CN115335385A - 菲咯啉衍生物的结晶及其制造方法以及使用其的发光元件 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供适合作为发光元件材料而使用的化学纯度高、残留溶剂量少的菲咯啉衍生物的结晶及其制造方法，提供具有通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ(°)为6.7±0.2、8.2±0.2、13.7±0.2、17.7±0.2和22.2±0.2处分别具有峰的菲咯啉衍生物的结晶(称为B型结晶)，以及具有通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ(°)为5.0±0.2、7.5±0.2、8.7±0.2、12.5±0.2和17.3±0.2处分别具有峰的菲咯啉衍生物的结晶(称为C型结晶)。此外，提供作为适合于获得C型结晶的结晶的、具有通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ(°)为5.2±0.2、7.0±0.2、16.4±0.2、20.0±0.2和23.6±0.2处分别具有峰的菲咯啉衍生物的结晶。(X表示亚苯基或亚萘基。)

Description

菲咯啉衍生物的结晶及其制造方法以及使用其的发光元件

技术领域

本发明涉及菲咯啉衍生物的结晶及其制造方法。菲咯啉衍生物是作为在显示元件、平板显示器、背光、照明、内饰、标识、广告牌、电子照相机、光信号发生器等领域中能够使用的发光元件材料而有用的化合物。

背景技术

关于菲咯啉衍生物，迄今为止，例如，公开了包含后述通式(1)所示的菲咯啉衍生物的发光元件用材料，作为其制造方法，公开了使苯基锂作用于1,3-二(1,10-菲咯啉-2-基)苯，接着进行氧化的方法；使1,3-二溴苯与叔丁基锂反应后，使2-苯基-1,10-菲咯啉发生作用，接着进行氧化的方法(例如，参照专利文献1)。

此外，作为包含后述通式(1)所示的菲咯啉衍生物的含氮芳香环衍生物的制造方法，提出了将二溴芳香族体利用正丁基锂或仲丁基锂进行了二锂化后，加成含氮芳香族环衍生物，接着进行氧化的方法(例如，参照专利文献2)。

此外，关于包括含有离子性基的聚合物、有机磷系添加剂、含有氮的杂芳香环系添加剂的高分子电解质组合物，作为含有氮的杂芳香环系添加剂的制造方法，公开了使8-氨基-7-喹啉甲醛与1,3-二乙酰苯、氢氧化钾反应后，使其与苯基锂反应，接着进行氧化，进行再结晶纯化的方法(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-281390号公报

专利文献2：日本特开2008-189660号公报

专利文献3：国际公开第2015/156228号

发明内容

发明所要解决的课题

一般而言，有机化合物具有非晶质、结晶等多个固体状态。菲咯啉衍生物也同样，存在多晶型。菲咯啉衍生物的结晶结构即使在分子单元中为相同的结构，也由于分子填充样式不同，因此影响化学和物理性质、操作性。例如，在使用上述菲咯啉化合物作为发光元件材料的情况下，一般进行升华纯化，但在专利文献1中没有可以弄清其固体状态的公开，通过专利文献2所记载那样的以往的制造方法而获得的菲咯啉衍生物由于化学纯度低，因此在升华纯化后也具有在作为发光元件材料使用时化学纯度不充分的课题。此外，由专利文献3所公开的制造方法不能弄清晶型，根据晶型而形成溶剂合物结晶，残留溶剂多，因此具有在进行升华纯化时成为暴沸原因的课题。

因此，本发明的目的是提供化学纯度高、残留溶剂量少的菲咯啉衍生物的结晶及其制造方法。

用于解决课题的方法

即，本发明是具有通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ(°)为6.7±0.2、8.2±0.2、13.7±0.2、17.7±0.2和22.2±0.2处分别具有峰的菲咯啉衍生物的结晶。此外，本发明的另一方案是具有通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ(°)为5.0±0.2、7.5±0.2、8.7±0.2、12.5±0.2和17.3±0.2处分别具有峰的菲咯啉衍生物的结晶。此外，本发明的另一方案是具有通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ(°)为5.2±0.2、7.0±0.2、16.4±0.2、20.0±0.2和23.6±0.2处分别具有峰的菲咯啉衍生物的结晶，该结晶作为用于获得后述C型结晶的结晶是极其适合的。

(在通式(1)中，X表示亚苯基或亚萘基。)

发明的效果

本发明的菲咯啉衍生物的结晶的化学纯度高，残留溶剂量少。因此，具有可以抑制升华纯化中的暴沸的效果。此外，具有发挥高化学纯度、在升华纯化后可以适合作为发光元件材料而使用的效果。此外，在并用特定的亚甲基吡咯(Pyrromethene)化合物的情况下，在制作发光元件的情况下，可以以低电压驱动发光元件。

附图说明

图1为通过实施例1而获得的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的B型结晶的粉末X射线衍射图。

图2为显示通过实施例1而获得的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的B型结晶的通过差热-热重同时测定而获得的差热分析曲线的图。

图3为通过实施例3而获得的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的C型结晶的粉末X射线衍射图。

图4为显示通过实施例3而获得的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的C型结晶的通过差热-热重同时测定而获得的差热分析曲线的图。

图5为通过实施例6而获得的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的E型结晶的粉末X射线衍射图。

图6为显示通过实施例6而获得的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的E型结晶的通过差热-热重同时测定而获得的差热分析曲线的图。

图7为通过比较例1而获得的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的D型结晶的粉末X射线衍射图。

图8为显示通过比较例1而获得的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的D型结晶的通过差热-热重同时测定而获得的差热分析曲线的图。

图9为通过比较例2而获得的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的非晶质的粉末X射线衍射图。

具体实施方式

以下，对本发明详细说明。权利要求书中的权利要求1～权利要求3所记载的发明是菲咯啉衍生物的C型结晶的发明。另一方面，权利要求16所记载的发明是菲咯啉衍生物的E型结晶的发明。进一步，权利要求17～权利要求19所记载的发明是菲咯啉衍生物的B型结晶的发明。进而，权利要求12～权利要求15所记载的发明是从E型结晶制造C型结晶的制造方法的发明。此外，权利要求20所记载的发明是制造B型结晶的制造方法的发明。

本发明的第一方案的菲咯啉衍生物的结晶是具有通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ(°)为6.7±0.2、8.2±0.2、13.7±0.2、17.7±0.2和22.2±0.2处分别具有峰的具有特定晶型的物质，在本说明书中称为B型结晶。

此外，本发明的第二方案的菲咯啉衍生物的结晶是具有通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ(°)为5.0±0.2、7.5±0.2、8.7±0.2、12.5±0.2和17.3±0.2处分别具有峰的具有特定的晶型的物质，在本说明书中称为C型结晶。

菲咯啉衍生物的B型结晶和C型结晶由于化学纯度高，残留溶剂少，因此可以抑制升华纯化中的暴沸。此外，发挥高化学纯度，在升华纯化后可以适合作为发光元件材料而使用。

在上述通式(1)中，X表示亚苯基或亚萘基。其中，从分子量和升华纯化温度的观点考虑，优选为亚苯基。

作为通式(1)所示的菲咯啉衍生物，可举出例如，具有以下所示的结构的物质等。

它们之中，从合成容易性、薄膜的稳定性等方面考虑，优选为1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯。

本发明的菲咯啉衍生物的结晶之中，作为B型结晶而显示的结晶是在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ(°)为6.7±0.2、8.2±0.2、13.7±0.2、17.7±0.2和22.2±0.2处分别具有峰的结晶，作为C型结晶而显示的结晶是在衍射角2θ(°)为5.0±0.2、7.5±0.2、8.7±0.2、12.5±0.2和17.3±0.2处分别具有峰的结晶。

这里，粉末X射线衍射可以使用粉末X射线衍射装置，在以下条件下测定。另外，测定试样通过在试样板(材质：硅；深度：0.2mm)中填充试样，使试样表面变得平坦而制作。

X射线源：CuKα射线

*使用弯曲结晶单色仪(石墨)

输出：40kV/50mA

发散狭缝：1/2°

发散纵向限制狭缝：5mm

散射狭缝：1/2°

受光狭缝：0.15mm

检测器：闪烁计数器

扫描方式：2θ/θ扫描，连续扫描

测定范围(2θ)：2～30°

扫描速度(2θ)：20°/分钟

计数步长(2θ)：0.04°。

本发明的菲咯啉衍生物的B型结晶优选在差热-热重同时测定(以下，有时简写为“TG-DTA”中，在180～184℃的范围内具有吸热峰。这样的吸热峰为弄清晶型的特性之一，在180～184℃的范围内具有吸热峰意味着为上述B型结晶。此外，本发明的菲咯啉衍生物的C型结晶优选在差热-热重同时测定中，在243～247℃的范围内具有吸热峰。在243～247℃的范围内具有吸热峰意味着为上述C型结晶。

这里，TG-DTA可以使用TG-DTA装置，在以下条件下测定，将DTA曲线所示的峰顶的温度作为吸热峰。

升温速度：5℃/分钟

气氛：干燥氮气(流量：100mL/分钟)

试样单元：铝开放单元

试样量：5～15mg。

通式(1)所示的菲咯啉衍生物例如可以通过日本特开2008-189660号公报所记载的方法来制造。即，通过将二溴苯衍生物通过烷基锂进行了二锂化后，使2-苯基-1,10-菲咯啉作用，接着进行氧化，从而可以获得作为目标的菲咯啉衍生物。

本发明的第一方案的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的B型结晶例如可以通过下述方法而获得，上述方法具有下述工序：将任意的形态的通式(1)所示的菲咯啉衍生物溶解于包含非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂的混合溶剂中，使其结晶化的工序(I)；接着将通过工序(I)而获得的结晶溶解于醚系溶剂，使其结晶化的工序(II)。

作为非质子性极性溶剂，可举出例如，N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺系溶剂；二甲亚砜等亚砜系溶剂；环丁砜等砜系溶剂；1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N,N-二甲基亚丙基脲等脲系溶剂；乙腈、丙腈等腈系溶剂；吡啶、2-甲基吡啶等吡啶系溶剂等。可以使用它们中的2种以上。它们之中，优选为酰胺系溶剂、亚砜系溶剂、脲系溶剂，从使B型结晶的回收率提高的观点考虑，更优选为1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。

作为芳香族系溶剂，可举出例如，苯、氯苯、茴香醚、甲苯、二甲苯、异丙基苯、均三甲苯等。可以使用它们中的2种以上。它们之中，优选为茴香醚、甲苯、二甲苯，从提高B型结晶的回收率的观点考虑，更优选为甲苯。

在包含非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂的混合溶剂中，从提高B型结晶的回收率的观点考虑，芳香族系溶剂的含量相对于非质子性极性溶剂100重量份，优选为50～500重量份，更优选为100～300重量份。

此外，在包含非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂的混合溶剂中，除了非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂以外的其它溶剂只要能够获得具有所要求的衍射角的菲咯啉衍生物的结晶，就可以包含于混合溶剂。

从使搅拌容易的观点考虑，上述混合溶剂的使用量相对于通式(1)所示的菲咯啉衍生物100重量份，优选为300重量份以上，更优选为500重量份以上。另一方面，从使每单位体积的制造效率提高的观点考虑，混合溶剂的使用量相对于通式(1)所示的菲咯啉衍生物100重量份，优选为10,000重量份以下，更优选为3,000重量份以下。

工序(I)中的溶剂的添加顺序没有特别限定，例如，可以在通式(1)所示的菲咯啉衍生物中加入非质子性极性溶剂进行加热使其溶解后，加入芳香族系溶剂。

在工序(I)中，作为将通式(1)所示的菲咯啉衍生物溶解于混合溶剂的方法，优选加热使其溶解。从将通式(1)所示的菲咯啉衍生物迅速溶解的观点考虑，加热温度优选为50℃以上，更优选为80℃以上。另一方面，从工业的观点考虑，加热温度优选为150℃以下，更优选为130℃以下。不需要一定使菲咯啉衍生物完全溶解，但在不完全溶解的情况下，优选根据溶解度来设定加热时间。在该情况下，加热时间优选为0.5～100小时，更优选为1～50小时。

在工序(I)中加热使其溶解的情况下，优选在使其结晶化的工序中，进行冷却。从使B型结晶的回收率提高的观点考虑，冷却温度优选为-20～30℃，更优选为-10～10℃。冷却速度优选为0.1～50小时，更优选为0.5～20小时。在冷却期间，可以搅拌，也可以静置。

作为醚系溶剂，可举出例如，乙醚、二异丙基醚、环戊基甲基醚、叔丁基甲基醚、二甲氧基乙烷、二甘醇二甲基醚等非环状醚类；四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,4-二

烷等环状醚类等。可以使用它们中的2种以上。它们之中，优选为环状醚类，从使B型结晶的回收率提高的观点考虑，更优选使用四氢呋喃。

从使搅拌容易的观点考虑，醚系溶剂的使用量相对于通式(1)所示的菲咯啉衍生物100重量份，优选为300重量份以上，更优选为500重量份以上。另一方面，从使每单位体积的制造效率提高的观点考虑，醚系溶剂的使用量相对于通式(1)所示的菲咯啉衍生物100重量份，优选为10,000重量份以下，更优选为3,000重量份以下。

在工序(II)中，作为将通式(1)所示的菲咯啉衍生物溶解于醚系溶剂的方法，优选加热使其溶解。从将通式(1)所示的菲咯啉衍生物迅速溶解的观点考虑，加热温度优选为40℃以上，更优选为60℃以上。另一方面，从工业的观点考虑，加热温度优选为150℃以下，更优选为130℃以下。不需要一定将菲咯啉衍生物完全溶解，但在不完全溶解的情况下，优选根据溶解度来设定加热时间。在该情况下，加热时间优选为0.5～100小时，更优选为1～50小时。

在工序(II)中加热使其溶解的情况下，优选在使其结晶化的工序中，进行冷却。冷却温度和冷却速度的优选的范围与工序(I)同样。

在工序(II)中使其结晶化的工序中，可以加入预先获得的、菲咯啉衍生物的B型结晶作为晶种。此外，可以进一步具有将所得的结晶干燥的工序。

本发明的第二方案的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的C型结晶，例如，可以通过下述方法来获得，上述方法具有下述工序：将任意的形态的通式(1)所示的菲咯啉衍生物溶解于包含非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂的混合溶剂中，使其结晶化的工序(I)；接着将通过工序(I)而获得的结晶在50℃以上干燥的工序(III)。

作为非质子性极性溶剂，可举出在上述第一方案的B型结晶的制造方法中例示的物质。它们之中，优选为酰胺系溶剂、亚砜系溶剂、脲系溶剂，从使C型结晶的回收率提高的观点考虑，更优选为1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺。

作为芳香族系溶剂，可举出在上述第一方案的B型结晶的制造方法中例示的物质。它们之中，优选为茴香醚、甲苯、二甲苯，从使C型结晶的回收率提高的观点考虑，更优选为茴香醚。

在包含非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂的混合溶剂中，从使C型结晶的回收率提高的观点考虑，芳香族系溶剂的含量相对于非质子性极性溶剂100重量份，优选为50～210重量份，更优选为100～205重量份。

此外，在这里所使用的包含非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂的混合溶剂中，除了非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂以外的其它溶剂也只要能够获得具有所要求的衍射角的菲咯啉衍生物的结晶，就可以包含于混合溶剂。

从使搅拌容易的观点考虑，混合溶剂的使用量相对于通式(1)所示的菲咯啉衍生物100重量份，优选为300重量份以上，更优选为500重量份以上。另一方面，从使每单位体积的制造效率提高的观点考虑，混合溶剂的使用量相对于通式(1)所示的菲咯啉衍生物100重量份，优选为10,000重量份以下，更优选为3,000重量份以下。

工序(I)中的溶剂的添加顺序没有特别限定，例如，可以在通式(1)所示的菲咯啉衍生物中加入非质子性极性溶剂进行加热使其溶解后，加入芳香族系溶剂。

在工序(I)中，作为将通式(1)所示的菲咯啉衍生物溶解于混合溶剂的方法，优选加热使其溶解。加热温度和加热时间的优选的范围与上述第一方案的B型结晶的制造方法中的工序(I)同样。

在工序(I)中加热使其溶解的情况下，优选在使其结晶化的工序中，进行冷却。冷却温度和冷却速度的优选的范围与上述第一方案的B型结晶的制造方法中的工序(I)同样。

从有效率地进行多晶型转变的观点考虑，工序(III)中的干燥温度优选为50℃以上，更优选为80℃以上。另一方面，从工业的观点考虑，干燥温度优选为150℃以下，更优选为130℃以下。此外，工序(III)中的干燥优选为减压干燥。从将残留溶剂迅速地除去的观点考虑，减压干燥的减压度优选为666.6Pa(5mmHg)以下。

此外，通式(1)所示的菲咯啉衍生物的C型结晶，例如，也可以通过具有上述通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ(°)为5.2±0.2、7.0±0.2、16.4±0.2、20.0±0.2和23.6±0.2处分别具有峰的菲咯啉衍生物的结晶(在本说明书中，称为E型结晶)的多晶型转变而获得。通式(1)所示的菲咯啉衍生物的C型结晶也可以通过将除C型结晶以外的结晶加热进行干燥而使多晶型转变进行来获得，但该温度根据晶型不同而大不相同。在晶型中，E型结晶由于可以在较低温下进行多晶型转变，获得C型结晶，因此从工业的观点考虑是优选的。在该情况下，优选在上述工序(I)中获得E型结晶，在上述工序(III)中，通过多晶型转变而获得C型结晶。

菲咯啉衍生物的E型结晶由于通过加热进行干燥从而容易地转变为C型结晶，因此作为C型结晶的前体是有效的。菲咯啉衍生物的E型结晶优选在差热-热重同时测定中，在94～98℃的范围内具有吸热峰，在这样的温度范围具有吸热峰意味着为E型结晶。另外，粉末X射线衍射测定、差热-热重同时测定可以通过与在上述B型结晶、C型结晶中说明的方法同样的方法来进行。

通式(1)所示的菲咯啉衍生物的E型结晶，例如，可以通过下述方法来获得，上述方法具有下述工序：将任意的形态的通式(1)所示的菲咯啉衍生物溶解于包含非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂的混合溶剂中，使其结晶化的工序(I)；接着将通过工序(I)而获得的结晶在小于50℃的温度下干燥的工序(IV)。

作为非质子性极性溶剂，可举出在上述第一方案的B型结晶的制造方法中例示的物质。它们之中，优选为酰胺系溶剂、亚砜系溶剂、脲系溶剂，从使C型结晶的回收率提高的观点考虑，更优选为1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺。

作为芳香族系溶剂，可举出在上述第一方案的B型结晶的制造方法中例示的物质。它们之中，优选为茴香醚、甲苯、二甲苯，从使C型结晶的回收率提高的观点考虑，更优选为茴香醚。

在包含非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂的混合溶剂中，从使C型结晶的回收率提高的观点考虑，芳香族系溶剂的含量相对于非质子性极性溶剂100重量份，优选为50～210重量份，更优选为100～205重量份。

此外，在这里所使用的包含非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂的混合溶剂中也是，除了非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂以外的其它溶剂只要能够获得具有所要求的衍射角的菲咯啉衍生物的结晶，就可以包含于混合溶剂。

从使搅拌容易的观点考虑，混合溶剂的使用量相对于通式(1)所示的菲咯啉衍生物100重量份，优选为300重量份以上，更优选为500重量份以上。另一方面，从使每单位体积的制造效率提高的观点考虑，混合溶剂的使用量相对于通式(1)所示的菲咯啉衍生物100重量份，优选为10,000重量份以下，更优选为3,000重量份以下。

工序(I)中的溶剂的添加顺序没有特别限定，例如，可以在通式(1)所示的菲咯啉衍生物中加入非质子性极性溶剂进行加热使其溶解后，加入芳香族系溶剂。

在工序(I)中，作为将通式(1)所示的菲咯啉衍生物溶解于混合溶剂的方法，优选加热使其溶解。加热温度和加热时间的优选的范围与上述第一方案的B型结晶的制造方法中的工序(I)同样。

在工序(I)中加热使其溶解的情况下，优选在使其结晶化的工序中，进行冷却。冷却温度和冷却速度的优选的范围与上述第一方案的B型结晶的制造方法中的工序(I)同样。

从将残留溶剂迅速地除去的观点考虑，工序(IV)中的干燥温度优选为10℃以上，更优选为20℃以上。另一方面，从保持晶型的观点考虑，干燥温度优选为小于50℃，更优选为30℃以下。

通过使利用上述方法获得的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的E型结晶进行多晶型转变，从而可以高效率地获得C型结晶。作为使其多晶型转变的工序，优选为50℃以上，更优选为80℃以上。另一方面，E型结晶由于在较低温下进行多晶型转变，因此从工业的观点考虑，优选为150℃以下，更优选为130℃以下。

本发明的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的B型结晶或C型结晶由于残留溶剂量少，具有极其高的化学纯度，因此可以适合作为发光元件材料而使用。本发明的菲咯啉衍生物的B型结晶或C型结晶由于具有高电子传输性、电子注入性，因此在发光元件中，可以特别适合用于电子传输层、电子注入层、电荷产生层。进而，在电子传输层、电子注入层或电荷产生层含有来源于本发明的菲咯啉衍生物的B型结晶或C型结晶的菲咯啉衍生物的本发明的发光元件由于具有作为可以通过B型结晶或C型结晶而实现的菲咯啉衍生物的99.7％以上的化学纯度极其高的层，因此可以使该电子传输层、电子注入层或电荷产生层为经时的膜质变化少的稳定的层，此外，即使在将热活化延迟荧光材料用于发光层的情况下，也可以显示7.0％以上的外量子效率。

此外，本发明的菲咯啉衍生物的B型结晶或C型结晶由于残留溶剂量少，具有极其高的化学纯度，因此制作发光元件时的脱气量少，能够进行高纯度的制膜，可获得发光效率高的发光元件。特别是，由于能够减少驱动电压而获得高效率发光，因此适合用于在发光层包含热活化延迟荧光材料(有时表述为“TADF材料”)的发光元件。

接下来，对使用了上述本发明的通式(1)所示的菲咯啉衍生物的B型结晶或C型结晶的发光元件进行详细描述。

本发明的发光元件具有可以将电能转变为光的功能。这里作为电能，主要使用直流电流，但也能够使用脉冲电流、交流电流。电流值和电压值没有特别限制，根据元件的目的不同而要求的特性值不同，但从元件的耗电、寿命的观点考虑，优选能够在低电压下获得高亮度。此外，从提高色纯度的观点考虑，由通电得到的发光光谱的半宽度优选为60nm以下，更优选为50nm以下，进一步优选为45nm以下，特别优选为30nm以下。本发明的发光元件由于发光光谱的半宽度窄，因此更优选用于顶部发光型的发光元件。顶部发光型发光元件通过由微腔带来的共振效果，半宽度越窄，则发光效率越高。因此，能够兼有高色纯度与高发光效率。

本发明的发光元件例如适合用作使用矩阵方式或分割方式或并用两种方式的显示器等显示装置用途。此外，作为各种设备等的背光用途也优选使用。背光主要使用于使不自发光的显示器等显示装置的可视性提高的目的，使用于液晶显示器、钟表、音响装置、汽车面板、显示板和标识等显示装置。特别是，在液晶显示器、其中研究了薄型化的个人电脑用途的背光优选使用本发明的发光元件，可以提供与以往相比更薄型且轻量的背光。此外，本发明的发光元件作为各种照明装置也优选使用。能够兼有高发光效率与高色纯度，进一步，由于能够薄型化、轻量化，因此可以实现兼具低耗电与鲜明的发光色、高设计性的照明装置。

本发明的发光元件例如为具有阳极和阴极、和在该阳极与该阴极之间的有机层的结构。优选为该有机层至少包含发光层，该发光层通过电能而发光的有机电致发光元件。该发光元件可以为底部发光型、和顶部发光型中的任一者。这样的发光元件中的阳极与阴极之间的有机层的层构成除了仅由发光层构成的构成以外，还可举出下述那样的叠层构成：1)发光层/电子传输层、2)空穴传输层/发光层、3)空穴传输层/发光层/电子传输层、4)空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层、5)空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层、6)空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层、7)空穴注入层/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层、8)空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层。

进一步，可以为将上述叠层构成经由中间层叠层多个而得的串联型的发光元件。作为中间层，一般而言，可举出中间电极、中间导电层、电荷产生层、电子抽出层、连接层、中间绝缘层等，可以使用公知的材料构成。作为串联型发光元件的优选的具体例，可举出9)空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/电荷产生层/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层那样的叠层构成。此外，上述各层可以分别为单一层、多个层的任一者，可以被掺杂。进一步也可举出包含使用了起因于光学干涉效果而用于使发光效率提高的覆盖材料(capping material)的层的元件构成。

电子传输层为从阴极注入电子，进一步传输电子的层。作为电子传输层所使用的电子传输材料，要求电子亲和力大、电子迁移率大、稳定性优异、和不易产生成为阱的杂质的物质。此外，低分子量的化合物由于结晶化而膜质易于劣化，因此优选为分子量400以上的化合物。在本发明中的电子传输层中，可以效率良好地阻挡空穴的移动的空穴阻挡层也作为含义相同的层而被包含。空穴阻挡层和电子传输层可以单独构成，也可以叠层多种材料而构成。作为电子传输材料，可举出多环芳香族衍生物、苯乙烯基系芳香环衍生物、醌衍生物、氧化磷衍生物、三(8-羟基喹啉)铝(III)等羟基喹啉配位化合物、苯并羟基喹啉配位化合物、羟基唑配位化合物、偶氮甲碱配位化合物、环庚三烯酚酮金属配位化合物和黄酮醇金属配位化合物等各种金属配位化合物。

从减少驱动电压而获得高效率发光考虑，优选使用具有包含受电子性氮的杂芳基的化合物。这里所谓受电子性氮，表示在与相邻原子之间形成多重键的氮原子。包含受电子性氮的杂芳基由于电子亲和力大，因此电子从阴极易于注入，能够进行更低电压驱动。此外，电子向发光层的供给变多，再结合概率变高，因此发光效率提高。作为具有包含受电子性氮的杂芳基结构的化合物，可举出例如，吡啶衍生物、三嗪衍生物、吡嗪衍生物、嘧啶衍生物、喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、喹唑啉衍生物、萘啶衍生物、苯并喹啉衍生物、菲咯啉衍生物、咪唑衍生物、

唑衍生物、噻唑衍生物、三唑衍生物、

二唑衍生物、噻二唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯并

唑衍生物、苯并噻唑衍生物、菲并咪唑衍生物、和联吡啶、三联吡啶等寡吡啶衍生物等作为优选的化合物。

其中，从电子传输能力的观点考虑，优选使用三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯等咪唑衍生物、1,3-双[(4-叔丁基苯基)-1,3,4-

二唑基]亚苯基等

二唑衍生物；N-萘基-2,5-二苯基-1,3,4-三唑等三唑衍生物；浴铜灵(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲绕啉)、1,3-双(1,10-菲咯啉-9-基)苯等菲咯啉衍生物；2,2’-双(苯并[h]喹啉-2-基)-9,9’-螺二芴等苯并喹啉衍生物；2,5-双(6’-(2’,2”-联吡啶))-1,1-二甲基-3,4-二苯基硅杂环戊二烯等联吡啶衍生物；1,3-双(4’-(2,2’：6’2”-三联吡啶基))苯等三联吡啶衍生物；双(1-萘基)-4-(1,8-萘啶-2-基)苯基氧化膦等萘啶衍生物和三嗪衍生物。此外，如果电子传输材料具有稠合多环芳香族骨架，则玻璃化转变温度提高，并且电子迁移率大而能够低电压化，因此是更优选的。

作为这样的稠合多环芳香族骨架，优选为荧蒽骨架、蒽骨架、芘骨架或菲咯啉骨架，特别优选为荧蒽骨架或菲咯啉骨架。电子传输材料可以单独使用，也可以混合使用2种以上。此外，电子传输层可以含有供体性材料。这里，所谓供体性材料，是通过电子注入障碍的改善，使从阴极或电子注入层向电子传输层的电子注入容易，进一步使电子传输层的导电性提高的化合物。作为供体性材料的优选的例子，可举出锂等碱金属、氟化锂等含有碱金属的无机盐、锂羟基喹啉等碱金属与有机物的配位化合物、碱土金属、含有碱土金属的无机盐、碱土金属与有机物的配位化合物、铕、镱等稀土金属、含有稀土金属的无机盐、稀土金属与有机物的配位化合物等。作为供体性材料，特别优选为金属锂、稀土金属、或锂羟基喹啉(Liq)。

电子注入层以帮助电子从阴极向电子传输层注入为目的而形成，由具有包含受电子性氮的杂芳环结构的化合物、上述供体性材料而构成。此外，也可以在电子注入层使用绝缘体、半导体的无机物。通过使用这些材料，从而可以防止发光元件的短路，并且使电子注入性提高，因此是优选的。作为这样的绝缘体，优选使用选自碱金属硫属元素化物、碱土金属硫属元素化物、碱金属的卤化物和碱土金属的卤化物中的至少一种金属化合物。

电荷产生层为通过电压的施加而产生或分离电荷，向相邻的层注入电荷的层。电荷产生层可以由一个层形成，也可以叠层多个层。一般而言，易于产生电子作为电荷的层被称为n型电荷产生层，易于产生空穴的层被称为p型电荷产生层。电荷产生层优选由双层构成，更优选为由n型电荷产生层和p型电荷产生层构成的pn接合型电荷产生层。pn接合型电荷产生层在发光元件中，通过施加电压从而产生电荷、或将电荷分离为空穴和电子，将这些空穴和电子经由空穴传输层和电子传输层而注入到发光层。具体而言，在包含多个发光层的发光元件中，在使用了电荷产生层作为中间层的情况下，n型电荷产生层向存在于阳极侧的第一发光层供供电子，p型电荷产生层向存在于阴极侧的第二发光层供给空穴。

因此，在具有2层以上发光层的发光元件中，通过在发光层与发光层之间具有1层以上电荷产生层，从而可以使元件效率进一步提高，减少驱动电压，可以使元件的耐久性进一步提高。n型电荷产生层由n型掺杂剂和n型主体构成，它们可以使用以往的材料。例如，作为n型掺杂剂，适合使用作为电子传输层的材料而例示的供体性材料。它们之中，优选为碱金属或其盐、稀土金属，进一步优选为选自金属锂、氟化锂(LiF)、锂羟基喹啉(Liq)和金属镱中的材料。此外，作为n型主体，适合使用作为电子传输材料而例示的物质。它们之中，优选为选自三嗪衍生物、菲咯啉衍生物和寡吡啶衍生物中的材料，更优选为菲咯啉衍生物或三联吡啶衍生物。

上述p型电荷产生层由p型掺杂剂和p型主体构成，它们可以使用以往的材料。例如，作为p型掺杂剂，适合使用作为空穴注入层的材料而例示的受体材料、碘、FeCl₃、FeF₃、SbCl₅等。具体而言，可举出HAT-CN6、F4-TCNQ、四氰基醌二甲烷衍生物、轴烯衍生物、碘、FeCl₃、FeF₃、SbCl₅等。它们之中，更优选为HAT-CN6、(2E,2’E,2”E)-2,2’,2”-(环丙烷-1,2,3-三亚基)三(2-(全氟苯基)-乙腈)、(2E,2’E,2”E)-2,2’,2”-(环丙烷-1,2,3-三亚基)三(2-(4-氰基全氟苯基)-乙腈)等轴烯衍生物。可以形成p型掺杂剂的薄膜，其膜厚优选为10nm以下。此外，作为p型主体，优选为芳基胺衍生物。

可以将本发明的菲咯啉衍生物的结晶用于电子传输层、电子注入层、电荷产生层，在用于电子传输层时，例如，在形成由主体材料、掺杂材料、和TADF材料的组成构成的厚度为数十nm的发光层，在其上叠层形成的厚度为数十nm的蒸镀膜中使用是适合的。那样操作而制作的发光元件显示非常高的外量子效率。

此外，在将本发明的菲咯啉衍生物的结晶用于电子注入层时，例如，在含有作为供体性材料的碱金属的厚度为数nm的共蒸镀膜中使用是适合的，依次叠层形成上述同样的发光层、电子传输层，在该电子传输层上叠层形成为好。那样操作而制作的发光元件也显示非常高的外量子效率。

此外，在将本发明的菲咯啉衍生物的结晶用于电荷产生层时，例如，在含有作为n型掺杂剂的碱金属的串联型荧光发光元件的n型电荷产生层的n型主体材料中使用是适合的，依次叠层形成上述同样的发光层和电子传输层，在其电子传输层上叠层形成为好。那样操作而制作的发光元件也显示非常高的外量子效率。

阳极为形成在基板上的电极，只要是可以将空穴效率良好地注入到有机层的材料，就没有特别限定，对于底部发光型的元件，优选为透明或半透明电极，对于顶部发光型的元件，优选为反射电极。作为透明或半透明电极的材料，可例示氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化锡铟(ITO)、氧化锌铟(IZO)等导电性金属氧化物；或金、银、铝、铬等金属；聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等导电性聚合物。然而，为了在使用金属时可以使光半透过，优选使膜厚薄。

以上之中，从透明性和稳定性的观点考虑，更优选为氧化锡铟(ITO)。作为反射电极的材料，优选为对全部光没有吸收而具有高反射率的材料。具体而言，可例示铝、银、铂等金属。阳极的形成方法可以根据其形成材料而采用最佳的方法，可举出溅射法、蒸镀法、喷墨法等。例如，在通过金属氧化物形成阳极的情况下使用溅射法，在通过金属形成阳极的情况下使用蒸镀法。阳极的膜厚没有特别限定，但优选为数nm～数百nm。此外，这些电极材料可以单独使用，但也可以将多种材料叠层或混合而使用。另外，可以使各种配线、电路、和开关元件介于基板与阳极之间。

阴极为夹着有机层而形成在阳极的相反侧的表面的电极，特别优选形成在电子传输层或电子注入层上。阴极所使用的材料只要是可以将电子效率良好地注入到发光层的材料，就没有特别限定，但对于底部发光型的元件，优选为反射电极，对于顶部发光型的元件，优选为半透明电极。

作为阴极的材料，一般而言优选为铂、金、银、铜、铁、锡、铝、铟等金属；这些金属与锂、钠、钾、钙、镁等低功函数金属的合金、多层叠层膜；或氧化锌、氧化锡铟(ITO)、氧化锌铟(IZO)等导电性金属氧化物等。其中，作为主成分，选自铝、银和镁中的金属从电阻值、制膜容易性、膜的稳定性、发光效率等方面是优选的。

此外，如果阴极由镁和银构成，则本发明中的向电子传输层和电子注入层的电子注入变得容易，能够进行低电压驱动，因此是优选的。另外，为了保护阴极，可以在阴极上叠层保护层(盖层)。作为构成保护层的材料，没有特别限定，可举出例如，铂、金、银、铜、铁、锡、铝和铟等金属；使用了这些金属的合金；二氧化硅、二氧化钛和氮化硅等无机物；聚乙烯醇、聚氯乙烯、烃系高分子化合物等有机高分子化合物等。然而，在发光元件为从阴极侧取出光的元件结构(顶部发光结构)的情况下，保护层所使用的材料选自在可见光区域具有光透过性的材料。

发光层为利用由空穴与电子的再结合而产生的激发能而发光的层。发光层可以由单一材料构成，但从色纯度与发光强度的观点考虑，优选由主体化合物(以下，有时称为“第一化合物”)与掺杂剂化合物(以下，有时称为“第二化合物”)这2种以上材料构成。作为第一化合物，作为热活化延迟荧光材料，可举出热活化延迟荧光性的化合物作为适合的例子。热活化延迟荧光性化合物一般而言也被称为TADF材料，是通过使单重激发态的能级和三重激发态能级的能隙小，从而促进从三重激发态向单重激发态的反向系间窜越，使单重态激子的生成概率提高了的材料。TADF材料中的最低激发单重态能级与最低激发三重态能级之差(设为ΔEST)优选为0.3eV以下。通过利用由该热活化延迟荧光机构得到的延迟荧光，从而可以将理论的内部效率提高到100％。

进一步在从具有热活化延迟荧光性的第一化合物的单重态激子向第二化合物的单重态激子发生Forster型的能量转移的情况下，观测到来自第二化合物的单重态激子的荧光发光。为了发生这样的能量转移，优选第一化合物的最低激发单重态能级大于第二化合物的最低激发单重态能级。在这里第二化合物为具有尖锐的发光光谱的荧光发光材的情况下，可以获得高效率并且高色纯度的发光元件。这样，如果发光层含有热活化延迟荧光性化合物，则能够进行高效率发光，有助于显示器的低耗电化。热活化延迟荧光性化合物可以为以单一材料显示热活化延迟荧光的化合物，也可以如形成激基复合物配位化合物的情况那样为以多种化合物显示热活化延迟荧光的化合物。

作为热活化延迟荧光性化合物，可以为单一化合物也可以混合使用多种化合物，可以使用公知的材料。具体而言，可举出例如，苄腈衍生物、三嗪衍生物、二亚砜衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物、二氢吩嗪衍生物、噻唑衍生物、

二唑衍生物等。特别优选为在同一分子内具有供电子性部(供体部)和吸电子性部(受体部)的化合物。

此外，可以使上述发光元件的发光层含有下述通式(2)所示的亚甲基吡咯硼配位化合物。特别是，在使上述第一化合物为热活化延迟荧光性化合物的情况下，优选使上述第二化合物为亚甲基吡咯硼配位化合物。亚甲基吡咯硼配位化合物在作为掺杂剂而使用的情况下，是可获得尖锐的发光光谱的有用的发光材料，但难以实现保持尖锐的发光光谱、同时具有高发光效率和高耐久性的发光元件。然而，下述通式(2)所示的亚甲基吡咯硼配位化合物可以提供荧光量子产率高、发光光谱尖锐的发光材料，和发光效率、色纯度和耐久性高的发光元件。

这里，在上述通式(2)中，X¹为氮原子、或碳原子，其中，在该碳原子上结合有一个选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳基、卤原子、羧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的氨基、硝基、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、和取代或未取代的硅氧烷基中的原子或一价基。

R¹～R⁶各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳基、卤原子、羧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的氨基、硝基、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、和取代或未取代的硅氧烷基中的原子或基团，其中，在R¹和R²组、R²和R³组、R⁴和R⁵组、R⁵和R⁶组中的任1个以上组中，可以在构成该组的基团之间形成键来形成环。Z¹和Z²各自独立地为选自卤原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷氧基、氰基、和取代或未取代的芳氧基中的原子或基团，其中，可以在Z¹和Z²之间形成键来形成环。

在上述全部基团中，氢可以为氘。在以下说明的化合物或其部分结构中也同样。

此外，在上述全部基团中，作为被取代的情况下的取代基，优选为选自烷基、环烷基、杂环基、烯基、环烯基、炔基、芳基、杂芳基、羟基、硫醇基、烷氧基、烷硫基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、卤素、氰基、甲酰基、酰基、羧基、烷氧基羰基、氨基甲酰基、酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷氧基磺酰基、氨基磺酰基、氨基、硝基、甲硅烷基、硅氧烷基、硼烷基、氧化膦基和氧代基中的基团。进一步，更优选为在后述各取代基的说明中优选的具体的取代基。此外，这些取代基可以进一步被上述取代基取代。

在本说明的说明中所谓“未取代”，是指与成为对象的基本骨架或基团结合的原子仅为氢原子或氘原子。在以下说明的化合物或其部分结构中，关于“取代或未取代的”这样的情况也与上述同样。

所谓烷基，表示例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等饱和脂肪族烃基，其可以被取代也可以为未取代。对被取代的情况下的追加的取代基没有特别限制，可以举出例如，烷基、卤素、芳基、杂芳基等，这点在以下记载中也是共通的。烷基的碳原子数没有特别限定，但从获得的容易性、成本方面考虑，优选为1以上且20以下，更优选为1以上且8以下的范围。

所谓环烷基，表示例如，环丙基、环己基、降冰片烷基、金刚烷基等饱和脂环式烃基，其可以被取代也可以为未取代。烷基部分的碳原子数没有特别限定，但优选为3以上且20以下的范围。

所谓杂环基，表示例如，吡喃环、哌啶环、环状酰胺等环内具有除碳以外的原子的脂肪族环，其可以被取代也可以为未取代。杂环基的碳原子数没有特别限定，但优选为2以上且20以下的范围。

所谓烯基，表示例如，乙烯基、烯丙基、丁二烯基等包含双键的不饱和脂肪族烃基，其可以被取代也可以为未取代。烯基的碳原子数没有特别限定，但优选为2以上且20以下的范围。

所谓环烯基，表示例如，环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基等包含双键的不饱和脂环式烃基，其可以被取代也可以为未取代。环烯基的碳原子数没有特别限定，但优选为3以上且20以下的范围。

所谓炔基，表示例如，乙炔基等包含三键的不饱和脂肪族烃基，其可以被取代也可以为未取代。炔基的碳原子数没有特别限定，但优选为2以上且20以下的范围。

所谓烷氧基，表示例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基等经由醚键而结合了脂肪族烃基的官能团，该脂肪族烃基可以被取代也可以为未取代。烷氧基的碳原子数没有特别限定，但优选为1以上且20以下的范围。

所谓烷硫基，是烷氧基的醚键的氧原子被置换为硫原子的基团。烷硫基的烃基可以被取代也可以为未取代。烷硫基的碳原子数没有特别限定，但优选为1以上且20以下的范围。

所谓芳氧基，表示例如，苯氧基等经由醚键而结合了芳香族烃基的官能团，芳香族烃基可以被取代也可以为未取代。芳氧基的碳原子数没有特别限定，但优选为6以上且40以下的范围。

所谓芳硫基，是芳氧基的醚键的氧原子被置换成硫原子的基团。芳硫基中的芳香族烃基可以被取代也可以为未取代。芳硫基的碳原子数没有特别限定，但优选为6以上且40以下的范围。

所谓芳烷基，例如为苯基甲基、苯基乙基等烷基的1个氢原子被芳基取代而得的烷基。芳烷基的碳原子数没有特别限定，但优选为6以上且40以下的范围。

芳基可以为单环和稠环中的任一者，表示例如，苯基、萘基、芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、蒽基、苯并菲基、苯并蒽基、

基、芘基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基、苯并荧蒽基、二苯并蒽基、苝基、螺烯基等芳香族烃基。其中，优选为选自苯基、联苯基、三联苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、芘基、荧蒽基和苯并[9,10]菲基中的基团。芳基可以被取代也可以为未取代。在本发明中，联苯基、三联苯基等多个苯基经由单键而结合的基团作为具有芳基作为取代基的苯基对待。芳基的碳原子数没有特别限定，但优选为6以上且40以下，更优选为6以上且30以下的范围。此外，在苯基中，在该苯基中的相邻的2个碳原子上分别具有取代基的情况下，可以由这些取代基彼此形成环结构。

杂芳基可以为单环和稠环中的任一者，表示例如，吡啶基、呋喃基、苯硫基、喹啉基、异喹啉基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、二氮杂萘基、噌啉基、酞嗪基、喹喔啉基、喹唑啉基、苯并呋喃基、苯并苯硫基、吲哚基、二苯并呋喃基、二苯并苯硫基、咔唑基、苯并咔唑基、咔啉基、吲哚并咔唑基、苯并呋喃并咔唑基、苯并噻吩并咔唑基、二氢茚并咔唑基、苯并喹啉基、吖啶基、二苯并吖啶基、苯并咪唑基、咪唑并吡啶基、苯并

唑基、苯并噻唑基、菲咯啉基等在一个或多个环内具有除碳和氢以外的原子即杂原子的环状芳香族基。作为杂原子，优选为氮原子、氧原子、或硫原子。杂芳基可以被取代也可以为未取代。杂芳基的碳原子数没有特别限定，但优选为2以上且40以下，更优选为2以上且30以下的范围。

所谓卤素，表示选自氟、氯、溴和碘中的原子。

所谓氰基，是结构由-CN表示的官能团。这里与其它基团结合的是碳原子。

所谓甲酰基，是结构由-C(＝O)H表示的官能团。这里与其它基团结合的是碳原子。

所谓酰基，表示例如乙酰基、丙酰基、苯甲酰基、丙烯酰基等经由羰基而结合了烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基的官能团。这些取代基可以进一步被取代。酰基的碳原子数没有特别限定，但优选为2以上且40以下，更优选为2以上且30以下。

所谓烷氧基羰基，表示例如，烷基、环烷基、芳基、杂芳基等经由酯键结合而得的官能团。这些取代基可以进一步被取代。烷氧基羰基的碳原子数没有特别限定，但优选为1以上且20以下的范围。更具体而言，可举出甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、异丙氧基甲氧基羰基、己氧基羰基、苯氧基羰基等。

所谓氨基甲酰基，表示例如，烷基、环烷基、芳基、杂芳基等经由酰胺键结合而得的官能团。这些取代基可以进一步被取代。酰胺基的碳原子数没有特别限定，但优选为1以上且20以下的范围。更具体而言，可举出甲基酰胺基、乙基酰胺基、丙基酰胺基、丁基酰胺基、异丙基酰胺基、己基酰胺基、苯基酰胺基等。

所谓烷基磺酰基、芳基磺酰基，表示例如，烷基、环烷基、芳基、杂芳基等经由-S(＝O)₂-键结合而得的官能团。这些取代基可以进一步被取代。烷基磺酰基、芳基磺酰基的碳原子数没有特别限定，但优选为1以上且20以下的范围。

所谓烷氧基磺酰基，表示例如，烷基、环烷基、芳基、杂芳基等经由磺酸酯键结合而得的官能团。这里所谓磺酸酯键，是指酯键的羰基部，即-C(＝O)-被置换为磺酰基部，即-S(＝O)₂-的键。此外，这些取代基可以进一步被取代。烷氧基磺酰基的碳原子数没有特别限定，但优选为1以上且20以下的范围。

所谓氨基磺酰基，表示例如，烷基、环烷基、芳基、杂芳基等经由磺酰胺键结合而得的官能团。这里所谓磺酰胺键，是指酯键的羰基部，即-C(＝O)-被置换为磺酰基部，即-S(＝O)₂-的键。此外，这些取代基可以进一步被取代。氨基磺酰基的碳原子数没有特别限定，但优选为1以上且20以下的范围。

所谓氨基，是取代或未取代的氨基。作为进行取代的情况下的取代基，可举出例如，芳基、杂芳基、直链烷基、支链烷基。作为芳基、杂芳基，优选为苯基、萘基、吡啶基、喹啉基。这些取代基可以进一步被取代。碳原子数没有特别限定，但优选为2以上且50以下，更优选为6以上且40以下，特别优选为6以上且30以下的范围。

所谓甲硅烷基，表示取代或未取代的硅原子结合而得的官能团，表示例如，三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基等烷基甲硅烷基、苯基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、三萘基甲硅烷基等芳基甲硅烷基。硅上的取代基可以进一步被取代。甲硅烷基的碳原子数没有特别限定，但优选为1以上且30以下的范围。

所谓硅氧烷基，表示例如三甲基硅氧烷基等经由醚键的硅化合物基。硅上的取代基可以进一步被取代。

所谓硼烷基，是取代或未取代的硼烷基。作为进行取代的情况下的取代基，可举出例如，芳基、杂芳基、直链烷基、支链烷基、芳基醚基、烷氧基、羟基，其中优选为芳基、芳基醚基。

所谓氧化膦基，是-P(＝O)R¹⁶R¹⁷所示的基团。R¹⁶和R¹⁷各自独立地选自与R¹～R⁶同样的组。

上述各基团的说明中的“可以被取代也可以为未取代”的记载和“取代基可以进一步被取代”的记载中的进行取代的情况下的能够取代的取代基的范围是在与取代前的化合物的比较中，被评价为化学上同等或对用于发光元件时的性能几乎不造成影响的程度的取代基的范围。在其它观点中，从用于发光元件这样的观点来看，是包含可以评价为均等物的范围的意思。此外，后述通式(3)、通式(4)中的各基团的说明中援用上述各基团的说明，此外，关于R⁷～R¹⁵和Ar¹的说明中的“取代或未取代的”的记载中的进行取代的情况下的取代基的范围也是与上述“可以被取代也可以为未取代”的记载和“取代基可以进一步被取代”的记载中的进行取代的情况下的能够取代的取代基的范围同样的意思。

亚甲基吡咯硼配位化合物由于具有牢固且平面性高的骨架，因此显示高荧光量子产率。此外，由于发光光谱的半峰宽小，因此在发光元件中可以实现有效率的发光与高色纯度。为了发光效率的进一步提高，抑制亚甲基吡咯硼配位化合物的取代基的旋转/振动，使能量损失减少而使荧光量子产率提高是有效的。此外，为了提高色纯度，使亚甲基吡咯硼配位化合物的激发状态下的振动弛豫减少，使发光光谱的半宽度减少是有效的。从该观点考虑，优选使用在上述通式(2)所示的结构中，X¹为碳原子、结合了上述原子或一价基的物质。

通过使用X¹为碳原子、在该碳原子上结合了一个上述原子或一价基的物质，从而可以提供高荧光量子产率并且半宽度小的亚甲基吡咯硼配位化合物。进一步，如果抑制与桥头位结合了的基团对亚甲基吡咯骨架的分子内旋转，则可以抑制发生能量失活，因此有利于发光效率提高。此外，亚甲基吡咯硼配位化合物的稳定性影响发光元件的耐久性。为了使其稳定性进一步提高，优选向桥头位导入体积大的取代基。通过导入体积大的取代基，从而可以保护亚甲基吡咯骨架不受与周围的其它分子的相互作用影响。

作为在X¹为碳原子的情况下与该碳原子结合的特别优选的一价基，以下通式(3)、通式(4)所示的基团从可以抑制能量失活的观点考虑是优选的。

(这里，R⁹～R¹¹各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、羟基、硫醇基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、卤原子、氰基、甲酰基、酰基、羧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的烷基磺酰基、取代或未取代的芳基磺酰基、取代或未取代的氨基磺酰基、取代或未取代的氨基、硝基、取代或未取代的甲硅烷基、和与相邻基之间形成的环结构中的原子或基团，

R⁷和R⁸各自独立地为选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的基团。)

(这里，R¹²～R¹⁴各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的炔基、羟基、硫醇基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、卤原子、氰基、甲酰基、酰基、羧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的烷基磺酰基、取代或未取代的芳基磺酰基、取代或未取代的烷氧基磺酰基、取代或未取代的氨基磺酰基、取代或未取代的氨基、硝基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的硅氧烷基、取代或未取代的硼烷基、以及取代或未取代的氧化膦基中的原子或基团，

R¹⁵为选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的炔基、羟基、硫醇基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、卤原子、氰基、甲酰基、酰基、羧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的烷基磺酰基、取代或未取代的芳基磺酰基、取代或未取代的烷氧基磺酰基、取代或未取代的氨基磺酰基、取代或未取代的氨基、硝基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的硅氧烷基、取代或未取代的硼烷基和取代或未取代的氧化膦基中的基团，

Ar¹为选自取代或未取代的芳基、和取代或未取代的杂芳基中的基团。)

此外，在包含通式(3)所示的基团的情况下，通式(2)所示的亚甲基吡咯硼化合物中，Z¹和Z²各自独立地为选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳基、卤原子、和氰基中的基团，R¹、R³、R⁴和R⁶各自独立地为取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基(这里，这些芳基和杂芳基可以为单环也可以为稠环。其中，在R¹和R⁶之中的一者或两者为单环的芳基和杂芳基的情况下，该单环的芳基和杂芳基具有1个以上仲烷基、1个以上叔烷基、1个以上芳基或1个以上杂芳基作为取代基，或具有甲基和伯烷基合计为2个以上作为取代基。)，R²和R⁵优选各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、卤原子、氰基、羧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的氨基、硝基、和取代或未取代的甲硅烷基中的原子或基团。其中，在该情况下，R⁴与R⁵之间、和R²与R³之间的一者或两者可以在上述基团之间经由1个或2个原子而形成键。

另外，上述伯烷基、仲烷基、叔烷基的碳原子数越多，则越增加立体位阻性，因此是优选的，但从作为化合物的合成的容易性的观点考虑，优选为2～10左右，进一步优选为4～10。

进一步，从发光特性和热稳定性的观点考虑，Z¹和Z²优选为烷基、烷氧基、芳基醚基、卤素或氰基。此外，从激发状态稳定而可获得更高的荧光量子产率的观点、和可以使耐久性提高的观点考虑，Z¹和Z²更优选为吸电子性基，具体而言，更优选为氟原子、含氟烷基、含氟烷氧基、含氟芳基醚基或氰基，进一步优选为氟原子或氰基，最优选为氟原子。

R¹和R⁶为有助于亚甲基吡咯硼配位化合物化合物的稳定性和发光效率的基团。所谓稳定性，是指电稳定性和热稳定性。电稳定性是指在与发光元件连续通电了的状态下分解等化合物的变质不易发生。热稳定性是指通过制造时的升华纯化、蒸镀等加热工序、发光元件周边的环境温度而化合物的变质不易发生。如果化合物变质，则发光效率降低，因此化合物的稳定性对于发光元件的耐久性提高而言是重要的。从化合物的稳定性和发光效率的观点考虑，R¹和R⁶优选为取代或未取代的芳基。为了防止亚甲基吡咯硼配位化合物彼此的凝集而避免浓度淬灭，R¹和R⁶优选为上述组之中的立体位阻大的基团。从该观点考虑，R¹和R⁶优选选自具有1个以上叔烷基作为取代基的苯基、具有1个以上芳基作为取代基的苯基、具有1个以上杂芳基作为取代基的苯基、具有甲基和伯烷基合计为2个以上作为取代基并且它们之中的至少1个在相对于与吡咯环的结合部位的2位取代的苯基、和稠环式芳香族烃基。此外，旋转或振动的自由度越小，则越可以抑制由热失活引起的效率降低，因此R¹和R⁶优选为具有刚直的结构或对称性高的结构的官能团。从该观点考虑，R¹和R⁶更优选为具有1个以上叔丁基作为取代基的苯基、具有1个以上苯基作为取代基的苯基、至少在相对于与吡咯环的结合部位为2位和6位取代有甲基的苯基中的任一者，并且将与吡咯的结合作为对称轴而线对称地具有取代基的苯基、或未取代的稠环式芳香族烃基。进一步从制造容易性的观点考虑，进一步优选为2,6-二甲基苯基、2,4,6-三甲苯基、4-叔丁基苯基、3,5-二叔丁基苯基、4-联苯基或1-萘基。

R³和R⁴为有助于发光波长的控制的基团。在使亚甲基吡咯硼配位化合物进行红色发光时，可举出通过使芳基或杂芳基与亚甲基吡咯金属配位化合物骨架直接结合，从而使共轭扩张，将发光长波长化的方法。通过该理由，R³和R⁴为取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基，但从化合物的稳定性的观点考虑，更优选为取代或未取代的芳基。

R²和R⁵主要影响峰波长、发光光谱的半宽度、稳定性、或结晶性。从发光光谱的半宽度的狭小化、影响元件耐久性的稳定性、和包含再结晶纯化的制造的容易性的观点考虑，优选R²和R⁵中的至少一者、更优选两者为氢原子、或取代或未取代的烷基。

此外，在通式(2)所示的化合物中，在R¹和R²组、R²和R³组、R⁴和R⁵组、R⁵和R⁶组中的任1个以上组中，可以在构成该组的基团之间形成键而形成环，此外，也可以在Z¹和Z²之间形成键而形成环，但从这个意思上说，是指在R¹～R⁶中，作为与亚甲基吡咯环的稠环、优选稠环，即包含亚甲基吡咯环的2个碳而可以形成五元环～七元环的环，此外，在Z¹和Z²中，包含可以具有包含硼的杂环作为部分结构。

此外，为了提高发光效率，抑制通式(3)所示的基团的旋转/振动，使能量损失减少而使荧光量子产率提高是有效的。为了抑制通式(3)所示的基团的旋转/振动，R⁷和R⁸选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基。优选其中至少一者为取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基。另一方面，从制造的容易性的观点考虑，优选R⁷和R⁸中的一者为取代或未取代的烷基，更优选为甲基。此外，R⁹～R¹¹用于峰波长、结晶性、升华温度等的调整。特别影响峰波长的是相对于与亚甲基吡咯骨架的结合为4位的位置的取代基、即R¹⁰。如果R¹⁰为供电子性基，则发光峰波长向短波长侧移动。作为供电子性基，具体而言，可例示甲基、乙基、叔丁基、环己基、甲氧基、乙氧基、苯基、甲苯基、萘基、呋喃基、二苯并呋喃基等。特别是在R¹⁰为供电子性强的甲氧基、乙氧基等烷氧基的情况下，短波长位移大，对于波长调整是有用的。另一方面，如果R¹⁰为吸电子性基，则发光峰向长波长侧移动。作为吸电子性基，具体而言，可例示氟原子、三氟甲基、氰基、吡啶基、嘧啶基等。特别是在R¹⁰为选自吸电子性强的氟原子、三氟甲基和氰基中的基团的情况下，长波长位移大，对于波长调整是有用的。然而，供电子性基和吸电子性基不限定于此。

此外，在包含通式(4)所示的基团的情况下，通式(2)所示的亚甲基吡咯硼化合物中，Z¹和Z²各自独立地为取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳基、卤原子、和氰基选自中的原子或基团，R¹～R⁶各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的甲硅烷基、和取代或未取代的硅氧烷基中的基团，其中，期望R¹、R³、R⁴、R⁶之中的至少一个为氢原子或取代或未取代的烷基。

进一步，从发光特性和热稳定性的观点考虑，Z¹和Z²优选为烷基、烷氧基、芳基醚基、卤素或氰基。此外，从激发状态稳定而可获得更高的荧光量子产率的观点、和可以使耐久性提高的观点考虑，Z¹和Z²更优选为吸电子性基，具体而言，更优选为氟原子、含氟烷基、含氟烷氧基、含氟芳基醚基或氰基，进一步优选为氟原子或氰基，最优选为氟原子。

R¹和R⁶影响亚甲基吡咯硼配位化合物的发光峰波长、结晶性、升华温度等。从使发光光谱的半宽度更小的观点考虑，R¹和R⁶优选为氢原子或烷基。进一步，从荧光量子产率进一步提高的观点考虑，R¹和R⁶更优选为烷基，从制造容易性的观点考虑，进一步优选为甲基。

R³和R⁴主要影响亚甲基吡咯硼配位化合物的发光峰波长、发光光谱的半宽度、稳定性、或结晶性。从使发光光谱的半宽度更小的观点、使稳定性更提高的观点、和包含再结晶生成的合成的容易性的观点考虑，优选R³和R⁴中的至少一者、优选两者为选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基和取代或未取代的杂芳基中的基团。进一步，从进一步减少半宽度的观点考虑，R³和R⁴更优选为烷基，从制造容易性的观点考虑，进一步优选为甲基。

R²和R⁵主要影响亚甲基吡咯硼配位化合物的发光峰波长、发光光谱的半宽度、稳定性、或结晶性。从使发光光谱的半宽度更小的观点、使稳定性进一步提高的观点、和包含再结晶纯化的合成的容易性的观点考虑，优选R²和R⁵中的至少一者、优选两者为氢原子、取代或未取代的烷基，从制造容易性的观点考虑，进一步优选两者为氢原子。

此外，为了提高发光效率，抑制通式(4)所示的基团的旋转/振动，使能量损失减少而使荧光量子产率提高是有效的。为了抑制通式(4)所示的基团的旋转/振动，R¹¹和Ar¹更优选为取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基，从制造容易性的观点考虑，进一步优选为苯基、2,6-二甲基苯基、2,4,6-三甲苯基、4-叔丁基苯基、3,5-二叔丁基苯基、4-甲氧基苯基、4-联苯基或1-萘基。

在向亚甲基吡咯骨架导入芳基、杂芳基时，可举出例如，在钯等金属催化剂下，使用亚甲基吡咯硼配位化合物的卤化衍生物与硼酸或硼酸酯衍生物的偶联反应而生成碳-碳键的方法，但不限定于此。同样地，在向亚甲基吡咯骨架导入氨基、咔唑基时，可举出例如，在钯等金属催化剂下，使用亚甲基吡咯硼配位化合物的卤化衍生物与胺或咔唑衍生物的偶联反应而生成碳-氮键的方法，但不限定于此。

所得的亚甲基吡咯硼配位化合物优选在进行了再结晶、柱色谱等有机合成的纯化后，进一步通过一般被称为升华纯化的采用减压加热进行的纯化而将低沸点成分除去，使纯度提高。升华纯化中的加热温度没有特别限定，但从防止亚甲基吡咯硼配位化合物的热分解的观点考虑，优选为330℃以下，更优选为300℃以下。从发光元件能够显示稳定的特性的观点考虑，这样操作而制造的亚甲基吡咯硼配位化合物的纯度优选为99重量％以上。

亚甲基吡咯硼配位化合物的光学特性通过测定稀释溶液的吸收光谱和发光光谱而获得。作为溶剂，只要是将亚甲基吡咯硼配位化合物溶解，并且溶剂的吸收光谱与亚甲基吡咯硼配位化合物的吸收光谱不重叠的透明的溶剂，就没有特别限定。具体而言，可例示甲苯等。溶液的浓度只要是具有充分的吸光度，并且不发生浓度淬灭的浓度范围，就没有特别限定，但优选为1×10^-4mol/L～1×10^-7mol/L的范围，更优选为1×10^-5mol/L～1×10^-6mol/L的范围。

吸收光谱可以通过一般的紫外可见分光光度计来测定。此外，发光光谱可以通过一般的荧光分光光度计来测定。进一步荧光量子产率的测定优选利用使用了积分球的绝对量子产率测定装置。为了实现高色纯度，优选亚甲基吡咯硼配位化合物通过激发光的照射而发出的光的发光光谱尖锐。

此外，对于在显示装置、照明装置中成为主流的顶部发光元件，通过由微腔结构得到的共振效果可以实现高亮度和高色纯度，但如果发光光谱尖锐，则该共振效果更强地表现，有利于高效率化。从该观点考虑，发光光谱的半宽度优选为60nm以下，更优选为50nm以下，进一步优选为45nm以下，特别优选为28nm以下。

发光元件的发光效率依赖于发光材料本身的荧光量子产率。因此期望发光材料的荧光量子产率尽可能接近于100％。通式(2)所示的亚甲基吡咯硼配位化合物通过抑制桥头位的旋转/振动，使热失活减少，从而可以获得高的荧光量子产率。从以上观点考虑，亚甲基吡咯硼配位化合物的荧光量子产率优选为90％以上，更优选为95％以上。然而，这里所示的荧光量子产率是将以甲苯作为溶剂的稀释溶液用绝对量子产率测定装置测定的。

另外，在第一化合物为热活化延迟荧光性化合物的情况下，可以使发光层进一步包含单重态能量(是指最低激发单重态与基态的能量差。以下相同)大于第一化合物的单重态能量的化合物(以下有时将这样的化合物称为“第三化合物”)。由此，第三化合物可以具有使发光材料的能量限制在发光层内的功能，能够使效率良好地发光。此外，优选第三化合物的最低激发三重态能量(是指最低激发三重态与基态的能量差。以下相同)大于第一化合物的最低激发三重态能量。作为这样的第三化合物，优选为电荷传输能力高，并且玻璃化转变温度高的有机化合物。

这些第三化合物可以由单一或2种以上材料构成。在使用2种以上材料作为第三化合物的情况下，优选为电子传输性的第三化合物与空穴传输性的第三化合物的组合。通过将电子传输性的第三化合物与空穴传输性的第三化合物以适当的混合比组合，从而调整发光层内的电荷平衡，抑制发光区域的偏斜，从而可以使发光元件的可靠性提高，提升耐久性。此外，可以在电子传输性的第三化合物与空穴传输性的第三化合物之间形成激发配位化合物。

从以上观点考虑，优选第一化合物与第三化合物分别满足下述式1～式4的关系式。此外，更优选满足式1和式2，进一步优选满足式3和式4。此外，更进一步优选满足式1～式4全部。

S1(电子传输性的第三化合物)＞S1(第一化合物)(式1)

S1(空穴传输性的第三化合物)＞S1(第一化合物)(式2)

T1(电子传输性的第三化合物)＞T1(第一化合物)(式3)

T1(空穴传输性的第三化合物)＞T1(第一化合物)(式4)

这里，S1表示各个化合物的最低激发单重态的能级，T1表示各个化合物的最低激发三重态的能级。

作为电子传输性的第三化合物，可举出包含π电子不足型杂芳香环的化合物等。具体而言，可例示具有聚唑骨架的杂环化合物、具有喹喔啉骨架或二苯并喹喔啉骨架的杂环化合物、具有二嗪骨架(嘧啶骨架、吡嗪骨架)的杂环化合物、具有吡啶骨架的杂环化合物。此外，作为上述空穴传输性的第三化合物，可举出包含π电子过剩型杂芳香环的化合物等。具体而言，可例示具有咔唑骨架的化合物。

以上，构成上述本发明的发光元件的上述各层的形成方法可以为干法工艺和湿法工艺的任一者，电阻加热蒸镀、电子束蒸镀、溅射、分子叠层法、涂布法、喷墨法、印刷法等没有特别限定，通常从元件特性方面考虑，优选为电阻加热蒸镀。有机层的厚度由于依赖于发光物质的电阻值，因此不能特别限定，但优选为1～1000nm。发光层、电子传输层和空穴传输层的膜厚分别优选为1nm以上且200nm以下，进一步优选为5nm以上且100nm以下。

实施例

以下，举出实施例具体地说明本发明，但本发明不限定于它们而解释。首先，对评价方法进行说明。

(1)核磁共振分析(NMR)

关于在合成例2中获得的白色固体，使用JNM-AL400型核磁共振装置(日本电子社制)，测定了400MHz NMR光谱。化学位移以四甲基硅烷作为基准，由δ(单位：ppm)表示，信号分别由s(单峰)、d(双峰)、t(三重峰)、q(四重峰)、m(多重峰)、br(宽峰)、dd(双重双峰)、dt(双重三重峰)表示。此外，在NMR数据中显示的溶剂名表示测定所使用的溶剂。

(2)粉末X射线衍射

将通过各实施例和比较例而获得的白色固体填充于粉末X射线衍射装置(株式会社リガク社；2200/RINT ultima+PC)的试样板(材质：硅；深度：0.2mm)，使表面平坦而制成测定试样，在以下条件下测定了粉末X射线衍射。

X射线源：CuKα射线

*使用弯曲结晶单色仪(石墨)

输出：40kV/50mA

发散狭缝：1/2°

发散纵向限制狭缝：5mm

散射狭缝：1/2°

受光狭缝：0.15mm

检测器：闪烁计数器

扫描方式：2θ/θ扫描，连续扫描

测定范围(2θ)：2～30°

扫描速度(2θ)：20°/分钟

计数步长(2θ)：0.04°。

(3)吸热峰

关于通过各实施例和比较例而获得的白色固体，使用差热-热重同时测定装置(TG-DTA装置。株式会社リガク社；TG8120 Smart Loader)，进行差热-热重同时测定，将DTA曲线所示的峰顶的温度作为吸热峰。

升温速度：5℃/分钟

气氛：干燥氮气(流量：100mL/分钟)

试样单元：铝开放单元

试样量：5～15mg。

(4)化学纯度

关于通过各实施例和比较例而获得的白色固体，使用高效液相色谱(以下，HPLC)进行化学纯度的测定，将测定对象峰相对于除空白峰和残留溶剂峰以外的全部峰的面积百分率设为化学纯度。此外，HPLC分析用试样将通过各实施例和比较例而获得的白色固体4mg溶解于四氢呋喃40mL中来调制。

HPLC：LC-2010CHT(株式会社岛津制作所)

检测：UV(254nm)

柱：Mightysil RP-8GP(关东化学株式会社)

柱尺寸：250×4.6mm(5μm)

柱温度：45℃

流动相：A液0.1％磷酸水溶液(重量比)

B液乙腈/四氢呋喃＝80/20(体积比)

展开条件：A/B＝55/45→0/100(体积比)；0→25分钟，线性梯度

A/B＝0/100(体积比)；25→30分钟，恒定

A/B＝0/100→55/45(体积比)；30→31分钟，线性梯度

A/B＝55/45(体积比)，31→35分钟，恒定

流速：1.0mL/分钟

进样量：10μL。

(5)残留溶剂量

关于通过各实施例和比较例而获得的白色固体，进行NMR测定，由测定对象化合物和残留溶剂各自的任意的峰积分值算出摩尔比率，由通过各实施例和比较例而获得的白色固体的重量和摩尔比率算出残留溶剂量。另外，在确认了多种残留溶剂的情况下，作为它们的合计值而算出。

接着，对本发明的结晶的前体物质的合成例、本发明的结晶制作的实施例和比较例、和它们的评价结果进行说明。

(合成例1)2-苯基-1,10-菲咯啉的合成：

在氩气气氛下，在1,10-菲咯啉(9.64g)的甲苯(250mL)溶液中加入苯基锂溶液(1.07M，100mL)，在0℃下搅拌1.5小时。接着在反应混合物中加入水(150mL)，用二氯甲烷(200mL)提取3次后，将有机层用饱和食盐水(150mL)洗涤，将有机层浓缩。在所得的浓缩物的二氯甲烷(300mL)溶液中加入二氧化锰(93g)，在室温下搅拌56小时。接着将反应混合物过滤，将残渣用二氯甲烷(500mL)洗涤后，将滤液与洗涤液合并进行了浓缩。将所得的浓缩物悬浮于乙酸乙酯(30mL)，在0℃下搅拌。将析出物过滤后，在80℃下减压干燥，作为白色固体而获得了2-苯基-1,10-菲咯啉9.44g。

(合成例2)1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯的合成：

在氩气气氛下，在1,3-二溴苯(1.2mL)的正己烷(35mL)溶液中加入正丁基锂(1.52M，17mL)，在回流下搅拌1小时。接着将反应混合物冷却到0℃后，加入2-苯基-1,10-菲咯啉(5.10g)的四氢呋喃(100mL)溶液，在0℃下搅拌2小时。接着在反应混合物中加入水(100mL)，用二氯甲烷(150mL)提取3次后，将有机层用饱和食盐水(150mL)洗涤，将有机层浓缩。在所得的浓缩物的二氯甲烷(180mL)溶液中，加入二氧化锰(34.8g)，在室温下搅拌12小时。接着将反应混合物过滤，将残渣用二氯甲烷(750mL)洗涤后，将滤液与洗涤液合并进行了浓缩。

将所得的浓缩物悬浮于二氯甲烷/氯仿混合溶液(体积比1/10，85mL)，在0℃下搅拌。将析出物过滤后，在100℃下减压干燥，作为白色固体而获得了1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯3.25g。以下显示所得的化合物的NMR化学位移。

1H-NMR(CDCl₃，ppm)：9.75(s，1H)，8.72(dd，2H)，8.57-8.17(m，12H)，7.90-7.82(m，5H)，7.61-7.48(m，6H)。

(实施例1)

在氩气气氛下，在通过合成例2而获得的1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯(1.28g)中，加入1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(4.9mL，比重1.05)、甲苯(8.7mL，比重0.86)，在110℃下搅拌0.5小时。接着经1小时冷却直到0℃后，在0℃下搅拌1小时。将析出物过滤后，在20℃下减压干燥，在所得的析出物中加入四氢呋喃(16.7mL，比重0.89)，加热回流搅拌2小时。接着经1小时而冷却直到0℃后，在0℃下搅拌1小时。将析出物过滤后，在100℃下减压干燥，获得了白色固体(收量0.71g，回收率55％)。

关于所得的白色固体，通过上述方法而进行了粉末X射线衍射和吸热峰的测定，结果测定结果如下所述，可以确认为B型结晶。将粉末X射线衍射图示于图1中，将差热分析曲线示于图2中。

衍射角2θ(°)：6.7，8.2，13.7，17.7，22.2

吸热峰：182℃

此外，将通过上述方法而评价了化学纯度和残留溶剂量的结果示于表1中。

(实施例2)

在氩气气氛下，在通过合成例2而获得的1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯(0.97g)中，加入1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(2.2mL，比重1.05)、甲苯(6.6mL，比重0.86)，在120℃下搅拌0.5小时。接着经3小时而冷却直到0℃后，在0℃下搅拌2小时。将析出物过滤后，在100℃下减压干燥，在所得的析出物中加入四氢呋喃(7.7mL，比重0.89)，加热回流搅拌2小时。接着经3小时而冷却直到0℃后，在0℃下搅拌2小时。将析出物过滤后，在100℃下减压干燥，获得了白色固体(收量0.70g，回收率72％)。

关于所得的白色固体，通过上述方法而进行了粉末X射线衍射和吸热峰的测定，结果测定结果如下所述，可以确认为B型结晶。

衍射角2θ(°)：6.7，8.2，13.7，17.7，22.2

吸热峰：182℃

此外，将通过上述方法而评价了化学纯度和残留溶剂量的结果示于表1中。

(实施例3)

在氩气气氛下，在通过合成例2而获得的1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯(0.30g)中，加入1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(1.1mL，比重1.05)、茴香醚(2.1mL，比重0.99)，在100℃下搅拌0.5小时。接着经1小时而冷却直到0℃后，在0℃下搅拌2小时。将析出物过滤后，在100℃下减压干燥，获得了白色固体(收量0.24g，回收率80％)。

关于所得的白色固体，通过上述方法而进行了粉末X射线衍射和吸热峰的测定，结果测定结果如下所述，可以确认为C型结晶。将粉末X射线衍射图示于图3中，将差热分析曲线示于图4中。

衍射角2θ(°)：5.0，7.5，8.7，12.5，17.3

吸热峰：245℃

此外，将通过上述方法而评价了化学纯度和残留溶剂量的结果示于表1中。

(实施例4)

在氩气气氛下，在通过合成例2而获得的1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯(0.30g)中，加入N-甲基吡咯烷酮(1.1mL，比重1.03)、茴香醚(2.1mL，比重0.99)，在100℃下搅拌0.5小时。接着经1小时而冷却直到0℃后，在0℃下搅拌2小时。将析出物过滤后，在100℃下减压干燥，获得了白色固体(收量0.23g，回收率77％)。

关于所得的白色固体，通过上述方法而进行了粉末X射线衍射和吸热峰的测定，结果测定结果如下所述，可以确认为C型结晶。

衍射角2θ(°)：5.0，7.5，8.7，12.5，17.3

吸热峰：245℃

此外，将通过上述方法而评价了化学纯度和残留溶剂量的结果示于表1中。

(实施例5)

在氩气气氛下，在通过合成例2而获得的1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯(0.30g)中，加入N,N-二甲基乙酰胺(1.1mL，比重0.94)、茴香醚(2.1mL，比重0.99)，在100℃下搅拌0.5小时。接着经1小时而冷却直到0℃后，在0℃下搅拌2小时。将析出物过滤后，在100℃下减压干燥，获得了白色固体(收量0.25g，回收率83％)。

关于所得的白色固体，通过上述方法而进行了粉末X射线衍射和吸热峰的测定，结果测定结果如下所述，可以确认为C型结晶。

衍射角2θ(°)：5.0，7.5，8.7，12.5，17.3

吸热峰：245℃

此外，将通过上述方法而评价了化学纯度和残留溶剂量的结果示于表1中。

(实施例6)

在氩气气氛下，在通过合成例2而获得的1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯(0.30g)中，加入1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(1.1mL，比重1.05)、茴香醚(2.1mL，比重0.99)，在100℃下搅拌0.5小时。接着经4小时而冷却直到0℃后，在0℃下搅拌2小时。将析出物过滤后，在25℃下减压干燥，获得了白色固体(收量0.30g，回收率100％)。

关于所得的白色固体，通过上述方法而进行了粉末X射线衍射和吸热峰的测定，结果测定结果如下所述，可以确认为E型结晶。将粉末X射线衍射图示于图5中，将差热分析曲线示于图6中。

衍射角2θ(°)：5.2，7.0，16.4，20.0，23.6

吸热峰：96℃

在氩气气氛下，将通过上述信息而获得的1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯(0.15g)在100℃下减压干燥，获得了白色固体(收量0.12g，回收率80％)。

关于所得的白色固体，通过上述方法而进行了粉末X射线衍射和吸热峰的测定，结果测定结果如下所述，可以确认为C型结晶。

衍射角2θ(°)：5.0，7.5，8.7，12.5，17.3

吸热峰：245℃

此外，将通过上述方法而评价了化学纯度和残留溶剂量的结果示于表2中。

(比较例1)

在氩气气氛下，在通过合成例2而获得的1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯(0.30g)中，加入1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(0.9mL，比重1.05)、茴香醚(2.1mL，比重0.99)，在100℃下搅拌0.5小时。接着经1小时而冷却直到0℃后，在0℃下搅拌2小时。将析出物过滤后，在100℃下减压干燥，获得了白色固体(收量0.27g，回收率90％)。

关于所得的白色固体，通过上述方法而进行了粉末X射线衍射和吸热峰的测定，结果测定结果如下所述，可以确认为与B型结晶、C型结晶不同的晶型(称为“D型结晶”)。将粉末X射线衍射图示于图7中，将差热分析曲线示于图8中。

衍射角2θ(°)：4.8，7.2，9.5，22.9，27.6

吸热峰：173℃

此外，将通过上述方法而评价了化学纯度和残留溶剂量的结果示于表2中。

(比较例2)

在氩气气氛下，在通过合成例2而获得的1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯(0.70g)中，加入甲醇(18mL，比重0.79)，在20℃下搅拌2小时。将析出物过滤后，在100℃下减压干燥，获得了白色固体(收量0.67g，回收率96％)。关于所得的白色固体，通过上述方法而进行了粉末X射线衍射的测定。将测定结果示于图9中。如图9所示那样，未确认到特征性的衍射峰，为非晶质。此外，将通过上述方法而评价了化学纯度和残留溶剂量的结果示于表2中。

(比较例3)

关于通过合成例2而获得的1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯，通过上述方法而进行了粉末X射线衍射的测定，结果与比较例2同样地，未确认到特征性的衍射峰，为非晶质。此外，将通过上述方法而评价了化学纯度和残留溶剂量的结果示于表2中。将实施例1～7和比较例1～3的主要的制法和评价结果示于表1和2中。

如表1和表2所示那样，可知通过以往的方法而合成的菲咯啉衍生物、用甲醇溶剂进行了洗涤的菲咯啉衍生物虽然为非晶质、残留溶剂量少，但是化学纯度低。另一方面，可知比较例1的D型结晶虽然化学纯度高，但是残留溶剂量多，因此在获得化学纯度高、残留溶剂量少的菲咯啉衍生物时，仅使非晶质结晶化是不充分的，需要选择残留溶剂量少的B型结晶或C型结晶。此外，在实施例6中，E型结晶在100℃减压干燥条件下容易进行多晶型转变，因此可知E型结晶作为用于通过低温干燥而获得C型结晶的前体是有用的。

接下来，对使用上述B型结晶或C型结晶而形成电子传输层，使用热活化延迟荧光材料作为发光层的发光元件的实施例和比较例进行说明。

另外，在下述实施例和比较例中使用的亚甲基吡咯硼配位化合物为以下所示的化合物。将其特性示于表3中。

表3

(实施例7)

将使ITO透明导电膜堆积了165nm的玻璃基板(ジオマテツク(株)制，11Ω/□，溅射品)切为38×46mm，进行了蚀刻。将所得的基板用“セミコクリ一ン56”(商品名，フルウチ化学(株)制)超声波洗涤15分钟后，用超纯水进行了洗涤。将该基板在即将制作元件前进行1小时紫外线-臭氧处理，设置在真空蒸镀装置内，进行排气直到装置内的真空度成为5×10^{- 4}Pa以下为止。通过电阻加热法，首先作为空穴注入层，蒸镀了10nm HAT-CN6，作为空穴传输层，蒸镀了180nm HT-1。接下来，作为发光层，将作为主体材料的H-1、作为掺杂剂化合物的化合物D-1、和作为TADF材料的化合物H-2以重量比计成为80：1：19的方式蒸镀为40nm的厚度。进一步作为电子传输层，使用作为菲咯啉衍生物的化合物ET-1的结晶(C型结晶)以成为35nm的厚度进行蒸镀而叠层。接下来，作为电子注入层，蒸镀了0.5nm 2E-1后，将镁与银进行1000nm共蒸镀而制成阴极，制作出5×5mm见方的元件。

使该发光元件以1000cd/m²发光时的外量子效率为11.4％。另外，下述显示HAT-CN6、HT-1、H-1、H-2、ET-1、2E-1的结构。

(实施例8～10)

作为菲咯啉衍生物的ET-1的晶型，使用表1所记载的晶型的结晶，作为发光层的掺杂材料，使用表3所记载的化合物，除此以外，与实施例7同样地操作而制作发光元件，进行了评价。将结果示于表4中。

(实施例11)

将使ITO透明导电膜堆积了165nm的玻璃基板(ジオマテック(株)制，11Ω/□，溅射品)切为38×46mm，进行了蚀刻。将所得的基板用“セミコクリーン56”(商品名，フルウチ化学(株)制)超声波洗涤15分钟后，用超纯水进行了洗涤。将该基板在即将制作元件前进行1小时紫外线-臭氧处理，设置在真空蒸镀装置内，进行排气直到装置内的真空度成为5×10^-4Pa以下为止。通过电阻加热法，首先作为空穴注入层，蒸镀了10nm HAT-CN6，作为空穴传输层，蒸镀了40nm HT-1。接下来，作为发光层，将作为主体材料的H-1、作为掺杂剂化合物的化合物D-6、和作为TADF材料的化合物H-3以重量比计成为80：1：19的方式蒸镀为30nm的厚度。进一步作为电子传输层，使用作为菲咯啉衍生物的化合物ET-1的结晶(C型结晶)，以成为50nm的厚度进行蒸镀而叠层。接下来，作为电子注入层，蒸镀了0.5nm 2E-1后，将镁与银进行1000nm共蒸镀而制成阴极，制作出5×5mm见方的元件。

使该发光元件以1000cd/m²发光时的外量子效率为9.2％。另外，下述显示H-3的结构。

(实施例12～14)

作为菲咯啉衍生物的ET-1的晶型，使用表1所记载的晶型的结晶，作为发光层的掺杂材料，使用了表3所记载的化合物，除此以外，与实施例11同样地操作而制作发光元件，进行了评价。将结果示于表4中。

(比较例4、5)

作为菲咯啉衍生物的ET-1的晶型，使用表2所记载的晶型的物质，作为发光层的掺杂材料，使用了表3所记载的化合物，除此以外，与实施例7同样地操作而制作发光元件，进行了评价。将结果示于表4中。

(比较例6、7)

作为菲咯啉衍生物的ET-1的晶型，使用表2所记载的晶型的物质，作为发光层的掺杂材料，使用了表3所记载的化合物，除此以外，与实施例11同样地操作而制作发光元件，进行了评价。将结果示于表4中。

由表4可知，实施例7～14与使用相同发光层的比较例4～7相比，都是外量子效率更高。即，如参照表4而可知地那样，电子传输材料使用化合物ET-1的B型结晶或C型结晶的实施例7～14与电子传输材料使用化合物ET-1的D型结晶或非晶质的比较例4～7相比，可知在将任一热活化延迟荧光材料用于发光层的情况下，都可获得外量子效率大幅提高的发光元件。

接下来，对使用上述B型结晶或C型结晶而形成电子注入层，作为发光层使用了热活化延迟荧光材料的发光元件的实施例和比较例进行说明。

(实施例15)

将使ITO透明导电膜堆积了165nm的玻璃基板(ジオマテック(株)制，11Ω/□，溅射品)切为38×46mm，进行了蚀刻。将所得的基板用“セミコクリーン56”(商品名，フルウチ化学(株)制)超声波洗涤15分钟后，用超纯水进行了洗涤。将该基板在即将制作元件前进行1小时紫外线-臭氧处理，设置在真空蒸镀装置内，排气直到装置内的真空度成为5×10^-4Pa以下为止。通过电阻加热法，首先作为空穴注入层，蒸镀了10nm HAT-CN6，作为空穴传输层，蒸镀了180nm HT-1。接下来，作为发光层，将作为主体材料的H-1、作为掺杂剂化合物的化合物D-1、和作为TADF材料的化合物H-2以重量比计成为80：1：19的方式蒸镀为40nm的厚度。进一步作为电子传输层，电子传输材料使用化合物ET-2，作为供体性材料使用2E-1，以化合物ET-2与2E-1的蒸镀速度比成为1：1的方式叠层为35nm的厚度。接下来，作为电子注入层，使用作为菲咯啉衍生物的化合物ET-1的结晶(C型结晶)，作为供体性材料使用金属锂，以化合物ET-1与金属锂的蒸镀速度比成为99：1的方式蒸镀了5nm后，将镁与银进行1000nm共蒸镀而制成阴极，制作出5×5mm见方的元件。

使该发光元件以1000cd/m²发光时的外量子效率为14.4％。另外，下述显示ET-2的结构。

(实施例16～18)

作为菲咯啉衍生物的ET-1的晶型，使用表1所记载的晶型的结晶，作为发光层的掺杂材料，使用了表3所记载的化合物，除此以外，与实施例15同样地操作而制作发光元件，进行了评价。将结果示于表5中。

(实施例19)

将使ITO透明导电膜堆积了165nm的玻璃基板(ジオマテック(株)制，11Ω/□，溅射品)切为38×46mm，进行了蚀刻。将所得的基板用“セミコクリーン56”(商品名，フルウチ化学(株)制)超声波洗涤15分钟后，用超纯水进行了洗涤。将该基板在即将制作元件前进行1小时紫外线-臭氧处理，设置在真空蒸镀装置内，进行排气直到装置内的真空度成为5×10^-4Pa以下为止。通过电阻加热法，首先作为空穴注入层，蒸镀了10nm HAT-CN6，作为空穴传输层，蒸镀了40nm HT-1。接下来，作为发光层，将作为主体材料的H-1、作为掺杂剂化合物的化合物D-6、和作为TADF材料的化合物H-3以重量比计成为80：1：19的方式蒸镀为30nm的厚度。进一步作为电子传输层，电子传输材料使用化合物ET-2，作为供体性材料使用2E-1，以化合物ET-2与2E-1的蒸镀速度比成为1：1的方式叠层为50nm的厚度。接下来，作为电子注入层，作为供体性材料使用金属锂，将作为菲咯啉衍生物的ET-1的结晶(C型结晶)以化合物ET-1与金属锂的蒸镀速度比成为99：1的方式蒸镀5nm后，将镁与银进行1000nm共蒸镀而制成阴极，制作出5×5mm见方的元件。

使该发光元件以1000cd/m²发光时的外量子效率为12.2％。

(实施例20～22)

作为菲咯啉衍生物的ET-1的晶型，使用表1所记载的晶型的结晶，作为发光层的掺杂材料，使用了表3所记载的化合物，除此以外，与实施例19同样地操作而制作发光元件，进行了评价。将结果示于表5中。

(比较例8、9)

作为ET-1的晶型，使用表2所记载的晶型的物质，作为发光层的掺杂材料，使用了表3所记载的化合物，除此以外，与实施例15同样地操作而制作发光元件，进行了评价。将结果示于表5中。

(比较例10、11)

作为ET-1的晶型，使用表2所记载的晶型的物质，作为发光层的掺杂材料，使用了表3所记载的化合物，除此以外，与实施例19同样地操作而制作发光元件，进行了评价。将结果示于表5中。

由表5可知，实施例15～22与使用相同发光层的比较例8～9相比，都是外量子效率高。即，如参照表5可知地那样，电子注入材料使用化合物ET-1的B型结晶或C型结晶的实施例15～22与电子注入材料使用化合物ET-1的D型结晶或非晶质的比较例8～11相比，在将任一热活化延迟荧光材料用于发光层的情况下，都可获得外量子效率大幅提高的发光元件。

接下来，对使用上述B型结晶或C型结晶而形成串联型荧光发光元件的电荷产生层，使用热活化延迟荧光材料作为发光层的发光元件的实施例进行说明。

(实施例23)

将使ITO透明导电膜堆积了165nm的玻璃基板(ジオマテック(株)制，11Ω/□，溅射品)切为38×46mm，进行了蚀刻。将所得的基板用“セミコクリーン56”(商品名，フルウチ化学(株)制)超声波洗涤15分钟后，用超纯水进行了洗涤。将该基板在即将制作元件前进行1小时紫外线-臭氧处理，设置在真空蒸镀装置内，进行排气直到装置内的真空度成为5×10^-4Pa以下为止。通过电阻加热法，首先作为空穴注入层，蒸镀了5nm HAT-CN6，接着作为空穴传输层，蒸镀了50nm HT-1。接下来，作为发光层，将作为主体材料的H-1、作为掺杂剂化合物的化合物D-1、和作为TADF材料的化合物H-2以重量比计成为80：1：19的方式蒸镀为20nm的厚度。进一步作为电子传输层，电子传输材料使用化合物ET-2，作为供体性材料使用2E-1，以化合物ET-2与2E-1的蒸镀速度比成为1：1的方式叠层为35nm的厚度。接着作为n型电荷产生层，n型主体使用作为菲咯啉衍生物的ET-1的结晶(C型结晶：实施例6)，n型掺杂剂使用金属锂，以化合物ET-1与金属锂的蒸镀速度比成为99：1的方式叠层10nm。进一步叠层了10nm HAT-CN6作为p型电荷发光层。在其上与上述同样地依次蒸镀了空穴传输层50nm、发光层20nm、电子传输层35nm。接下来，作为电子注入层，蒸镀了0.5nm 2E-1后，将镁与银进行1000nm共蒸镀而制成阴极，制作出5×5mm见方的串联型荧光发光元件。

使该发光元件以1000cd/m²发光时的外量子效率为16.2％。与发光层仅1层的实施例15相比，确认到外量子效率提高了。

(实施例24)

将使ITO透明导电膜堆积了165nm的玻璃基板(ジオマテック(株)制，11Ω/□，溅射品)切为38×46mm，进行了蚀刻。将所得的基板用“セミコクリーン56”(商品名，フルウチ化学(株)制)超声波洗涤15分钟后，用超纯水进行了洗涤。将该基板在即将制作元件前进行1小时紫外线-臭氧处理，设置在真空蒸镀装置内，排气直到装置内的真空度成为5×10^-4Pa以下为止。通过电阻加热法，首先作为空穴注入层，蒸镀了5nm HAT-CN6，接着作为空穴传输层，蒸镀了50nm HT-1。接下来，作为发光层，将作为主体材料的H-1、作为掺杂材料的化合物D-6、和作为TADF材料的化合物H-3以重量比计成为80：1：19的方式蒸镀为30nm的厚度。作为电子传输层，将作为菲咯啉衍生物的ET-1的结晶(C型结晶)叠层为35nm的厚度。接着作为n型电荷产生层，将作为n型主体的作为菲咯啉衍生物的ET-1的结晶(C型结晶：实施例6)、与作为n型掺杂剂的金属锂以蒸镀速度比成为99：1的方式叠层了10nm。进一步作为p型电荷产生层，叠层了10nm HAT-CN6。在其上与上述同样地依次蒸镀了空穴传输层50nm、发光层30nm、作为电子传输层的ET-1(C型结晶)35nm。接下来，作为电子注入层，蒸镀了0.5nm 2E-1后，将镁与银进行1000nm共蒸镀而制成阴极，制作出5mm×5mm见方的串联型发光元件。

在使该发光元件以1000cd/m²发光时的外量子效率为11.3％。与发光层仅为1层的实施例11相比，确认到外量子效率提高了。

产业可利用性

本发明的菲咯啉衍生物的结晶与通过以往方法而获得的菲咯啉衍生物相比，显示极其高的化学纯度，并且残留溶剂量少，因此可以抑制升华纯化中的暴沸，在工业的生产中也可以利用。此外，将本发明的菲咯啉衍生物的结晶进行了升华纯化的菲咯啉衍生物由于化学纯度高，因此可以适合作为在显示元件、平板显示器、背光、照明、内饰、标识、广告牌、电子照相机、光信号发生器等领域中使用的发光元件材料而利用。

Claims (20)

1.一种菲咯啉衍生物的结晶，其具有通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ为5.0±0.2、7.5±0.2、8.7±0.2、12.5±0.2和17.3±0.2处分别具有峰，其中，衍射角2θ的单位是°，

在通式(1)中，X表示亚苯基或亚萘基。

2.根据权利要求1所述的菲咯啉衍生物的结晶，所述菲咯啉衍生物为1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯。

3.根据权利要求1或2所述的菲咯啉衍生物的结晶，其在差热-热重同时测定中，在243～247℃的范围内具有吸热峰。

4.一种通过电能而发光的发光元件，其具有：

阳极、

阴极、以及

在该阴极与阳极之间存在的下述层：

发光层，所述发光层包含热活化延迟荧光材料；以及

选自电子传输层、电子注入层和电荷产生层，并且，包含来源于权利要求1～3中任一项所述的结晶的菲咯啉衍生物的至少1个层。

5.根据权利要求4所述的发光元件，在所述发光层中进一步含有下述通式(2)所示的亚甲基吡咯硼配位化合物，

其中，在所述通式(2)中，

X¹为氮原子或碳原子，其中，在该碳原子上结合有一个选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳基、卤原子、羧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的氨基、硝基、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、以及取代或未取代的硅氧烷基中的原子或一价基；

R¹～R⁶各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳基、卤原子、羧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的氨基、硝基、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、以及取代或未取代的硅氧烷基中的原子或基团，其中，在R¹和R²组、R²和R³组、R⁴和R⁵组、R⁵和R⁶组中的任1个以上组中，可以在构成该组的基团之间形成键来形成环；

Z¹和Z²各自独立地为选自卤原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷氧基、氰基、以及取代或未取代的芳氧基中的原子或基团，其中，可以在Z¹和Z²之间形成键来形成环。

6.根据权利要求5所述的发光元件，在所述通式(2)中，

在X¹为碳的情况下，与该碳结合的基团为下述通式(3)所示的基团，

其中，R⁹～R¹¹各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、羟基、硫醇基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、卤原子、氰基、甲酰基、酰基、羧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的烷基磺酰基、取代或未取代的芳基磺酰基、取代或未取代的氨基磺酰基、取代或未取代的氨基、硝基、取代或未取代的甲硅烷基、以及与相邻基之间形成的环结构中的原子或基团，

R⁷和R⁸各自独立地为选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基中的基团；

Z¹和Z²各自独立地为选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳基、卤原子、和氰基中的基团，

R¹、R³、R⁴和R⁶各自独立地为取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基，

其中，这些芳基和杂芳基可以为单环也可以为稠环；其中在R¹和R⁶之中的一者或两者为单环的芳基和杂芳基的情况下，该单环的芳基和杂芳基具有1个以上仲烷基、1个以上叔烷基、1个以上芳基或1个以上杂芳基作为取代基，或具有甲基和伯烷基合计为2个以上作为取代基；

R²和R⁵各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、卤原子、氰基、羧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的氨基、硝基、和取代或未取代的甲硅烷基中的原子或基团，

其中，R⁴与R⁵组、和R²与R³组中的一者或两者可以在构成该组的基团之间形成键来形成五元环以上的环。

7.根据权利要求5所述的发光元件，在所述通式(2)中，

在X¹为碳的情况下，与该碳结合的基团为下述通式(4)所示的基团，

其中，R¹²～R¹⁴各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的炔基、羟基、硫醇基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、卤原子、氰基、甲酰基、酰基、羧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的烷基磺酰基、取代或未取代的芳基磺酰基、取代或未取代的烷氧基磺酰基、取代或未取代的氨基磺酰基、取代或未取代的氨基、硝基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的硅氧烷基、取代或未取代的硼烷基、以及取代或未取代的氧化膦基中的原子或基团，

R¹⁵为选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的炔基、羟基、硫醇基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、卤原子、氰基、甲酰基、酰基、羧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的烷基磺酰基、取代或未取代的芳基磺酰基、取代或未取代的烷氧基磺酰基、取代或未取代的氨基磺酰基、取代或未取代的氨基、硝基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的硅氧烷基、取代或未取代的硼烷基、以及取代或未取代的氧化膦基中的基团，

Ar¹为选自取代或未取代的芳基、和取代或未取代的杂芳基中的基团；

Z¹和Z²各自独立地为选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳基、卤原子、和氰基中的原子或基团，

R¹～R⁶各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的甲硅烷基、以及取代或未取代的硅氧烷基中的基团，其中，R¹、R³、R⁴、R⁶之中的至少一个为氢原子、或取代或未取代的烷基。

8.根据权利要求4～7中任一项所述的发光元件，所述发光元件具有电荷产生层，该电荷产生层进一步含有碱金属或碱金属化合物。

9.根据权利要求8所述的发光元件，构成所述碱金属或碱金属化合物的碱金属元素为锂。

10.一种显示装置，其包含权利要求4～9中任一项所述的发光元件。

11.一种照明装置，其包含权利要求4～9中任一项所述的发光元件。

12.权利要求1～3中任一项所述的菲咯啉衍生物的结晶的制造方法，其具有下述工序：将所述通式(1)所示的菲咯啉衍生物溶解于包含非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂的混合溶剂中，使其结晶化的工序(I)；接着将通过工序(I)获得的结晶在50℃以上进行干燥的工序(III)。

13.权利要求1～3中任一项所述的菲咯啉衍生物的结晶的制造方法，其具有下述工序：使具有所述通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ为5.2±0.2、7.0±0.2、16.4±0.2、20.0±0.2和23.6±0.2处分别具有峰的菲咯啉衍生物的结晶进行多晶型转变的工序，其中，衍射角2θ的单位是°。

14.根据权利要求13所述的菲咯啉衍生物的结晶的制造方法，作为具有所述通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ为5.2±0.2、7.0±0.2、16.4±0.2、20.0±0.2和23.6±0.2处分别具有峰的菲咯啉衍生物的结晶，使用在差热-热重同时测定中，在94～98℃的范围内具有吸热峰的物质，其中，衍射角2θ的单位是°。

15.根据权利要求13或14所述的菲咯啉衍生物的结晶的制造方法，通过将所述通式(1)所示的菲咯啉衍生物溶解于包含非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂的混合溶剂中，使其结晶化的工序(I)，接着将通过工序(I)获得的结晶在小于50℃下进行干燥的工序(IV)，来制造在所述粉末X射线衍射中，在衍射角2θ为5.2±0.2、7.0±0.2、16.4±0.2、20.0±0.2和23.6±0.2处分别具有峰的菲咯啉衍生物的结晶，其中，衍射角2θ的单位是°。

16.一种菲咯啉衍生物的结晶，其具有下述通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ为5.2±0.2、7.0±0.2、16.4±0.2、20.0±0.2和23.6±0.2处分别具有峰，其中，衍射角2θ的单位是°，

在通式(1)中，X表示亚苯基或亚萘基。

17.一种菲咯啉衍生物的结晶，其具有下述通式(1)所示的结构，并且在粉末X射线衍射中，在衍射角2θ为6.7±0.2、8.2±0.2、13.7±0.2、17.7±0.2和22.2±0.2处分别具有峰，其中，衍射角2θ的单位是°，

在通式(1)中，X表示亚苯基或亚萘基。

18.根据权利要求17所述的菲咯啉衍生物的结晶，所述菲咯啉衍生物为1,3-双(9-苯基-1,10-菲咯啉-2-基)苯。

19.根据权利要求17或18所述的菲咯啉衍生物的结晶，其在差热-热重同时测定中，在180～184℃的范围内具有吸热峰。

20.权利要求17～19中任一项所述的菲咯啉衍生物的结晶的制造方法，其具有下述工序：将所述通式(1)所示的菲咯啉衍生物溶解于包含非质子性极性溶剂和芳香族系溶剂的混合溶剂中，使其结晶化的工序(I)；接着将通过工序(I)获得的结晶溶解于醚系溶剂中，使其结晶化的工序(II)。

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