上の電子求引性置換基を有するベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、カルバゾール環等の環内に炭素－窒素二重結合を有しない芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の１価の基；ジベンゾチオフェンジオキシド環、ジベンゾホスホールオキシド環、シロール環等が挙げられる。
なお、上記電子求引性置換基としては、－ＣＮ、－ＣＯＲ、－ＣＯＯＲ、－ＣＨＯ、－ＣＦ３、－ＳＯ２Ｐｈ、－ＰＯ（Ｐｈ）２等が挙げられる。ここで、Ｒは、水素原子又は１価の炭化水素基を表す。
上記電子輸送性の１価の置換基は、中でも、環内に炭素－窒素二重結合を有する窒素原子含有複素環由来の１価の基、環内に炭素－窒素二重結合を有しない芳香族複素環由来の１価の基のように、芳香族複素環を有することが好ましい。
これらの中でも、電子輸送性の１価の置換基は、環内に炭素－窒素二重結合を有する窒素原子含有芳香族複素環を有することがより好ましい。該環内に炭素－窒素二重結合を有する窒素原子含有芳香族複素環は、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環であることが好ましく、ピリジン環であることがより好ましい。
また上記Ｒ２０及びＲ２１の少なくとも１つが、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチル－ｔｅｒｔ－ブチルシリル基、トリメトキシシリル基、トリフェニルシリル基等のシリル基であることもまた本発明の好ましい形態の１つである。
上記電子輸送性の１価の置換基は、芳香環を有することが好ましい。芳香環を有する電子輸送性の１価の置換基としては、例えば、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環等の環内に炭素－窒素二重結合（Ｃ＝Ｎ）を有する窒素原子含有複素環由来の１価の基；一つ以上の電子求引性置換基を有するベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、カルバゾール環等の環内に炭素－窒素二重結合を有しない芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の１価の基；ジベンゾチオフェンジオキシド環、ジベンゾホスホールオキシド環、シロール環等が挙げられる。
なお、上記電子求引性置換基としては、－ＣＮ、－ＣＯＲ、－ＣＯＯＲ、－ＣＨＯ、－ＣＦ３、－ＳＯ２Ｐｈ、－ＰＯ（Ｐｈ）２等が挙げられる。ここで、Ｒは、水素原子又は１価の炭化水素基を表す。
上記電子輸送性の１価の置換基は、中でも、環内に炭素－窒素二重結合を有する窒素原子含有複素環由来の１価の基、環内に炭素－窒素二重結合を有しない芳香族複素環由来の１価の基のように、芳香族複素環を有することが好ましい。
これらの中でも、電子輸送性の１価の置換基は、環内に炭素－窒素二重結合を有する窒素原子含有芳香族複素環を有することがより好ましい。該環内に炭素－窒素二重結合を有する窒素原子含有芳香族複素環は、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環であることが好ましく、ピリジン環であることがより好ましい。
また上記Ｒ２０及びＲ２１の少なくとも１つが、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチル－ｔｅｒｔ－ブチルシリル基、トリメトキシシリル基、トリフェニルシリル基等のシリル基であることもまた本発明の好ましい形態の１つである。
【0085】
上記Ｒ１８～Ｒ２１における置換基としては、上記一般式（１４）におけるＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４における置換基と同様の基が挙げられる。
中でも、上記Ｒ１８～Ｒ２１における置換基が、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。
例えば、上記一般式（３７）におけるＲ１８～Ｒ２１の少なくとも１つが、上記芳香族複素環を構成する炭素原子の１つに更に芳香環が結合したものであることが好ましい。該芳香族複素環を構成する炭素原子の１つに更に結合した芳香環としては、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が挙げられる。該芳香族炭化水素環基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フルオレニル基が好ましい。該芳香族複素環基としては、ピリジル基、キノリル基、ピリミジル基、チアゾール基、イミダゾール基が好ましい。
なお、上述した置換基は、ハロゲン原子やアルキル基、アリール基等で更に置換されていてもよく、例えば炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基で置換されていることが好ましい。更に、これらの置換基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
中でも、上記Ｒ１８～Ｒ２１における置換基が、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。
例えば、上記一般式（３７）におけるＲ１８～Ｒ２１の少なくとも１つが、上記芳香族複素環を構成する炭素原子の１つに更に芳香環が結合したものであることが好ましい。該芳香族複素環を構成する炭素原子の１つに更に結合した芳香環としては、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が挙げられる。該芳香族炭化水素環基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フルオレニル基が好ましい。該芳香族複素環基としては、ピリジル基、キノリル基、ピリミジル基、チアゾール基、イミダゾール基が好ましい。
なお、上述した置換基は、ハロゲン原子やアルキル基、アリール基等で更に置換されていてもよく、例えば炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基で置換されていることが好ましい。更に、これらの置換基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
【0086】
以下では、上記一般式（３７）におけるＹ２、ｎ６、ｎ７について説明する。
上記ｎ６は、１～４の整数である。ｎ７は、０又は１である。ｎ７が１の場合、Ｙ２は、ｎ６価の連結基、又は、直接結合を表し、ｎ６個存在するＹ２以外の構造部分とそれぞれ独立に、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、又は、Ｒ２１のいずれか１箇所で結合していることを表す。
上記ｎ６は、１～４の整数である。ｎ７は、０又は１である。ｎ７が１の場合、Ｙ２は、ｎ６価の連結基、又は、直接結合を表し、ｎ６個存在するＹ２以外の構造部分とそれぞれ独立に、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、又は、Ｒ２１のいずれか１箇所で結合していることを表す。
【0087】
上記一般式（３７）において、ｎ６が１である場合、ｎ７は０であり、上記一般式（３７）におけるＹ２以外の構造部分のみからなる化合物となる。この場合、Ｒ１８～Ｒ２１の少なくとも１つは、環構造の置換基となる１価の置換基を表す。中でも、Ｒ２０及びＲ２１の少なくとも１つが、環構造の置換基となる電子輸送性の１価の置換基を表すことが好ましい。
上記一般式（３７）において、ｎ６が２である場合、上記一般式（３７）におけるＹ２以外の構造部分が２つ存在することになる。ここで、Ｙ２が２価の連結基である場合、２つ存在するＹ２以外の構造部分が２価の連結基であるＹ２を介して結合することになる。Ｙ２が直接結合である場合、２つ存在するＹ２以外の構造部分が直接結合することになる。
上記一般式（３７）で表される化合物において、ｎ６が３以上である場合、Ｙ２はｎ６価の連結基であり、上記一般式（３７）におけるＹ２以外の構造部分がｎ６個存在し、それらが連結基であるＹ２を介して結合することとなる。
上記一般式（３７）において、ｎ６が２である場合、上記一般式（３７）におけるＹ２以外の構造部分が２つ存在することになる。ここで、Ｙ２が２価の連結基である場合、２つ存在するＹ２以外の構造部分が２価の連結基であるＹ２を介して結合することになる。Ｙ２が直接結合である場合、２つ存在するＹ２以外の構造部分が直接結合することになる。
上記一般式（３７）で表される化合物において、ｎ６が３以上である場合、Ｙ２はｎ６価の連結基であり、上記一般式（３７）におけるＹ２以外の構造部分がｎ６個存在し、それらが連結基であるＹ２を介して結合することとなる。
【0088】
上記一般式（３７）におけるｎ６は、好ましくは、１～３であり、より好ましくは、１～２である。すなわち、本発明のホウ素含有化合物は、単量体又は二量体であることがより好ましい。
【0089】
なお、Ｙ２がｎ６価の連結基である場合、Ｙ２はｎ６個存在するＹ２以外の構造部分とそれぞれ独立に、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、又は、Ｒ２１のいずれか１箇所で結合しているが、これは、Ｙ２以外の構造部分のＹ２との結合部位は、ｎ６個存在するＹ２以外の構造部分それぞれに独立であって、全て同一部位であってもよいし、一部が同一部位であってもよいし、全て異なる部位であってもよい、ということを意味している。当該結合位置は特に制限されないが、ｎ６個存在するＹ２以外の構造部分の全てが、Ｒ２０又はＲ２１で結合していることが好ましい。
また、ｎ６個存在するＹ２以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
また、ｎ６個存在するＹ２以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
【0090】
上記一般式（３７）におけるＹ２が、ｎ６価の連結基である場合、該連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、置換基を有していてもよいヘテロ元素を含む基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基が挙げられる。これらの中でも、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。すなわち、上記一般式（３７）におけるＹ２は、芳香環を有する基であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
更に、Ｙ２は、上述した連結基が複数組み合わさった構造を有する連結基であってもよい。
更に、Ｙ２は、上述した連結基が複数組み合わさった構造を有する連結基であってもよい。
【0091】
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基としては、上記式（２－１）～（２－８）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、上記式（２－１）、（２－７）がより好ましい。
上記へテロ元素を含む基としては、上記式（２－９）～（２－１３）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、上記式（２－１２）、（２－１３）がより好ましい。
上記へテロ元素を含む基としては、上記式（２－９）～（２－１３）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、上記式（２－１２）、（２－１３）がより好ましい。
【0092】
上記芳香族炭化水素環基としては、上記式（２－１４）～（２－２０）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、上記式（２－１４）、（２－１９）、（２－２０）がより好ましい。
【0093】
上記芳香族複素環基としては、上記式（２－２１）～（２－３３）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、上記式（２－２４）、（２－３２）がより好ましい。
【0094】
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が有する置換基としては、上述した一般式（３７）において、上記Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０及びＲ２１が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
これらの中でも、Ｙ２における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が有する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基が好ましい。より好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基である。
上記Ｙ２における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が置換基を有する場合、置換基が結合する位置や数は特に制限されない。
これらの中でも、Ｙ２における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が有する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基が好ましい。より好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基である。
上記Ｙ２における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が置換基を有する場合、置換基が結合する位置や数は特に制限されない。
【0095】
上記一般式（１４）で表されるホウ素含有化合物や、上記一般式（３７）で表されるホウ素含有化合物は、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応等の通常用いられる種々の反応を用いることにより合成できる。また、ジャーナル・オブ・ザ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティー（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）、２００９年、第１３１巻、第４０号、１４５４９－１４５５９頁に記載の手法によっても合成可能である。
【0096】
下記反応式（Ｉ）～（ＩＩＩ）は、上記一般式（１４）で表されるホウ素含有化合物や、上記一般式（３７）で表されるホウ素含有化合物の合成方法の一例として、一般式（１４－１）で表されるホウ素含有化合物と（１４－２）で表されるホウ素含有化合物の合成方法の一例を示したものである。なお、上記一般式（１４）で表されるホウ素含有化合物や、上記一般式（３７）で表されるホウ素含有化合物の製造方法は、これに制限されない。下記反応式（Ｉ）～（ＩＩＩ）中、ＴＨＦはテトラヒドロフランである。下記反応式（ＩＩＩ）中、ｎ－ＢｕＬｉはｎ－ブチルリチウムである。
【0097】
下記反応式（Ｉ）は、上記一般式（１４）で表されるホウ素含有化合物であって、Ｙ１が直接結合であり、ｎ１が２である場合、及び、上記一般式（３７）で表されるホウ素含有化合物であって、Ｙ２が直接結合であり、ｎ６が２であり、ｎ７が１である場合に該当する一般式（１４－１）で表されるホウ素含有化合物の合成例を表す。
下記反応式（ＩＩ）は、上記一般式（１４）で表されるホウ素含有化合物であって、Ｙ１がｎ１価の連結基であり、ｎ１が２である場合、及び、上記一般式（３７）で表されるホウ素含有化合物であって、Ｙ２が２価の連結基であり、ｎ６が２であり、ｎ７が１である場合に該当する一般式（１４－２）で表されるホウ素含有化合物（２，７－ビス（３－ジベンゾボロリル－４－ピリジルフェニル）－９，９‘－スピロフルオレン）の合成例を表している。
下記反応式（ＩＩ）は、上記一般式（１４）で表されるホウ素含有化合物であって、Ｙ１がｎ１価の連結基であり、ｎ１が２である場合、及び、上記一般式（３７）で表されるホウ素含有化合物であって、Ｙ２が２価の連結基であり、ｎ６が２であり、ｎ７が１である場合に該当する一般式（１４－２）で表されるホウ素含有化合物（２，７－ビス（３－ジベンゾボロリル－４－ピリジルフェニル）－９，９‘－スピロフルオレン）の合成例を表している。
【0098】
なお、下記反応式（Ｉ）～（ＩＩＩ）において、原料として用いる一般式（ａ）で表される２－（ジベンゾボロリルフェニル）－５－ブロモピリジンは、例えば、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、２０１０年、第７５巻、第２４号、８７０９－８７１２頁に記載の手法により合成可能である。また、下記反応式（Ｉ）において、原料として用いる一般式（ｂ）で表される化合物は、一般式（ａ）で表される２－（ジベンゾボロリルフェニル）－５－ブロモピリジンに対して、下記反応式（ＩＩＩ）で表されるホウ素化反応により合成できる。
【0099】
【化12】
【0100】
【化13】
【0101】
【化14】
【0102】
上記一般式（１４）で表されるホウ素含有化合物は、特に、一般式（１４－１）または（１４－２）で表されるホウ素含有化合物であることが好ましく、一般式（１４－２）で表されるホウ素含有化合物であることが最も好ましい。
【0103】
また、上記一般式（３７）で表されるホウ素含有化合物が、下記式（３８－１）又は下記式（３８－２）；
【0104】
【化15】
【0105】
（式中、窒素原子からホウ素原子への矢印、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０及びＲ２１は一般式（３７）と同様である。）で表されるホウ素含有化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【0106】
第２材料に用いられるホウ素含有化合物としてはまた、下記の一般式（３９）で表されるホウ素含有化合物も好ましい。
【0107】
【化16】
【0108】
（一般式（３９）中、点線の円弧は、ホウ素原子又は実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表し、該環構造は、同一又は異なって、１つの環から構成される単環構造であってもよく、複数の環から構成される縮環構造であってもよい。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる１対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｑ７は、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。Ｒ２２及びＲ２３は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる１価の置換基、２価の基、又は、直接結合を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｒ２４及びＲ２５は、同一又は異なって、水素原子、１価の置換基、２価の基、又は、直接結合を表す。Ｒ２４とＲ２５とは、互いに結合して二重線で表される骨格部分と共に環構造を形成していない。ｎ８は、１～４の整数である。ｎ９は、０又は１である。ｎ９が１の場合、Ｙ３は、ｎ８価の連結基、又は、直接結合を表し、ｎ８個存在するＹ３以外の構造部分とそれぞれ独立に、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、又は、Ｒ２５のいずれか１箇所で結合していることを表す。）
【0109】
上記一般式（３９）で表されるホウ素含有化合物は、ホウ素原子に対して窒素原子が配位した構造であることに加え、上記一般式（３９）で表される剛直な環構造を有することにより、高い安定性を有する化合物である。また、上記一般式（３９）で表されるホウ素含有化合物は、各種溶剤への溶解性が良好であり、塗布等により良好な塗膜を容易に形成することができるものである。更に、本発明のホウ素含有化合物は、ホウ素上の置換基が特定の環構造であるため、ＬＵＭＯのエネルギー準位が低くなり、有機ＥＬ素子としての性能に優れると考えられる。
先ず、上記一般式（３９）におけるＹ３以外の構造部分について説明する。
先ず、上記一般式（３９）におけるＹ３以外の構造部分について説明する。
【0110】
上記一般式（３９）において、点線の円弧、実線で表される骨格部分における点線部分、及び、窒素原子からホウ素原子への矢印の意味は、上記一般式（３７）におけるものと同様である。上記一般式（３９）では点線の円弧とホウ素原子又は実線で表される骨格部分とで形成される環構造は２つあり、該環構造のそれぞれを、本明細書中、Ｒ２２が結合している環、Ｒ２３が結合している環と呼ぶ。
【0111】
上記一般式（３９）において、Ｑ７は、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しているものであって、置換基を有していてもよい。これは、Ｑ７が、該環構造の一部として組み込まれていることを表している。
上記式（３９）におけるＱ７としては、上述した式（３－１）～（３－８）で表される構造が挙げられ、中でも、式（３－１）、式（３－７）、式（３－８）のいずれかが好ましい。より好ましくは、式（３－１）である。すなわち、Ｑ７が、炭素数１の連結基を表すこともまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
上記式（３９）におけるＱ７としては、上述した式（３－１）～（３－８）で表される構造が挙げられ、中でも、式（３－１）、式（３－７）、式（３－８）のいずれかが好ましい。より好ましくは、式（３－１）である。すなわち、Ｑ７が、炭素数１の連結基を表すこともまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【0112】
上記一般式（３９）において、Ｒ２２が結合している環は、芳香族性を有しない環であってもよいが、芳香環であることが好ましい。また、Ｒ２２が結合している環は、１つの環から構成される単環構造であってもよいが、複数の環から構成される縮環構造であることが好ましく、例えば後述する一般式（４０）で表されるホウ素含有化合物のように、少なくとも３つの環から構成される縮環構造であることがより好ましい。更に、Ｒ２２が結合している環は、環内にホウ素原子以外のヘテロ元素を有していてもよく、有していなくてもよい。
【0113】
上記一般式（３９）において、Ｒ２３が結合している環は、芳香族性を有しない含窒素複素環であってもよいが、本発明のホウ素含有化合物を安定化し、有機電界発光素子材料として優れた性能を発現する観点から、含窒素芳香族複素環であることが好ましい。該含窒素芳香族複素環としては、例えば、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環、キノリン環、イソキノリン環、フェナントリジン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられる。これらはそれぞれ、上記式（５－１）～（５－１７）で表される。なお、式（５－１）～（５－１７）中の＊印は、Ｒ２４と結合する炭素原子が、＊印の付された炭素原子のいずれか１つと結合することを表している。また、式（５－１）～（５－１７）で表される環は、＊印の付された炭素原子を除く位置で他の環構造と縮環していてもよい。これらの中でも、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、キノリン環、フェナントリジン環のように６員環を含む含窒素複素芳香族環が好ましい。Ｒ２３が結合している環は、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、又は、キノリン環であることがより好ましく、ピリジン環であることが更に好ましい。
【0114】
上記一般式（３９）において、Ｒ２２及びＲ２３は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる１価の置換基、２価の基、又は、直接結合を表す。Ｒ２４及びＲ２５は、同一又は異なって、水素原子、１価の置換基、２価の基、又は、直接結合を表す。Ｒ２２、Ｒ２３における環構造の置換基となる１価の置換基、Ｒ２４、Ｒ２５における１価の置換基としては特に制限されないが、上記一般式（１４）における、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４が環構造の置換基となる１価の置換基である場合の具体例と同様の置換基が挙げられ、その中で好ましい置換基もＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４の好ましい置換基と同様である。
【0115】
上記一般式（３９）において、Ｒ２４とＲ２５とは、互いに結合して二重線で表される骨格部分と共に環構造を形成していない。該環構造は、その骨格部分に配位結合を有するものを含む。
Ｒ２４としては、上記一般式（３９）において二重線で表される骨格部分の炭素原子に直接結合する原子が酸素原子以外の原子であることが更に好ましい。
Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５としては、特に好ましくは、水素原子；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子；シリル基；アルキルアミノ基；アリールアミノ基；ボリル基；スタニル基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；アリール基；オリゴアリール基；１価の複素環基；１価のオリゴ複素環基；アリールホスフィニル基；アリールスルホニル基のいずれかである。
Ｒ２４としては、上記一般式（３９）において二重線で表される骨格部分の炭素原子に直接結合する原子が酸素原子以外の原子であることが更に好ましい。
Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５としては、特に好ましくは、水素原子；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子；シリル基；アルキルアミノ基；アリールアミノ基；ボリル基；スタニル基；炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；アリール基；オリゴアリール基；１価の複素環基；１価のオリゴ複素環基；アリールホスフィニル基；アリールスルホニル基のいずれかである。
【0116】
上記Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５における２価の基としては、例えば、上述した１価の置換基から水素原子が１つ脱離したものを使用できる。
Ｒ２２、Ｒ２３は、同一又は異なって、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。また、上記１価の置換基の環構造に対する結合位置は、特に制限されない。
Ｒ２２、Ｒ２３は、同一又は異なって、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。また、上記１価の置換基の環構造に対する結合位置は、特に制限されない。
【0117】
上記一般式（３９）において、Ｒ２３、Ｒ２４、及び、Ｒ２５の少なくとも１つが、環構造の置換基となる電子輸送性の１価の置換基を表すことが好ましい。Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５として電子輸送性の置換基を有することで、本発明のホウ素含有化合物は、電子輸送性に優れた材料となる。中でも、Ｒ２５が電子輸送性の置換基を有することがより好ましい。
上記電子輸送性の１価の置換基は、芳香環を有することが好ましい。例えば、Ｒ２５が、芳香環を有する１価の置換基を表すことが好ましい。芳香環を有する１価の置換基としては、例えば、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環等の環内に炭素－窒素二重結合（Ｃ＝Ｎ）を有する窒素原子含有複素環由来の１価の基；一つ以上の電子求引性置換基を有するベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、カルバゾール環等の環内に炭素－窒素二重結合を有しない芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の１価の基；ジベンゾチオフェンジオキシド環、ジベンゾホスホールオキシド環、ジアリールホスフィンオキシド基、シロール環等が挙げられる。
なお、上記電子求引性置換基としては、－ＣＮ、－ＣＯＲ、－ＣＯＯＲ、－ＣＨＯ、－ＣＦ３、－ＳＯ２Ｐｈ、－ＰＯ（Ｐｈ）２等が挙げられる。ここで、Ｒは、水素原子又は１価の炭化水素基を表す。
上記電子輸送性の１価の置換基は、中でも、環内に炭素－窒素二重結合を有する窒素原子含有複素環由来の１価の基、環内に炭素－窒素二重結合を有しない芳香族複素環由来の１価の基のように、芳香族複素環を有することが好ましい。
これらの中でも、電子輸送性の１価の置換基は、環内に炭素－窒素二重結合を有する窒素原子含有芳香族複素環を有することがより好ましい。該環内に炭素－窒素二重結合を有する窒素原子含有芳香族複素環は、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環であることが好ましく、ピリジン環であることがより好ましい。
本発明のホウ素含有化合物の電子移動度を高める観点からは、上記一般式（３９）において、Ｒ２３が結合している環は、含窒素芳香族複素環であり、Ｒ２５が、芳香環を有する１価の置換基を表すことが特に好ましい。中でも、Ｒ２３が結合している環は、ピリジン環であり、Ｒ２５が、ベンゼン環を表すことが最も好ましい。
上記電子輸送性の１価の置換基は、芳香環を有することが好ましい。例えば、Ｒ２５が、芳香環を有する１価の置換基を表すことが好ましい。芳香環を有する１価の置換基としては、例えば、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環等の環内に炭素－窒素二重結合（Ｃ＝Ｎ）を有する窒素原子含有複素環由来の１価の基；一つ以上の電子求引性置換基を有するベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、カルバゾール環等の環内に炭素－窒素二重結合を有しない芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の１価の基；ジベンゾチオフェンジオキシド環、ジベンゾホスホールオキシド環、ジアリールホスフィンオキシド基、シロール環等が挙げられる。
なお、上記電子求引性置換基としては、－ＣＮ、－ＣＯＲ、－ＣＯＯＲ、－ＣＨＯ、－ＣＦ３、－ＳＯ２Ｐｈ、－ＰＯ（Ｐｈ）２等が挙げられる。ここで、Ｒは、水素原子又は１価の炭化水素基を表す。
上記電子輸送性の１価の置換基は、中でも、環内に炭素－窒素二重結合を有する窒素原子含有複素環由来の１価の基、環内に炭素－窒素二重結合を有しない芳香族複素環由来の１価の基のように、芳香族複素環を有することが好ましい。
これらの中でも、電子輸送性の１価の置換基は、環内に炭素－窒素二重結合を有する窒素原子含有芳香族複素環を有することがより好ましい。該環内に炭素－窒素二重結合を有する窒素原子含有芳香族複素環は、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環であることが好ましく、ピリジン環であることがより好ましい。
本発明のホウ素含有化合物の電子移動度を高める観点からは、上記一般式（３９）において、Ｒ２３が結合している環は、含窒素芳香族複素環であり、Ｒ２５が、芳香環を有する１価の置換基を表すことが特に好ましい。中でも、Ｒ２３が結合している環は、ピリジン環であり、Ｒ２５が、ベンゼン環を表すことが最も好ましい。
【0118】
上記Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５における置換基としては、上述した一般式（１４）のＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４における置換基と同様の基が挙げられる。
中でも、上記Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５における置換基が、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。
例えば、上記一般式（３９）におけるＲ２３、Ｒ２４及びＲ２５の少なくとも１つが、上記芳香族複素環を構成する炭素原子の１つに更に芳香環が結合したものであることが好ましい。該芳香族複素環を構成する炭素原子の１つに更に結合した芳香環としては、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が挙げられる。該芳香族炭化水素環基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フルオレニル基が好ましい。該芳香族複素環基としては、ピリジル基、ピロリル基、キノリル基、ピリミジル基、チアゾール基、イミダゾール基が好ましい。具体的には、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５の少なくとも１つが、ビピリジンであることは電子注入性向上の観点から好適な一例である。
なお、上述した置換基は、ハロゲン原子やアルキル基、アリール基等で更に置換されていてもよく、例えば炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基で置換されていることが好ましい。更に、これらの置換基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
中でも、上記Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５における置換基が、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。
例えば、上記一般式（３９）におけるＲ２３、Ｒ２４及びＲ２５の少なくとも１つが、上記芳香族複素環を構成する炭素原子の１つに更に芳香環が結合したものであることが好ましい。該芳香族複素環を構成する炭素原子の１つに更に結合した芳香環としては、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が挙げられる。該芳香族炭化水素環基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フルオレニル基が好ましい。該芳香族複素環基としては、ピリジル基、ピロリル基、キノリル基、ピリミジル基、チアゾール基、イミダゾール基が好ましい。具体的には、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５の少なくとも１つが、ビピリジンであることは電子注入性向上の観点から好適な一例である。
なお、上述した置換基は、ハロゲン原子やアルキル基、アリール基等で更に置換されていてもよく、例えば炭素数１～８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基で置換されていることが好ましい。更に、これらの置換基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
【0119】
以下では、上記一般式（３９）におけるＹ３、ｎ８、ｎ９について説明する。
上記ｎ８は、１～４の整数である。ｎ９は、０又は１である。ｎ９が１の場合、Ｙ３は、ｎ８価の連結基、又は、直接結合を表し、ｎ８個存在するＹ３以外の構造部分とそれぞれ独立に、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、又は、Ｒ２５のいずれか１箇所で結合していることを表す。
上記ｎ８は、１～４の整数である。ｎ９は、０又は１である。ｎ９が１の場合、Ｙ３は、ｎ８価の連結基、又は、直接結合を表し、ｎ８個存在するＹ３以外の構造部分とそれぞれ独立に、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、又は、Ｒ２５のいずれか１箇所で結合していることを表す。
【0120】
上記一般式（３９）において、ｎ８が１である場合、ｎ９は０であり、上記一般式（３９）におけるＹ３以外の構造部分のみからなる化合物となる。
本発明のホウ素含有化合物の熱安定性を向上する観点からは、上記一般式（３９）において、ｎ８は、２～４の整数であり、ｎ９は、１であることが好ましい。
上記一般式（３９）において、ｎ８が２である場合、上記一般式（３９）におけるＹ３以外の構造部分が２つ存在することになる。ここで、Ｙ３が２価の連結基である場合、２つ存在するＹ３以外の構造部分が２価の連結基であるＹ３を介して結合することになる。Ｙ３が直接結合である場合、２つ存在するＹ３以外の構造部分が直接結合することになる。
上記一般式（３９）で表される化合物において、ｎ８が３以上である場合、Ｙ３はｎ８価の連結基であり、上記一般式（３９）におけるＹ３以外の構造部分がｎ８個存在し、それらが連結基であるＹ３を介して結合することとなる。
本発明のホウ素含有化合物の熱安定性を向上する観点からは、上記一般式（３９）において、ｎ８は、２～４の整数であり、ｎ９は、１であることが好ましい。
上記一般式（３９）において、ｎ８が２である場合、上記一般式（３９）におけるＹ３以外の構造部分が２つ存在することになる。ここで、Ｙ３が２価の連結基である場合、２つ存在するＹ３以外の構造部分が２価の連結基であるＹ３を介して結合することになる。Ｙ３が直接結合である場合、２つ存在するＹ３以外の構造部分が直接結合することになる。
上記一般式（３９）で表される化合物において、ｎ８が３以上である場合、Ｙ３はｎ８価の連結基であり、上記一般式（３９）におけるＹ３以外の構造部分がｎ８個存在し、それらが連結基であるＹ３を介して結合することとなる。
【0121】
なお、Ｙ３がｎ８価の連結基である場合、Ｙ３はｎ８個存在するＹ３以外の構造部分とそれぞれ独立に、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、又は、Ｒ２５のいずれか１箇所で結合しているが、これは、Ｙ３以外の構造部分のＹ３との結合部位は、ｎ８個存在するＹ３以外の構造部分それぞれに独立であって、全て同一部位であってもよいし、一部が同一部位であってもよいし、全て異なる部位であってもよい、ということを意味している。当該結合位置は特に制限されないが、ｎ８個存在するＹ３以外の構造部分の全てが、Ｒ２３、Ｒ２４、又は、Ｒ２５で結合していることが好ましい。
また、ｎ８個存在するＹ３以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
また、ｎ８個存在するＹ３以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
【0122】
上記一般式（３９）におけるＹ３が、ｎ８価の連結基である場合、該連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、置換基を有していてもよいヘテロ元素を含む基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基が挙げられる。これらの中でも、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。すなわち、上記一般式（３９）におけるＹ３は、芳香環を有するｎ８価の連結基を表すこともまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
更に、Ｙ３は、上述した連結基が複数組み合わさった構造を有する連結基であってもよい。
更に、Ｙ３は、上述した連結基が複数組み合わさった構造を有する連結基であってもよい。
【0123】
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基としては、上述した式（２－１）～（２－８）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、式（２－１）、（２－７）がより好ましい。
上記へテロ元素を含む基としては、上述した式（２－９）～（２－１３）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、式（２－１２）、（２－１３）がより好ましい。
上記へテロ元素を含む基としては、上述した式（２－９）～（２－１３）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、式（２－１２）、（２－１３）がより好ましい。
【0124】
上記芳香族炭化水素環基としては、上述した式（２－１４）～（２－２０）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、式（２－１４）、（２－１９）、（２－２０）がより好ましい。
【0125】
上記芳香族複素環基としては、上述した式（２－２１）～（２－３３）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、式（２－２４）、（２－３２）がより好ましい。
【0126】
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が有する置換基としては、上述した一般式（３９）において、上記Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
これらの中でも、Ｙ３における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が有する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基が好ましい。より好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基である。
上記Ｙ３における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が置換基を有する場合、置換基が結合する位置や数は特に制限されない。
これらの中でも、Ｙ３における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が有する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基が好ましい。より好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基である。
上記Ｙ３における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が置換基を有する場合、置換基が結合する位置や数は特に制限されない。
【0127】
上述したように、上記一般式（３９）において、Ｒ２２が結合している環は、少なくとも３つの環から構成される縮環構造であることがより好ましい。すなわち、本発明のホウ素含有化合物が、下記一般式（４０）；
【0128】
【化17】
【0129】
（式中、点線の円弧は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。Ｑ８は、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。Ｒ２２１及びＲ２２２は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる１価の置換基、２価の基、又は、直接結合を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。ｎ９が１の場合、Ｙ３は、ｎ８価の連結基、又は、直接結合を表し、ｎ８個存在するＹ３以外の構造部分とそれぞれ独立に、Ｒ２２１、Ｒ２２２、Ｒ２３、Ｒ２４、又は、Ｒ２５のいずれか１箇所で結合していることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印、Ｑ７、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、ｎ８、及び、ｎ９は一般式（３９）と同様である。）で表されることがより好ましい。
【0130】
上記一般式（４０）において、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表している。該実線で表される骨格部分は、該実線に沿って点線が併記されている部分である。該環構造は３つあり、該環構造のそれぞれを、本明細書中、Ｒ２２１が結合している環、Ｒ２２２が結合している環、Ｒ２３が結合している環と呼ぶ。
上記一般式（４０）において、実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる１対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。
上記一般式（４０）において、実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる１対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。
【0131】
上記一般式（４０）において、Ｒ２２１、Ｒ２２２が結合している環は、芳香族性を有しない環であってもよいが、本発明のホウ素含有化合物を安定化する観点から、芳香族炭化水素環、芳香族複素環等の芳香環であることが好ましい。該芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、トリフェニレン環、ピレン環、フルオレン環、インデン環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、インドール環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、フェナントリジン環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられ、これらはそれぞれ、上述した式（４－１）～（４－３６）で表される。これらの中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環である。
【0132】
上記一般式（４０）において、Ｒ２３が結合している環は、上述した上記一般式（３９）のＲ２３が結合している環と同様である。
上記一般式（４０）において、Ｒ２２１及びＲ２２２は、それぞれ、上述した上記一般式（３９）のＲ２２と同様である。
上記一般式（４０）において、Ｑ８は、上述した上記一般式（３９）のＱ７と同様である。例えば、上記Ｑ７及びＱ８の少なくとも一方が、炭素数１の連結基を表すことが好ましい。
上記一般式（４０）において、Ｒ２２１及びＲ２２２は、それぞれ、上述した上記一般式（３９）のＲ２２と同様である。
上記一般式（４０）において、Ｑ８は、上述した上記一般式（３９）のＱ７と同様である。例えば、上記Ｑ７及びＱ８の少なくとも一方が、炭素数１の連結基を表すことが好ましい。
【0133】
なお、上記一般式（４０）において、Ｙ３がｎ８価の連結基である場合、Ｙ３はｎ８個存在するＹ３以外の構造部分とそれぞれ独立に、Ｒ２２１、Ｒ２２２、Ｒ２３、Ｒ２４、又は、Ｒ２５のいずれか１箇所で結合しているが、これは、Ｙ３以外の構造部分のＹ３との結合部位は、ｎ８個存在するＹ３以外の構造部分それぞれに独立であって、全て同一部位であってもよいし、一部が同一部位であってもよいし、全て異なる部位であってもよい、ということを意味している。当該結合位置は特に制限されないが、ｎ８個存在するＹ３以外の構造部分の全てが、Ｒ２３、Ｒ２４、又は、Ｒ２５で結合していることが好ましい。
また、ｎ８個存在するＹ３以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
また、ｎ８個存在するＹ３以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
【0134】
本発明のホウ素含有化合物が、下記式（４１－１）～（４１－３）；
【0135】
【化18】
【0136】
（式中、窒素原子からホウ素原子への矢印、点線の円弧、実線で表される骨格部分における点線部分、Ｑ７、Ｒ２２１、Ｒ２２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、及び、Ｙ３は一般式（４０）と同様である。）のいずれかで表されるホウ素含有化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。これにより、熱安定性が向上する。中でも、本発明のホウ素含有化合物が、上記式（４１－２）で表されることがより好ましい。
【0137】
上記一般式（３９）で表されるホウ素含有化合物は、例えば、特許第５５５３１４９号公報に記載の方法に基づいて製造することができる。すなわち、下記反応式で示されるように、式（Ｉ）で表されるアルキン化合物を出発物質とし、これをハロゲン化ホウ素化合物ＢＸ３と反応させて式（ＩＩ）で表されるアルケン化合物を得、更に、これを式（ｉ）又は式（ｉａ）で表されるマグネシウム元素含有化合物と反応させて、式（ＩＩＩ）又は式（ＩＩＩａ）で表される化合物を製造する。なお、この環化する反応は、特願２０１３－２０２５７８号に記載の方法と同様の方法を用いている。この式（ＩＩＩ）又は式（ＩＩＩａ）で表される化合物が有するハロゲン原子Ｘを、ｔ－ＢｕＬｉ等のリチオ化剤でハロゲン－リチウム交換を行い、求電子剤と反応させることにより水素原子や１価の置換基に置換したり、特許第５５５３１４９号公報に記載されるように水素原子又は１価の置換基に置換したりして、一般式（３９）又は一般式（４０）で表されるホウ素含有化合物を得ることができる。また、下記反応式中、Ｘは、同一又は異なって、ヨウ素原子、臭素原子、又は、塩素原子を表す。点線の円弧は、式（ｉ）で表されるマグネシウム元素含有化合物以外の化合物では、上述した一般式（３９）と同様であり、式（ｉ）で表されるマグネシウム元素含有化合物では、式（ＩＩＩ）で表される化合物のホウ素原子と共に環構造を形成している点線の円弧の構造部位と対応しており、該構造部位と結合している末端の２つのＭｇＸが、互いに結合して環構造を形成しておらず、式（ＩＩＩ）で表される化合物のホウ素原子と入れ替わるものである。また、実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印、Ｑ７、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｙ３、ｎ８、及び、ｎ９は、上述した一般式（３９）と同様である。Ｑ８、Ｒ２２１、Ｒ２２２は、上述した一般式（４０）と同様である。
【0138】
【化19-1】
【0139】
【化19-2】
【0140】
また上記一般式（３９）で表されるホウ素含有化合物は、上述した式（ＩＩＩ）又は式（ＩＩＩａ）で表される化合物であって、単量体（ｎ８が１、ｎ９が０である単量体）であるものを二量体化して得ることも可能である。例えば、上記一般式（３９）で表されるホウ素含有化合物は、下記反応式により得ることができる。
【0141】
【化20】
【0142】
また、第２材料に用いられるホウ素含有化合物としては、下記一般式（１６）で表されるホウ素含有化合物も好ましい。
【0143】
【化21】
【0144】
（一般式（１６）中、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる１対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｑ３及びＱ４は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。Ｘ５、Ｘ６は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる１価の置換基を表す。Ｘ７、Ｘ８は、同一又は異なって、環構造の置換基となる電子輸送性の１価の置換基を表す。Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７及びＸ８は、それぞれ点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。）
【0145】
上記一般式（１６）において、点線の円弧は、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とＱ３とを繋ぐ骨格部分の一部又は、ホウ素原子とＱ４と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表している。これは、一般式（１６）で表される化合物が構造中に少なくとも４つの環構造を有し、一般式（１６）において、ホウ素原子とＱ３とを繋ぐ骨格部分及びホウ素原子とＱ４と窒素原子とを繋ぐ骨格部分が、該環構造の一部として含まれていることを表している。
【0146】
上記一般式（１６）において、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とＱ３とを繋ぐ骨格部分、及び、ホウ素原子とＱ４と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分は、それぞれの骨格部分において点線で結ばれる１対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。
【0147】
上記一般式（１６）において、窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。ここで、配位しているとは、窒素原子がホウ素原子に対して配位子と同様に作用して化学的に影響していることを意味する。
【0148】
上記一般式（１６）において、Ｑ３及びＱ４は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しているものであって、置換基を有していてもよい。これは、Ｑ３及びＱ４がそれぞれ、該環構造の一部として組み込まれていることを表している。
【0149】
上記一般式（１６）におけるＱ３及びＱ４としては、上記式（３－１）～（３－８）で表される構造が挙げられる。なお、一般式（３－２）は、炭素原子に水素原子が２つ結合し、更に３つの原子が結合する構造であるが、当該水素原子以外の、炭素原子に結合する３つの原子は、いずれも水素原子以外の原子である。上記一般式（３－１）～（３－８）の中でも、（３－１）、（３－７）、（３－８）のいずれかが好ましい。より好ましくは、（３－１）である。すなわち、Ｑ３及びＱ４が、同一又は異なって、炭素数１の連結基を表すこともまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【0150】
上記一般式（１６）において、Ｘ５～Ｘ７が結合している環としては、上記一般式（１４）において、Ｙ１が直接結合であって、ｎ１が２である場合、Ｘ１が結合している環の具体例と同様の環が挙げられる。それらの中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環、チオフェン環である。
【0151】
上記一般式（１６）において、Ｘ８が結合している環としては、上記一般式（１４）において、Ｙ１が直接結合であって、ｎ１が２である場合、Ｘ２が結合している環の具体例と同様の環が挙げられ、その中での好ましい環構造も同様である。なお、上記式（５－１）～（５－１７）中の＊印は、Ｘ７が結合している環を構成し、かつ、一般式（１６）におけるホウ素原子とＱ４と窒素原子とを繋ぐ骨格部分を構成する炭素原子が、＊印の付された炭素原子のいずれか１つと結合することを表している。また、＊印の付された炭素原子を除く位置で他の環構造と縮環していてもよい。
【0152】
すなわち、上記一般式（１６）で表されるホウ素含有化合物が、下記一般式（１７）で表されるホウ素含有化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【0153】
【化22】
【0154】
（一般式（１７）中、窒素原子からホウ素原子への矢印、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７及びＸ８は一般式（１６）と同様である。）
【0155】
上記一般式（１７）で表されるホウ素含有化合物は、ホウ素原子に配位している窒素原子を除いて、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８の結合している環が炭素原子のみで構成されることとなるため、Ｓなどのヘテロ原子を環内に含む化合物と比べて、軌道の広がりが小さくなり、一般論としてＨＯＭＯ－ＬＵＭＯのエネルギーギャップが広く保たれる。よって、例えば、有機ＥＬ素子の電子注入層として好適に用いることができる。
【0156】
上記一般式（１６）において、Ｘ５、Ｘ６は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる１価の置換基を表す。該１価の置換基としては特に制限されないが、上記一般式（１４）におけるＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４の１価の置換基の具体例と同様のものが挙げられ、より好ましい置換基としてオリゴアリール基、１価の複素環基、１価のオリゴ複素環基も含まれる他は、好ましい置換基も同様である。
なお、上記一般式（１６）において、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７及びＸ８が１価の置換基である場合、環構造に対するＸ５、Ｘ６、Ｘ７及びＸ８の結合位置や結合する数は、特に制限されない。
なお、上記一般式（１６）において、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７及びＸ８が１価の置換基である場合、環構造に対するＸ５、Ｘ６、Ｘ７及びＸ８の結合位置や結合する数は、特に制限されない。
【0157】
上記一般式（１６）において、Ｘ７、Ｘ８は、同一又は異なって、環構造の置換基となる電子輸送性の１価の置換基を表す。Ｘ７、Ｘ８として電子輸送性の置換基を有することで、上記一般式（１６）で表されるホウ素含有化合物は、電子輸送性に優れた材料となる。
該電子輸送性の１価の置換基としては、例えば、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環等の環内に炭素－窒素二重結合（Ｃ＝Ｎ）を有する窒素原子含有複素環由来１価の基；一つ以上の電子求引性置換基を有するベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、カルバゾール環等の環内に炭素－窒素二重結合を有しない芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の１価の基；ジベンゾチオフェンジオキシド環、ジベンゾホスホールオキシド環、シロール環等が挙げられる。
該電子輸送性の１価の置換基としては、例えば、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環等の環内に炭素－窒素二重結合（Ｃ＝Ｎ）を有する窒素原子含有複素環由来１価の基；一つ以上の電子求引性置換基を有するベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、カルバゾール環等の環内に炭素－窒素二重結合を有しない芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の１価の基；ジベンゾチオフェンジオキシド環、ジベンゾホスホールオキシド環、シロール環等が挙げられる。
【0158】
上記電子求引性置換基としては、－ＣＮ、－ＣＯＲ、－ＣＯＯＲ、－ＣＨＯ、－ＣＦ３、－ＳＯ２Ｐｈ、－ＰＯ（Ｐｈ）２等が挙げられる。ここで、Ｒは、水素原子又は１価の炭化水素基を表す。
これらの中でも、電子輸送性の１価の置換基は、環内に炭素－窒素二重結合（Ｃ＝Ｎ）を有する窒素原子含有複素環に由来する基であることが好ましい。
電子輸送性の１価の置換基は、環内に炭素－窒素二重結合を有する複素芳香環化合物に由来する１価の基のいずれかであることがより好ましい。
これらの中でも、電子輸送性の１価の置換基は、環内に炭素－窒素二重結合（Ｃ＝Ｎ）を有する窒素原子含有複素環に由来する基であることが好ましい。
電子輸送性の１価の置換基は、環内に炭素－窒素二重結合を有する複素芳香環化合物に由来する１価の基のいずれかであることがより好ましい。
【0159】
上記Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７及びＸ８における置換基としては、上記一般式（１４）のＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４における置換基と同様である。
【0160】
上記一般式（１６）で表されるホウ素含有化合物は、例えば、下記の第１工程と第２工程とを行う合成方法により合成できる。なお、下記反応式中、Ｚ１は、臭素原子又はヨウ素原子を表し、Ｚ２は塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。
【0161】
【化23】
【0162】
上記一般式（１６）で表されるホウ素含有化合物の合成方法において、第１工程に用いる溶媒としては、特に制限されないがヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテルなどが挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
なお、上記一般式（１６）で表されるホウ素含有化合物の合成方法における第１工程は、特開２０１１－１８４４３０号公報の記載を参照して行うことができる。
なお、上記一般式（１６）で表されるホウ素含有化合物の合成方法における第１工程は、特開２０１１－１８４４３０号公報の記載を参照して行うことができる。
【0163】
第２工程の反応を行う温度は、０℃～４０℃が好ましく、常圧、減圧、加圧のいずれの条件で反応を行ってもよい。
第２工程の反応を行う時間は、３～４８時間が好ましい。
第２工程の反応を行う時間は、３～４８時間が好ましい。
【0164】
上記一般式（１６）で表されるホウ素含有化合物の合成方法では、上記第２工程の後に更に、Ｘ５～Ｘ８のいずれか１つ以上の置換基を別の置換基に交換する１つ又は複数の工程を行ってもよい。例えば、Ｘ５～Ｘ８のいずれかがハロゲン原子である場合は、Ｓｔｉｌｌクロスカップリング反応や鈴木－宮浦クロスカップリング反応、園頭クロスカップリング反応、Ｈｅｃｋクロスカップリング反応、桧山カップリング反応、根岸カップリング反応等を用いることで、ハロゲン原子を置換基Ｘに交換することができる。
また、上記カップリング反応の反応条件としては、各カップリング反応が通常行われる反応条件を適宜採用することができる。
また、上記カップリング反応の反応条件としては、各カップリング反応が通常行われる反応条件を適宜採用することができる。
【0165】
上記一般式（１６）で表されるホウ素含有化合物は、一般式（１）で表されるホウ素含有化合物であることが最も好ましい。
【0166】
また、第２材料に用いられるホウ素含有化合物としては、下記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物も好ましい。
【0167】
【化24】
【0168】
（一般式（１８）中、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる１対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｑ５及びＱ６は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１及びＸ１２は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる１価の置換基、又は、直接結合を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ａ１は、同一又は異なって、２価の基を表す。ｎ２を付した括弧内の構造単位は、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１及びＸ１２のいずれか２つで隣の構造単位と結合している。ｎ２、ｎ３は、それぞれ独立に、同一又は異なって、１以上の数を表す。）
【0169】
上記一般式（１８）におけるＱ５、Ｑ６はそれぞれ、上記一般式（１６）におけるＱ３、Ｑ４と同様であり、好ましい形態も同様である。すなわち、Ｑ５及びＱ６は、同一又は異なって、炭素数１の連結基を表すことが好ましい。
上記一般式（１８）において、点線の円弧、実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印は、上記一般式（１６）と同様の意味であり、点線の円弧の好ましい構造も上記一般式（１６）と同様である。すなわち、一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物は、下記一般式（１９）で表されるホウ素含有化合物であることが好ましい。
上記一般式（１８）において、点線の円弧、実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印は、上記一般式（１６）と同様の意味であり、点線の円弧の好ましい構造も上記一般式（１６）と同様である。すなわち、一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物は、下記一般式（１９）で表されるホウ素含有化合物であることが好ましい。
【0170】
【化25】
【0171】
（一般式（１９）中、窒素原子からホウ素原子への矢印、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１２、Ａ１、ｎ２及びｎ３は、一般式（１８）と同様である。ｎ２を付した括弧内の構造単位の隣の構造単位との結合も一般式（１８）と同様である。）
【0172】
上記一般式（１８）において、ｎ２は、ｎ２を付した括弧内の構造単位の数を表し、１以上の数を表す。ｎ３は、ｎ３を付した括弧内の構造単位の数を表し、１以上の数を表す。ｎ２、ｎ３は、それぞれ独立に、同一又は異なって、１以上の数を表すが、これは、以下のような意味である。ｎ２、ｎ３は、それぞれ独立した数である。このため、ｎ２、ｎ３は同じ数であってもよいし、異なる数であってもよい。
【0173】
上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物は、上記一般式（１８）で表される繰り返し単位の構造を１つ有するものであってもよく、複数有するものであってもよい。ホウ素含有化合物が、上記一般式（１８）で表される繰り返し構造を複数有する場合、ある構造におけるｎ２、ｎ３と、隣り合う構造におけるｎ２、ｎ３とは、同一であってもよいし異なっていてもよい。
【0174】
したがって、上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物には、交互共重合体（上記一般式（１８）で表される繰り返し構造を２つ以上有し、全ての一般式（１８）で表される構造において、ｎ２が同じ数であり、ｎ３も同じ数である）、ブロック共重合体（上記一般式（１８）で表される繰り返し構造を１つ有し、ｎ２、ｎ３の少なくとも１つが２以上）、ランダム共重合体（上記一般式（１８）で表される繰り返し構造を２つ以上有し、該複数の一般式（１８）で表される構造の中に少なくとも１つ、ｎ２、ｎ３のいずれか又は両方が他の構造におけるｎ２、ｎ３と異なるものがある）のいずれの構造のものも含まれる。
上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物は、これらの中でも、交互共重合体であることが好ましい。
上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物は、これらの中でも、交互共重合体であることが好ましい。
【0175】
上記一般式（１８）において、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１及びＸ１２は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる１価の置換基、又は、直接結合を表す。
上記一般式（１８）では、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１及びＸ１２のいずれか２つが、重合体の主鎖の一部として結合を形成することになる。Ｘ９～Ｘ１２のうち、重合体の主鎖の一部として結合を形成するものは、直接結合となる。Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１及びＸ１２のうち、重合に関与しないものは、水素原子又は１価の置換基となる。
Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１及びＸ１２のうち、重合に関与しない１価の基の具体例及び好ましいものは、上述した一般式（１６）で表されるホウ素含有化合物のＸ５、Ｘ６の具体例及び好ましいものと同様である。
上記一般式（１８）では、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１及びＸ１２のいずれか２つが、重合体の主鎖の一部として結合を形成することになる。Ｘ９～Ｘ１２のうち、重合体の主鎖の一部として結合を形成するものは、直接結合となる。Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１及びＸ１２のうち、重合に関与しないものは、水素原子又は１価の置換基となる。
Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１及びＸ１２のうち、重合に関与しない１価の基の具体例及び好ましいものは、上述した一般式（１６）で表されるホウ素含有化合物のＸ５、Ｘ６の具体例及び好ましいものと同様である。
【0176】
上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物において、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１及びＸ１２のうち、直接結合は、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１及びＸ１２のいずれのものであってもよいが、Ｘ９とＸ１０、又は、Ｘ１１とＸ１２とが直接結合であることが好ましい。この場合、上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物は、下記一般式（２０）または一般式（２１）で表される繰り返し単位の構造を有する重合体となる。
【0177】
【化26】
【0178】
（一般式（２０）および（２１）中、点線の円弧、実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印、Ｑ５、Ｑ６、Ａ１、ｎ２及びｎ３は、一般式（１８）と同様である。一般式（２０）中、Ｘ９、Ｘ１０は、直接結合を表し、Ｘ１１、Ｘ１２は、水素原子又は１価の置換基を表す。一般式（２１）中、Ｘ１１、Ｘ１２は、直接結合を表し、Ｘ９、Ｘ１０は、水素原子又は１価の置換基を表す。）
【0179】
第２材料として用いるホウ素含有化合物が重合体である場合、重量平均分子量は５，０００～１，０００，０００であることが好ましい。重量平均分子量がこのような範囲であると、第２材料と、第１材料とを含む塗料組成物を塗布する方法により有機薄膜を製造する場合に容易に薄膜化できる。重量平均分子量は、より好ましくは１０，０００～５００，０００であり、更に好ましくは３０，０００～２００，０００である。
【0180】
上記重量平均分子量は、ポリスチレン換算によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって、以下の装置、及び、測定条件で測定できる。
高速ＧＰＣ装置：ＨＬＣ－８２２０ＧＰＣ（東ソー社製）
展開溶媒 クロロホルム
カラム ＴＳＫ－ｇｅｌ ＧＭＨＸＬ ×２本
溶離液流量 １ｍｌ／ｍｉｎ
カラム温度 ４０℃
高速ＧＰＣ装置：ＨＬＣ－８２２０ＧＰＣ（東ソー社製）
展開溶媒 クロロホルム
カラム ＴＳＫ－ｇｅｌ ＧＭＨＸＬ ×２本
溶離液流量 １ｍｌ／ｍｉｎ
カラム温度 ４０℃
【0181】
上記一般式（１８）におけるＡ１としては、２価の基であれば、特に制限されないが、アルケニル基、アリーレン基、２価の芳香族複素環基のいずれかが好ましい。
上記アリーレン基とは、芳香族炭化水素から、水素原子２個を除いた原子団であり、環を構成する炭素数は通常６～６０程度であり、好ましくは６～２０である。該芳香族炭化水素としては、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環または縮合環２個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合したものも含まれる。
上記アリーレン基とは、芳香族炭化水素から、水素原子２個を除いた原子団であり、環を構成する炭素数は通常６～６０程度であり、好ましくは６～２０である。該芳香族炭化水素としては、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環または縮合環２個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合したものも含まれる。
【0182】
上記アリーレン基としては、例えば、下記一般式（１５－１）～（１５－２３）で表される基等が挙げられる。これらの中でもフェニレン基、ビフェニレン基、フルオレン－ジイル基、スチルベン－ジイル基が好ましい。
【0183】
なお、一般式（１５－１）～（１５－２３）において、Ｒは、同一若しくは異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、１価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。
【0184】
一般式（１５－１）～（１５－２３）では、一般式（１５－１）中においてｘ－ｙで示した線のように、環構造に交差して付された線は、環構造が被結合部分における原子と直接結合していることを意味する。すなわち、一般式（１５－１）においては、ｘ－ｙで示される線が付された環を構成する炭素原子のいずれかと直接結合することを意味し、その環構造における結合位置は限定されない。
また、一般式（１５－１）～（１５－２３）では、一般式（１５－１０）中においてｚ－で示した線のように、環構造の頂点に付された線は、その位置において環構造が被結合部分における原子と直接結合していることを意味する。
また、環構造に交差して付されたＲの付いた線は、Ｒが、その環構造に対して１つ結合していてもよく、複数結合していてもよいことを意味し、その結合位置も限定されない。
また、一般式（１５－１）～（１５－２３）では、一般式（１５－１０）中においてｚ－で示した線のように、環構造の頂点に付された線は、その位置において環構造が被結合部分における原子と直接結合していることを意味する。
また、環構造に交差して付されたＲの付いた線は、Ｒが、その環構造に対して１つ結合していてもよく、複数結合していてもよいことを意味し、その結合位置も限定されない。
【0185】
また、一般式（１５－１）～（１５－１０）及び（１５－１５）～（１５－２０）において、炭素原子は窒素原子と置き換えられていてもよく、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
【0186】
【化27】
【0187】
【化28】
【0188】
上記２価の芳香族複素環基とは、芳香族複素環化合物から水素原子２個を除いた残りの原子団をいい、環を構成する炭素数は通常３～６０程度である。該芳香族複素環化合物としては、環式構造をもつ芳香族有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素、ヒ素などのヘテロ原子を環内に含むものも含まれる。
【0189】
上記２価の芳香族複素環基としては、例えば、下記一般式（１６－１）～（１６－３８）で表される複素環基等が挙げられる。
なお、一般式（１６－１）～（１６－３８）において、Ｒは、上記アリーレン基の有するＲと同様である。Ｙは、Ｏ、Ｓ、ＳＯ、ＳＯ２、Ｓｅ、又は、Ｔｅを表す。環構造に交差して付された線、環構造の頂点に付された線、環構造に交差して付されたＲの付いた線については、一般式（１５－１）～（１５－２３）と同様である。
また、一般式（１６－１）～（１６－３８）において、炭素原子は窒素原子と置き換えられていてもよく、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
なお、一般式（１６－１）～（１６－３８）において、Ｒは、上記アリーレン基の有するＲと同様である。Ｙは、Ｏ、Ｓ、ＳＯ、ＳＯ２、Ｓｅ、又は、Ｔｅを表す。環構造に交差して付された線、環構造の頂点に付された線、環構造に交差して付されたＲの付いた線については、一般式（１５－１）～（１５－２３）と同様である。
また、一般式（１６－１）～（１６－３８）において、炭素原子は窒素原子と置き換えられていてもよく、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
【0190】
【化29】
【0191】
【化30】
【0192】
上記一般式（１８）におけるＡ１としては、上述したものの中でも（１５－１）、（１５－９）、（１６－１）、（１６－９）、（１６－１６）、（１６－１７）が好ましく、より好ましくは（１５－１）、（１５－９）である。この場合、上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物である第２材料と、第１材料とを含む塗料組成物を塗布する方法により有機薄膜を製造する場合に、優れた製膜性が得られる。
【0193】
上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物の製造方法は、特に制限されないが、例えば、特開２０１１－１８４４３０号公報に記載の製造方法により製造できる。
上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物は、例えば、下記一般式（２２）で表される反応性基を有するホウ素含有化合物と、下記一般式（２３）で表される化合物とを含む単量体成分を反応させて製造することが好ましい。
上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物は、例えば、下記一般式（２２）で表される反応性基を有するホウ素含有化合物と、下記一般式（２３）で表される化合物とを含む単量体成分を反応させて製造することが好ましい。
【0194】
【化31】
【0195】
（一般式（２２）中、点線の円弧、実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印、Ｑ５及びＱ６は、一般式（１８）と同様である。Ｘ９’、Ｘ１０’、Ｘ１１’及びＸ１２’は、同一又は異なって、水素原子又は環構造の置換基となる１価の置換基を表し、Ｘ９’、Ｘ１０’、Ｘ１１’及びＸ１２’のうち少なくとも２つは、下記一般式（２３）のＸ１３、Ｘ１４と反応する反応性基である。）
【0196】
Ｘ１３－Ａ１－Ｘ１４ （２３）
（式中、Ａ１は、一般式（１８）と同様である。Ｘ１３、Ｘ１４は、反応性基を表す。）
（式中、Ａ１は、一般式（１８）と同様である。Ｘ１３、Ｘ１４は、反応性基を表す。）
【0197】
一般式（２２）で表されるホウ素含有化合物と一般式（２３）で表される化合物とを反応させると、重縮合反応により、一般式（１８）で表されるホウ素含有重合体が合成される。
Ｘ９’～Ｘ１２’のうち、一般式（２３）のＸ１３、Ｘ１４と反応する反応性基以外の１価の置換基は、上記一般式（１８）におけるＸ９～Ｘ１２の１価の置換基と同様である。
Ｘ９’～Ｘ１２’のうち、一般式（２３）のＸ１３、Ｘ１４と反応する反応性基以外の１価の置換基は、上記一般式（１８）におけるＸ９～Ｘ１２の１価の置換基と同様である。
【0198】
重縮合反応し得る反応性基の組み合わせとしては、以下のいずれかのものが好ましく、一般式（２２）で表されるホウ素含有化合物と一般式（２３）で表される化合物とが、これらのいずれかの重縮合反応し得る反応性基の組み合わせにより、重縮合反応することが好ましい。
ボリル基とハロゲン原子、スタニル基とハロゲン原子、アルデヒド基とホスホニウムメチル基、ビニル基とハロゲン原子、アルデヒド基とホスホネートメチル基、ハロゲン原子とハロゲン化マグネシウム、ハロゲン原子とハロゲン原子、ハロゲン原子とシリル基、ハロゲン原子と水素原子。
ボリル基とハロゲン原子、スタニル基とハロゲン原子、アルデヒド基とホスホニウムメチル基、ビニル基とハロゲン原子、アルデヒド基とホスホネートメチル基、ハロゲン原子とハロゲン化マグネシウム、ハロゲン原子とハロゲン原子、ハロゲン原子とシリル基、ハロゲン原子と水素原子。
【0199】
上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物を製造するために使用する単量体成分は、一般式（２２）で表されるホウ素含有化合物と一般式（２３）で表される化合物とを含む限り、その他の単量体を含んでいてもよい。
その他の単量体を含む場合、単量体成分全体１００モル％に対して、一般式（２２）で表されるホウ素含有化合物と一般式（２３）で表される化合物との合計が９０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは９５モル％以上であり、最も好ましくは１００モル％である。すなわち、単量体成分は、一般式（２２）で表されるホウ素含有化合物と一般式（２３）で表される化合物のみを含むことが最も好ましい。
その他の単量体を含む場合、単量体成分全体１００モル％に対して、一般式（２２）で表されるホウ素含有化合物と一般式（２３）で表される化合物との合計が９０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは９５モル％以上であり、最も好ましくは１００モル％である。すなわち、単量体成分は、一般式（２２）で表されるホウ素含有化合物と一般式（２３）で表される化合物のみを含むことが最も好ましい。
【0200】
上記その他の単量体としては、一般式（２２）で表されるホウ素含有化合物または一般式（２３）で表される化合物と反応し得る反応性基を有する化合物が挙げられる。なお、上記単量体成分として、一般式（２２）で表されるホウ素含有化合物および一般式（２３）で表される化合物は、それぞれ１種のみ含んでいてもよく、２種以上含んでいてもよい。
【0201】
単量体成分中における一般式（２２）で表されるホウ素含有化合物と一般式（２３）で表される化合物とのモル比は、１００／０～１０／９０であることが好ましく、より好ましくは７０／３０～３０／７０であり、最も好ましくは、５０／５０である。
また、重合反応の際における単量体成分の固形分濃度は、０．０１質量％～溶媒に溶解する最大濃度の範囲で適宜設定することが好ましい。固形分濃度が希薄すぎると、反応の効率が悪く、濃すぎると反応の制御が難しくなる恐れがあることから、好ましい固形分濃度は０．０５～１０質量％である。
また、重合反応の際における単量体成分の固形分濃度は、０．０１質量％～溶媒に溶解する最大濃度の範囲で適宜設定することが好ましい。固形分濃度が希薄すぎると、反応の効率が悪く、濃すぎると反応の制御が難しくなる恐れがあることから、好ましい固形分濃度は０．０５～１０質量％である。
【0202】
上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物は、一般式（２１－１）または（２１－２）で表されるホウ素含有化合物であることが最も好ましい。上記一般式（１８）で表されるホウ素含有化合物としては、特に、溶媒に溶解しやすく、第１材料と第２材料とを含む塗料組成物を容易に調製できる一般式（２１－２）で表されるホウ素含有化合物が好ましい。
（一般式（２１－１）中、ｎ５は、１以上の数を表す。）（一般式（２１－２）中、ｎ４は、１以上の数を表す。）
（一般式（２１－１）中、ｎ５は、１以上の数を表す。）（一般式（２１－２）中、ｎ４は、１以上の数を表す。）
【0203】
【化32】
【0204】
以上まとめると、上記一般式（１４）（１６）（１８）で表されるホウ素含有化合物を、電子輸送性を有する第２材料として用いた場合、第１材料と第２材料とを含む塗料組成物を塗布する方法により容易に均一な有機薄膜が得られる。
また、上記一般式（１４）（１６）（１８）で表されるホウ素含有化合物は、最低非占有軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーが深いため、有機ＥＬ素子の電子注入層としての材料として好適である。したがって、これらのホウ素含有化合物を第２材料として含む有機薄膜は、特に有機ＥＬ素子の電子注入層として好適である。
また、上記一般式（１４）（１６）（１８）で表されるホウ素含有化合物は、最低非占有軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーが深いため、有機ＥＬ素子の電子注入層としての材料として好適である。したがって、これらのホウ素含有化合物を第２材料として含む有機薄膜は、特に有機ＥＬ素子の電子注入層として好適である。
【0205】
本実施形態の有機薄膜に含まれる第１材料と第２材料との比率は、特に限定されるものではなく、第１材料および第２材料それぞれに使用する化合物の種類に応じて適宜決定できる。第１材料と第２材料との比率は、質量比（第１材料：第２材料）で０．０１：９９．９～１０：１であることが好ましい。例えば、第１材料としてジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）を用い、第２材料として一般式（１）で表されるホウ素含有化合物を用いた場合には、第１材料と第２材料との比率は、質量比（第１材料：第２材料）で０．５：１～４０：１であることが好ましく、２：１～２０：１であることがより好ましい。上記比率である場合、有機薄膜に第１材料と第２材料とが含まれていることによる電子輸送性および電子注入性の向上効果が顕著となる。
【0206】
本実施形態の有機薄膜は、第１材料と第２材料のみからなるものであってもよいし、本発明の効果が得られる範囲で、第１材料と第２材料の他の材料を含むものであってもよい。第１材料と第２材料の他の材料を含む場合、例えば、有機薄膜中の他の材料の含有量（質量％）は、第２材料の含有量（質量％）以下であることが好ましい。
【0207】
第１材料と第２材料の他の材料としては電子輸送材料を用いることが好ましい。電子輸送材料としては、例えば、有機ＥＬ素子の電子輸送層の材料として従来公知のいずれの材料を用いてもよい。具体的には、フェニル－ディピレニルホスフィンオキサイド（ＰＯＰｙ２）のようなホスフィンオキサイド誘導体、トリス－１，３，５－（３’－（ピリジン－３’’－イル）フェニル）ベンゼン（ＴｍＰｙＰｈＢ）のようなピリジン誘導体、（２－（３－（９－カルバゾリル）フェニル）キノリン（ｍＣＱ））のようなキノリン誘導体、２－フェニル－４，６－ビス（３，５－ジピリジルフェニル）ピリミジン（ＢＰｙＰＰＭ）のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）のようなフェナントロリン誘導体、２，４－ビス（４－ビフェニル）－６－（４’－（２－ピリジニル）－４－ビフェニル）－［１，３，５］トリアジン（ＭＰＴ）のようなトリアジン誘導体、３－フェニル－４－（１’－ナフチル）－５－フェニル－１，２，４－トリアゾール（ＴＡＺ）のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル－１，３，４－オキサジアゾール）（ＰＢＤ）のようなオキサジアゾール誘導体、２，２’，２’’－（１，３，５－ベントリイル）－トリス（１－フェニル－１－Ｈ－ベンズイミダゾール）（ＴＰＢＩ）のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス［２－（２－ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（Ｚｎ（ＢＴＺ）２）、トリス（８－ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などに代表される各種金属錯体、２，５－ビス（６’－（２’，２’’－ビピリジル））－１，１－ジメチル－３，４－ジフェニルシロール（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ），等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体、ホウ素含有化合物等などが挙げられる。
【0208】
なお、本実施形態の有機薄膜における第１材料は、上記一般式（３）で表される環状ピリジン系化合物である。第１材料として上記の他の材料を用いた場合、有機ＥＬ素子の電子注入層として好ましくない有機薄膜となる恐れがある。
【0209】
「有機薄膜の製造方法」
次に、本実施形態の有機薄膜の製造方法について、例を挙げて説明する。
本実施形態の有機薄膜は、酸解離定数ｐＫａが１以上の、上記一般式（３）で表される環状ピリジン系化合物からなる第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含むものである。第１材料、第２材料ともに分子量が比較的大きいことに起因して、本実施形態の有機薄膜は塗布だけでなく、蒸着によっても形成することが可能である。このため、本実施形態の有機薄膜を含む有機ＥＬ素子を製造する場合のプロセス上の制約が少なく、有機ＥＬ素子を構成する層の材料として使用しやすいものである。
有機薄膜を蒸着により製造する場合、有機ＥＬ素子を構成する他の層を蒸着により製造する場合と同様の方法により行うことができる。このような、上記一般式（３）で表される環状ピリジン系化合物である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを同時に又は順に有機薄膜の被形成面上に蒸着する工程を含む有機薄膜の製造方法もまた、本発明の１つである。
また、有機薄膜は塗布により製造することも可能であり、この場合も、第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む塗料組成物を作成して、該塗料組成物を塗布するか、又は、第１材料を含む塗料組成物、第２材料を含む塗料組成物をそれぞれ作成して、これらを順に塗布することで有機薄膜を製造することができる。
以下においては、ｐＫａが１以上の特定の環状ピリジン系化合物からなる第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む塗料組成物を作成して、該塗料組成物を塗布することで有機薄膜を製造する方法について説明する。このような、上記一般式（３）で表される環状ピリジン系化合物である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む塗料組成物を有機薄膜の被形成面上に塗布する工程を含む有機薄膜の製造方法もまた、本発明の１つである。
次に、本実施形態の有機薄膜の製造方法について、例を挙げて説明する。
本実施形態の有機薄膜は、酸解離定数ｐＫａが１以上の、上記一般式（３）で表される環状ピリジン系化合物からなる第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含むものである。第１材料、第２材料ともに分子量が比較的大きいことに起因して、本実施形態の有機薄膜は塗布だけでなく、蒸着によっても形成することが可能である。このため、本実施形態の有機薄膜を含む有機ＥＬ素子を製造する場合のプロセス上の制約が少なく、有機ＥＬ素子を構成する層の材料として使用しやすいものである。
有機薄膜を蒸着により製造する場合、有機ＥＬ素子を構成する他の層を蒸着により製造する場合と同様の方法により行うことができる。このような、上記一般式（３）で表される環状ピリジン系化合物である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを同時に又は順に有機薄膜の被形成面上に蒸着する工程を含む有機薄膜の製造方法もまた、本発明の１つである。
また、有機薄膜は塗布により製造することも可能であり、この場合も、第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む塗料組成物を作成して、該塗料組成物を塗布するか、又は、第１材料を含む塗料組成物、第２材料を含む塗料組成物をそれぞれ作成して、これらを順に塗布することで有機薄膜を製造することができる。
以下においては、ｐＫａが１以上の特定の環状ピリジン系化合物からなる第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む塗料組成物を作成して、該塗料組成物を塗布することで有機薄膜を製造する方法について説明する。このような、上記一般式（３）で表される環状ピリジン系化合物である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む塗料組成物を有機薄膜の被形成面上に塗布する工程を含む有機薄膜の製造方法もまた、本発明の１つである。
【0210】
塗料組成物は、例えば、容器に入れた溶媒中に第１材料と第２材料をそれぞれ所定量供給して撹拌し、溶解させる方法により得られる。
第１材料および第２材料を溶解するために用いる溶媒としては、例えば、無機溶媒や有機溶媒、またはこれらを含む混合溶媒等を用いることができる。
無機溶媒としては、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等が挙げられる。
第１材料および第２材料を溶解するために用いる溶媒としては、例えば、無機溶媒や有機溶媒、またはこれらを含む混合溶媒等を用いることができる。
無機溶媒としては、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等が挙げられる。
【0211】
有機溶媒としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、ジイソブチルケトン、３，５，５－トリメチルシクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２－ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４－ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２－ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒等が挙げられ、これらの中でもメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、ジイソブチルケトン、３，５，５－トリメチルシクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、シクロペンタノン等のケトン系溶媒が好ましい。
【0212】
第１材料および第２材料を含む塗料組成物を塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることができる。
【0213】
このようにして塗料組成物を塗布した後、アニール処理を施すことが好ましい。アニール処理の条件は、７０～２００℃で０．１～５時間、窒素雰囲気または大気下で行うことが好ましい。このようなアニール処理を施すことにより、溶媒を気化させて有機薄膜を成膜できる。
【0214】
「有機ＥＬ素子」
次に、本発明の有機ＥＬ素子について、例を挙げて詳細に説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の一例を説明するための概略断面図である。図１に示す本実施形態の有機ＥＬ素子１は、陰極３と陽極９との間に発光層６を有する。図１に示す有機ＥＬ素子１では、陰極３と発光層６との間に、上記有機薄膜からなる電子注入層５を有している。
本実施形態の有機ＥＬ素子１は、基板２上に、陰極３と、無機の酸化物層４と、電子注入層５と、電子輸送層１０と、発光層６と、正孔輸送層７と、正孔注入層８と、陽極９とがこの順に形成された積層構造を有する。
次に、本発明の有機ＥＬ素子について、例を挙げて詳細に説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の一例を説明するための概略断面図である。図１に示す本実施形態の有機ＥＬ素子１は、陰極３と陽極９との間に発光層６を有する。図１に示す有機ＥＬ素子１では、陰極３と発光層６との間に、上記有機薄膜からなる電子注入層５を有している。
本実施形態の有機ＥＬ素子１は、基板２上に、陰極３と、無機の酸化物層４と、電子注入層５と、電子輸送層１０と、発光層６と、正孔輸送層７と、正孔注入層８と、陽極９とがこの順に形成された積層構造を有する。
【0215】
図１に示す有機ＥＬ素子１は、基板２と発光層６との間に陰極３が配置された逆構造の有機ＥＬ素子である。また、図１に示す有機ＥＬ素子１は、有機ＥＬ素子を構成する層の一部（少なくとも無機の酸化物層４）を、無機化合物を用いて形成した有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子（ＨＯＩＬＥＤ素子）である。
図１に示す有機ＥＬ素子１は、基板２と反対側に光を取り出すトップエミッション型のものであってもよいし、基板２側に光を取り出すボトムエミッション型のものであってもよい。
図１に示す有機ＥＬ素子１は、基板２と反対側に光を取り出すトップエミッション型のものであってもよいし、基板２側に光を取り出すボトムエミッション型のものであってもよい。
【0216】
本実施形態においては、逆構造の有機ＥＬ素子を例に挙げて説明するが、本発明の有機ＥＬ素子は、基板と発光層との間に陽極が配置された順構造のものであってもよい。本発明の有機ＥＬ素子が順構造である場合も、逆構造の場合と同様に、陰極と発光層との間に上記有機薄膜を有する。また逆構造の場合、該電子注入層を有機バッファ層と呼ぶこともある。
【0217】
「基板」
基板２の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等が挙げられる。
基板２に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等が挙げられる。基板２の材料として、樹脂材料を用いた場合、柔軟性に優れた有機ＥＬ素子１が得られるため好ましい。
基板２に用いられるガラス材料としては、石英ガラス、ソーダガラス等が挙げられる。
基板２の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等が挙げられる。
基板２に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等が挙げられる。基板２の材料として、樹脂材料を用いた場合、柔軟性に優れた有機ＥＬ素子１が得られるため好ましい。
基板２に用いられるガラス材料としては、石英ガラス、ソーダガラス等が挙げられる。
【0218】
有機ＥＬ素子１がボトムエミッション型のものである場合には、基板２の材料として、透明基板を用いる。
有機ＥＬ素子１がトップエミッション型のものである場合には、基板２の材料として、透明基板だけでなく、不透明基板を用いてもよい。不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料からなる基板、ステンレス鋼のような金属板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成した基板、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
有機ＥＬ素子１がトップエミッション型のものである場合には、基板２の材料として、透明基板だけでなく、不透明基板を用いてもよい。不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料からなる基板、ステンレス鋼のような金属板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成した基板、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
【0219】
基板２の平均厚さは、基板２の材料等に応じて決定でき、０．１～３０ｍｍであることが好ましく、０．１～１０ｍｍであることがより好ましい。基板２の平均厚さは、デジタルマルチメーター、ノギスにより測定できる。
【0220】
「陰極」
陰極３は、基板２上に直接接触して形成されている。
陰極３の材料としては、ＩＴＯ（インジウム酸化錫）、ＩＺＯ（インジウム酸化亜鉛）、ＦＴＯ（フッ素酸化錫）、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物の導電材料が挙げられる。この中でも、陰極３の材料として、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＦＴＯを用いることが好ましい。
陰極３の平均厚さは、特に制限されないが、１０～５００ｎｍであることが好ましく、１００～２００ｎｍであることがより好ましい。
陰極３の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
陰極３は、基板２上に直接接触して形成されている。
陰極３の材料としては、ＩＴＯ（インジウム酸化錫）、ＩＺＯ（インジウム酸化亜鉛）、ＦＴＯ（フッ素酸化錫）、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物の導電材料が挙げられる。この中でも、陰極３の材料として、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＦＴＯを用いることが好ましい。
陰極３の平均厚さは、特に制限されないが、１０～５００ｎｍであることが好ましく、１００～２００ｎｍであることがより好ましい。
陰極３の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
【0221】
「酸化物層」
無機の酸化物層４は、電子注入層としての機能および／または陰極としての機能を備えている。
酸化物層４は、半導体もしくは絶縁体積層薄膜の層である。具体的には、酸化物層４は、単体の金属酸化物からなる層、二種類以上の金属酸化物を混合した層と単体の金属酸化物からなる層のいずれか一方または両方を積層した層、二種類以上の金属酸化物を混合した層のいずれであってもよい。
酸化物層４を形成する金属酸化物を構成する金属元素としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、インジウム、ガリウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、ケイ素が挙げられる。
無機の酸化物層４は、電子注入層としての機能および／または陰極としての機能を備えている。
酸化物層４は、半導体もしくは絶縁体積層薄膜の層である。具体的には、酸化物層４は、単体の金属酸化物からなる層、二種類以上の金属酸化物を混合した層と単体の金属酸化物からなる層のいずれか一方または両方を積層した層、二種類以上の金属酸化物を混合した層のいずれであってもよい。
酸化物層４を形成する金属酸化物を構成する金属元素としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、インジウム、ガリウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、ケイ素が挙げられる。
【0222】
酸化物層４が、二種類以上の金属酸化物を混合した層を含む場合、金属酸化物を構成する金属元素の少なくとも一つが、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ジルコニウム、ハフニウム、ケイ素、チタン、亜鉛からなる層であることが好ましい。
酸化物層４が、単体の金属酸化物からなる層である場合、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛からなる群から選ばれる金属酸化物からなる層であることが好ましい。
酸化物層４が、単体の金属酸化物からなる層である場合、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛からなる群から選ばれる金属酸化物からなる層であることが好ましい。
【0223】
酸化物層４が、二種類以上の金属酸化物を混合した層と単体の金属酸化物からなる層のいずれか一方または両方を積層した層、または二種類以上の金属酸化物を混合した層である場合、酸化チタン／酸化亜鉛、酸化チタン／酸化マグネシウム、酸化チタン／酸化ジルコニウム、酸化チタン／酸化アルミニウム、酸化チタン／酸化ハフニウム、酸化チタン／酸化ケイ素、酸化亜鉛／酸化マグネシウム、酸化亜鉛／酸化ジルコニウム、酸化亜鉛／酸化ハフニウム、酸化亜鉛／酸化ケイ素、酸化カルシウム／酸化アルミニウム、から選ばれる二種の金属酸化物の組合せを積層及び／又は混合したもの、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化マグネシウム、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化ジルコニウム、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化アルミニウム、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化ハフニウム、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化ケイ素、酸化インジウム／酸化ガリウム／酸化亜鉛、から選ばれる三種の金属酸化物の組合せを積層及び／又は混合したものなどが挙げられる。
【0224】
酸化物層４は、特殊な組成として良好な特性を示す酸化物半導体であるＩＧＺＯ（酸化インジウムガリウム亜鉛）および／またはエレクトライドである１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３を含むものであってもよい。
酸化物層４の平均厚さは、特に限定されないが、１～１０００ｎｍであることが好ましく、２～１００ｎｍであることがより好ましい。
酸化物層４の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
酸化物層４の平均厚さは、特に限定されないが、１～１０００ｎｍであることが好ましく、２～１００ｎｍであることがより好ましい。
酸化物層４の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
【0225】
「電子注入層」
電子注入層５は、陰極から発光層６への電子の注入の速度・電子輸送性を改善するものである。電子注入層５は、上記有機薄膜からなる。
電子注入層５の平均厚さは、５～１００ｎｍであることが好ましく、１０～５０ｎｍであることがより好ましい。電子注入層５の平均厚さが５ｎｍ以上である場合、第１材料と第２材料とを含む塗料組成物を塗布する方法、第１材料を含む塗料組成物と第２材料と含む塗料組成物とを順に塗布する方法、又は、第１材料と第２材料とをそれぞれ積層製膜する方法のいずれかを用いて、電子注入層５を形成することにより、表面の平滑な電子注入層５が得られ、有機ＥＬ素子１の製造時におけるリークを十分に防止できる。また、電子注入層５の平均厚さが１００ｎｍ以下である場合、電子注入層５を設けることによる有機ＥＬ素子１の駆動電圧の上昇を十分に抑制できる。
なお、上記第１材料と第２材料とをそれぞれ積層製膜する場合、当該積層膜全体が電子注入層を構成するものであってもよいが、第２材料が電子輸送層や発光層等の電子注入層に隣接する層に含まれており、第２材料の層が電子注入層以外の層を構成するものであってもよい。例えば、第１材料が電子注入層であって、第２材料が電子輸送層に含まれる場合や、有機ＥＬ素子が電子輸送層を有さない素子であって、第１材料が電子注入層であり、第２材料の層が発光層に含まれる場合も、本発明に含まれる。
電子注入層５の平均厚さは、例えば、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
電子注入層５は、陰極から発光層６への電子の注入の速度・電子輸送性を改善するものである。電子注入層５は、上記有機薄膜からなる。
電子注入層５の平均厚さは、５～１００ｎｍであることが好ましく、１０～５０ｎｍであることがより好ましい。電子注入層５の平均厚さが５ｎｍ以上である場合、第１材料と第２材料とを含む塗料組成物を塗布する方法、第１材料を含む塗料組成物と第２材料と含む塗料組成物とを順に塗布する方法、又は、第１材料と第２材料とをそれぞれ積層製膜する方法のいずれかを用いて、電子注入層５を形成することにより、表面の平滑な電子注入層５が得られ、有機ＥＬ素子１の製造時におけるリークを十分に防止できる。また、電子注入層５の平均厚さが１００ｎｍ以下である場合、電子注入層５を設けることによる有機ＥＬ素子１の駆動電圧の上昇を十分に抑制できる。
なお、上記第１材料と第２材料とをそれぞれ積層製膜する場合、当該積層膜全体が電子注入層を構成するものであってもよいが、第２材料が電子輸送層や発光層等の電子注入層に隣接する層に含まれており、第２材料の層が電子注入層以外の層を構成するものであってもよい。例えば、第１材料が電子注入層であって、第２材料が電子輸送層に含まれる場合や、有機ＥＬ素子が電子輸送層を有さない素子であって、第１材料が電子注入層であり、第２材料の層が発光層に含まれる場合も、本発明に含まれる。
電子注入層５の平均厚さは、例えば、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
【0226】
上述したとおり、ｐＫａが１以上の有機材料である第１材料は、他の材料からプロトン（Ｈ＋）を引く抜く能力を有する材料であることから、酸化物層４からの電子注入を十分に進めるため、第１材料は酸化物層４側により多く存在することが好ましい。したがって、電子注入層５は、酸化物層４側から電子輸送層１０側に向かって第１材料が濃度が薄くなってゆくような濃度分布を有することが好ましい。
このような濃度分布を有する電子注入層を形成する方法としては、第１材料を含む溶液を酸化物層４上に塗布して塗膜を形成した後、第２材料を含む溶液を第１材料の塗膜上に塗布する方法が挙げられるが、濃度分布が形成できるのであれば、このプロセスに限定されるものではない。
また、上記濃度分布は、ＴＯＦ－ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析法）などで測定できる。
このような濃度分布を有する電子注入層を形成する方法としては、第１材料を含む溶液を酸化物層４上に塗布して塗膜を形成した後、第２材料を含む溶液を第１材料の塗膜上に塗布する方法が挙げられるが、濃度分布が形成できるのであれば、このプロセスに限定されるものではない。
また、上記濃度分布は、ＴＯＦ－ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析法）などで測定できる。
【0227】
上記のとおり、ｐＫａが１以上の有機材料である第１材料は、他の材料からプロトン（Ｈ＋）を引く抜く能力を有する材料であり、無機化合物（酸化物）の欠損箇所に好適に配位し外部から侵入する酸素や水との界面での反応を妨げることから、本発明の有機薄膜の効果を十分に発揮する点から、本発明の有機薄膜は、酸化物層上に層を形成することが好ましい。そのようにして得られる積層構造の膜、すなわち、酸化物層と、該酸化物層上に形成された本発明の有機薄膜の層とからなる積層膜もまた本発明の１つである。
有機ＥＬ素子が積層構造中に酸化物層と、該酸化物層上に形成された本発明の有機薄膜の層とを含む場合、該有機ＥＬ素子は、本発明の積層膜を含んで構成されているということができる。このような本発明の積層膜を含んで構成される有機ＥＬ素子もまた、本発明の１つである。
有機ＥＬ素子が積層構造中に酸化物層と、該酸化物層上に形成された本発明の有機薄膜の層とを含む場合、該有機ＥＬ素子は、本発明の積層膜を含んで構成されているということができる。このような本発明の積層膜を含んで構成される有機ＥＬ素子もまた、本発明の１つである。
【0228】
「電子輸送材料」
電子輸送層１０としては、電子輸送層の材料として通常用いることができるいずれの材料を用いてもよい。
具体的には、電子輸送層１０の材料として、フェニル－ディピレニルホスフィンオキサイド（ＰＯＰｙ２）のようなホスフィンオキサイド誘導体、トリス－１，３，５－（３’－（ピリジン－３’’－イル）フェニル）ベンゼン（ＴｍＰｈＰｙＢ）のようなピリジン誘導体、（２－（３－（９－カルバゾリル）フェニル）キノリン（ｍＣＱ））のようなキノリン誘導体、２－フェニル－４，６－ビス（３，５－ジピリジルフェニル）ピリミジン（ＢＰｙＰＰＭ）のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）のようなフェナントロリン誘導体、２，４－ビス（４－ビフェニル）－６－（４’－（２－ピリジニル）－４－ビフェニル）－［１，３，５］トリアジン（ＭＰＴ）のようなトリアジン誘導体、３－フェニル－４－（１’－ナフチル）－５－フェニル－１，２，４－トリアゾール（ＴＡＺ）のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル－１，３，４－オキサジアゾール）（ＰＢＤ）のようなオキサジアゾール誘導体、２，２’，２’’－（１，３，５－ベントリイル）－トリス（１－フェニル－１－Ｈ－ベンズイミダゾール）（ＴＰＢＩ）のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス［２－（２－ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（Ｚｎ（ＢＴＺ）２）、トリス（８－ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などに代表される各種金属錯体、２，５－ビス（６’－（２’，２’’－ビピリジル））－１，１－ジメチル－３，４－ジフェニルシロール（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ），等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体、特願２０１２－２２８４６０、特願２０１５－５０３０５３、特願２０１５－０５３８７２、特願２０１５－０８１１０８および特願２０１５－０８１１０９に記載のホウ素含有化合物等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
これらの電子輸送層１０の材料の中でも、特に、ＰＯＰｙ２のようなホスフィンオキサイド誘導体、Ａｌｑ３のような金属錯体、ＴｍＰｈＰｙＢのようなピリジン誘導体を用いることが好ましい。
電子輸送層１０としては、電子輸送層の材料として通常用いることができるいずれの材料を用いてもよい。
具体的には、電子輸送層１０の材料として、フェニル－ディピレニルホスフィンオキサイド（ＰＯＰｙ２）のようなホスフィンオキサイド誘導体、トリス－１，３，５－（３’－（ピリジン－３’’－イル）フェニル）ベンゼン（ＴｍＰｈＰｙＢ）のようなピリジン誘導体、（２－（３－（９－カルバゾリル）フェニル）キノリン（ｍＣＱ））のようなキノリン誘導体、２－フェニル－４，６－ビス（３，５－ジピリジルフェニル）ピリミジン（ＢＰｙＰＰＭ）のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）のようなフェナントロリン誘導体、２，４－ビス（４－ビフェニル）－６－（４’－（２－ピリジニル）－４－ビフェニル）－［１，３，５］トリアジン（ＭＰＴ）のようなトリアジン誘導体、３－フェニル－４－（１’－ナフチル）－５－フェニル－１，２，４－トリアゾール（ＴＡＺ）のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル－１，３，４－オキサジアゾール）（ＰＢＤ）のようなオキサジアゾール誘導体、２，２’，２’’－（１，３，５－ベントリイル）－トリス（１－フェニル－１－Ｈ－ベンズイミダゾール）（ＴＰＢＩ）のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス［２－（２－ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（Ｚｎ（ＢＴＺ）２）、トリス（８－ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などに代表される各種金属錯体、２，５－ビス（６’－（２’，２’’－ビピリジル））－１，１－ジメチル－３，４－ジフェニルシロール（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ），等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体、特願２０１２－２２８４６０、特願２０１５－５０３０５３、特願２０１５－０５３８７２、特願２０１５－０８１１０８および特願２０１５－０８１１０９に記載のホウ素含有化合物等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
これらの電子輸送層１０の材料の中でも、特に、ＰＯＰｙ２のようなホスフィンオキサイド誘導体、Ａｌｑ３のような金属錯体、ＴｍＰｈＰｙＢのようなピリジン誘導体を用いることが好ましい。
【0229】
電子輸送層１０の平均厚さは、特に限定されないが、１０～１５０ｎｍであることが好ましく、２０～１００ｎｍであることが、より好ましい。
電子輸送層１０の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
電子輸送層１０の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
【0230】
「発光層」
発光層６を形成する材料としては、発光層６の材料として通常用いることのできるいずれの材料を用いてもよく、これらを混合して用いてもよい。具体的には、例えば、発光層６として、ビス［２－（２－ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（Ｚｎ（ＢＴＺ）２）と、トリス［１－フェニルイソキノリン］イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）とを含むものとすることができる。
また、発光層６を形成する材料は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。なお、本発明において低分子材料とは、高分子材料（重合体）ではない材料を意味し、分子量が低い有機化合物を必ずしも意味するものではない。
発光層６を形成する材料としては、発光層６の材料として通常用いることのできるいずれの材料を用いてもよく、これらを混合して用いてもよい。具体的には、例えば、発光層６として、ビス［２－（２－ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（Ｚｎ（ＢＴＺ）２）と、トリス［１－フェニルイソキノリン］イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）とを含むものとすることができる。
また、発光層６を形成する材料は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。なお、本発明において低分子材料とは、高分子材料（重合体）ではない材料を意味し、分子量が低い有機化合物を必ずしも意味するものではない。
【0231】
発光層６を形成する高分子材料としては、例えば、トランス型ポリアセチレン、シス型ポリアセチレン、ポリ（ジ－フェニルアセチレン）（ＰＤＰＡ）、ポリ（アルキルフェニルアセチレン）（ＰＡＰＡ）のようなポリアセチレン系化合物；ポリ（パラ－フェンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリ（２，５－ジアルコキシ－パラ－フェニレンビニレン）（ＲＯ－ＰＰＶ）、シアノ－置換－ポリ（パラ－フェンビニレン）（ＣＮ－ＰＰＶ）、ポリ（２－ジメチルオクチルシリル－パラ－フェニレンビニレン）（ＤＭＯＳ－ＰＰＶ）、ポリ（２－メトキシ，５－（２’－エチルヘキソキシ）－パラ－フェニレンビニレン）（ＭＥＨ－ＰＰＶ）のようなポリパラフェニレンビニレン系化合物；ポリ（３－アルキルチオフェン）（ＰＡＴ）、ポリ（オキシプロピレン）トリオール（ＰＯＰＴ）のようなポリチオフェン系化合物；ポリ（９，９－ジアルキルフルオレン）（ＰＤＡＦ）、ポリ（ジオクチルフルオレン－アルト－ベンゾチアジアゾール）（Ｆ８ＢＴ）、α，ω－ビス［Ｎ，Ｎ’－ジ（メチルフェニル）アミノフェニル］－ポリ［９，９－ビス（２－エチルヘキシル）フルオレン－２，７－ジル］（ＰＦ２／６ａｍ４）、ポリ（９，９－ジオクチル－２，７－ジビニレンフルオレニル－オルト－コ（アントラセン－９，１０－ジイル）のようなポリフルオレン系化合物；ポリ（パラ－フェニレン）（ＰＰＰ）、ポリ（１，５－ジアルコキシ－パラ－フェニレン）（ＲＯ－ＰＰＰ）のようなポリパラフェニレン系化合物；ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）のようなポリカルバゾール系化合物；ポリ（メチルフェニルシラン）（ＰＭＰＳ）、ポリ（ナフチルフェニルシラン）（ＰＮＰＳ）、ポリ（ビフェニリルフェニルシラン）（ＰＢＰＳ）のようなポリシラン系化合物；更には特願２０１０－２３０９９５号、特願２０１１－６４５７号に記載のホウ素化合物系高分子材料等が挙げられる。
【0232】
発光層６を形成する低分子材料としては、例えば、配位子に２，２’－ビピリジン－４，４’－ジカルボン酸を持つ、３配位のイリジウム錯体、ファクトリス（２－フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、８－ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（４－メチル－８キノリノレート）アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｍｑ３）、８－ヒドロキシキノリン亜鉛（Ｚｎｑ２）、（１，１０－フェナントロリン）－トリス－（４，４，４－トリフルオロ－１－（２－チエニル）－ブタン－１，３－ジオネート）ユーロピウム（ＩＩＩ）（Ｅｕ（ＴＴＡ）３（ｐｈｅｎ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８－オクタエチル－２１Ｈ，２３Ｈ－ポルフィンプラチナム（ＩＩ）のような各種金属錯体；ジスチリルベンゼン（ＤＳＢ）、ジアミノジスチリルベンゼン（ＤＡＤＳＢ）のようなベンゼン系化合物；ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物；フェナントレンのようなフェナントレン系化合物；クリセン、６－ニトロクリセンのようなクリセン系化合物；ペリレン、Ｎ，Ｎ’－ビス（２，５－ジ－ｔ－ブチルフェニル）－３，４，９，１０－ペリレン－ジ－カルボキシイミド（ＢＰＰＣ）のようなペリレン系化合物；コロネンのようなコロネン系化合物；アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物；ピレンのようなピレン系化合物；４－（ジ－シアノメチレン）－２－メチル－６－（パラ－ジメチルアミノスチリル）－４Ｈ－ピラン（ＤＣＭ）のようなピラン系化合物；アクリジンのようなアクリジン系化合物；スチルベンのようなスチルベン系化合物；２，５－ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物；ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物；ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物；２，２’－（パラ－フェニレンジビニレン）－ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物；ビスチリル（１，４－ジフェニル－１，３－ブタジエン）、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物；ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物；クマリンのようなクマリン系化合物；ペリノンのようなペリノン系化合物；オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物；アルダジン系化合物；１，２，３，４，５－ペンタフェニル－１，３－シクロペンタジエン（ＰＰＣＰ）のようなシクロペンタジエン系化合物；キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物；ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物；２，２’，７，７’－テトラフェニル－９，９’－スピロビフルオレンのようなスピロ化合物；フタロシアニン（Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物；更には特開２００９－１５５３２５号公報、特開２０１１－１８４４３０号公報および特願２０１１－６４５８号に記載のホウ素化合物材料等が挙げられる。
【0233】
発光層６の平均厚さは、特に限定されないが、１０～１５０ｎｍであることが好ましく、２０～１００ｎｍであることがより好ましい。
発光層６の平均厚さは、触針式段差計により測定してもよいし、水晶振動子膜厚計により発光層６の成膜時に測定してもよい。
発光層６の平均厚さは、触針式段差計により測定してもよいし、水晶振動子膜厚計により発光層６の成膜時に測定してもよい。
【0234】
「正孔輸送層」
正孔輸送層７に用いる正孔輸送性有機材料としては、各種ｐ型の高分子材料（有機ポリマー）、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
具体的には、正孔輸送層７の材料として、例えば、Ｎ，Ｎ’－ジ（１－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン（α－ＮＰＤ）、Ｎ４，Ｎ４’－ビス（ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン－４－イル）－Ｎ４，Ｎ４’－ジフェニルビフェニルー４，４’－ジアミン（ＤＢＴＰＢ）、ポリアリールアミン、フルオレン－アリールアミン共重合体、フルオレン－ビチオフェン共重合体、ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ－フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。これらの正孔輸送層７の材料は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、正孔輸送層７の材料として用いられるポリチオフェンを含有する混合物として、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。
正孔輸送層７に用いる正孔輸送性有機材料としては、各種ｐ型の高分子材料（有機ポリマー）、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
具体的には、正孔輸送層７の材料として、例えば、Ｎ，Ｎ’－ジ（１－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン（α－ＮＰＤ）、Ｎ４，Ｎ４’－ビス（ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン－４－イル）－Ｎ４，Ｎ４’－ジフェニルビフェニルー４，４’－ジアミン（ＤＢＴＰＢ）、ポリアリールアミン、フルオレン－アリールアミン共重合体、フルオレン－ビチオフェン共重合体、ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ－フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。これらの正孔輸送層７の材料は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、正孔輸送層７の材料として用いられるポリチオフェンを含有する混合物として、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。
【0235】
正孔輸送層７の平均厚さは、特に限定されないが、１０～１５０ｎｍであることが好ましく、２０～１００ｎｍであることがより好ましい。
正孔輸送層７の平均厚さは、例えば、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
正孔輸送層７の平均厚さは、例えば、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
【0236】
「正孔注入層」
正孔注入層８は、無機材料からなるものであってもよいし、有機材料からなるものであってもよい。無機材料は、有機材料と比較して安定であるため、有機材料を用いた場合と比較して、酸素や水に対する高い耐性が得られやすい。
無機材料としては、特に制限されないが、例えば、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブテン（ＭｏＯ３）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）等の金属酸化物を１種又は２種以上を用いることができる。
有機材料としては、ジピラジノ［２，３－ｆ：２’，３’－ｈ］キノキサリン－２，３，６，７，１０，１１－ヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ－ＣＮ）や２，３，５，６－テトラフルオロ－７，７，８，８－テトラシアノ－キノジメタン（Ｆ４－ＴＣＮＱ）等を用いることができる。
正孔注入層８は、無機材料からなるものであってもよいし、有機材料からなるものであってもよい。無機材料は、有機材料と比較して安定であるため、有機材料を用いた場合と比較して、酸素や水に対する高い耐性が得られやすい。
無機材料としては、特に制限されないが、例えば、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブテン（ＭｏＯ３）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）等の金属酸化物を１種又は２種以上を用いることができる。
有機材料としては、ジピラジノ［２，３－ｆ：２’，３’－ｈ］キノキサリン－２，３，６，７，１０，１１－ヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ－ＣＮ）や２，３，５，６－テトラフルオロ－７，７，８，８－テトラシアノ－キノジメタン（Ｆ４－ＴＣＮＱ）等を用いることができる。
【0237】
正孔注入層８の平均厚さは、特に限定されないが、１～１０００ｎｍであることが好ましく、５～５０ｎｍであることがより好ましい。
正孔注入層８の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
正孔注入層８の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
【0238】
「陽極」
陽極９に用いられる材料としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金等が挙げられる。この中でも、陽極９の材料として、ＩＴＯ、ＩＺＯ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌを用いることが好ましい。
陽極９の平均厚さは、特に限定されないが、１０～１０００ｎｍであることが好ましく、３０～１５０ｎｍであることがより好ましい。また、陽極９の材料として不透過な材料を用いる場合でも、例えば、平均厚さを１０～３０ｎｍ程度にすることで、トップエミッション型の有機ＥＬ素子における透明な陽極として使用できる。
陽極９の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により陽極９の成膜時に測定できる。
陽極９に用いられる材料としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金等が挙げられる。この中でも、陽極９の材料として、ＩＴＯ、ＩＺＯ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌを用いることが好ましい。
陽極９の平均厚さは、特に限定されないが、１０～１０００ｎｍであることが好ましく、３０～１５０ｎｍであることがより好ましい。また、陽極９の材料として不透過な材料を用いる場合でも、例えば、平均厚さを１０～３０ｎｍ程度にすることで、トップエミッション型の有機ＥＬ素子における透明な陽極として使用できる。
陽極９の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により陽極９の成膜時に測定できる。
【0239】
「封止」
図１に示す有機ＥＬ素子１は、必要に応じて、封止されていてもよい。
例えば、図１に示す有機ＥＬ素子１は、有機ＥＬ素子１を収容する凹状の空間を有する封止容器（不図示）と、封止容器の縁部と基板２とを接着する接着剤とによって封止されていてもよい。また、封止容器に有機ＥＬ素子１を収容し、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂などからなるシール材を充填することにより封止してもよい。また、例えば、図１に示す有機ＥＬ素子１は、陽極９上に配置された板部材（不図示）と、板部材の陽極９と対向する側の縁部に沿って配置された枠部材（不図示）とからなる封止部材と、板部材と枠部材との間および枠部材と基板２との間とを接着する接着剤とを用いて封止されていてもよい。
図１に示す有機ＥＬ素子１は、必要に応じて、封止されていてもよい。
例えば、図１に示す有機ＥＬ素子１は、有機ＥＬ素子１を収容する凹状の空間を有する封止容器（不図示）と、封止容器の縁部と基板２とを接着する接着剤とによって封止されていてもよい。また、封止容器に有機ＥＬ素子１を収容し、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂などからなるシール材を充填することにより封止してもよい。また、例えば、図１に示す有機ＥＬ素子１は、陽極９上に配置された板部材（不図示）と、板部材の陽極９と対向する側の縁部に沿って配置された枠部材（不図示）とからなる封止部材と、板部材と枠部材との間および枠部材と基板２との間とを接着する接着剤とを用いて封止されていてもよい。
【0240】
封止容器または封止部材を用いて有機ＥＬ素子１を封止する場合、封止容器内または封止部材の内側に、水分を吸収する乾燥材を配置してもよい。また、封止容器または封止部材として、水分を吸収する材料を用いてもよい。また、封止された封止容器内または封止部材の内側には、空間が形成されていてもよい。
【0241】
図１に示す有機ＥＬ素子１を封止する場合に用いる封止容器または封止部材の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等を用いることができる。封止容器または封止部材に用いられる樹脂材料およびガラス材料としては、基板２に用いる材料と同様のものが挙げられる。
【0242】
本実施形態の有機ＥＬ素子１において、有機薄膜として、上記一般式（３）で表される環状ピリジン系化合物からなる第１材料と、上記一般式（１）で示されるホウ素含有化合物または上記一般式（２）で示されるフォスフィンオキサイド誘導体からなる第２材料とからなるものを用いて電子注入層を形成した場合には、例えば、電子注入層として大気中で不安定な材料であるアルカリ金属を用いた場合と比較して、優れた耐久性が得られる。このため、封止容器または封止部材の水蒸気透過率が１０－３～１０－４ｇ／ｍ２／ｄａｙ程度であれば、有機ＥＬ素子１の劣化を十分に抑制できる。したがって、封止容器または封止部材の材料として、水蒸気透過率が１０－４ｇ／ｍ２／ｄａｙ程度以下の樹脂材料を用いることが可能であり、柔軟性に優れた有機ＥＬ素子１を実現できる。
【0243】
「有機ＥＬ素子の製造方法」
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、図１に示す有機ＥＬ素子１の製造方法を説明する。
図１に示す有機ＥＬ素子１を製造するには、まず、基板２上に陰極３を形成する。
陰極３は、スパッタ法、真空蒸着法、ゾルゲル法、スプレー熱分解（ＳＰＤ）法、原子層堆積（ＡＬＤ）法、気相成膜法、液相成膜法等により形成することができる。陰極３の形成には、金属箔を接合する方法を用いてもよい。
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、図１に示す有機ＥＬ素子１の製造方法を説明する。
図１に示す有機ＥＬ素子１を製造するには、まず、基板２上に陰極３を形成する。
陰極３は、スパッタ法、真空蒸着法、ゾルゲル法、スプレー熱分解（ＳＰＤ）法、原子層堆積（ＡＬＤ）法、気相成膜法、液相成膜法等により形成することができる。陰極３の形成には、金属箔を接合する方法を用いてもよい。
【0244】
次に、陰極３上に無機の酸化物層４を形成する。
酸化物層４は、例えば、スプレー熱分解法、ゾルゲル法、スパッタ法、真空蒸着法等の方法を用いて形成する。このようにして形成された酸化物層４の表面は、平滑ではなく凹凸を有するものとなる場合がある。
酸化物層４は、例えば、スプレー熱分解法、ゾルゲル法、スパッタ法、真空蒸着法等の方法を用いて形成する。このようにして形成された酸化物層４の表面は、平滑ではなく凹凸を有するものとなる場合がある。
【0245】
次に、酸化物層４上に電子注入層５を形成する。
電子注入層５は、上述した有機薄膜の製造方法により形成できる。
電子注入層５は、上述した有機薄膜の製造方法により形成できる。
【0246】
次に、電子注入層５上に、電子輸送層１０、発光層６と、正孔輸送層７とをこの順で形成する。
電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７の形成方法は、特に限定されず、電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７それぞれに用いられる材料の特性に合わせて、従来公知の種々の形成方法を適宜用いることができる。
電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７の形成方法は、特に限定されず、電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７それぞれに用いられる材料の特性に合わせて、従来公知の種々の形成方法を適宜用いることができる。
【0247】
具体的には、電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７の各層を形成する方法として、電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７となる有機化合物を含む有機化合物溶液を塗布する塗布法、真空蒸着法、ＥＳＤＵＳ（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ Ｓｐｒａｙ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｕｌｔｒａ－ｄｉｌｕｔｅ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）法などが挙げられる。これらの電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７の形成方法の中でも特に、塗布法を用いることが好ましい。なお、電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７となる有機化合物の溶媒溶解性が低い場合には、真空蒸着法、ＥＳＤＵＳ法を用いることが好ましい。
【0248】
塗布法を用いて電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７を形成する場合には、電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７となる有機化合物をそれぞれ溶媒に溶解することにより、電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７となる有機化合物をそれぞれ含む有機化合物溶液を形成する。
【0249】
電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７となる有機化合物を溶解するために用いる溶媒としては、例えば、キシレン、トルエン、シクロヘキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒等が好ましく、これらを単独または混合して用いることができる。
【0250】
電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７となる有機化合物を含む有機化合物溶液を塗布する方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることができる。これらの塗布法の中でも、膜厚をより制御しやすいという点で、スピンコート法やスリットコート法を用いることが好ましい。
【0251】
次に、正孔輸送層７上に正孔注入層８と、陽極９とをこの順に形成する。
正孔注入層８が無機材料からなるものである場合、正孔注入層８は、例えば、酸化物層４と同様にして形成できる。
正孔輸送層９が有機材料からなるものである場合、正孔注入層８は、例えば、電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７と同様にして形成できる。
陽極９は、例えば、陰極３と同様にして形成できる。
以上の工程により、図１に示す有機ＥＬ素子１が得られる。
正孔注入層８が無機材料からなるものである場合、正孔注入層８は、例えば、酸化物層４と同様にして形成できる。
正孔輸送層９が有機材料からなるものである場合、正孔注入層８は、例えば、電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７と同様にして形成できる。
陽極９は、例えば、陰極３と同様にして形成できる。
以上の工程により、図１に示す有機ＥＬ素子１が得られる。
【0252】
「封止方法」
図１に示す有機ＥＬ素子１を封止する場合には、有機ＥＬ素子の封止に用いられる通常の方法を使用して封止できる。
図１に示す有機ＥＬ素子１を封止する場合には、有機ＥＬ素子の封止に用いられる通常の方法を使用して封止できる。
【0253】
本実施形態の有機ＥＬ素子１は、上述したｐＫａが１以上の有機材料である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む有機薄膜からなる電子注入層５を有しているため、第１材料が第２材料からプロトン（Ｈ＋）を引き抜くことにより、マイナス電荷が生じ、優れた電子注入性が得られる。したがって、陰極３から発光層６への電子注入・電子輸送の速度が速く、駆動電圧の低い有機ＥＬ素子１となる。
また、上述したように、上述したｐＫａが１以上の有機材料である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む有機薄膜が積層膜であって、第２材料によって形成される層が第１材料によって形成される電子注入層とは異なる層である有機ＥＬ素子１も本発明の有機ＥＬ素子の別の実施形態である。このような実施形態の有機ＥＬ素子においても、陰極３から発光層６への電子注入・電子輸送の速度が速く、駆動電圧の低い有機ＥＬ素子１となる。
また、上述したように、上述したｐＫａが１以上の有機材料である第１材料と、電子を輸送する第２材料とを含む有機薄膜が積層膜であって、第２材料によって形成される層が第１材料によって形成される電子注入層とは異なる層である有機ＥＬ素子１も本発明の有機ＥＬ素子の別の実施形態である。このような実施形態の有機ＥＬ素子においても、陰極３から発光層６への電子注入・電子輸送の速度が速く、駆動電圧の低い有機ＥＬ素子１となる。
【0254】
「他の例」
本発明の有機ＥＬ素子は、上述した実施形態において説明した有機ＥＬ素子に限定されるものではない。
具体的には、上述した実施形態においては、有機薄膜が電子注入層として機能する場合を例に挙げて説明したが、本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と発光層との間に有機薄膜を有していればよい。したがって、有機薄膜は、電子注入層に限定されるものではなく、電子注入層と電子輸送層とを兼ねる層として設けられていてもよいし、電子輸送層として設けられていてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子は、上述した実施形態において説明した有機ＥＬ素子に限定されるものではない。
具体的には、上述した実施形態においては、有機薄膜が電子注入層として機能する場合を例に挙げて説明したが、本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と発光層との間に有機薄膜を有していればよい。したがって、有機薄膜は、電子注入層に限定されるものではなく、電子注入層と電子輸送層とを兼ねる層として設けられていてもよいし、電子輸送層として設けられていてもよい。
【0255】
また、図１に示す有機ＥＬ素子１においては、無機の酸化物層４、電子輸送層１０、正孔輸送層７、正孔注入層８は、必要に応じて形成すればよく、設けられていなくてもよい。
また、陰極３、酸化物層４、電子注入層５、電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７、正孔注入層８、陽極９の各層は、１層で形成されているものであってもよいし、２層以上からなるものであってもよい。
また、陰極３、酸化物層４、電子注入層５、電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７、正孔注入層８、陽極９の各層は、１層で形成されているものであってもよいし、２層以上からなるものであってもよい。
【0256】
また、図１に示す有機ＥＬ素子１においては、図１に示す各層の間に他の層を有するものであってもよい。具体的には、有機ＥＬ素子の特性をさらに向上させる等の理由から、必要に応じて、電子阻止層などを有していてもよい。
【0257】
また、上述した実施形態では、基板２と発光層６との間に陰極３が配置された逆構造の有機ＥＬ素子を例に挙げて説明したが、基板と発光層との間に陽極が配置された順構造のものであってもよい。
【0258】
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層などの材料を適宜選択することによって発光色を変化させることができるし、カラーフィルター等を併用して所望の発光色を得ることもできる。そのため、表示装置の発光部位や照明装置として好適に用いることができる。
【0259】
本発明の表示装置は、陰極と発光層との間に有機薄膜を有し、生産性に優れ、駆動電圧が低い本発明の有機ＥＬ素子を備える。このため、表示装置として好ましいものである。
また、本発明の照明装置は、生産性に優れ、駆動電圧が低い本発明の有機ＥＬ素子を備える。このため、照明装置として好ましいものである。
また、本発明の照明装置は、生産性に優れ、駆動電圧が低い本発明の有機ＥＬ素子を備える。このため、照明装置として好ましいものである。
【0260】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の有機薄膜は、例えば、有機薄膜太陽電池、薄膜トランジスタなどのデバイスに用いることができる。
本発明の有機薄膜太陽電池は、有機薄膜を含む。例えば、有機薄膜を有機薄膜太陽電池の電子注入層に用いた場合、有機薄膜の第１材料が第２材料からプロトン（Ｈ＋）を引き抜くことにより、マイナス電荷が生じるため、電子輸送の速度が速く、高い発電効率が得られる。したがって、有機薄膜太陽電池として好ましいものである。
また、本発明の薄膜トランジスタは、有機薄膜を含む。例えば、薄膜トランジスタのチャネル層を有機薄膜で形成した場合、電子移動度の高いチャネル層が得られる。
また、電極上に該有機薄膜を形成した場合、接触抵抗の低減が期待できる。
本発明の有機薄膜太陽電池は、有機薄膜を含む。例えば、有機薄膜を有機薄膜太陽電池の電子注入層に用いた場合、有機薄膜の第１材料が第２材料からプロトン（Ｈ＋）を引き抜くことにより、マイナス電荷が生じるため、電子輸送の速度が速く、高い発電効率が得られる。したがって、有機薄膜太陽電池として好ましいものである。
また、本発明の薄膜トランジスタは、有機薄膜を含む。例えば、薄膜トランジスタのチャネル層を有機薄膜で形成した場合、電子移動度の高いチャネル層が得られる。
また、電極上に該有機薄膜を形成した場合、接触抵抗の低減が期待できる。
【実施例】
【0261】
「実施例１、２」
（有機ＥＬ素子の作製）
以下に示す方法により、図１に示す有機ＥＬ素子１を製造し、評価した。
［工程１］
基板２として、ＩＴＯからなる幅３ｍｍにパターニングされた電極（陰極３）を有する平均厚さ０．７ｍｍの市販の透明ガラス基板を用意した。
そして、陰極３を有する基板２を、アセトン中、イソプロパノール中でそれぞれ１０分間ずつ超音波洗浄し、イソプロパノール中で５分間煮沸した。その後、陰極３を有する基板２を、イソプロパノール中から取り出し、窒素ブローにより乾燥させ、ＵＶオゾン洗浄を２０分間行った。
（有機ＥＬ素子の作製）
以下に示す方法により、図１に示す有機ＥＬ素子１を製造し、評価した。
［工程１］
基板２として、ＩＴＯからなる幅３ｍｍにパターニングされた電極（陰極３）を有する平均厚さ０．７ｍｍの市販の透明ガラス基板を用意した。
そして、陰極３を有する基板２を、アセトン中、イソプロパノール中でそれぞれ１０分間ずつ超音波洗浄し、イソプロパノール中で５分間煮沸した。その後、陰極３を有する基板２を、イソプロパノール中から取り出し、窒素ブローにより乾燥させ、ＵＶオゾン洗浄を２０分間行った。
【0262】
［工程２］
［工程１］において洗浄した陰極３の形成されている基板２を、亜鉛金属ターゲットを持つミラトロンスパッタ装置の基板ホルダーに固定した。スパッタ装置のチャンバー内を、約１×１０－４Ｐａの圧力となるまで減圧した後、アルゴンと酸素を導入した状態でスパッタし、基板２の陰極３上に膜厚約７ｎｍの酸化亜鉛層（酸化物層４）を作製した。なお、酸化亜鉛層を作製する際には、電極取り出しのために、ＩＴＯ電極（陰極３）上の一部に酸化亜鉛が成膜されないようにした。酸化物層４を成膜した基板２に、大気下で４００℃、１時間のアニールを行った。
［工程１］において洗浄した陰極３の形成されている基板２を、亜鉛金属ターゲットを持つミラトロンスパッタ装置の基板ホルダーに固定した。スパッタ装置のチャンバー内を、約１×１０－４Ｐａの圧力となるまで減圧した後、アルゴンと酸素を導入した状態でスパッタし、基板２の陰極３上に膜厚約７ｎｍの酸化亜鉛層（酸化物層４）を作製した。なお、酸化亜鉛層を作製する際には、電極取り出しのために、ＩＴＯ電極（陰極３）上の一部に酸化亜鉛が成膜されないようにした。酸化物層４を成膜した基板２に、大気下で４００℃、１時間のアニールを行った。
【0263】
［工程３］
次に、酸化物層４上に電子注入層５として、以下に示す方法により、第１材料と第２材料とを含む有機薄膜を形成した。
第２材料として用いたホウ素化合物は、式（１）で示されるホウ素化合物Ａであり、下記の（合成例１）～（合成例３）を行うことにより製造した。
（合成例１）
下記一般式（３１）で表されるホウ素含有化合物を、以下に示す方法により合成した。
次に、酸化物層４上に電子注入層５として、以下に示す方法により、第１材料と第２材料とを含む有機薄膜を形成した。
第２材料として用いたホウ素化合物は、式（１）で示されるホウ素化合物Ａであり、下記の（合成例１）～（合成例３）を行うことにより製造した。
（合成例１）
下記一般式（３１）で表されるホウ素含有化合物を、以下に示す方法により合成した。
【0264】
【化33】
【0265】
アルゴン雰囲気下で、一般式（３０）で表される５－ブロモ－２－（４－ブロモフェニル）ピリジン（９４ｍｇ、０．３０ｍｍｏｌ）を含むジクロロメタン溶液（０．３ｍｌ）に、エチルジイソプロピルアミン（３９ｍｇ、０．３０ｍｍｏｌ）を加えた。その後、０℃で三臭化ホウ素（１．０Ｍジクロロメタン溶液、０．９ｍｌ、０．９ｍｍｏｌ）を加え、室温で９時間攪拌して反応させた。その後、反応溶液を０℃まで冷却し、飽和炭酸カリウム水溶液を加え、クロロホルムで抽出した。そして、有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させて濾過した。その後、濾液をロータリーエバポレーターで濃縮し、生成した白色固体を濾取し、ヘキサンで洗浄して、上記一般式（３１）で表されるホウ素含有化合物（４０ｍｇ、０．０８２ｍｍｏｌ）を収率２８％で得た。
【0266】
得られたホウ素含有化合物の同定は１Ｈ－ＮＭＲを用いて行った。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：７．５７－７．５９（ｍ，２Ｈ），７．８０（ｄｄ，Ｊ＝８．４，０．６Ｈｚ，１Ｈ），７．９９（ｓ，１Ｈ），８．２７（ｄｄ，Ｊ＝８．４，２．１Ｈｚ，１Ｈ），９．０１（ｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）．
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：７．５７－７．５９（ｍ，２Ｈ），７．８０（ｄｄ，Ｊ＝８．４，０．６Ｈｚ，１Ｈ），７．９９（ｓ，１Ｈ），８．２７（ｄｄ，Ｊ＝８．４，２．１Ｈｚ，１Ｈ），９．０１（ｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）．
【0267】
（合成例２）
上記一般式（３１）で表されるホウ素含有化合物を用いて、下記一般式（１６－４０）で表されるホウ素含有化合物を、以下に示す方法により合成した。
上記一般式（３１）で表されるホウ素含有化合物を用いて、下記一般式（１６－４０）で表されるホウ素含有化合物を、以下に示す方法により合成した。
【0268】
【化34】
【0269】
５０ｍＬの２口フラスコにマグネシウム（５６１ｍｇ，２３．１ｍｍｏｌ）を入れ、反応容器内を窒素雰囲気にした。その後、シクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ）（１０ｍＬ）を入れ、ヨウ素をひとかけら投入し、着色がなくなるまで攪拌した。次いで、反応容器内に２，２’－ジブロモビフェニル（３．０ｇ，９．６ｍｍｏｌ）のシクロペンチルメチルエーテル溶液（９ｍＬ）を滴下し、室温で１２時間、５０℃で１時間攪拌し、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬を調製した。
【0270】
別の２００ｍＬの３つ口フラスコに、上記一般式（３１）で表されるホウ素含有化合物（３．７１ｇ，７．７ｍｍｏｌ）を入れて窒素雰囲気下にし、トルエン（７７ｍＬ）を入れた。これを－７８℃にて攪拌しながら上記Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬をキャヌラーで一度に加えた。１０分間攪拌した後、室温まで昇温し、さらに１２時間攪拌した。この反応溶液に水を加え、トルエンで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させて濾過した。その後、ろ液を濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィーで精製することにより上記一般式（１６－４０）で表されるホウ素含有化合物３．０ｇ（収率８２％）得た。
【0271】
得られたホウ素含有化合物の同定は１Ｈ－ＮＭＲを用いて行った。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：６．８５（ｄ，Ｊ＝７．０４Ｈｚ，２Ｈ），７．０５（ｔ，Ｊ＝７．１９Ｈｚ，２Ｈ），７．３２（ｔ，Ｊ＝７．４８Ｈｚ，２Ｈ），７．４７（ｓ、１Ｈ）７．４９－７．５７（ｍ、１Ｈ），７．７４－７．８４（ｍ，３Ｈ），７．９０－８．００（ｍ，２Ｈ），８．０７－８．２０（ｍ，１Ｈ）．
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：６．８５（ｄ，Ｊ＝７．０４Ｈｚ，２Ｈ），７．０５（ｔ，Ｊ＝７．１９Ｈｚ，２Ｈ），７．３２（ｔ，Ｊ＝７．４８Ｈｚ，２Ｈ），７．４７（ｓ、１Ｈ）７．４９－７．５７（ｍ、１Ｈ），７．７４－７．８４（ｍ，３Ｈ），７．９０－８．００（ｍ，２Ｈ），８．０７－８．２０（ｍ，１Ｈ）．
【0272】
（合成例３）
一般式（１６－４０）で表されるホウ素含有化合物を用いて、下記一般式（１）で表されるホウ素化合物Ａを、以下に示す方法により合成した。
一般式（１６－４０）で表されるホウ素含有化合物を用いて、下記一般式（１）で表されるホウ素化合物Ａを、以下に示す方法により合成した。
【0273】
【化35】
【0274】
５０ｍＬの二口フラスコに、一般式（１６－４０）で表されるホウ素含有化合物（２．５０ｇ，５．２６ｍｍｏｌ）、一般式（３２）で表される６－トリ（ｎ－ブチルスタニル）－２，２’－ビピリジン（５．６２ｇ，１２．６ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（６１０ｍｇ，０．５３ｍｍｏｌ）、トルエン（２６ｍＬ）を入れた。その後、フラスコ内を窒素雰囲気とし、１２０℃で２４時間攪拌し、反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却して濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィーで精製することにより一般式（１）で表されるホウ素化合物Ａを２．０ｇ（収率６０％）得た。
【0275】
得られたホウ素化合物Ａの同定は１Ｈ－ＮＭＲを用いて行った。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：６．６．９６（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，２Ｈ），７．０４（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），７．２９－７．３５（ｍ，４Ｈ），７．４９（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．７３－７．８５（ｍ，７Ｈ），８．０１（ｄ，Ｊ＝０．８Ｈｚ，１Ｈ），８．１６（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），８．２３（ｄ，Ｊ＝８．６Ｈｚ，１Ｈ），８．３０－８．４２（ｍ，５Ｈ），８．６０（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），８．６６－８．６７（ｍ，２Ｈ），８．８９（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ）．
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：６．６．９６（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，２Ｈ），７．０４（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），７．２９－７．３５（ｍ，４Ｈ），７．４９（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．７３－７．８５（ｍ，７Ｈ），８．０１（ｄ，Ｊ＝０．８Ｈｚ，１Ｈ），８．１６（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），８．２３（ｄ，Ｊ＝８．６Ｈｚ，１Ｈ），８．３０－８．４２（ｍ，５Ｈ），８．６０（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），８．６６－８．６７（ｍ，２Ｈ），８．８９（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ）．
【0276】
次に、以下に示す方法により、第１材料と第２材料とを含む有機薄膜を、酸化物層４上に電子注入層５として形成した。
まず、ホウ素化合物と環状ピリジン系化合物（重量比１：０：０３）をシクロペンタノンに溶解し（濃度は１重量％）、塗料組成物を得た。次に、［工程２］で作製した陰極３および酸化物層４の形成されている基板２をスピンコーターに設置した。そして、塗料組成物を酸化物層４上に滴下しながら、基板２を毎分３０００回転で３０秒間回転させて塗膜を形成した。その後、ホットプレートを用いて窒素雰囲気下で１２０℃、２時間のアニール処理を施し、電子注入層５を形成した。得られた電子注入層５の平均厚さは３０ｎｍであった。
第１材料である環状ピリジン系化合物として、実施例１では下記化合物１を、実施例２では下記化合物２を用いた。
まず、ホウ素化合物と環状ピリジン系化合物（重量比１：０：０３）をシクロペンタノンに溶解し（濃度は１重量％）、塗料組成物を得た。次に、［工程２］で作製した陰極３および酸化物層４の形成されている基板２をスピンコーターに設置した。そして、塗料組成物を酸化物層４上に滴下しながら、基板２を毎分３０００回転で３０秒間回転させて塗膜を形成した。その後、ホットプレートを用いて窒素雰囲気下で１２０℃、２時間のアニール処理を施し、電子注入層５を形成した。得られた電子注入層５の平均厚さは３０ｎｍであった。
第１材料である環状ピリジン系化合物として、実施例１では下記化合物１を、実施例２では下記化合物２を用いた。
【0277】
【化36】
【0278】
［工程４］
次に、電子注入層５までの各層が形成された基板２を、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。また、下記一般式（２４）で示されるビス［２－（２－ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（Ｚｎ（ＢＴＺ）２）と、下記一般式（２５）で示されるトリス［１－フェニルイソキノリン］イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）と、下記一般式（２６）で示されるＮ，Ｎ’－ジ（１－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン（α－ＮＰＤ）と、下記一般式（２７）で示されるＮ４，Ｎ４’－ビス（ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン－４－イル）－Ｎ４，Ｎ４’－ジフェニルビフェニルー４，４’－ジアミン（ＤＢＴＰＢ）と、下記一般式（２８）で示される１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン－２，３，６，７，１０，１１－ヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ－ＣＮ）と、Ａｌとを、それぞれアルミナルツボに入れて蒸着源としてセットした。
次に、電子注入層５までの各層が形成された基板２を、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。また、下記一般式（２４）で示されるビス［２－（２－ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（Ｚｎ（ＢＴＺ）２）と、下記一般式（２５）で示されるトリス［１－フェニルイソキノリン］イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）と、下記一般式（２６）で示されるＮ，Ｎ’－ジ（１－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン（α－ＮＰＤ）と、下記一般式（２７）で示されるＮ４，Ｎ４’－ビス（ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン－４－イル）－Ｎ４，Ｎ４’－ジフェニルビフェニルー４，４’－ジアミン（ＤＢＴＰＢ）と、下記一般式（２８）で示される１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン－２，３，６，７，１０，１１－ヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ－ＣＮ）と、Ａｌとを、それぞれアルミナルツボに入れて蒸着源としてセットした。
【0279】
【化37】
【0280】
そして、真空蒸着装置のチャンバー内を１×１０－５Ｐａの圧力となるまで減圧して、抵抗加熱による真空蒸着法により、電子輸送層１０、発光層６、正孔輸送層７、正孔注入層８、陽極９を連続して形成した。
【0281】
まず、Ｚｎ（ＢＴＺ）２からなる厚み１０ｎｍの電子輸送層１０を形成した。続いて、Ｚｎ（ＢＴＺ）２をホスト、Ｉｒ（ｐｉｑ）３をドーパントとして３０ｎｍ共蒸着し、発光層６を成膜した。この時、ドープ濃度は、Ｉｒ（ｐｉｑ）３が発光層６全体に対して６質量％となるようにした。次に、発光層６まで形成した基板２上に、ＤＢＴＰＢを１０ｎｍ、α－ＮＰＤを３０ｎｍ成膜し、正孔輸送層７を形成した。さらに、ＨＡＴ－ＣＮを１０ｎｍ成膜し、正孔注入層８を形成した。次に、正孔注入層８まで形成した基板２上に、真空蒸着法によりアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陽極９を成膜した。
【0282】
なお、陽極９は、ステンレス製の蒸着マスクを用いて蒸着面が幅３ｍｍの帯状になるように形成し、作製した有機ＥＬ素子の発光面積を９ｍｍ２とした。
【0283】
［工程５］
次に、陽極９までの各層を形成した基板２を、凹状の空間を有するガラスキャップ（封止容器）に収容し、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂からなるシール材を充填することにより封止し、実施例１、２の有機ＥＬ素子を得た。
次に、陽極９までの各層を形成した基板２を、凹状の空間を有するガラスキャップ（封止容器）に収容し、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂からなるシール材を充填することにより封止し、実施例１、２の有機ＥＬ素子を得た。
【0284】
「比較例１」
環状ピリジン系化合物を用いないこと以外は実施例１、２と同様にして、比較例１の有機ＥＬ素子を作製した。
環状ピリジン系化合物を用いないこと以外は実施例１、２と同様にして、比較例１の有機ＥＬ素子を作製した。
【0285】
このようにして得られた実施例１、２および比較例１の素子に対して、ケースレー社製の「２４００型ソースメーター」を用いて電圧を印加し、コニカミノルタ社製の「ＬＳ－１００」を用いて輝度を測定し、印加電圧と輝度の関係を調べた。また、印加電圧と電流密度の関係を調べた。更に得られた輝度－電圧－電流値の相関より、電流密度と外部量子効率との関係を算出した。
これらの結果を図２～４に示す。
これらの結果を図２～４に示す。
【0286】
図２～４からわかるとおり、環状ピリジン系化合物を電子注入層にドープした実施例１、２の素子では、比較例１の素子に比べ、低い印加電圧で高い輝度が得られており、外部量子効率も高い。これは、環状ピリジン系化合物がｎ型のドーパントとして働いた結果、電子注入性・輸送性が改善した結果であると考えられる。
【0287】
「実施例３」
（有機ＥＬ素子の作製）
以下に示す方法により、図５に示す有機ＥＬ素子を製造し、評価した。なお正孔輸送層７、及び、発光層３の成膜は真空蒸着法により行い、正孔注入層８のみ塗布法により成膜した。
［工程１］
基板２として、ＩＴＯからなる幅３ｍｍにパターニングされた電極(陽極)を有する平均厚さ０．７ｍｍの市販の透明ガラス基板を用意した。
そして、陽極９を有する基板２を、アセトン中、イソプロパノール中でそれぞれ１０分間ずつ超音波洗浄し、イソプロパノール中で５分間煮沸した。その後、陽極を有する基板２を、イソプロパノール中から取り出し、窒素ブローにより乾燥させ、ＵＶオゾン洗浄を２０分間行った。
（有機ＥＬ素子の作製）
以下に示す方法により、図５に示す有機ＥＬ素子を製造し、評価した。なお正孔輸送層７、及び、発光層３の成膜は真空蒸着法により行い、正孔注入層８のみ塗布法により成膜した。
［工程１］
基板２として、ＩＴＯからなる幅３ｍｍにパターニングされた電極(陽極)を有する平均厚さ０．７ｍｍの市販の透明ガラス基板を用意した。
そして、陽極９を有する基板２を、アセトン中、イソプロパノール中でそれぞれ１０分間ずつ超音波洗浄し、イソプロパノール中で５分間煮沸した。その後、陽極を有する基板２を、イソプロパノール中から取り出し、窒素ブローにより乾燥させ、ＵＶオゾン洗浄を２０分間行った。
【0288】
［工程２］
［工程１］において洗浄した陽極が形成されている基板に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる厚み３０ｎｍの正孔注入層８を形成した。続いて、α－ＮＰＤからなる厚み４０ｎｍの正孔輸送層７を形成し、その上にＡｌｑ３からなる厚み１０ｎｍの発光層６を成膜した。次に、下記式（２９）のＴｍＰＰｙＴｚと上記化合物１を共蒸着することで形成される厚み３０ｎｍの電子注入層５を形成した。この時、ドープ濃度は、化合物１が電子注入層５全体に対して１０質量％となるようにした。電子注入層５まで形成した基板２上に、真空蒸着法によりアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極３を成膜した。
［工程１］において洗浄した陽極が形成されている基板に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる厚み３０ｎｍの正孔注入層８を形成した。続いて、α－ＮＰＤからなる厚み４０ｎｍの正孔輸送層７を形成し、その上にＡｌｑ３からなる厚み１０ｎｍの発光層６を成膜した。次に、下記式（２９）のＴｍＰＰｙＴｚと上記化合物１を共蒸着することで形成される厚み３０ｎｍの電子注入層５を形成した。この時、ドープ濃度は、化合物１が電子注入層５全体に対して１０質量％となるようにした。電子注入層５まで形成した基板２上に、真空蒸着法によりアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極３を成膜した。
【0289】
【化38】
【0290】
［工程３］
次に、陰極３までの各層を形成した基板を、凹状の空間を有するガラスキャップ（封止容器）に収容し、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂からなるシール材を充填することにより封止し、実施例３の有機ＥＬ素子を得た。
次に、陰極３までの各層を形成した基板を、凹状の空間を有するガラスキャップ（封止容器）に収容し、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂からなるシール材を充填することにより封止し、実施例３の有機ＥＬ素子を得た。
【0291】
「比較例２」
環状ピリジン系化合物（化合物１）を用いないこと以外は実施例３と同様にして、比較例２の有機ＥＬ素子を作製した。
環状ピリジン系化合物（化合物１）を用いないこと以外は実施例３と同様にして、比較例２の有機ＥＬ素子を作製した。
【0292】
このようにして得られた実施例３の素子および比較例２の素子に対して、実施例１の素子と同様の方法により、印加電圧と輝度の関係、印加電圧と電流密度の関係を調べ、電流密度と外部量子効率との関係を算出した。
これらの結果を図６～８に示す。
これらの結果を図６～８に示す。
【0293】
図６～８からわかるとおり、環状ピリジン系化合物を電子注入層にドープした実施例３の素子では、比較例２の素子に比べ、低い印加電圧で高い輝度が得られており、外部量子効率も高い。これは、環状ピリジン系化合物がｎ型のドーパントとして働いた結果、電子注入性・輸送性が改善した結果であると考えられる。
【0294】
「比較例３」
［工程２］を以下の［工程２－１］のように変更した以外は実施例３と同様にして、図９に示す構造の比較例３の有機ＥＬ素子を作製した。なお正孔輸送層７、及び、発光層３の成膜は真空蒸着法により行い、正孔注入層８のみ塗布法により成膜した。
［工程２－１］
［工程１］において洗浄した陽極が形成されている基板に、ヘレウス社製Ｃｌｅｖｉｏｕｓ ＨＩＬ１．５からなる厚み３０ｎｍの正孔注入層８を形成した。続いて、ａ－ＮＰＤからなる厚み４０ｎｍの正孔輸送層７を形成し、Ｚｎ（ＢＴＺ）２とＩｒ（ｐｉｑ）３を６重量％ドープした層からなる厚み２５ｎｍの発光層６を成膜した。次に、３０ｎｍのＣ６０からなる電子輸送層１０を真空蒸着法により形成した。次に、ＬｉＦを１ｎｍ蒸着し電子注入層５を形成した。さらに、真空蒸着法によりアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極３を成膜した。
［工程２］を以下の［工程２－１］のように変更した以外は実施例３と同様にして、図９に示す構造の比較例３の有機ＥＬ素子を作製した。なお正孔輸送層７、及び、発光層３の成膜は真空蒸着法により行い、正孔注入層８のみ塗布法により成膜した。
［工程２－１］
［工程１］において洗浄した陽極が形成されている基板に、ヘレウス社製Ｃｌｅｖｉｏｕｓ ＨＩＬ１．５からなる厚み３０ｎｍの正孔注入層８を形成した。続いて、ａ－ＮＰＤからなる厚み４０ｎｍの正孔輸送層７を形成し、Ｚｎ（ＢＴＺ）２とＩｒ（ｐｉｑ）３を６重量％ドープした層からなる厚み２５ｎｍの発光層６を成膜した。次に、３０ｎｍのＣ６０からなる電子輸送層１０を真空蒸着法により形成した。次に、ＬｉＦを１ｎｍ蒸着し電子注入層５を形成した。さらに、真空蒸着法によりアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極３を成膜した。
【0295】
「実施例４」
［工程２］を以下の［工程２－２］のように変更した以外は実施例３と同様にして、図１０に示す構造の実施例４の有機ＥＬ素子を作製した。なお正孔輸送層７、及び、発光層３の成膜は真空蒸着法により行い、正孔注入層８のみ塗布法により成膜した。
［工程２－２］
［工程１］において洗浄した陽極が形成されている基板に、ヘレウス社製Ｃｌｅｖｉｏｕｓ ＨＩＬ１．５からなる厚み３０ｎｍの正孔注入層８を形成した。続いて、ａ－ＮＰＤからなる厚み４０ｎｍの正孔輸送層７を形成し、Ｚｎ（ＢＴＺ）２とＩｒ（ｐｉｑ）３を６重量％ドープした層からなる厚み２５ｎｍの発光層６を成膜した。次に、３０ｎｍのＣ６０からなる電子輸送層１０を真空蒸着法により形成した。次に上記化合物１を１ｎｍ蒸着することで中間層１１を形成し、ＬｉＦを１ｎｍ蒸着し電子注入層５を形成した。さらに、真空蒸着法によりアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極３を成膜した。
［工程２］を以下の［工程２－２］のように変更した以外は実施例３と同様にして、図１０に示す構造の実施例４の有機ＥＬ素子を作製した。なお正孔輸送層７、及び、発光層３の成膜は真空蒸着法により行い、正孔注入層８のみ塗布法により成膜した。
［工程２－２］
［工程１］において洗浄した陽極が形成されている基板に、ヘレウス社製Ｃｌｅｖｉｏｕｓ ＨＩＬ１．５からなる厚み３０ｎｍの正孔注入層８を形成した。続いて、ａ－ＮＰＤからなる厚み４０ｎｍの正孔輸送層７を形成し、Ｚｎ（ＢＴＺ）２とＩｒ（ｐｉｑ）３を６重量％ドープした層からなる厚み２５ｎｍの発光層６を成膜した。次に、３０ｎｍのＣ６０からなる電子輸送層１０を真空蒸着法により形成した。次に上記化合物１を１ｎｍ蒸着することで中間層１１を形成し、ＬｉＦを１ｎｍ蒸着し電子注入層５を形成した。さらに、真空蒸着法によりアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極３を成膜した。
【0296】
「実施例５」
［工程２］を以下の［工程２－３］のように変更した以外は実施例３と同様にして、図１１に示す構造の実施例５の有機ＥＬ素子を作製した。なお正孔輸送層７、及び、発光層３の成膜は真空蒸着法により行い、正孔注入層８のみ塗布法により成膜した。
［工程２－３］
［工程１］において洗浄した陽極が形成されている基板に、ヘレウス社製Ｃｌｅｖｉｏｕｓ ＨＩＬ１．５からなる厚み３０ｎｍの正孔注入層８を形成した。続いて、ａ－ＮＰＤからなる厚み４０ｎｍの正孔輸送層７を形成し、Ｚｎ（ＢＴＺ）２中にＩｒ（ｐｉｑ）３を６重量％ドープした層からなる厚み２５ｎｍの発光層６を成膜した。次に、Ｃ６０中に上記化合物１を１０重量％ドープした層からなる厚み３０ｎｍの電子輸送層１０を成膜した。次に、ＬｉＦを１ｎｍ蒸着し電子注入層５を形成した。さらに、真空蒸着法によりアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極３を成膜した。
［工程２］を以下の［工程２－３］のように変更した以外は実施例３と同様にして、図１１に示す構造の実施例５の有機ＥＬ素子を作製した。なお正孔輸送層７、及び、発光層３の成膜は真空蒸着法により行い、正孔注入層８のみ塗布法により成膜した。
［工程２－３］
［工程１］において洗浄した陽極が形成されている基板に、ヘレウス社製Ｃｌｅｖｉｏｕｓ ＨＩＬ１．５からなる厚み３０ｎｍの正孔注入層８を形成した。続いて、ａ－ＮＰＤからなる厚み４０ｎｍの正孔輸送層７を形成し、Ｚｎ（ＢＴＺ）２中にＩｒ（ｐｉｑ）３を６重量％ドープした層からなる厚み２５ｎｍの発光層６を成膜した。次に、Ｃ６０中に上記化合物１を１０重量％ドープした層からなる厚み３０ｎｍの電子輸送層１０を成膜した。次に、ＬｉＦを１ｎｍ蒸着し電子注入層５を形成した。さらに、真空蒸着法によりアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極３を成膜した。
【0297】
このようにして得られた比較例３および実施例４、５の素子に対して、実施例１の素子と同様の方法に、印加電圧と輝度の関係、印加電圧と電流密度の関係を調べ、電流密度と外部量子効率との関係を算出した。また、ケースレー社製の「２４００型ソースメーター」を用いて電圧を印加し、コニカミノルタ社製の「ＬＳ－１００」を用いて輝度を測定し、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２として連続駆動し、経過時間に対する輝度の変化を調べた。
これらの結果を図１２～１５に示す。
これらの結果を図１２～１５に示す。
【0298】
図１２～１５から以下のことがわかった。
比較例３は、基板上に陽極が形成された、いわゆる順構造の有機ＥＬ素子を一般的な作り方で作製したものであり、電子輸送材料であるＣ６０上に電子注入材料であるＬｉＦを蒸着し、素子を作製している。ＬｉＦ等アルカリ金属は電子注入性に優れるものの、例えばＬｉイオンとして素子内に拡散し、その拡散がＯＬＥＤの安定性を低下させることが広く知られている。
一方、実施例４ではＣ６０とＬｉＦの間に化合物１の超薄膜を挿入している。化合物１を挿入したことで駆動電圧の増加は観測されず、比較例３とほぼ同等の初期特性が得られている。一方、駆動寿命には大きな差が観測され、実施例４の方が大幅に長い寿命が得られていることがわかる。また、Ｃ６０と化合物１を混合して電子輸送層を形成した実施例５でも、比較例３と比べ大幅に寿命が長いことがわかった。
したがって、化合物１はアルカリ金属を用いたＯＬＥＤの長寿命化にも有効であることがわかった。
比較例３は、基板上に陽極が形成された、いわゆる順構造の有機ＥＬ素子を一般的な作り方で作製したものであり、電子輸送材料であるＣ６０上に電子注入材料であるＬｉＦを蒸着し、素子を作製している。ＬｉＦ等アルカリ金属は電子注入性に優れるものの、例えばＬｉイオンとして素子内に拡散し、その拡散がＯＬＥＤの安定性を低下させることが広く知られている。
一方、実施例４ではＣ６０とＬｉＦの間に化合物１の超薄膜を挿入している。化合物１を挿入したことで駆動電圧の増加は観測されず、比較例３とほぼ同等の初期特性が得られている。一方、駆動寿命には大きな差が観測され、実施例４の方が大幅に長い寿命が得られていることがわかる。また、Ｃ６０と化合物１を混合して電子輸送層を形成した実施例５でも、比較例３と比べ大幅に寿命が長いことがわかった。
したがって、化合物１はアルカリ金属を用いたＯＬＥＤの長寿命化にも有効であることがわかった。
【0299】
「比較例４」
［工程２－１］において、Ｃ６０の代わりに下記式（３３）のＴｍＰｙＰＢを用いて真空蒸着法により電子輸送層１０を形成したこと以外は比較例３と同様にして、図９に示す構造の比較例４の有機ＥＬ素子を作製した。
［工程２－１］において、Ｃ６０の代わりに下記式（３３）のＴｍＰｙＰＢを用いて真空蒸着法により電子輸送層１０を形成したこと以外は比較例３と同様にして、図９に示す構造の比較例４の有機ＥＬ素子を作製した。
【0300】
「実施例６」
［工程２－２］において、Ｃ６０の代わりに下記式（３３）のＴｍＰｙＰＢを用いて真空蒸着法により電子輸送層１０を形成したこと以外は実施例４と同様にして、図１０に示す構造の実施例６の有機ＥＬ素子を作製した。
［工程２－２］において、Ｃ６０の代わりに下記式（３３）のＴｍＰｙＰＢを用いて真空蒸着法により電子輸送層１０を形成したこと以外は実施例４と同様にして、図１０に示す構造の実施例６の有機ＥＬ素子を作製した。
【0301】
【化39】
【0302】
このようにして得られた比較例４の素子および実施例６の素子に対して、実施例１の素子と同様の方法により、印加電圧と輝度の関係、印加電圧と電流密度の関係を調べ、電流密度と外部量子効率との関係を算出した。また、実施例４の素子等と同様の方法により、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２として連続駆動し、経過時間に対する輝度の変化を調べた。
これらの結果を図１６～１９に示す。
これらの結果を図１６～１９に示す。
【0303】
図１６～１９から以下のことがわかった。
実施例６および比較例４は、Ｃ６０を用いた実施例４と比較例３と同様の比較を、電子輸送層にＴｍＰｙＰＢを用いて行ったものである。
実施例６ではＴｍＰｙＰＢとＬｉＦの間に化合物１の超薄膜を挿入した一方、比較例４では比較例３同様に一般的な構造で素子を作製した。化合物１を挿入したことで駆動電圧の増加は観測されず、比較例４とほぼ同等の初期特性が得られている。一方、駆動寿命には大きな差が観測され、実施例６の方が大幅に長い寿命が得られていることがわかる。
したがって、化合物１は電子輸送層の材料として有機化合物を用いたＯＬＥＤの長寿命化にも有効であることがわかった。
実施例６および比較例４は、Ｃ６０を用いた実施例４と比較例３と同様の比較を、電子輸送層にＴｍＰｙＰＢを用いて行ったものである。
実施例６ではＴｍＰｙＰＢとＬｉＦの間に化合物１の超薄膜を挿入した一方、比較例４では比較例３同様に一般的な構造で素子を作製した。化合物１を挿入したことで駆動電圧の増加は観測されず、比較例４とほぼ同等の初期特性が得られている。一方、駆動寿命には大きな差が観測され、実施例６の方が大幅に長い寿命が得られていることがわかる。
したがって、化合物１は電子輸送層の材料として有機化合物を用いたＯＬＥＤの長寿命化にも有効であることがわかった。
【0304】
「実施例７」
以下の方法により、図２０に示す実施例７の有機ＥＬ素子を作製した。
［工程１］、［工程２］
実施例１、２の［工程１］［工程２］と同様にして、基板２の陰極３上に膜厚７ｎｍの酸化亜鉛層（酸化物層４）を作製した。
［工程３］
続いて、ＴｍＰＰｙＴｚ中に化合物１を１０重量％ドープした膜厚１０ｎｍの電子注入層５を真空蒸着法により成膜した。次に真空蒸着法により、Ｚｎ（ＢＴＺ）２中にＩｒ（ｐｉｑ）３を６重量％ドープした層からなる厚み２５ｎｍの発光層６を成膜し、ａ－ＮＰＤからなる厚み５０ｎｍの正孔輸送層７を形成し、ＨＡＴ－ＣＮからなる厚み１０ｎｍの正孔注入層８を形成した。さらに、真空蒸着法によりアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陽極９を成膜した。
以下の方法により、図２０に示す実施例７の有機ＥＬ素子を作製した。
［工程１］、［工程２］
実施例１、２の［工程１］［工程２］と同様にして、基板２の陰極３上に膜厚７ｎｍの酸化亜鉛層（酸化物層４）を作製した。
［工程３］
続いて、ＴｍＰＰｙＴｚ中に化合物１を１０重量％ドープした膜厚１０ｎｍの電子注入層５を真空蒸着法により成膜した。次に真空蒸着法により、Ｚｎ（ＢＴＺ）２中にＩｒ（ｐｉｑ）３を６重量％ドープした層からなる厚み２５ｎｍの発光層６を成膜し、ａ－ＮＰＤからなる厚み５０ｎｍの正孔輸送層７を形成し、ＨＡＴ－ＣＮからなる厚み１０ｎｍの正孔注入層８を形成した。さらに、真空蒸着法によりアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陽極９を成膜した。
【0305】
「比較例５」
［工程３］において、電子注入層５を真空蒸着法により成膜した膜厚１０ｎｍのＴｍＰＰｙＴｚ膜としたこと以外は、実施例７と同様にして比較例５の有機ＥＬ素子を作製した。
［工程３］において、電子注入層５を真空蒸着法により成膜した膜厚１０ｎｍのＴｍＰＰｙＴｚ膜としたこと以外は、実施例７と同様にして比較例５の有機ＥＬ素子を作製した。
【0306】
このようにして得られた実施例７及び比較例５の素子に対して、実施例１の素子と同様の方法で、印加電圧と輝度の関係を調べた。また、ケースレー社製の「２４００型ソースメーター」を用いて電圧を印加し、コニカミノルタ社製の「ＬＳ－１００」を用いて輝度を測定し、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２として連続駆動し、経過時間に対する輝度の変化を調べた。
これらの結果を図２１、２２に示す。
これらの結果を図２１、２２に示す。
【0307】
図２１からわかるように、実施例７の素子の方が低電圧で駆動できていることから、逆構造ＯＬＥＤ内に蒸着で化合物１をドープした電子注入層を形成した場合にも、本発明の効果が得られることが確認できた。また図２２からわかるように、この素子は駆動寿命も長いことが確認された。
【符号の説明】
【0308】
１：有機ＥＬ素子、２：基板、３：陰極、４：酸化物層、５：電子注入層、６：発光層、７：正孔輸送層、８：正孔注入層、９：陽極、１０：電子輸送層。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】