CN113227107A - 多环芳香族化合物 - Google Patents

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CN113227107A CN201980083651.2A CN201980083651A CN113227107A CN 113227107 A CN113227107 A CN 113227107A CN 201980083651 A CN201980083651 A CN 201980083651A CN 113227107 A CN113227107 A CN 113227107A
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alkyl
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畠山琢次
吉浦一基
笹田康幸
近藤靖宏
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Kansai College
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Abstract

[课题]提供一种具有新型结构的多环芳香族化合物和使用了其的有机EL元件。[解决手段]通过制成用硼原子、氮原子和氧原子等连接多个芳香族环而得的新型结构的多环芳香族化合物，从而增加有机EL元件用材料等有机设备用材料的可选项。此外，通过将新型结构的多环芳香族化合物用作有机EL元件用材料，从而提供例如发光效率、元件寿命优异的有机EL元件。

Description

多环芳香族化合物
技术领域
本发明涉及多环芳香族化合物、使用了其的有机电致发光元件、有机场效应晶体管和有机薄膜太阳能电池、以及显示装置和照明装置。需要说明的是，本说明书中，有时将“有机电致发光元件”表述为“有机EL元件”或简写为“元件”。
背景技术
以往，使用进行电致发光的发光元件得到的显示装置因能够实现省电化、薄型化而受到各种研究，进而，由有机材料形成的有机电致发光元件因容易轻量化、大型化而受到积极研究。尤其是，针对具有作为光的三原色之一的蓝色等的发光特性的有机材料的开发和具备空穴、电子等的电荷输送能力(具有成为半导体、超导体的可能性)的有机材料的开发，无论是高分子化合物还是低分子化合物，至今为止均进行了积极研究。
有机EL元件具有如下结构：其包括包含阳极和阴极的一对电极、以及配置在该一对电极之间且包含有机化合物的一个层或多个层。包含有机化合物的层有发光层、输送或注入空穴、电子等电荷的电荷输送/注入层等，开发了适合于这些层的各种有机材料。
作为发光层用材料，开发了例如苯并芴系化合物等(国际公开第2004/061047号公报)。此外，作为空穴输送材料，开发了例如三苯基胺系化合物等(日本特开2001-172232号公报)。此外，作为电子输送材料，开发了例如蒽系化合物等(日本特开2005-170911号公报)。
此外，近年来，作为有机EL元件、有机薄膜太阳能电池中使用的材料，还报告了对三苯基胺衍生物进行改良而得的材料(国际公开第2012/118164号公报)。该材料的特征在于，以已实用化的N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(TPD)作为参考，通过将构成三苯基胺的芳香环彼此连接而提高其平面性。该文献中，针对例如NO连接系化合物(第63页的化合物1)的电荷输送特性进行了评价，但并未记载除NO连接系化合物之外的材料的制造方法，此外，如果要连接的元素不同则化合物整体的电子状态会不同，因此，由除NO连接系化合物之外的材料得到的特性也尚属未知。除此之外也可见到这种化合物的例子(国际公开第2011/107186号公报)。例如，具有三重态激子的能量(T1)大的共轭结构的化合物由于能够发出更短波长的磷光，因此作为蓝色的发光层用材料是有益的。此外，作为夹持发光层的电子输送材料、空穴输送材料，也要求具有T1大的新型共轭结构的化合物。
有机EL元件的主体材料通常是将多个苯、咔唑等现有的芳香环用单键、磷原子、硅原子连接而得的分子。这是因为：通过将多个共轭体系较小的芳香环进行连接来确保主体材料所需的大的HOMO-LUMO间隙(薄膜的带隙Eg)。进而，使用磷光材料、热活化延迟荧光材料得到的有机EL元件的主体材料还需要高的三重态激发能量(ET)，但通过对分子连接施主或受主性的芳香环、取代基而使三重态激发态(T1)的SOMO1和SOMO2定域化，减小两个轨道间的交换相互作用，由此能够提高三重态激发能量(ET)。但是，共轭体系的小芳香环的氧化还原稳定性不充分，使用将现有的芳香环连接而得的分子作为主体材料的元件的寿命不充分。另一方面，具有扩张π共轭体系的多环芳香族化合物通常氧化还原稳定性优异，但HOMO-LUMO间隙(薄膜的带隙Eg)、三重态激发能量(ET)低，因此，可以认为其不适合于主体材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2004/061047号公报
专利文献2：日本特开2001-172232号公报
专利文献3：日本特开2005-170911号公报
专利文献4：国际公开第2012/118164号公报
专利文献5：国际公开第2011/107186号公报
专利文献6：国际公开第2015/102118号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，作为有机EL元件中使用的材料而开发了各种材料，但为了增加有机EL元件用材料的可选项，期望开发出由与以往不同的化合物形成的材料。尤其是，由除了专利文献1～4中报告的NO连接体系化合物之外的材料得到的有机EL特性或其制造方法尚属未知。
此外，专利文献6中报告了含硼的多环芳香族化合物和使用了其的有机EL元件，进而，为了提高元件特性而寻求能够提高发光效率、元件寿命的发光层用材料、尤其是掺杂材料。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现：通过将包含具有新型结构的多环芳香族化合物的层配置在一对电极之间来构成例如有机EL元件，从而能够得到优异的有机EL元件，由此完成了本发明。即，本发明提供以下那样的多环芳香族化合物、以及以下那样的包含多环芳香族化合物的有机EL元件用材料等有机设备用材料。
需要说明的是，本说明书中，化学结构、取代基有时用碳原子数表示，但化学结构上用取代基进行了取代时、取代基上进一步用取代基进行了取代时等的碳原子数是指化学结构、取代基各自的碳原子数，并不是指化学结构与取代基的总碳原子数、取代基与取代基的总碳原子数。例如，“被碳原子数X的取代基A取代的碳原子数Y的取代基B”是指在“碳原子数Y的取代基B”上用“碳原子数X的取代基A”进行取代，碳原子数Y不是取代基A和取代基B的总碳原子数。此外，例如，“被取代基A取代的碳原子数Y的取代基B”是指在“碳原子数Y的取代基B”上用“(碳原子数不限的)取代基A”进行取代，碳原子数Y不是取代基A与取代基B的总碳原子数。
项1.
一种多环芳香族化合物，其用下述通式(1)表示。
Figure BDA0003119098330000041
(上述式(1)中，
A环、B环和C环各自独立地为芳环或杂芳环，这些环的至少一个氢任选被取代，
Y1各自独立地为B、P、P＝O、P＝S、Al、Ga、As、Si-R或Ge-R，前述Si-R和Ge-R的R为芳基、烷基或环烷基，
X1各自独立地为N或C-R，前述C-R的R为任选被取代的芳基、任选被取代的烷基或任选被取代的环烷基，
X2各自独立地为>O、>N-R、>C(-R)2、>S或>Se，前述>N-R的R为任选被取代的芳基、任选被取代的杂芳基、任选被取代的烷基或任选被取代的环烷基，前述>C(-R)2的R为氢、任选被取代的芳基、任选被取代的烷基或任选被取代的环烷基，此外，前述>N-R和/或前述>C(-R)2的R任选借助连接基团或单键而与前述A环和/或C环键合，
X1为N时，一部分或全部的邻接的两个A环彼此任选借助单键而键合，
n为1以上的整数，并且
式(1)所示化合物的至少一个氢任选被氘、氰基或卤素取代。)
项2.
根据项1所述的多环芳香族化合物，其中，A环、B环和C环各自独立地为芳环或杂芳环，这些环的至少一个氢任选被取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的二芳基氨基、取代或未取代的二杂芳基氨基、取代或未取代的芳基杂芳基氨基、取代或未取代的二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、或者取代甲硅烷基取代，
Y1各自独立地为B、P、P＝O、P＝S、Al、Ga、As、Si-R或Ge-R，前述Si-R和Ge-R的R为芳基、烷基或环烷基，
X1各自独立地为N或C-R，前述C-R的R为任选被取代的芳基、任选被取代的烷基或任选被取代的环烷基，
X2各自独立地为>O、>N-R、>C(-R)2、>S或>Se，前述>N-R的R为任选被烷基或环烷基取代的芳基、任选被烷基或环烷基取代的杂芳基、烷基或环烷基，前述>C(-R)2的R为氢、任选被烷基或环烷基取代的芳基、烷基或环烷基，此外，前述>N-R和/或前述>C(-R)2的R任选借助-O-、-S-、-C(-R)2-、-Si(-R)2-或单键而与前述A环和/或C环键合，前述-C(-R)2-或-Si(-R)2-的R为氢、烷基或环烷基，
X1为N时，全部的邻接的两个A环彼此任选借助单键而键合，
n为1～5的整数，并且
式(1)所示化合物的至少一个氢任选被氘、氰基或卤素取代。
项3.
根据项1所述的多环芳香族化合物，其用下述通式(2)表示。
Figure BDA0003119098330000051
(上述式(2)中，
Ra各自独立地为氢、芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、三芳基甲硅烷基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基或烷基二环烷基甲硅烷基，它们的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，
Rb各自独立地为氢、芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、三芳基甲硅烷基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基或烷基二环烷基甲硅烷基，它们的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，并且
Rc各自独立地为氢、芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、三芳基甲硅烷基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基或烷基二环烷基甲硅烷基，它们的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，
此外，Ra、Rb和Rc之中的邻接基团任选彼此键合并与a环、b环或c环一同形成芳环或杂芳环，所形成的环的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、三芳基甲硅烷基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基或烷基二环烷基甲硅烷基取代，这些取代基的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，
Y1各自独立地为B、P、P＝O、P＝S、Al、Ga、As、Si-R或Ge-R，前述Si-R和Ge-R的R为碳原子数6～12的芳基、碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基，
X1各自独立地为N或C-R，前述C-R的R为碳原子数6～12的芳基、碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基，
X2各自独立地为>O、>N-R、>C(-R)2、>S或>Se，前述>N-R的R为碳原子数6～12的芳基、碳原子数2～15的杂芳基、碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基，该芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，前述>C(-R)2的R为氢、碳原子数6～12的芳基、碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基，该芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，此外，前述>N-R和/或前述>C(-R)2的R任选借助-O-、-S-、-C(-R)2-、-Si(-R)2-或单键而与前述a环和/或c环键合，前述-C(-R)2-的R为氢、碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基，
X1为N时，全部的邻接的两个a环彼此任选借助单键而键合，
n为1～3的整数，并且
式(2)所示化合物的至少一个氢任选被氘、氰基或卤素取代。)
项4.
根据项3所述的多环芳香族化合物，其中，Ra各自独立地为氢、碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基(其中，芳基为碳原子数6～12的芳基)、二芳基硼基(其中，芳基为碳原子数6～12的芳基，两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、碳原子数1～24的烷基或碳原子数3～24的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，
Rb各自独立地为氢、碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基(其中，芳基为碳原子数6～12的芳基)、二芳基硼基(其中，芳基为碳原子数6～12的芳基，两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、碳原子数1～24的烷基或碳原子数3～24的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，并且
Rc各自独立地为氢、碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基(其中，芳基为碳原子数6～12的芳基)、二芳基硼基(其中，芳基为碳原子数6～12的芳基，两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、碳原子数1～24的烷基或碳原子数3～24的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，
此外，Ra、Rb和Rc之中的邻接基团任选彼此键合并与a环、b环或c环一同形成碳原子数9～16的芳环或碳原子数6～15的杂芳环，所形成的环的至少一个氢任选被碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基(其中，芳基为碳原子数6～12的芳基)、二芳基硼基(其中，芳基为碳原子数6～12的芳基，两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、碳原子数1～24的烷基或碳原子数3～24的环烷基取代，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，
Y1各自独立地为B、P、P＝O、P＝S或Si-R，前述Si-R的R为碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，
X1各自独立地为N或C-R，前述C-R的R为碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，
X2各自独立地为>O、>N-R、>C(-R)2或>S，前述>N-R的R为碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，该芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，前述>C(-R)2的R为氢、碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，该芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，
n为1～3的整数，并且
式(2)所示化合物的至少一个氢任选被氘、氰基或卤素取代。
项5.
根据项3所述的多环芳香族化合物，其中，Ra各自独立地为氢、碳原子数6～16的芳基、碳原子数2～20的杂芳基、二芳基氨基(其中，芳基为碳原子数6～10的芳基)、二芳基硼基(其中，芳基为碳原子数6～10的芳基，两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～16的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，
Rb各自独立地为氢、碳原子数6～16的芳基、碳原子数2～20的杂芳基、二芳基氨基(其中，芳基为碳原子数6～10的芳基)、二芳基硼基(其中，芳基为碳原子数6～10的芳基，两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～16的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，并且
Rc各自独立地为氢、碳原子数6～16的芳基、碳原子数2～20的杂芳基、二芳基氨基(其中，芳基为碳原子数6～10的芳基)、二芳基硼基(其中，芳基为碳原子数6～10的芳基，两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～16的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，
Y1各自独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X1为N，
X2各自独立地为>O、>N-R或>C(-R)2，前述>N-R的R为碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，该芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，前述>C(-R)2的R为氢、碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，该芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，
n为1～3的整数，并且
式(2)所示化合物的至少一个氢任选被氘、氰基或卤素取代。
项6.
根据项3所述的多环芳香族化合物，其中，Ra各自独立地为氢、碳原子数6～16的芳基、碳原子数2～20的杂芳基、二芳基氨基(其中，芳基为碳原子数6～10的芳基)、二芳基硼基(其中，芳基为碳原子数6～10的芳基，两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～16的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，
Rb各自独立地为氢、碳原子数6～16的芳基、碳原子数2～20的杂芳基、二芳基氨基(其中，芳基为碳原子数6～10的芳基)、二芳基硼基(其中，芳基为碳原子数6～10的芳基，两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～16的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，并且
Rc各自独立地为氢、碳原子数6～16的芳基、碳原子数2～20的杂芳基、二芳基氨基(其中，芳基为碳原子数6～10的芳基)、二芳基硼基(其中，芳基为碳原子数6～10的芳基，两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～16的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，
Y1为B，
X1为N，
X2各自独立地为>O或>N-R，前述>N-R的R为碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，该芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，
n为1或2，并且
式(2)所示化合物的至少一个氢任选被氘、氰基或卤素取代。
项7.
根据项1所述的多环芳香族化合物，其用下述结构式中的任一者表示。
Figure BDA0003119098330000111
(上述各结构式中的“Me”表示甲基。)
项8.
一种反应性化合物，其是项1～7中任一项所述的多环芳香族化合物上用反应性取代基进行取代而得的。
项9.
一种高分子化合物或高分子交联体，其中，所述高分子化合物是以项8所述的反应性化合物作为单体并使其高分子化而得的，所述高分子交联体是使该高分子化合物进一步交联而得的。
项10.
一种侧基型高分子化合物或侧基型高分子交联体，其中，所述侧基型高分子化合物是主链型高分子上用项8所述的反应性化合物进行取代而得的，所述侧基型高分子交联体是使该侧基型高分子化合物进一步交联而得的。
项11.
一种有机设备用材料，其含有项1～7中任一项所述的多环芳香族化合物。
项12.
一种有机设备用材料，其含有项8所述的反应性化合物。
项13.
一种有机设备用材料，其含有项9所述的高分子化合物或高分子交联体。
项14.
一种有机设备用材料，其含有项10所述的侧基型高分子化合物或侧基型高分子交联体。
项15.
根据项11～14中任一项所述的有机设备用材料，其中，前述有机设备用材料为有机电致发光元件用材料、有机场效应晶体管用材料或有机薄膜太阳能电池用材料。
项16.
根据项15所述的有机设备用材料，其中，前述有机电致发光元件用材料为发光层用材料。
项17.
一种墨组合物，其包含项1～7中任一项所述的多环芳香族化合物和有机溶剂。
项18.
一种墨组合物，其包含项8所述的反应性化合物和有机溶剂。
项19.
一种墨组合物，其包含主链型高分子、项8所述的反应性化合物和有机溶剂。
项20.
一种墨组合物，其包含项9所述的高分子化合物或高分子交联体，且包含有机溶剂。
项21.
一种墨组合物，其包含项10所述的侧基型高分子化合物或侧基型高分子交联体，且包含有机溶剂。
项22.
一种有机电致发光元件，其具有：包含阳极和阴极的一对电极、以及配置在该一对电极之间的有机层，所述有机层含有项1～7中任一项所述的多环芳香族化合物、项8所述的反应性化合物、项9所述的高分子化合物或高分子交联体、或者项10所述的侧基型高分子化合物或侧基型高分子交联体。
项23.
根据项22所述的有机电致发光元件，其中，前述有机层为发光层。
项24.
根据项23所述的有机电致发光元件，其中，前述发光层包含主体，且包含作为掺杂物的前述多环芳香族化合物、反应性化合物、高分子化合物、高分子交联体、侧基型高分子化合物或侧基型高分子交联体。
项25.
根据项24所述的有机电致发光元件，其中，前述主体为蒽系化合物、芴系化合物或二苯并
Figure BDA0003119098330000131
系化合物。
项26.
根据项23～25中任一项所述的有机电致发光元件，其具有配置在前述阴极与前述发光层之间的电子输送层和/或电子注入层，该电子输送层和电子注入层中的至少一者含有选自由硼烷衍生物、吡啶衍生物、荧蒽衍生物、BO系衍生物、蒽衍生物、苯并芴衍生物、氧化膦衍生物、嘧啶衍生物、咔唑衍生物、三嗪衍生物、苯并咪唑衍生物、菲绕啉衍生物和羟基喹啉系金属络合物组成的组中的至少一种。
项27.
根据项26所述的有机电致发光元件，其中，前述电子输送层和/或电子注入层还含有选自由碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属的氧化物、碱金属的卤化物、碱土金属的氧化物、碱土金属的卤化物、稀土金属的氧化物、稀土金属的卤化物、碱金属的有机络合物、碱土金属的有机络合物和稀土金属的有机络合物组成的组中的至少一种。
项28.
根据项23～27中任一项所述的有机电致发光元件，其中，空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层和电子注入层之中的至少一层包含：以能够形成各层的低分子化合物作为单体并使其高分子化而得的高分子化合物、或者使该高分子化合物进一步交联而得的高分子交联体、或者使能够形成各层的低分子化合物与主链型高分子反应而得的侧基型高分子化合物、或者使该侧基型高分子化合物进一步交联而得的侧基型高分子交联体。
项29.
一种显示装置或照明装置，其具备项22～28中任一项所述的有机电致发光元件。
发明的效果
根据本发明的优选方式，可提供能够用作例如有机EL元件用材料等有机设备用材料的具有新型结构的多环芳香族化合物，通过使用该多环芳香族化合物而能够提供优异的有机EL元件等有机设备。
具体而言，本发明人等发现：用硼、磷、氧、氮、硫等杂元素连接芳香环而得的多环芳香族化合物(基本骨架部分)具有大的HOMO-LUMO间隙(薄膜的带隙Eg)和高的三重态激发能量(ET)。认为其原因在于，由于包含杂元素的六元环的芳香性低，因而，与共轭体系的扩张相伴的HOMO-LUMO间隙的减少受到抑制；因杂元素的电子微扰而导致三重态激发状态(T1)的SOMO1和SOMO2定域化。此外，本发明所述的含有杂元素的多环芳香族化合物(基本骨架部分)因三重态激发状态(T1)的SOMO1和SOMO2的定域化而导致两轨道间的交换相互作用变小，因此，三重态激发状态(T1)与单重态激发状态(S1)的能量差小，显示热活化延迟荧光，因此，作为有机EL元件的荧光材料也有用。此外，具有高的三重态激发能量(ET)的材料作为磷光有机EL元件、利用了热活化延迟荧光的有机EL元件的电子输送层、空穴输送层也有用。进而，这些多环芳香族化合物(基本骨架部分)因取代基的导入而能够任意地变更HOMO和LUMO的能量，因此，可根据周边材料来优化电离电势、电子亲和力。
在这种基本骨架部分的特性的基础上，本发明的化合物通过导入环烷基而可期待熔点、升华温度的降低。这意味着：在作为要求高纯度的有机EL元件等有机设备用材料的精制法而几乎不可或缺的升华精制中，能够以较低的温度进行精制，因此能够避免材料的热分解等。此外，这在对于制作有机EL元件等有机设备而言有效的手段、即真空蒸镀工艺中也是同样的，由于能够以较低的温度实施工艺，因此能够避免材料的热分解，其结果，能够实现高性能的有机设备用途。此外，通过导入环烷基而使其在有机溶剂中的溶解性提高，因此，也可应用于利用了涂布工艺的元件制作。其中，本发明不特别限定于这些原理。
附图说明
图1是表示本实施方式所述的有机EL元件的示意剖视图。
图2是化合物(1-230)的吸收光谱。
图3是化合物(1-230)的荧光光谱。
图4是用于测量化合物(1-230)的延迟荧光寿命的衰减曲线(5.8～40nsec)。
图5是用于测量化合物(1-230)的延迟荧光寿命的衰减曲线(6.0～25μsec)。
图6是比较化合物1的吸收、荧光和磷光光谱。
图7是用于测量比较化合物1的延迟荧光寿命的衰减曲线(100～250μsec)。
具体实施方式
1.多环芳香族化合物
本申请为下述通式(1)所示的多环芳香族化合物，优选为下述通式(2)所示的多环芳香族化合物。需要说明的是，下述式中的符号的定义只要没有特别记载，就与上述定义相同。
Figure BDA0003119098330000161
通式(1)中的A环、B环和C环各自独立地为芳环或杂芳环，这些环的至少一个氢任选被取代基取代。该取代基优选为取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的二芳基氨基、取代或未取代的二杂芳基氨基、取代或未取代的芳基杂芳基氨基(具有芳基和杂芳基的氨基)、取代或未取代的二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、或者取代甲硅烷基。其中，两个X2为>N-R时，优选为除取代甲硅烷基之外的取代基。作为这些基团具有取代基时的取代基，可列举出芳基、杂芳基、烷基或环烷基。此外，上述芳环或杂芳环优选具有与由多个Y1、X1和X2构成的通式(1)中央的稠合结构部分共享键的五元环或六元环。
此处，“与稠合结构部分共享键的六元环”是指：例如上述通式(2)所示那样地稠合于前述稠合结构部分的a环(苯环(六元环))。此外，“(作为A环的)芳环或杂芳环具有该六元环”是指：仅由该六元环形成A环、或者以包含该六元环的方式在该六元环上进一步稠合其它环等来形成A环。换言之，此处提及的“具有六元环的(作为A环的)芳环或杂芳环”是指：构成A环的全部或一部分的六元环稠合于前述稠合结构部分。“B环(b环)”、“C环(c环)”或“五元环”也满足同样的说明。
通式(1)中的A环(或B环、C环)对应于通式(2)中的a环及其多个取代基Ra(或者b环及其多个取代基Rb、c环及其多个取代基Rc)。即，通式(2)对应于选择“具有六元环的A～C环”作为通式(1)的A～C环的结构。从该含义出发，用小写字母a～c来表示通式(2)的各环。
通式(2)中，a环、b环和c环的取代基Ra、Rb和Rc之中的邻接基团任选彼此键合并与a环、b环或c环一同形成芳环或杂芳环，所形成的环的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基或取代甲硅烷基取代，它们的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代。其中，两个X2为>N-R时，优选为除取代甲硅烷基之外的取代基。因此，通式(2)所示的多环芳香族化合物因a环、b环和c环上的取代基的相互键合形态的不同，而如下述式(2-1)和式(2-2)所示那样，构成化合物的环结构发生变化。各式中的A’环、B’环和C’环对应于通式(1)各自的A环、B环和C环。需要说明的是，下述式中的符号的定义只要没有特别记载就与上述定义相同。
Figure BDA0003119098330000171
关于上述式(2-1)和式(2-2)中的A’环、B’环和C’环，如果用通式(2)来说明，则表示取代基Ra、Rb和Rc之中的邻接基团彼此键合并分别与a环、b环和c环一同形成的芳环或杂芳环(也可以说是a环、b环或c环上稠合其它环结构而形成的稠环)。需要说明的是，虽然在式中并未示出，但还存在a环、b环和c环全部变成A’环、B’环和C’环的化合物。此外，由上述式(2-1)和式(2-2)可知：a环的Ra与b环的Rb、b环的Rb与c环的Rc、c环的Rc与a环的Ra、以及不同的a环的Ra彼此(不同的b环的Rb彼此、不同的c环的Rc彼此)不符合“邻接基团彼此”，它们不进行键合。即，“邻接基团”是指在同一环上邻接的基团。
上述式(2-1)、式(2-2)所示的化合物例如是具有对作为a环(或b环或c环)的苯环稠合苯环、吲哚环、吡咯环、苯并呋喃环或苯并噻吩环而形成的A’环(或B’环或C’环)的化合物，所形成的稠环A’(或稠环B’或稠环C’)分别为萘环、咔唑环、吲哚环、二苯并呋喃环或二苯并噻吩环。
通式(1)中的Y1为B、P、P＝O、P＝S、Al、Ga、As、Si-R或Ge-R，前述Si-R和Ge-R的R为芳基、烷基或环烷基。在P＝O、P＝S、Si-R或Ge-R的情况下，与A环、B环或C环键合的原子为P、Si或Ge。Y1优选为B、P、P＝O、P＝S或Si-R，特别优选为B。该说明与通式(2)中的Y1也相同。
通式(1)中的X1各自独立地为N或C-R，前述C-R的R为任选被取代的芳基、任选被取代的烷基或任选被取代的环烷基。在C-R的情况下，与A环和B环键合的原子为C。X1特别优选为N。该说明与通式(2)中的X1也相同。
通式(1)中的X2各自独立地为>O、>N-R、>C(-R)2、>S或>Se，前述>N-R的R为任选被取代的芳基、任选被取代的杂芳基、任选被取代的烷基、任选被取代的环烷基或取代甲硅烷基(其中，两个X2为>N-R时，优选为除取代甲硅烷基之外的取代基)，前述>C(-R)2的R为氢、任选被取代的芳基、任选被取代的烷基、任选被取代的环烷基或取代甲硅烷基(其中，两个X2为>N-R时，优选为除取代甲硅烷基之外的取代基)，前述>N-R的R和/或前述>C(-R)2的R任选借助连接基团或单键而与前述A环和/或C环键合，作为连接基团，优选为-O-、-S-、-C(-R)2-或-Si(-R)2-。需要说明的是，前述“-C(-R)2-”或“-Si(-R)2-”的R为氢、任选被取代的芳基、任选被取代的烷基、任选被取代的环烷基、或者取代甲硅烷基(其中，两个X2为>N-R时，优选为除取代甲硅烷基之外的取代基)。尤其是，优选两个X2为>N-R的化合物、两个X2为>O的化合物、以及一个X2为>N-R且另一个X2为>O的化合物，更优选两个X2为>O的化合物、以及一个X2为>N-R且另一个X2为>O的化合物，进一步优选两个X2为>O的化合物。该说明与通式(2)中的X1和X2也相同。
此处，通式(1)中的“>N-R的R和/或>C(-R)2的R借助连接基团或单键而与前述A环和/或C环键合”这一规定对应于通式(2)中的“>N-R的R和/或>C(-R)2的R借助-O-、-S-、-C(-R)2-、-Si(-R)2-或单键而与前述a环和/或c环键合”这一规定。
该规定可以用下述式(2-3-1)所示的、具有X2进入至稠环C’中的环结构的化合物来表现。即，例如是具有对于通式(2)中的作为c环的苯环以X2进入的方式稠合其它环而形成的C’环的化合物。所形成的稠环C’例如为吩噁嗪环、吩噻嗪环或吖啶环。
此外，上述规定也可以用下述式(2-3-2)所示的、具有X2进入至稠环A’中的环结构的化合物来表现。即，例如是具有对于通式(2)中的作为a环的苯环以X2进入的方式稠合其它环而形成的A’环的化合物。所形成的稠环A’例如为吩噁嗪环、吩噻嗪环或吖啶环。
需要说明的是，下述式中的符号的定义只要没有特别记载就与上述定义相同。
Figure BDA0003119098330000191
通式(1)中，X1为N时，一部分或全部的邻接的两个A环彼此任选借助单键而键合，像这样键合时，优选全部的邻接的两个A环彼此借助单键而键合。“一部分或全部”是指：在n为2以上的情况下，A环达到3个以上，邻接的两个A环彼此存在2个部位以上，因此，是该多个部位中的“一部分部位”或“全部部位”。
以下，以通式(2)为例，示出X1为N时，一部分或全部的邻接的两个a环彼此借助单键而键合的结构式的例子。各结构式中的各符号与上述定义相同，省略了Rb和Rc、一部分Ra。
Figure BDA0003119098330000201
通式(1)中的n为1以上的整数、1～10的整数、1～5的整数、1～3的整数、1或2，优选为1或2，特别优选为1。该说明与通式(2)中的n也相同。
通式(1)中，n为1时，可列举出例如以下的结构。各结构式中的各符号与上述定义相同。此外，以下的例子中，例示出Y1为B、X1为N、X2为>O或>N-R的例子，也同样存在其它可选项的组合。此外，还同样存在邻接的两个A环彼此(n为1时是“全部的邻接的两个A环彼此”)借助单键而键合的例子。
Figure BDA0003119098330000202
通式(1)中，n为2时，可列举出例如以下的结构。各结构式中的各符号与上述定义相同。此外，以下的例子中，例示出Y1为B、X1为N、X2为>O或>N-R的例子，也同样存在其它可选项的组合。此外，还同样存在一部分或全部的邻接的两个A环彼此借助单键而键合的例子。
Figure BDA0003119098330000211
通式(2)中，n为1时，可列举出例如以下的结构。各结构式中的各符号与上述定义相同，省略了Ra、Rb和Rc、以及>N-R的R(在式中为苯基)上的取代基。此外，以下的例子中，例示出Y1为B、X1为N、X2为>O或>N-R的例子，也同样存在其它可选项的组合。此外，还同样存在邻接的两个a环彼此(n为1时是“全部的邻接的两个a环彼此”)借助单键而键合的例子。
Figure BDA0003119098330000212
以下，例示出>N-R的R(在式中为苯基)与c环(可以是a环)键合的例子。作为用于键合的连接基团而例示出单键或-O-，也同样存在其它的可选项。
Figure BDA0003119098330000221
通式(2)中，n为2时，可列举出例如以下的结构。各结构式中的各符号与上述定义相同，省略了Ra、Rb和Rc、进而>N-R的R(在式中为苯基)上的取代基。此外，以下的例子中，例示出Y1为B、X1为N、X2为>O或>N-R的例子，也同样存在其它可选项的组合。此外，还同样存在一部分或全部的邻接的两个a环彼此借助单键而键合的例子。
Figure BDA0003119098330000222
以下，例示出>N-R的R(在式中为苯基)与c环(可以是a环)键合的例子。作为用于键合的连接基团而例示出单键或-O-，也同样存在其它的可选项。
Figure BDA0003119098330000231
关于通式(1)的作为A环、B环和C环的“芳环”，可列举出例如碳原子数6～30的芳环，优选为碳原子数6～16的芳环，更优选为碳原子数6～12的芳环，特别优选为碳原子数6～10的芳环。需要说明的是，该“芳环”对应于通式(2)中规定的“Ra、Rb和Rc之中的邻接基团彼此键合并与a环、b环或c环一同形成的芳环”，此外，由于a环(或b环、c环)已经由碳原子数6的苯环构成，因此，对其稠合五元环而得的稠环的总碳原子数9成为碳原子数的下限。
作为具体的“芳环”，可列举出作为单环系的苯环；作为二环系的联苯环；作为稠合二环系的萘环；作为三环系的三联苯环(间三联苯基、邻三联苯基、对三联苯基)；作为稠合三环系的苊烯环、芴环、非那烯环、菲环；作为稠合四环系的苯并菲环、芘环、并四苯环；作为稠合五环系的苝环、并五苯环等。
关于通式(1)的作为A环、B环和C环的“杂芳环”，可列举出例如碳原子数2～30的杂芳环，优选为碳原子数2～25的杂芳环，更优选为碳原子数2～20的杂芳环，进一步优选为碳原子数2～15的杂芳环，特别优选为碳原子数2～10的杂芳环。此外，作为“杂芳环”，可列举出例如除碳之外还含有1～5个选自氧、硫和氮中的杂原子作为成环原子的杂环等。需要说明的是，该“杂芳环”对应于通式(2)中规定的“Ra、Rb和Rc之中的邻接基团彼此键合并与a环、b环或c环一同形成的杂芳环”，此外，由于a环(或b环、c环)已经由碳原子数6的苯环构成，因此，对其稠合五元环而得的稠环的总碳原子数6成为碳原子数的下限。
作为具体的“杂芳环”，可列举出例如吡咯环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、噁二唑环、噻二唑环、三唑环、四唑环、吡唑环、吡啶环、嘧啶环、哒嗪环、吡嗪环、三嗪环、吲哚环、异吲哚环、1H-吲唑环、苯并咪唑环、苯并噁唑环、苯并噻唑环、1H-苯并三唑环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹唑啉环、喹喔啉环、酞嗪环、萘啶环、嘌呤环、蝶啶环、咔唑环、吖啶环、吩噁噻环、吩噁嗪环、吩噻嗪环、吩嗪环、二苯并[b,e][1,4]氮硅杂环己烷环、中氮茚环、呋喃环、苯并呋喃环、异苯并呋喃环、二苯并呋喃环、萘并苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、萘并苯并噻吩环、苯并磷杂环戊二烯环、二苯并磷杂环戊二烯环、苯并磷杂环戊二烯氧化物环、二苯并磷杂环戊二烯氧化物环、呋咱环、噻蒽环、吲哚并咔唑环、苯并吲哚并咔唑环和苯并苯并吲哚并咔唑环等。
上述“芳环”或“杂芳环”的至少一个氢任选被作为第一取代基的、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“二芳基氨基”、取代或未取代的“二杂芳基氨基”、取代或未取代的“芳基杂芳基氨基”、取代或未取代的“二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)”、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“烷氧基”、取代或未取代的“芳氧基”、或者取代甲硅烷基取代，可列举出关于作为该第一取代基的“芳基”、“杂芳基”、“二芳基氨基”的芳基、“二杂芳基氨基”的杂芳基、“芳基杂芳基氨基”的芳基和杂芳基、“二芳基硼基”的芳基、或者“芳氧基”的芳基而在上文说明过的“芳环”或“杂芳环”的一价基团。
此外，关于作为第一取代基的“烷基”，可以是直链和支链中的任一者，可列举出例如碳原子数1～24的直链烷基或碳原子数3～24的支链烷基。优选为碳原子数1～18的烷基(碳原子数3～18的支链烷基)，更优选为碳原子数1～12的烷基(碳原子数3～12的支链烷基)，进一步优选为碳原子数1～6的烷基(碳原子数3～6的支链烷基)，特别优选为碳原子数1～5的烷基(碳原子数3～5的支链烷基)。
作为具体的烷基，可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基(叔戊烷基)、正己基、1-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、1-甲基己基、正辛基、叔辛基(1,1,3,3-四甲基丁基)、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、2,6-二甲基-4-庚基、3,5,5-三甲基己基、正癸基、正十一烷基、1-甲基癸基、正十二烷基、正十三烷基、1-己基庚基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正二十烷基等。
此外，还可列举出例如1-乙基-1-甲基丙基、1,1-二乙基丙基、1,1-二甲基丁基、1-乙基-1-甲基丁基、1,1,4-三甲基戊基、1,1,2-三甲基丙基、1,1-二甲基辛基、1,1-二甲基戊基、1,1-二甲基庚基、1,1,5-三甲基己基、1-乙基-1-甲基己基、1-乙基-1,3-二甲基丁基、1,1,2,2-四甲基丙基、1-丁基-1-甲基戊基、1,1-二乙基丁基、1-乙基-1-甲基戊基、1,1,3-三甲基丁基、1-丙基-1-甲基戊基、1,1,2-三甲基丙基、1-乙基-1,2,2-三甲基丙基、1-丙基-1-甲基丁基、1,1-二甲基己基等。
此外，关于作为第一取代基的“环烷基”，可列举出碳原子数3～24的环烷基、碳原子数3～20的环烷基、碳原子数3～16的环烷基、碳原子数3～14的环烷基、碳原子数3～12的环烷基、碳原子数5～10的环烷基、碳原子数5～8的环烷基、碳原子数5～6的环烷基、碳原子数5的环烷基等。
作为具体的环烷基，可列举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基和它们的碳原子数1～5的烷基(尤其是甲基)取代物；降冰片烯基、双环[1.0.1]丁基、双环[1.1.1]戊基、双环[2.0.1]戊基、双环[1.2.1]己基、双环[3.0.1]己基、双环[2.1.2]庚基、双环[2.2.2]辛基、金刚烷基、双金刚烷基、十氢萘基、十氢薁基等。
此外，关于作为第一取代基的“烷氧基”，可列举出例如碳原子数1～24的直链烷氧基或碳原子数3～24的支链烷氧基。优选为碳原子数1～18的烷氧基(碳原子数3～18的支链烷氧基)，更优选为碳原子数1～12的烷氧基(碳原子数3～12的支链烷氧基)，进一步优选为碳原子数1～6的烷氧基(碳原子数3～6的支链烷氧基)，特别优选为碳原子数1～5的烷氧基(碳原子数3～5的支链烷氧基)。
作为具体的烷氧基，可列举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、叔戊基氧基、正戊基氧基、异戊基氧基、新戊基氧基、叔戊基氧基、正己基氧基、1-甲基戊基氧基、4-甲基-2-戊基氧基、3,3-二甲基丁氧基、2-乙基丁氧基、正庚基氧基、1-甲基己基氧基、正辛基氧基、叔辛基氧基、1-甲基庚基氧基、2-乙基己基氧基、2-丙基戊基氧基、正壬基氧基、2,2-二甲基庚基氧基、2,6-二甲基-4-庚基氧基、3,5,5-三甲基己基氧基、正癸基氧基、正十一烷氧基、1-甲基癸基氧基、正十二烷氧基、正十三烷氧基、1-己基庚基氧基、正十四烷氧基、正十五烷氧基、正十六烷氧基、正十七烷氧基、正十八烷氧基、正二十烷氧基等。
关于作为第一取代基的“取代甲硅烷基”，可列举出例如三芳基甲硅烷基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基或烷基二环烷基甲硅烷基。
作为“三芳基甲硅烷基”，可列举出甲硅烷基的3个氢各自独立地被芳基取代的基团，作为该芳基，可列举出上述“芳环”的一价基团。对于取代而言优选的芳基为碳原子数6～10的芳基，具体可列举出苯基、萘基等。
作为具体的三芳基甲硅烷基，可列举出三苯基甲硅烷基、二苯基单萘基甲硅烷基、单苯基二萘基甲硅烷基、三萘基甲硅烷基等。
作为“三烷基甲硅烷基”，可列举出甲硅烷基的3个氢各自独立地被烷基取代的基团，该烷基可以引用作为上述第一取代基中的“烷基”而说明的基团。对于取代而言优选的烷基为碳原子数1～5的烷基，具体可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、叔戊基等。
作为具体的三烷基甲硅烷基，可列举出三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、三丁基甲硅烷基、三仲丁基甲硅烷基、三叔丁基甲硅烷基、三叔戊基甲硅烷基、乙基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、异丙基二甲基甲硅烷基、丁基二甲基甲硅烷基、仲丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、叔戊基二甲基甲硅烷基、甲基二乙基甲硅烷基、丙基二乙基甲硅烷基、异丙基二乙基甲硅烷基、丁基二乙基甲硅烷基、仲丁基二乙基甲硅烷基、叔丁基二乙基甲硅烷基、叔戊基二乙基甲硅烷基、甲基二丙基甲硅烷基、乙基二丙基甲硅烷基、丁基二丙基甲硅烷基、仲丁基二丙基甲硅烷基、叔丁基二丙基甲硅烷基、叔戊基二丙基甲硅烷基、甲基二异丙基甲硅烷基、乙基二异丙基甲硅烷基、丁基二异丙基甲硅烷基、仲丁基二异丙基甲硅烷基、叔丁基二异丙基甲硅烷基、叔戊基二异丙基甲硅烷基等。
作为“三环烷基甲硅烷基”，可列举出甲硅烷基的3个氢各自独立地被环烷基取代的基团，该环烷基可以引用作为上述第一取代基中的“环烷基”而说明的基团。对于取代而言优选的环烷基为碳原子数5～10的环烷基，具体可列举出环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、双环[1.1.1]戊基、双环[2.0.1]戊基、双环[1.2.1]己基、双环[3.0.1]己基、双环[2.1.2]庚基、双环[2.2.2]辛基、金刚烷基、十氢萘基、十氢薁基等。
作为具体的三环烷基甲硅烷基，可列举出三环戊基甲硅烷基、三环己基甲硅烷基等。
作为用2个烷基和1个环烷基进行了取代的“二烷基环烷基甲硅烷基”、以及用1个烷基和2个环烷基进行了取代的“烷基二环烷基甲硅烷基”的具体例，可列举出用选自上述具体的烷基和环烷基中的基团进行了取代的甲硅烷基。
“取代甲硅烷基”的说明如上所述，通式(1)或通式(2)所示的多环芳香族化合物中的两个X2为>N-R时，作为对该化合物中的任意氢进行取代的取代基，优选为除取代甲硅烷基之外的取代基。
此外，作为第一取代基的“二芳基硼基”中的“芳基”，可以引用上述芳基的说明。此外，这两个芳基任选借助单键或连接基团(例如，>C(-R)2、>O、>S或>N-R)而键合。此处，>C(-R)2和>N-R的R为芳基、杂芳基、二芳基氨基、烷基、环烷基、烷氧基或芳氧基(以上为第一取代基)，该第一取代基上任选进一步用芳基、杂芳基、烷基或环烷基(以上为第二取代基)进行取代，作为这些基团的具体例，可以引用作为上述第一取代基的芳基、杂芳基、二芳基氨基、烷基、环烷基、烷氧基或芳氧基的说明。
作为第一取代基的、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“二芳基氨基”、取代或未取代的“二杂芳基氨基”、取代或未取代的“芳基杂芳基氨基”、取代或未取代的“二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)”、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“烷氧基”、或者取代或未取代的“芳氧基”如取代或未取代的说明所示，它们的至少一个氢任选被第二取代基取代。作为该第二取代基，可列举出例如芳基、杂芳基、烷基或环烷基，它们的具体例可以参照上述“芳环”或“杂芳环”的一价基团、或者作为第一取代基的“烷基”或“环烷基”的说明。此外，作为第二取代基的芳基、杂芳基中的至少一个氢被苯基等芳基(具体例为上述基团)、甲基等烷基(具体例为上述基团)、环己基等环烷基(具体例为上述基团)取代而得的基团也包括在作为第二取代基的芳基、杂芳基中。作为其中的一例，在第二取代基为咔唑基的情况下，9位的至少一个氢被苯基等芳基、甲基等烷基、环己基等环烷基取代的咔唑基也包括在作为第二取代基的杂芳基中。
作为通式(2)的Ra、Rb和Rc中的芳基、杂芳基、二芳基氨基的芳基、二杂芳基氨基的杂芳基、芳基杂芳基氨基的芳基和杂芳基、二芳基硼基的芳基、或者芳氧基的芳基，可列举出通式(1)中说明的“芳环”或“杂芳环”的一价基团。此外，作为Ra、Rb和Rc中的烷基、环烷基、烷氧基、三芳基甲硅烷基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基或烷基二环烷基甲硅烷基，可以参照上述通式(1)的说明中的作为第一取代基的“烷基”、“环烷基”、“烷氧基”、“三芳基甲硅烷基”、“三烷基甲硅烷基”、“三环烷基甲硅烷基”、“二烷基环烷基甲硅烷基”或“烷基二环烷基甲硅烷基”的说明。进而，对于作为这些基团上的取代基的芳基、杂芳基、烷基或环烷基，也相同。此外，对于Ra、Rb和Rc之中的邻接基团彼此键合并与a环、b环或c环一同形成芳环或杂芳环时的、这些环上的作为取代基的杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、三芳基甲硅烷基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基或烷基二环烷基甲硅烷基、以及作为进一步取代基的芳基、杂芳基、烷基或环烷基，也相同。
通式(2)的Ra之中，尤其是相对于与a环键合的Y1为对位的Ra不是氢，而是卤素(尤其是氯)、烷基、环烷基、芳基、杂芳基等时，在合成上是优选的。此外，可以将卤素作为起点，转换成作为Ra而定义的各种取代基。尤其是，在两个X2为>N-R的化合物、两个X2为>O的化合物、以及一个X2为>N-R且另一个X2为>O的化合物中，对位的Ra除了氯之外还优选为以下的基团。对位的Ra为氯、以下的基团时，尤其在两个X2为>N-R的化合物中是优选的。
Figure BDA0003119098330000291
Figure BDA0003119098330000301
Figure BDA0003119098330000311
具体而言，可以通过第一取代基的结构的位阻性、供电子性和吸电子性来调整发光波长，优选为以下结构式所示的基团，更优选为甲基、叔丁基、叔戊基、叔辛基、苯基、邻甲苯基、对甲苯基、2,4-二甲苯基、2,5-二甲苯基、2,6-二甲苯基、2,4,6-三甲苯基、二苯基氨基、二对甲苯基氨基、双(对(叔丁基)苯基)氨基、咔唑基、3,6-二甲基咔唑基、3,6-二叔丁基咔唑基和苯氧基，进一步优选为甲基、叔丁基、叔戊基、叔辛基、苯基、邻甲苯基、2,6-二甲苯基、2,4,6-三甲苯基、二苯基氨基、二对甲苯基氨基、双(对(叔丁基)苯基)氨基、咔唑基、3,6-二甲基咔唑基和3,6-二叔丁基咔唑基。从合成容易度的观点出发，位阻大时对于选择性合成而言是优选的，具体而言，优选为叔丁基、叔戊基、叔辛基、邻甲苯基、对甲苯基、2,4-二甲苯基、2,5-二甲苯基、2,6-二甲苯基、2,4,6-三甲苯基、二对甲苯基氨基、双(对(叔丁基)苯基)氨基、3,6-二甲基咔唑基和3,6-二叔丁基咔唑基。
下述结构式中，“Me”表示甲基、“tBu”表示叔丁基、“tAm”表示叔戊基、“tOct”表示叔辛基。
Figure BDA0003119098330000321
Figure BDA0003119098330000331
Figure BDA0003119098330000341
Figure BDA0003119098330000351
通式(1)的Y1中的Si-R和Ge-R的R为芳基、烷基或环烷基，作为该芳基、烷基或环烷基，可列举出上述基团。特别优选为碳原子数6～10的芳基(例如苯基、萘基等)、碳原子数1～5的烷基(例如甲基、乙基等)。该说明与通式(2)中的Y1也相同。
通式(1)的X1中的C-R的R为任选被上述第二取代基取代的芳基、烷基或环烷基，作为该芳基、烷基和环烷基，可列举出上述基团。特别优选为碳原子数6～12的芳基、碳原子数6～10的芳基(例如苯基、萘基等)、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～5的烷基(例如甲基、乙基等)、碳原子数3～16的环烷基(例如双环辛基、金刚烷基等)。该说明与通式(2)中的X1也相同。
通式(1)的X2中的>N-R的R为任选被上述第二取代基取代的芳基、杂芳基、烷基或环烷基，芳基、杂芳基的至少一个氢任选被例如烷基或环烷基取代。作为该芳基、杂芳基、烷基、环烷基，可列举出上述基团。特别优选为碳原子数6～10的芳基(例如苯基、萘基等)、碳原子数2～15的杂芳基(例如咔唑基等)、碳原子数1～5的烷基(例如甲基、乙基等)、碳原子数3～16的环烷基(例如双环辛基、金刚烷基等)。该说明与通式(2)中的X2也相同。
通式(1)的X2中的>C(-R)2的R为氢、任选被上述第二取代基取代的芳基、烷基或环烷基，芳基的至少一个氢任选被例如烷基或环烷基取代。作为该芳基、烷基、环烷基，可列举出上述基团。特别优选为碳原子数6～10的芳基(例如苯基、萘基等)、碳原子数1～5的烷基(例如甲基、乙基等)、碳原子数3～16的环烷基(例如双环辛基、金刚烷基等)。该说明与通式(2)中的X2也相同。
通式(1)中的作为连接基团的“-C(-R)2-”或“-Si(-R)2-”的R为氢、任选被取代的芳基、任选被取代的烷基、任选被取代的环烷基或取代甲硅烷基，优选为氢、烷基或环烷基，作为该芳基、烷基、环烷基或取代甲硅烷基、以及它们上的取代基(第二取代基)，可列举出上述基团。特别优选为碳原子数1～5的烷基(例如甲基、乙基等)。该说明与通式(2)中的作为连接基团的“-C(-R)2-”或“-Si(-R)2-”也相同。
此外，通式(1)或(2)所示的多环芳香族化合物的化学结构中的氢的全部或一部分可以为氘、氰基或卤素。例如，在式(1)中，A环、B环、C环(A～C环为芳环或杂芳环)、A～C环上的取代基、Y1为Si-R或Ge-R时的R(＝芳基、杂芳基、烷基、环烷基)、X1为C-R时的R(＝芳基、烷基、环烷基)、X2为>N-R、>C(-R)2时的R(＝芳基、杂芳基、烷基、环烷基)、以及连接基团中的氢可以被氘、氰基或卤素取代，这些之中，可列举出芳基、杂芳基中的全部或一部分氢被氘、氰基或卤素取代的方式。卤素为氟、氯、溴或碘，优选为氟、氯或溴，更优选为氟或氯。
此外，本发明所述的多环芳香族化合物可以用作有机设备用材料。作为有机设备，可列举出例如有机电致发光元件、有机场效应晶体管或有机薄膜太阳能电池等。尤其是，在有机电致发光元件中，作为发光层的掺杂材料，优选使用Y1为B、X1为N、X2为>N-R的化合物，Y1为B、X1为N、X2为>O的化合物，Y1为B、X1为N、X2为>O和>N-R的化合物；作为发光层的主体材料，优选使用Y1为B、X1为N、X2为>N-R和>O的化合物，Y1为B、X1为N、X2为>O的化合物；作为电子输送材料，优选使用Y1为B、X1为N、X2为>O的化合物，Y1为P＝O、X1为N、X2为>O的化合物。
作为本发明的多环芳香族化合物的更具体例，可列举出以下结构式所示的化合物。需要说明的是，下述结构式中的“Me”表示甲基、“Et”表示乙基、“tBu”表示叔丁基、“D”表示氘、“Ph”表示苯基、“tAm”表示叔戊基、“CN”表示氰基。
Figure BDA0003119098330000371
Figure BDA0003119098330000381
Figure BDA0003119098330000391
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Figure BDA0003119098330001151
Figure BDA0003119098330001161
本发明所述的通式(1)所示的多环芳香族化合物即使制成以在它们上用反应性取代基进行取代而成的反应性化合物作为单体并使其高分子化而得的高分子化合物(用于获得该高分子化合物的前述单体具有聚合性取代基)、或者使该高分子化合物进一步交联而得的高分子交联体(用于获得该高分子交联体的前述高分子化合物具有交联性取代基)、或者使主链型高分子与前述反应性化合物反应而得的侧基型高分子化合物(用于获得该侧基型高分子化合物的前述反应性化合物具有反应性取代基)、或者使该侧基型高分子化合物进一步交联而得的侧基型高分子交联体(用于获得该侧基型高分子交联体的前述侧基型高分子化合物具有交联性取代基)，也可以用于有机设备用材料、例如有机电致发光元件用材料、有机场效应晶体管用材料或有机薄膜太阳能电池用材料。
作为上述反应性取代基(包含前述聚合性取代基、前述交联性取代基和用于获得侧基型高分子的反应性取代基，以下也简称为“反应性取代基”)，只要是能够使上述多环芳香族化合物发生高分子量化的取代基、能够使如此操作而得到的高分子化合物进一步交联化的取代基、以及能够与主链型高分子发生侧基反应的取代基，就没有特别限定，优选为以下结构的取代基。各结构式中的*表示键合位置。
Figure BDA0003119098330001171
L各自独立地为单键、-O-、-S-、>C＝O、-O-C(＝O)-、碳原子数1～12的亚烷基、碳原子数1～12的氧亚烷基和碳原子数1～12的聚氧亚烷基。上述取代基之中，优选为式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)或式(XLS-17)所示的基团，更优选为式(XLS-1)、式(XLS-3)或式(XLS-17)所示的基团。
关于这种高分子化合物、高分子交联体、侧基型高分子化合物和侧基型高分子交联体(以下也简称为“高分子化合物和高分子交联体”)的详细用途，如后所述。
2.多环芳香族化合物的制造方法
通式(1)或式(2)所示的多环芳香族化合物可通过应用例如国际公开第2015/102118号公报中公开的方法来合成。即，如下述路线那样，通过合成A环(a环)与B环(b环)和C环(c环)借助X1或X2而键合的中间体，并利用Tandem Hetero-Friedel-Crafts反应(连续芳香族亲电取代反应)使其环化，能够合成期望的多环芳香族化合物。下述路线中，X表示卤素或氢，其它符号的定义与上述定义相同。
Figure BDA0003119098330001181
上述路线中的环化前的中间体也可以同样地利用国际公开第2015/102118号公报等所示的方法来合成。即，通过将Buchwald-Hartwig反应、铃木偶联反应、或基于亲核取代反应、Ullmann反应等的醚化反应等适当组合，能够合成具有期望取代基的中间体。
上述路线所示的基于Tandem Hetero-Friedel-Crafts反应的环化是导入键合A环(a环)、B环(b环)和C环(c环)的Y1(例如硼B)的反应。首先，利用正丁基锂、仲丁基锂或叔丁基锂等对X1与X2之间的氢原子(上述路线的X)进行邻位金属化。接着，通过添加Y1的卤化物(例如三氯化硼、三溴化硼等)，进行锂-Y1(例如硼B)的金属交换后，添加N,N-二异丙基乙胺等布朗斯台碱，从而使其发生Tandem Bora-Friedel-Crafts反应，能够获得目标物。此处，为了促进反应，可以添加三氯化铝等路易斯酸。
此外，除了通过邻位金属化向期望的位置(上述路线的X)导入锂的方法之外，向想要导入锂的位置导入溴原子等卤素，并通过卤素-金属交换也能够向期望的位置导入锂。
此外，本发明的多环芳香族化合物还包括至少一部分氢原子被氘、氰基或卤素取代的结构，这种化合物等可通过使用期望的位置被氘代、氰基化或卤代(尤其是氟代或氯代)的原料而与上述同样地合成。
3.有机设备
本发明所述的多环芳香族化合物可用作有机设备用材料。作为有机设备，可列举出例如有机电致发光元件、有机场效应晶体管或有机薄膜太阳能电池等。
3-1.有机电致发光元件
以下，针对本实施方式的有机EL元件，基于附图来详细说明。图1是示出本实施方式的有机EL元件的示意剖视图。
<有机电致发光元件的结构>
图1所示的有机EL元件100具有：基板101、在基板101上设置的阳极102、在阳极102上设置的空穴注入层103、在空穴注入层103上设置的空穴输送层104、在空穴输送层104上设置的发光层105、在发光层105上设置的电子输送层106、在电子输送层106上设置的电子注入层107、以及在电子注入层107上设置的阴极108。
需要说明的是，有机EL元件100也可以颠倒制作顺序而制成具有例如基板101、在基板101上设置的阴极108、在阴极108上设置的电子注入层107、在电子注入层107上设置的电子输送层106、在电子输送层106上设置的发光层105、在发光层105上设置的空穴输送层104、在空穴输送层104上设置的空穴注入层103、以及在空穴注入层103上设置的阳极102的构成。
上述各层并不是所有层均为必须，将最小结构单元设为包括阳极102和发光层105和阴极108的构成，空穴注入层103、空穴输送层104、电子输送层106、电子注入层107是任选设置的层。此外，上述各层可以分别由单一层构成，也可以由多层构成。
作为构成有机EL元件的层的方式，除了上述“基板/阳极/空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子输送层/电子注入层/阴极”的构成方式之外，可以为“基板/阳极/空穴输送层/发光层/电子输送层/电子注入层/阴极”、“基板/阳极/空穴注入层/发光层/电子输送层/电子注入层/阴极”、“基板/阳极/空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子注入层/阴极”、“基板/阳极/空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子输送层/阴极”、“基板/阳极/发光层/电子输送层/电子注入层/阴极”、“基板/阳极/空穴输送层/发光层/电子注入层/阴极”、“基板/阳极/空穴输送层/发光层/电子输送层/阴极”、“基板/阳极/空穴注入层/发光层/电子注入层/阴极”、“基板/阳极/空穴注入层/发光层/电子输送层/阴极”、“基板/阳极/发光层/电子输送层/阴极”、“基板/阳极/发光层/电子注入层/阴极”的构成方式。
<有机电致发光元件中的基板>
基板101为有机EL元件100的支承体，通常可使用石英、玻璃、金属、塑料等。基板101根据目的而形成为板状、薄膜状或片状，可使用例如玻璃板、金属板、金属箔、塑料薄膜、塑料片等。其中，优选为玻璃板、以及聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚砜等的透明合成树脂制板。如果是玻璃基板，则可使用钠钙玻璃、无碱玻璃等，此外，厚度只要是对于保持机械强度而言充分的厚度即可，只要是例如0.2mm以上即可。作为厚度的上限值，例如为2mm以下、优选为1mm以下。关于玻璃的材质，从玻璃中溶出的离子少时较好，因此优选为无碱玻璃，施加有SiO2等隔离涂层的钠钙玻璃也已有市售，因此可以使用该玻璃。此外，为了提高阻气性，可以在基板101的至少单面设置有致密的硅氧化膜等阻气膜，尤其是将阻气性低的合成树脂制的板、薄膜或片用作基板101时，优选设置阻气膜。
<有机电致发光元件中的阳极>
阳极102发挥出向发光层105中注入空穴的作用。需要说明的是，在阳极102与发光层105之间设置有空穴注入层103和/或空穴输送层104的情况下，借助它们向发光层105中注入空穴。
作为形成阳极102的材料，可列举出无机化合物和有机化合物。作为无机化合物，可列举出例如金属(铝、金、银、镍、钯、铬等)、金属氧化物(铟的氧化物、锡的氧化物、铟-锡氧化物(ITO)、铟-锌氧化物(IZO)等)、卤化金属(碘化铜等)、硫化铜、炭黑、ITO玻璃、奈塞玻璃等。作为有机化合物，可列举出例如聚(3-甲基噻吩)等聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等导电性聚合物等。此外，可以从作为有机EL元件的阳极使用的物质中适当选择来使用。
关于透明电极的电阻，只要能够供给对于发光元件的发光而言充分的电流即可，因此没有限定，从发光元件的耗电量的观点出发，优选为低电阻。例如，如果是300Ω/□以下的ITO基板则作为元件电极发挥功能，但现在也能够供给10Ω/□左右的基板，因此，特别期望使用例如100～5Ω/□、优选50～5Ω/□的低电阻制品。ITO的厚度可根据电阻值来任意选择，通常在50～300nm之间使用的情况较多。
<有机电致发光元件中的空穴注入层、空穴输送层>
空穴注入层103发挥将从阳极102移动过来的空穴高效地注入至发光层105内或空穴输送层104内的作用。空穴输送层104发挥将从阳极102注入的空穴或从阳极102借助空穴注入层103注入的空穴高效地输送至发光层105的作用。空穴注入层103和空穴输送层104分别通过将一种或两种以上的空穴注入/输送材料层叠、混合来形成，或者，由空穴注入/输送材料与高分子粘结剂的混合物来形成。此外，可以向空穴注入/输送材料中添加氯化铁(III)那样的无机盐来形成层。
作为空穴注入/输送性物质，在施加有电场的电极间高效地注入/输送来自正极的空穴是必要的，理想的是空穴注入效率高，并高效地输送所注入的空穴。为此，优选电离电势小且空穴迁移率大、进而稳定性优异、在制造时和使用时不易产生成为阱的杂质的物质。
作为形成空穴注入层103和空穴输送层104的材料，可以从在光导电材料中作为空穴的电荷输送材料一直以来惯用的化合物、在p型半导体、有机EL元件的空穴注入层和空穴输送层中使用的公知化合物中选择任意的化合物并使用。它们的具体例为咔唑衍生物(N-苯基咔唑、聚乙烯基咔唑等)、双(N-芳基咔唑)或双(N-烷基咔唑)等双咔唑衍生物；三芳基胺衍生物(在主链或侧链具有芳香族叔氨基的聚合物、1,1-双(4-二对甲苯基氨基苯基)环己烷、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-4,4’-二氨基联苯、N,N’-二苯基-N,N’-二萘基-4,4’-二氨基联苯、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-4,4’-二苯基-1,1’-二胺、N,N’-二萘基-N,N’-二苯基-4,4’-二苯基-1,1’-二胺、N4,N4’-二苯基-N4,N4’-双(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺、N4,N4,N4’,N4’-四[1,1’-联苯]-4-基)-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺、4,4’,4”-三(3-甲基苯基(苯基)氨基)三苯基胺等三苯基胺衍生物；星型胺衍生物等)、茋衍生物、酞菁衍生物(无金属、铜酞菁等)、二氢吡唑衍生物、腙系化合物、苯并呋喃衍生物、噻吩衍生物、噁二唑衍生物、喹喔啉衍生物(例如1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲-2,3,6,7,10,11-六甲腈等)、卟啉衍生物等杂环化合物；聚硅烷等。在聚合物体系中，优选在侧链具有前述单体的聚碳酸酯、苯乙烯衍生物、聚乙烯基咔唑和聚硅烷等，只要是能够形成对于发光元件的制作而言必要的薄膜，能够从阳极注入空穴，进而能够输送空穴的化合物，就没有特别限定。
此外，还已知有机半导体的导电性受到其掺杂的强烈影响。这种有机半导体基质物质由供电子性良好的化合物或受电子性良好的化合物构成。为了掺杂供电子物质，已知四氰基醌二甲烷(TCNQ)或2,3,5,6-四氟四氰基-1,4-苯醌二甲烷(F4TCNQ)等强受电子体(例如参见文献“M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(22),3202-3204(1998)”和文献“J.Blochwitz,M.Pheiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(6),729-731(1998)”)。它们通过供电子型基础物质(空穴输送物质)中的电子迁移过程而生成所谓的空穴。根据空穴的数量和迁移率，基础物质的传导性非常明显地变化。作为具有空穴输送特性的基质物质，已知例如联苯胺衍生物(TPD等)或星型胺衍生物(TDATA等)或特定的金属酞菁(尤其是锌酞菁(ZnPc)等)(日本特开2005-167175号公报)。
上述空穴注入层用材料和空穴输送层用材料也可以以如下形式用于空穴层用材料：以在它们上用反应性取代基进行取代而成的反应性化合物为单体并使其高分子化而得的高分子化合物或其高分子交联体、或者使主链型高分子与前述反应性化合物反应而得的侧基型高分子化合物或其侧基型高分子交联体。作为此时的反应性取代基，可以引用在式(1)所示的多环芳香族化合物中的说明。
针对这种高分子化合物和高分子交联体的用途，详见后述。
<有机电致发光元件中的发光层>
发光层105是通过在施加有电场的电极之间使从阳极102注入的空穴与从阴极108注入的电子再结合而发光的层。作为形成发光层105的材料，只要是通过空穴与电子的再结合而被激发并发光的化合物(发光性化合物)即可，优选为能够形成稳定的薄膜形状且在固体状态下显示高发光(荧光)效率的化合物。本发明中，作为发光层用材料，可以使用主体材料和例如作为掺杂材料的上述通式(1)所示的多环芳香族化合物。
发光层可以为单一层，也可以由多层构成，分别由发光层用材料(主体材料、掺杂材料)形成。主体材料和掺杂材料分别可以为1种，也可以是多种的组合。掺杂材料可以包含于主体材料的整体，也可以包含于局部。作为掺杂方法，可通过与主体材料的共蒸镀法来形成，也可以在预先与主体材料混合后，再同时进行蒸镀。
主体材料的用量因主体材料的种类而异，只要根据其主体材料的特性来确定即可。主体材料的用量基准优选为发光层用材料整体的50～99.999重量％，更优选为80～99.95重量％，进一步优选为90～99.9重量％。
掺杂材料的用量因掺杂材料的种类而异，只要根据其掺杂材料的特性来确定即可。掺杂物的用量基准优选为发光层用材料整体的0.001～50重量％，更优选为0.05～20重量％，进一步优选为0.1～10重量％。如果是上述范围，则从例如能够防止浓度淬灭现象这一点出发是优选的。
作为主体材料，可列举出一直以来作为发光体而已知的蒽、芘、二苯并
Figure BDA0003119098330001243
或芴等稠环衍生物；双苯乙烯基蒽衍生物、二苯乙烯基苯衍生物等双苯乙烯基衍生物；四苯基丁二烯衍生物、环戊二烯衍生物等。特别优选为蒽系化合物、芴系化合物或二苯并
Figure BDA0003119098330001242
系化合物。
<蒽系化合物>
作为主体的蒽系化合物例如为下述通式(3)所示的化合物。
Figure BDA0003119098330001241
式(3)中，
X和Ar4各自独立地为氢、任选被取代的芳基、任选被取代的杂芳基、任选被取代的二芳基氨基、任选被取代的二杂芳基氨基、任选被取代的芳基杂芳基氨基、任选被取代的烷基、任选被取代的环烷基、任选被取代的烯基、任选被取代的烷氧基、任选被取代的芳氧基、任选被取代的芳硫基或任选被取代的甲硅烷基，全部X和Ar4不同时为氢，
式(3)所示的化合物中的至少一个氢任选被卤素、氰基、氘或任选被取代的杂芳基取代。
此外，可以将式(3)所示的结构作为单元结构来形成多聚物(优选为二聚物)。该情况下，可列举出例如式(3)所示的单元结构彼此借助X进行键合的形态，作为该X，可列举出单键、亚芳基(亚苯基、亚联苯基和亚萘基等)和亚杂芳基(吡啶环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环、咔唑环、苯并咔唑环和苯基取代咔唑环等具有二价化合价的基团)等。
上述芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、烷基、环烷基、烯基、烷氧基、芳氧基、芳硫基或甲硅烷基的详情在以下的优选方式一栏中说明。此外，作为它们上的取代基，可列举出芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、烷基、环烷基、烯基、烷氧基、芳氧基、芳硫基或甲硅烷基等，它们的详情也在以下的优选方式一栏中说明。
以下说明上述蒽系化合物的优选方式。下述结构中的符号定义与上述的定义相同。
Figure BDA0003119098330001251
通式(3)中，X各自独立地为上述式(3-X1)、式(3-X2)或式(3-X3)所示的基团，式(3-X1)、式(3-X2)或式(3-X3)所示的基团在*处与式(3)的蒽环键合。优选两个X不同时为式(3-X3)所示的基团。更优选两个X不同时为式(3-X2)所示的基团。
此外，可以将式(3)所示的结构作为单元结构来形成多聚物(优选为二聚物)。该情况下，可列举出例如式(3)所示的单元结构彼此借助X进行键合的形态，作为该X，可列举出单键、亚芳基(亚苯基、亚联苯基和亚萘基等)和亚杂芳基(吡啶环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环、咔唑环、苯并咔唑环和苯基取代咔唑环等具有二价化合价的基团)等。
式(3-X1)和式(3-X2)中的亚萘基部位任选被1个苯环稠合。如此操作而稠合的结构如下所示。
Figure BDA0003119098330001261
Ar1和Ar2各自独立地为氢、苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、萘基、菲基、芴基、苯并芴基、
Figure BDA0003119098330001262
基、苯并菲基、芘基或上述式(A)所示的基团(还包括咔唑基、苯并咔唑基和苯基取代咔唑基)。需要说明的是，Ar1或Ar2为式(A)所示的基团时，式(A)所示的基团在其*处与式(3-X1)或式(3-X2)中的萘环键合。
Ar3为苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、萘基、菲基、芴基、苯并芴基、
Figure BDA0003119098330001264
基、苯并菲基、芘基或上述式(A)所示的基团(还包括咔唑基、苯并咔唑基和苯基取代咔唑基)。需要说明的是，Ar3为式(A)所示的基团时，式(A)所示的基团在其*处与式(3-X3)中的直线所示的单键键合。即，式(3)的蒽环与式(A)所示的基团直接键合。
此外，Ar3任选具有取代基，Ar3中的至少一个氢任选进一步被碳原子数1～4的烷基、碳原子数5～10的环烷基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、菲基、芴基、
Figure BDA0003119098330001263
基、苯并菲基、芘基或上述式(A)所示的基团(还包括咔唑基和苯基取代咔唑基)取代。需要说明的是，Ar3所具有的取代基为式(A)所示的基团时，式(A)所示的基团在其*处与式(3-X3)中的Ar3键合。
Ar4各自独立地为氢、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、被碳原子数1～4的烷基(甲基、乙基、叔丁基等)和/或碳原子数5～10的环烷基取代的甲硅烷基。
甲硅烷基上取代的碳原子数1～4的烷基可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、环丁基等，甲硅烷基中的3个氢各自独立地被这些烷基取代。
作为具体的“被碳原子数1～4的烷基取代的甲硅烷基”，可列举出三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、三丁基甲硅烷基、三仲丁基甲硅烷基、三叔丁基甲硅烷基、乙基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、异丙基二甲基甲硅烷基、丁基二甲基甲硅烷基、仲丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、甲基二乙基甲硅烷基、丙基二乙基甲硅烷基、异丙基二乙基甲硅烷基、丁基二乙基甲硅烷基、仲丁基二乙基甲硅烷基、叔丁基二乙基甲硅烷基、甲基二丙基甲硅烷基、乙基二丙基甲硅烷基、丁基二丙基甲硅烷基、仲丁基二丙基甲硅烷基、叔丁基二丙基甲硅烷基、甲基二异丙基甲硅烷基、乙基二异丙基甲硅烷基、丁基二异丙基甲硅烷基、仲丁基二异丙基甲硅烷基、叔丁基二异丙基甲硅烷基等。
甲硅烷基上取代的碳原子数5～10的环烷基可列举出环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、降冰片烯基、双环[1.1.1]戊基、双环[2.0.1]戊基、双环[1.2.1]己基、双环[3.0.1]己基、双环[2.1.2]庚基、双环[2.2.2]辛基、金刚烷基、十氢萘基、十氢薁基等，甲硅烷基中的3个氢各自独立地被这些环烷基取代。
作为具体的“被碳原子数5～10的环烷基取代的甲硅烷基”，可列举出三环戊基甲硅烷基、三环己基甲硅烷基等。
作为被取代的甲硅烷基，还有用2个烷基和1个环烷基进行了取代的二烷基环烷基甲硅烷基、用1个烷基和2个环烷基进行了取代的烷基二环烷基甲硅烷基，作为取代的烷基和环烷基的具体例，可列举出上述基团。
此外，通式(3)所示的蒽系化合物的化学结构中的氢任选被上述式(A)所示的基团取代。被式(A)所示的基团取代时，式(A)所示的基团在其*处取代式(3)所示的化合物中的至少一个氢。
式(A)所示的基团是式(3)所示的蒽系化合物可具有的取代基之一。
Figure BDA0003119098330001281
上述式(A)中，Y为-O-、-S-或>N-R29，R21～R28各自独立地为氢、任选被取代的烷基、任选被取代的环烷基、任选被取代的芳基、任选被取代的杂芳基、任选被取代的烷氧基、任选被取代的芳氧基、任选被取代的芳硫基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基、烷基二环烷基甲硅烷基、任选被取代的氨基、卤素、羟基或氰基，R21～R28之中的邻接基团任选相互键合而形成烃环、芳环或杂芳环，R29为氢或任选被取代的芳基。
作为R21～R28中的“任选被取代的烷基”的“烷基”，可以为直链和支链中的任一者，可列举出例如碳原子数1～24的直链烷基或碳原子数3～24的支链烷基。优选为碳原子数1～18的烷基(碳原子数3～18的支链烷基)，更优选为碳原子数1～12的烷基(碳原子数3～12的支链烷基)，进一步优选为碳原子数1～6的烷基(碳原子数3～6的支链烷基)，特别优选为碳原子数1～4的烷基(碳原子数3～4的支链烷基)。
作为具体的“烷基”，可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、正己基、1-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、1-甲基己基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、2,6-二甲基-4-庚基、3,5,5-三甲基己基、正癸基、正十一烷基、1-甲基癸基、正十二烷基、正十三烷基、1-己基庚基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正二十烷基等。
作为R21～R28中的“任选被取代的环烷基”的“环烷基”，可列举出碳原子数3～24的环烷基、碳原子数3～20的环烷基、碳原子数3～16的环烷基、碳原子数3～14的环烷基、碳原子数5～10的环烷基、碳原子数5～8的环烷基、碳原子数5～6的环烷基、碳原子数5的环烷基等。
作为具体的“环烷基”，可列举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基和它们的碳原子数1～4的烷基(尤其是甲基)取代物；降冰片烯基、双环[1.0.1]丁基、双环[1.1.1]戊基、双环[2.0.1]戊基、双环[1.2.1]己基、双环[3.0.1]己基、双环[2.1.2]庚基、双环[2.2.2]辛基、金刚烷基、双金刚烷基、十氢萘基、十氢薁基等。
作为R21～R28中的“任选被取代的芳基”的“芳基”，可列举出例如碳原子数6～30的芳基，优选为碳原子数6～16的芳基，更优选为碳原子数6～12的芳基，特别优选为碳原子数6～10的芳基。
作为具体的“芳基”，可列举出作为单环系的苯基；作为二环系的联苯基；作为稠合二环系的萘基；作为三环系的三联苯基(间三联苯基、邻三联苯基、对三联苯基)；作为稠合三环系的苊基、芴基、非那烯基、菲基；作为稠合四环系的苯并菲基、芘基、并四苯基；作为稠合五环系的苝基、并五苯基等。
作为R21～R28中的“任选被取代的杂芳基”的“杂芳基”，可列举出例如碳原子数2～30的杂芳基，优选为碳原子数2～25的杂芳基，更优选为碳原子数2～20的杂芳基，进一步优选为碳原子数2～15的杂芳基，特别优选为碳原子数2～10的杂芳基。此外，作为杂芳基，可列举出例如除碳之外还含有1～5个选自氧、硫和氮中的杂原子作为成环原子的杂环等。
作为具体的“杂芳基”，可列举出例如吡咯基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、咪唑基、噁二唑基、噻二唑基、三唑基、四唑基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、吲哚基、异吲哚基、1H-吲唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、1H-苯并三唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、萘啶基、嘌呤基、蝶啶基、咔唑基、吖啶基、吩噁噻基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩嗪基、二苯并[b,e][1,4]氮硅杂环己烷基、中氮茚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、萘并苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、萘并苯并噻吩基、苯并磷杂环戊二烯基、二苯并磷杂环戊二烯基、苯并磷杂环戊二烯氧化物环的一价基团、二苯并磷杂环戊二烯氧化物环的一价基团、呋咱基、噻蒽基、吲哚并咔唑基、苯并吲哚并咔唑基和苯并苯并吲哚并咔唑基等。
作为R21～R28中的“任选被取代的烷氧基”的“烷氧基”，可列举出例如碳原子数1～24的直链或碳原子数3～24的支链的烷氧基。优选为碳原子数1～18的烷氧基(碳原子数3～18的支链的烷氧基)，更优选为碳原子数1～12的烷氧基(碳原子数3～12的支链的烷氧基)，进一步优选为碳原子数1～6的烷氧基(碳原子数3～6的支链的烷氧基)，特别优选为碳原子数1～4的烷氧基(碳原子数3～4的支链的烷氧基)。
作为具体的“烷氧基”，可列举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基等。
作为R21～R28中的“任选被取代的芳氧基”的“芳氧基”，为-OH基的氢被芳基取代的基团，该芳基可以引用作为上述R21～R28中的“芳基”而说明的基团。
作为R21～R28中的“任选被取代的芳硫基”的“芳硫基”，为-SH基的氢被芳基取代的基团，该芳基可以引用作为上述R21～R28中的“芳基”而说明的基团。
作为R21～R28中的“三烷基甲硅烷基”，可列举出甲硅烷基中的3个氢各自独立地被烷基取代的基团，该烷基可以引用作为上述R21～R28中的“烷基”而说明的基团。对于取代而言优选的烷基为碳原子数1～4的烷基，具体而言，可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、环丁基等。
作为具体的“三烷基甲硅烷基”，可列举出三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、三丁基甲硅烷基、三仲丁基甲硅烷基、三叔丁基甲硅烷基、乙基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、异丙基二甲基甲硅烷基、丁基二甲基甲硅烷基、仲丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、甲基二乙基甲硅烷基、丙基二乙基甲硅烷基、异丙基二乙基甲硅烷基、丁基二乙基甲硅烷基、仲丁基二乙基甲硅烷基、叔丁基二乙基甲硅烷基、甲基二丙基甲硅烷基、乙基二丙基甲硅烷基、丁基二丙基甲硅烷基、仲丁基二丙基甲硅烷基、叔丁基二丙基甲硅烷基、甲基二异丙基甲硅烷基、乙基二异丙基甲硅烷基、丁基二异丙基甲硅烷基、仲丁基二异丙基甲硅烷基、叔丁基二异丙基甲硅烷基等。
作为R21～R28中的“三环烷基甲硅烷基”，可列举出甲硅烷基中的3个氢各自独立地被环烷基取代的基团，该环烷基可以引用作为上述R21～R28中的“环烷基”而说明的基团。对于取代而言优选的环烷基为碳原子数5～10的环烷基，具体而言，可列举出环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、双环[1.1.1]戊基、双环[2.0.1]戊基、双环[1.2.1]己基、双环[3.0.1]己基、双环[2.1.2]庚基、双环[2.2.2]辛基、金刚烷基、十氢萘基、十氢薁基等。
作为具体的“三环烷基甲硅烷基”，可列举出三环戊基甲硅烷基、三环己基甲硅烷基等。
作为用2个烷基和1个环烷基进行了取代的二烷基环烷基甲硅烷基以及用1个烷基和2个环烷基进行了取代的烷基二环烷基甲硅烷基的具体例，可列举出用选自上述具体的烷基和环烷基中的基团进行了取代的甲硅烷基。
作为R21～R28中的“任选被取代的氨基”的“被取代的氨基”，可列举出例如两个氢被芳基、杂芳基取代的氨基。两个氢被芳基取代的氨基是二芳基取代氨基，两个氢被杂芳基取代的氨基是二杂芳基取代氨基，两个氢被芳基和杂芳基取代的氨基是芳基杂芳基取代氨基。该芳基、杂芳基可以引用作为上述R21～R28中的“芳基”、“杂芳基”而说明的基团。
作为具体的“被取代的氨基”，可列举出二苯基氨基、二萘基氨基、苯基萘基氨基、二吡啶基氨基、苯基吡啶基氨基、萘基吡啶基氨基等。
作为R21～R28中的“卤素”，可列举出氟、氯、溴、碘。
作为R21～R28而说明的基团之中的几个如上所述任选被取代，作为此时的取代基，可列举出烷基、环烷基、芳基或杂芳基。该烷基、环烷基、芳基或杂芳基可以引用作为上述R21～R28中的“烷基”、“环烷基”、“芳基”或“杂芳基”而说明的基团。
作为Y的“>N-R29”中的R29为氢或任选被取代的芳基，作为该芳基，可以引用作为上述R21～R28中的“芳基”而说明的基团，此外，作为其取代基，可以引用作为R21～R28上的取代基而说明的基团。
R21～R28之中的邻接基团任选相互键合而形成烃环、芳环或杂芳环。在未形成环的情况下，是下述式(A-1)所示的基团，作为形成环的情况，可列举出例如下述式(A-2)～式(A-14)所示的基团。式中的Y和*与上述的定义相同。需要说明的是，式(A-1)～式(A-14)中任意者所示的基团中的至少一个氢任选被烷基、环烷基、芳基、杂芳基、烷氧基、芳氧基、芳硫基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基、烷基二环烷基甲硅烷基、二芳基取代氨基、二杂芳基取代氨基、芳基杂芳基取代氨基、卤素、羟基或氰基取代。
Figure BDA0003119098330001321
作为邻接的基团相互键合而形成的环，如果是烃环则可列举出例如环己烷环，作为芳环、杂芳环，可列举出在上述R21～R28中的“芳基”、“杂芳基”中说明的环结构，这些环以与上述式(A-1)中的1个或2个苯环稠合的方式形成。
作为式(A)所示的基团，可列举出例如上述式(A-1)～式(A-14)中任意者所示的基团，优选为上述式(A-1)～式(A-5)和式(A-12)～式(A-14)中任意者所示的基团，更优选为上述式(A-1)～式(A-4)中任意者所示的基团，进一步优选为上述式(A-1)、式(A-3)和式(A-4)中任意者所示的基团，特别优选为上述式(A-1)所示的基团。
式(A)所示的基团如上所述在式(A)中的*处与式(3-X1)或式(3-X2)中的萘环、式(3-X3)中的单键、式(3-X3)中的Ar3键合，此外，其取代式(3)所示的化合物中的至少一个氢，但它们的键合形态之中，优选与式(3-X1)或式(3-X2)中的萘环、式(3-X3)中的单键和/或式(3-X3)中的Ar3键合的形态。
此外，式(3-X1)或式(3-X2)中的萘环、式(3-X3)中的单键、式(3-X3)中的Ar3在式(A)所示基团的结构中的键合位置、以及在式(A)所示基团的结构中取代式(3)所示化合物中的至少一个氢的位置可以是式(A)的结构中的任意位置，例如，可以在式(A)的结构中的两个苯环中的任意者、式(A)的结构中的R21～R28之中的邻接基团相互键合而形成的任意环、式(A)的结构中的作为Y的“>N-R29”中的R29中的任意位置处进行键合。
作为式(A)所示的基团，可列举出例如以下的基团。式中的Y和*与上述的定义相同。
Figure BDA0003119098330001341
此外，通式(3)所示的蒽系化合物的化学结构中的氢的全部或一部分可以为氘。
作为蒽系化合物的具体例，可列举出例如下述式(3-1)～式(3-72)所示的化合物。需要说明的是，下述结构式中的“Me”表示甲基、“D”表示氘、“tBu”表示叔丁基。
Figure BDA0003119098330001351
Figure BDA0003119098330001361
Figure BDA0003119098330001371
Figure BDA0003119098330001381
式(3)所示的蒽系化合物可通过以在蒽骨架的期望位置具有反应性基团的化合物以及在X、Ar4和式(A)的结构等部分结构具有反应性基团的化合物作为起始原料，并应用铃木偶联、根岸偶联、其它公知的偶联反应来制造。作为这些反应性化合物的反应性基团，可列举出卤素、硼酸等。作为具体的制造方法，可以参考例如国际公开第2014/141725号公报的段落[0089]～[0175]中的合成法。
<芴系化合物>
通式(4)所示的化合物基本上作为主体而发挥功能。
Figure BDA0003119098330001391
上述式(4)中，
R1～R10各自独立地为氢、芳基、杂芳基(该杂芳基任选借助连接基团而与式(4)中的芴骨架键合)、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、烷基、环烷基、烯基、烷氧基或芳氧基，它们中的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，
此外，R1与R2、R2与R3、R3与R4、R5与R6、R6与R7、R7与R8或者R9与R10各自独立地任选键合而形成稠环或螺环，所形成的环中的至少一个氢任选被芳基、杂芳基(该杂芳基任选借助连接基团而与该形成的环键合)、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、烷基、环烷基、烯基、烷氧基或芳氧基取代，它们中的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，并且
式(4)所示化合物中的至少一个氢任选被卤素、氰基或氘取代。
上述式(4)的定义中的各基团的详情可以引用上述式(1)的多环芳香族化合物中的说明。
作为R1～R10中的烯基，可列举出例如碳原子数2～30的烯基，优选为碳原子数2～20的烯基，更优选为碳原子数2～10的烯基，进一步优选为碳原子数2～6的烯基，特别优选为碳原子数2～4的烯基。烯基优选为乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基或5-己烯基。
需要说明的是，作为杂芳基的具体例，还可列举出从下述式(4-Ar1)、式(4-Ar2)、式(4-Ar3)、式(4-Ar4)或式(4-Ar5)的化合物中去除任意1个氢原子而示出的1价基团。
Figure BDA0003119098330001401
式(4-Ar1)～式(4-Ar5)中，Y1各自独立地为O、S或N-R，R为苯基、联苯基、萘基、蒽基或氢，
上述式(4-Ar1)～式(4-Ar5)的结构中的至少一个氢任选被苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基、甲基、乙基、丙基或丁基取代。
这些杂芳基任选借助连接基团而与上述式(4)中的芴骨架键合。即，式(4)中的芴骨架与上述杂芳基不仅可以直接键合，它们之间也可以借助连接基团来键合。作为该连接基团，可列举出亚苯基、亚联苯基、亚萘基、亚蒽基、亚甲基、亚乙基、-OCH2CH2-、-CH2CH2O-或-OCH2CH2O-等。
此外，式(4)中的R1与R2、R2与R3、R3与R4、R5与R6、R6与R7或者R7与R8各自独立地任选键合而形成稠环，R9与R10任选键合而形成螺环。由R1～R8形成的稠环是与式(4)中的苯环稠合的环，是脂肪族环或芳香族环。优选为芳香族环，作为包括式(4)中的苯环在内的结构，可列举出萘环、菲环等。由R9和R10形成的螺环是与式(4)中的五元环螺键合的环，是脂肪族环或芳香族环。优选为芳香族环，可列举出芴环等。
通式(4)所示的化合物优选为下述式(4-1)、式(4-2)或式(4-3)所示的化合物，分别是稠合有通式(4)中的R1与R2键合而形成的苯环的化合物、稠合有通式(4)中的R3与R4键合而形成的苯环的化合物、通式(4)中的R1～R8均未键合的化合物。
Figure BDA0003119098330001411
式(4-1)、式(4-2)和式(4-3)中的R1～R10的定义与式(4)中对应的R1～R10相同，式(4-1)和式(4-2)中的R11～R14的定义也与式(4)中的R1～R10相同。
通式(4)所示的化合物进一步优选为下述式(4-1A)、式(4-2A)或式(4-3A)所示的化合物，分别为式(4-1)、式(4-1)或式(4-3)中的R9与R10键合而形成螺-芴环的化合物。
Figure BDA0003119098330001412
式(4-1A)、式(4-2A)和式(4-3A)中的R2～R7的定义与式(4-1)、式(4-2)和式(4-3)中对应的R2～R7相同，式(4-1A)和式(4-2A)中的R11～R14的定义也与式(4-1)和式(4-2)中的R11～R14相同。
此外，式(4)所示的化合物中的氢的全部或一部分任选被卤素、氰基或氘取代。
<二苯并
Figure BDA0003119098330001413
系化合物>
作为主体的二苯并
Figure BDA0003119098330001414
系化合物例如为下述通式(5)所示的化合物。
Figure BDA0003119098330001421
上述式(5)中，
R1～R16各自独立地为氢、芳基、杂芳基(该杂芳基任选借助连接基团而与上述式(5)中的二苯并
Figure BDA0003119098330001422
骨架键合)、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、烷基、环烷基、烯基、烷氧基或芳氧基，它们中的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，
此外，R1～R16之中的邻接基团任选彼此键合而形成稠环，所形成的环中的至少一个氢任选被芳基、杂芳基(该杂芳基任选借助连接基团而与该形成的环键合)、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、烷基、环烷基、烯基、烷氧基或芳氧基取代，它们中的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，并且
式(5)所示化合物中的至少一个氢任选被卤素、氰基或氘取代。
上述式(5)的定义中的各基团的详情可以引用上述式(1)的多环芳香族化合物中的说明。
上述式(5)的定义中的烯基，可列举出例如碳原子数2～30的烯基，优选为碳原子数2～20的烯基，更优选为碳原子数2～10的烯基，进一步优选为碳原子数2～6的烯基，特别优选为碳原子数2～4的烯基。优选烯基为乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基或5-己烯基。
需要说明的是，作为杂芳基的具体例，还可列举出从下述式(5-Ar1)、式(5-Ar2)、式(5-Ar3)、式(5-Ar4)或式(5-Ar5)的化合物中去除任意的1个氢原子而示出的1价基团。
Figure BDA0003119098330001431
式(5-Ar1)～式(5-Ar5)中，Y1各自独立地为O、S或N-R，R为苯基、联苯基、萘基、蒽基或氢，
上述式(5-Ar1)～式(5-Ar5)的结构中的至少一个氢任选被苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基、甲基、乙基、丙基或丁基取代。
这些杂芳基任选借助连接基团而与上述式(5)中的二苯并
Figure BDA0003119098330001433
骨架键合。即，式(5)中的二苯并
Figure BDA0003119098330001432
骨架与上述杂芳基不仅可以直接键合，它们之间也可以借助连接基团进行键合。作为该连接基团，可列举出亚苯基、亚联苯基、亚萘基、亚蒽基、亚甲基、亚乙基、-OCH2CH2-、-CH2CH2O-或-OCH2CH2O-等。
通式(5)所示的化合物优选R1、R4、R5、R8、R9、R12、R13和R16为氢。该情况下，式(5)中的R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14和R15各自独立地优选为氢、苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基、具有上述式(5-Ar1)、式(5-Ar2)、式(5-Ar3)、式(5-Ar4)或式(5-Ar5)的结构的1价基团(具有该结构的1价基团任选借助亚苯基、亚联苯基、亚萘基、亚蒽基、亚甲基、亚乙基、-OCH2CH2-、-CH2CH2O-或-OCH2CH2O-而与上述式(5)中的二苯并
Figure BDA0003119098330001434
骨架键合)、甲基、乙基、丙基或丁基。
通式(5)所示的化合物更优选R1、R2、R4、R5、R7、R8、R9、R10、R12、R13、R15和R16为氢。该情况下，式(5)中的R3、R6、R11和R14中的至少一者(优选一者或两者、更优选一者)为借由单键、亚苯基、亚联苯基、亚萘基、亚蒽基、亚甲基、亚乙基、-OCH2CH2-、-CH2CH2O-或-OCH2CH2O-的、具有上述式(5-Ar1)、式(5-Ar2)、式(5-Ar3)、式(5-Ar4)或式(5-Ar5)的结构的1价基团，
除前述至少一者之外(即，除用具有前述结构的1价基团进行了取代的位置之外)为氢、苯基、联苯基、萘基、蒽基、甲基、乙基、丙基或丁基，它们中的至少一个氢任选被苯基、联苯基、萘基、蒽基、甲基、乙基、丙基或丁基取代。
此外，作为式(5)中的R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14和R15，选自具有上述式(5-Ar1)～式(5-Ar5)所示结构的1价基团时，该结构中的至少一个氢任选与式(5)中的R1～R16中的任意者键合而形成单键。
关于上述发光层用材料(主体材料和掺杂材料)，即使制成以在它们上用反应性取代基进行了取代的反应性化合物作为单体并使其高分子化而得的高分子化合物或其高分子交联体、或者使主链型高分子与前述反应性化合物反应而得的侧基型高分子化合物或其侧基型高分子交联体，也能够用于发光层用材料。作为此时的反应性取代基，可以引用式(1)所示的多环芳香族化合物中的说明。
针对这种高分子化合物和高分子交联体的用途的详情，如后所述。
<高分子主体材料的一例>
Figure BDA0003119098330001441
式(SPH-1)中，
MU各自独立地为2价的芳香族基团，EC各自独立地为1价的芳香族基团，MU中的两个氢被EC或MU取代，k为2～50000的整数。
更具体而言，
MU各自独立地为亚芳基、亚杂芳基、二亚芳基芳基氨基、二亚芳基芳基硼基、硼氧杂苯(oxaborine)二基、硼氮杂苯(azaborine)二基，
EC各自独立地为氢、芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基或芳氧基，
MU和EC中的至少一个氢任选进一步被芳基、杂芳基、二芳基氨基、烷基和环烷基取代，
k为2～50000的整数。
k优选为20～50000的整数、更优选为100～50000的整数。
式(SPH-1)中的MU和EC中的至少一个氢任选被碳原子数1～24的烷基、碳原子数3～24的环烷基、卤素或氘取代，进而，前述烷基中的任意-CH2-任选被-O-或-Si(CH3)2-置换，前述烷基中的除与式(SPH-1)中的EC直接连接的-CH2-之外的任意-CH2-任选被碳原子数6～24的亚芳基取代，前述烷基中的任意氢任选被氟取代。
作为MU，可列举出例如从以下的任意化合物中去除任意的两个氢原子而示出的二价基团。
Figure BDA0003119098330001451
更具体而言，可列举出以下的任意结构所示的二价基团。它们中，MU在*处与其它MU或EC键合。
Figure BDA0003119098330001461
Figure BDA0003119098330001471
Figure BDA0003119098330001481
Figure BDA0003119098330001491
Figure BDA0003119098330001501
此外，作为EC，可列举出例如以下任意结构所示的1价基团。它们中，EC在*处与MU键合。
Figure BDA0003119098330001502
Figure BDA0003119098330001511
关于式(SPH-1)所示的化合物，从溶解性和涂布成膜性的观点出发，优选分子中的MU总数(k)的10～100％的MU具有碳原子数1～24的烷基，更优选分子中的MU总数(k)的30～100％的MU具有碳原子数1～18的烷基(碳原子数3～18的支链烷基)，进一步优选分子内的MU总数(k)的50～100％的MU具有碳原子数1～12的烷基(碳原子数3～12的支链烷基)。另一方面，从面内取向性和电荷输送的观点出发，优选分子中的MU总数(k)的10～100％的MU具有碳原子数7～24的烷基，更优选分子中的MU总数(k)的30～100％的MU具有碳原子数7～24的烷基(碳原子数7～24的支链烷基)。
针对这种高分子化合物和高分子交联体的详细用途如后所述。
<有机电致发光元件中的电子注入层、电子输送层>
电子注入层107发挥将从阴极108移动过来的电子高效地注入至发光层105内或电子输送层106内的作用。电子输送层106发挥将从阴极108注入的电子或从阴极108借助电子注入层107注入的电子高效地输送至发光层105的作用。电子输送层106和电子注入层107分别通过将一种或两种以上的电子输送/注入材料层叠、混合来形成，或者，由电子输送/注入材料与高分子粘结剂的混合物来形成。
电子注入/输送层是指负责从阴极注入电子、进而输送电子的层，理想的是电子注入效率高，且高效地输送所注入的电子。为此，优选电子亲和力大且电子迁移率大、进而稳定性优异、在制造时和使用时不易产生成为阱的杂质的物质。然而，考虑到空穴与电子的输送平衡时，在主要发挥能够高效地阻止来自阳极的空穴流向阴极侧而未再结合的作用的情况下，即便电子输送能力不那么高，也与电子输送能力高的材料同等地具有使发光效率提高的效果。因此，本实施方式中的电子注入/输送层也包括能够高效地阻止空穴移动的层的功能。
作为形成电子输送层106或电子注入层107的材料(电子输送材料)，可以从在光导电材料中作为电子传导化合物一直以来惯用的化合物、在有机EL元件的电子注入层和电子输送层中使用的公知化合物中任意地选择并使用。
作为在电子输送层或电子注入层中使用的材料，优选含有从如下物质中选择的至少一种：包含由选自碳、氢、氧、硫、硅和磷中的一种以上原子构成的芳香族环或杂芳香族环的化合物、吡咯衍生物及其稠环衍生物、以及具有受电子性氮的金属络合物。具体而言，可列举出萘、蒽等稠环系芳香族环衍生物；4,4’-双(二苯基乙烯基)联苯所代表的苯乙烯基系芳香族环衍生物；苝酮衍生物、香豆素衍生物、萘二甲酰亚胺衍生物、蒽醌、联苯醌等醌衍生物；氧化磷衍生物、咔唑衍生物和吲哚衍生物等。作为具有受电子性氮的金属络合物，可列举出例如羟基苯基噁唑络合物等羟基唑络合物；偶氮次甲基络合物、环庚三烯酚酮金属络合物、黄酮醇金属络合物和苯并喹啉金属络合物等。这些材料可以单独使用，也可以与不同的材料混合使用。
此外，作为其它电子传导化合物的具体例，可列举出吡啶衍生物、萘衍生物、蒽衍生物、菲绕啉衍生物、苝酮衍生物、香豆素衍生物、萘二甲酰亚胺衍生物、蒽醌衍生物、联苯醌衍生物、二苯基醌衍生物、苝衍生物、噁二唑衍生物(1,3-双[(4-叔丁基苯基)1,3,4-噁二唑基]亚苯基等)、噻吩衍生物、三唑衍生物(N-萘基-2,5-二苯基-1,3,4-三唑等)、噻二唑衍生物、8-羟基喹啉衍生物的金属络合物、羟基喹啉系金属络合物、喹喔啉衍生物、喹喔啉衍生物的聚合物、苯并唑类化合物、镓络合物、吡唑衍生物、全氟化亚苯基衍生物、三嗪衍生物、吡嗪衍生物、苯并喹啉衍生物(2,2’-双(苯并[h]喹啉-2-基)-9,9’-螺二芴等)、咪唑并吡啶衍生物、硼烷衍生物、苯并咪唑衍生物(三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯等)、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、喹啉衍生物、三联吡啶等寡吡啶衍生物、联吡啶衍生物、三联吡啶衍生物(1,3-双(4’-(2,2’:6’2”-三联吡啶基))苯等)、萘啶衍生物(双(1-萘基)-4-(1,8-萘啶-2-基)苯基氧化膦等)、醛连氮衍生物、咔唑衍生物、吲哚衍生物、氧化磷衍生物、双苯乙烯基衍生物等。
此外，也可以使用具有受电子性氮的金属络合物，可列举出例如羟基喹啉系金属络合物、羟基苯基噁唑络合物等羟基唑络合物；偶氮次甲基络合物、环庚三烯酚酮金属络合物、黄酮醇金属络合物和苯并喹啉金属络合物等。
上述材料可以单独使用，也可以与不同的材料混合使用。
上述材料之中，优选为硼烷衍生物、吡啶衍生物、荧蒽衍生物、BO系衍生物、蒽衍生物、苯并芴衍生物、氧化膦衍生物、嘧啶衍生物、咔唑衍生物、三嗪衍生物、苯并咪唑衍生物、菲绕啉衍生物和羟基喹啉系金属络合物。
<硼烷衍生物>
硼烷衍生物例如为下述通式(ETM-1)所示的化合物，详情公开在日本特开2007-27587号公报中。
Figure BDA0003119098330001531
上述式(ETM-1)中，R11和R12各自独立地为氢、烷基、环烷基、任选被取代的芳基、被取代的甲硅烷基、任选被取代的含氮杂环、或者氰基中的至少一者，R13～R16各自独立地为任选被取代的烷基、任选被取代的环烷基或任选被取代的芳基，X为任选被取代的亚芳基，Y为任选被取代的碳原子数16以下的芳基、被取代的硼基或任选被取代的咔唑基，并且，n各自独立地为0～3的整数。此外，作为“任选被取代”或“被取代”时的取代基，可列举出芳基、杂芳基、烷基或环烷基等。
上述通式(ETM-1)所示的化合物之中，优选为下述通式(ETM-1-1)所示的化合物、下述通式(ETM-1-2)所示的化合物。
Figure BDA0003119098330001541
式(ETM-1-1)中，R11和R12各自独立地为氢、烷基、环烷基、任选被取代的芳基、被取代的甲硅烷基、任选被取代的含氮杂环、或者氰基中的至少一者，R13～R16各自独立地为任选被取代的烷基、任选被取代的环烷基或任选被取代的芳基，R21和R22各自独立地为氢、烷基、环烷基、任选被取代的芳基、被取代的甲硅烷基、任选被取代的含氮杂环、或者氰基中的至少一者，X1为任选被取代的碳原子数20以下的亚芳基，n各自独立地为0～3的整数，并且，m各自独立地为0～4的整数。此外，作为“任选被取代”或“被取代”时的取代基，可列举出芳基、杂芳基、烷基或环烷基等。
Figure BDA0003119098330001542
式(ETM-1-2)中，R11和R12各自独立地为氢、烷基、环烷基、任选被取代的芳基、被取代的甲硅烷基、任选被取代的含氮杂环、或者氰基中的至少一者，R13～R16各自独立地为任选被取代的烷基、任选被取代的环烷基或任选被取代的芳基，X1为任选被取代的碳原子数20以下的亚芳基，并且，n各自独立地为0～3的整数。此外，作为“任选被取代”或“被取代”时的取代基，可列举出芳基、杂芳基烷基或环烷基等。
作为X1的具体例，可列举出下述式(X-1)～式(X-9)中任一者所示的二价基团。
Figure BDA0003119098330001551
(各式中，Ra各自独立地为烷基、环烷基或任选被取代的苯基。)
作为该硼烷衍生物的具体例，可列举出例如以下的化合物。
Figure BDA0003119098330001552
该硼烷衍生物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
<吡啶衍生物>
吡啶衍生物为例如下述式(ETM-2)所示的化合物，优选为式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)所示的化合物。
Figure BDA0003119098330001561
φ为n价的芳环(优选为n价的苯环、萘环、蒽环、芴环、苯并芴环、非那烯环、菲环或苯并菲环)，n为1～4的整数。
上述式(ETM-2-1)中，R11～R18各自独立地为氢、烷基(优选为碳原子数1～24的烷基)、环烷基(优选为碳原子数3～12的环烷基)或芳基(优选为碳原子数6～30的芳基)。
上述式(ETM-2-2)中，R11和R12各自独立地为氢、烷基(优选为碳原子数1～24的烷基)、环烷基(优选为碳原子数3～12的环烷基)或芳基(优选为碳原子数6～30的芳基)，R11与R12任选键合而形成环。
各式中，“吡啶系取代基”为下述式(Py-1)～式(Py-15)中任一者，吡啶系取代基各自独立地任选被碳原子数1～4的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代。此外，吡啶系取代基任选借助亚苯基、亚萘基而键合于各式中的φ、蒽环或芴环。
Figure BDA0003119098330001571
吡啶系取代基为上述式(Py-1)～式(Py-15)中的任一者，这些之中，优选为下述式(Py-21)～式(Py-44)中的任一者。
Figure BDA0003119098330001581
各吡啶衍生物中的至少1个氢任选被氘取代，此外，上述式(ETM-2-1)和式(ETM-2-2)中的两个“吡啶系取代基”之中的一者任选被芳基置换。
作为R11～R18中的“烷基”，可以为直链和支链中的任一者，可列举出例如碳原子数1～24的直链烷基或碳原子数3～24的支链烷基。优选的“烷基”为碳原子数1～18的烷基(碳原子数3～18的支链烷基)。更优选的“烷基”为碳原子数1～12的烷基(碳原子数3～12的支链烷基)。进一步优选的“烷基”为碳原子数1～6的烷基(碳原子数3～6的支链烷基)。特别优选的“烷基”为碳原子数1～4的烷基(碳原子数3～4的支链烷基)。
作为具体的“烷基”，可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、正己基、1-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、1-甲基己基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、2,6-二甲基-4-庚基、3,5,5-三甲基己基、正癸基、正十一烷基、1-甲基癸基、正十二烷基、正十三烷基、1-己基庚基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正二十烷基等。
作为在吡啶系取代基上进行取代的碳原子数1～4的烷基，可以引用上述烷基的说明。
作为R11～R18中的“环烷基”，可列举出例如碳原子数3～12的环烷基。优选的“环烷基”为碳原子数3～10的环烷基。更优选的“环烷基”为碳原子数3～8的环烷基。进一步优选的“环烷基”为碳原子数3～6的环烷基。
作为具体的“环烷基”，可列举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、甲基环戊基、环庚基、甲基环己基、环辛基或二甲基环己基等。
作为吡啶系取代基上取代的碳原子数5～10的环烷基，可以引用上述环烷基的说明。
作为R11～R18中的“芳基”，优选的芳基为碳原子数6～30的芳基，更优选的芳基为碳原子数6～18的芳基，进一步优选为碳原子数6～14的芳基，特别优选为碳原子数6～12的芳基。
作为具体的“碳原子数6～30的芳基”，可列举出作为单环系芳基的苯基；作为稠合二环系芳基的(1-,2-)萘基；作为稠合三环系芳基的苊烯-(1-,3-,4-,5-)基、芴-(1-,2-,3-,4-,9-)基、非那烯-(1-,2-)基、(1-,2-,3-,4-,9-)菲基；作为稠合四环系芳基的苯并菲-(1-,2-)基、芘-(1-,2-,4-)基、并四苯-(1-,2-,5-)基；作为稠合五环系芳基的苝-(1-,2-,3-)基、并五苯-(1-,2-,5-,6-)基等。
优选的“碳原子数6～30的芳基”可列举出苯基、萘基、菲基、
Figure BDA0003119098330001591
基或苯并菲基等，可进一步优选列举出苯基、1-萘基、2-萘基或菲基，可特别优选列举出苯基、1-萘基或2-萘基。
上述式(ETM-2-2)中的R11与R12任选键合而形成环，其结果，任选在芴骨架的五元环上螺键合有环丁烷、环戊烷、环戊烯、环戊二烯、环己烷、芴或茚等。
作为该吡啶衍生物的具体例，可列举出例如以下的化合物。
Figure BDA0003119098330001601
该吡啶衍生物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
<荧蒽衍生物>
荧蒽衍生物为例如下述通式(ETM-3)所示的化合物，详情公开在国际公开第2010/134352号公报中。
Figure BDA0003119098330001602
上述式(ETM-3)中，X12～X21表示氢、卤素、直链、支化或环状的烷基、直链、支化或环状的烷氧基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂芳基。此处，作为被取代时的取代基，可列举出芳基、杂芳基、烷基或环烷基等。
作为该荧蒽衍生物的具体例，可列举出例如以下的化合物。
Figure BDA0003119098330001611
<BO系衍生物>
BO系衍生物为例如下述式(ETM-4)所示的多环芳香族化合物或具有多个下述式(ETM-4)所示结构的多环芳香族化合物的多聚体。
Figure BDA0003119098330001612
R1～R11各自独立地为氢、芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、烷基、环烷基、烷氧基或芳氧基，它们中的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代。
此外，R1～R11之中的邻接基团任选彼此键合并与a环、b环或c环一同形成芳环或杂芳环，所形成的环的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、烷基、环烷基、烷氧基或芳氧基取代，它们的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基。
此外，式(ETM-4)所示的化合物或结构中的至少1个氢任选被卤素或氘取代。
针对式(ETM-4)中的取代基、成环形态的说明，可以引用上述通式(1)所示的多环芳香族化合物的说明。
作为该BO系衍生物的具体例，可列举出例如以下的化合物。
Figure BDA0003119098330001621
该BO系衍生物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
<蒽衍生物>
蒽衍生物之一为例如下述式(ETM-5-1)所示的化合物。
Figure BDA0003119098330001622
Ar各自独立地为2价的苯或萘，R1～R4各自独立地为氢、碳原子数1～6的烷基、碳原子数3～6的环烷基或碳原子数6～20的芳基。
Ar可各自独立地从2价的苯或萘中适当选择，两个Ar可以相同也可以不同，从蒽衍生物的合成容易度的观点出发，优选为相同。Ar与吡啶键合而形成“包含Ar和吡啶的部位”，该部位以例如下述式(Py-1)～式(Py-12)中任意者所示的基团的形式而键合于蒽。
Figure BDA0003119098330001631
这些基团之中，优选为上述式(Py-1)～式(Py-9)中任意者所示的基团，更优选为上述式(Py-1)～式(Py-6)中任意者所示的基团。键合于蒽的两个“包含Ar和吡啶的部位”的结构可以相同也可以不同，从蒽衍生物的合成容易度的观点出发，优选为相同结构。其中，从元件特性的观点出发，两个“包含Ar和吡啶的部位”的结构相同或不同均是优选的。
关于R1～R4中的碳原子数1～6的烷基，可以是直链和支链中的任一者。即，是碳原子数1～6的直链烷基或碳原子数3～6的支链烷基。更优选为碳原子数1～4的烷基(碳原子数3～4的支链烷基)。作为具体例，可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、正己基、1-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基或2-乙基丁基等，优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，更优选为甲基、乙基或叔丁基。
作为R1～R4中的碳原子数3～6的环烷基的具体例，可列举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、甲基环戊基、环庚基、甲基环己基、环辛基或二甲基环己基等。
针对R1～R4中的碳原子数6～20的芳基，优选为碳原子数6～16的芳基，更优选为碳原子数6～12的芳基，特别优选为碳原子数6～10的芳基。
作为“碳原子数6～20的芳基”的具体例，可列举出作为单环系芳基的苯基、(邻,间,对)甲苯基、(2,3-,2,4-,2,5-,2,6-,3,4-,3,5-)二甲苯基、三甲苯基(2,4,6-三甲基苯基)、(邻,间,对)异丙苯基；作为二环系芳基的(2-,3-,4-)联苯基；作为稠合二环系芳基的(1-,2-)萘基；作为三环系芳基的三联苯基(间三联苯-2’-基、间三联苯-4’-基、间三联苯-5’-基、邻三联苯-3’-基、邻三联苯-4’-基、对三联苯-2’-基、间三联苯-2-基、间三联苯-3-基、间三联苯-4-基、邻三联苯-2-基、邻三联苯-3-基、邻三联苯-4-基、对三联苯-2-基、对三联苯-3-基、对三联苯-4-基)；作为稠合三环系芳基的蒽-(1-,2-,9-)基、苊烯-(1-,3-,4-,5-)基、芴-(1-,2-,3-,4-,9-)基、非那烯-(1-,2-)基、(1-,2-,3-,4-,9-)菲基；作为稠合四环系芳基的苯并菲-(1-,2-)基、芘-(1-,2-,4-)基、并四苯-(1-,2-,5-)基；作为稠合五环系芳基的苝-(1-,2-,3-)基等。
优选的“碳原子数6～20的芳基”为苯基、联苯基、三联苯基或萘基，更优选为苯基、联苯基、1-萘基、2-萘基或间三联苯-5’-基，进一步优选为苯基、联苯基、1-萘基或2-萘基，最优选为苯基。
蒽衍生物之一为例如下述式(ETM-5-2)所示的化合物。
Figure BDA0003119098330001641
Ar1各自独立地为单键、2价的苯、萘、蒽、芴或非那烯。
Ar2各自独立地为碳原子数6～20的芳基，可以引用与上述式(ETM-5-1)中的“碳原子数6～20的芳基”相同的说明。优选为碳原子数6～16的芳基，更优选为碳原子数6～12的芳基，特别优选为碳原子数6～10的芳基。作为具体例，可列举出苯基、联苯基、萘基、三联苯基、蒽基、苊基、芴基、非那烯基、菲基、苯并菲基、芘基、并四苯基、苝基等。
R1～R4各自独立地为氢、碳原子数1～6的烷基、碳原子数3～6的环烷基或碳原子数6～20的芳基，可以引用上述式(ETM-5-1)中的说明。
作为这些蒽衍生物的具体例，可列举出例如以下的化合物。
Figure BDA0003119098330001651
这些蒽衍生物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
<苯并芴衍生物>
苯并芴衍生物为例如下述式(ETM-6)所示的化合物。
Figure BDA0003119098330001652
Ar1各自独立地为碳原子数6～20的芳基，可以引用与上述式(ETM-5-1)中的“碳原子数6～20的芳基”相同的说明。优选为碳原子数6～16的芳基，更优选为碳原子数6～12的芳基，特别优选为碳原子数6～10的芳基。作为具体例，可列举出苯基、联苯基、萘基、三联苯基、蒽基、苊基、芴基、非那烯基、菲基、苯并菲基、芘基、并四苯基、苝基等。
Ar2各自独立地为氢、烷基(优选为碳原子数1～24的烷基)、环烷基(优选为碳原子数3～12的环烷基)或芳基(优选为碳原子数6～30的芳基)，两个Ar2任选键合而形成环。
作为Ar2中的“烷基”，可以是直链和支链中的任一者，可列举出例如碳原子数1～24的直链烷基或碳原子数3～24的支链烷基。优选的“烷基”为碳原子数1～18的烷基(碳原子数3～18的支链烷基)。更优选的“烷基”为碳原子数1～12的烷基(碳原子数3～12的支链烷基)。进一步优选的“烷基”为碳原子数1～6的烷基(碳原子数3～6的支链烷基)。特别优选的“烷基”为碳原子数1～4的烷基(碳原子数3～4的支链烷基)。作为具体的“烷基”，可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、正己基、1-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、1-甲基己基等。
作为Ar2中的“环烷基”，可列举出例如碳原子数3～12的环烷基。优选的“环烷基”为碳原子数3～10的环烷基。更优选的“环烷基”为碳原子数3～8的环烷基。进一步优选的“环烷基”为碳原子数3～6的环烷基。作为具体的“环烷基”，可列举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、甲基环戊基、环庚基、甲基环己基、环辛基或二甲基环己基等。
作为Ar2中的“芳基”，优选的芳基为碳原子数6～30的芳基，更优选的芳基为碳原子数6～18的芳基，进一步优选为碳原子数6～14的芳基，特别优选为碳原子数6～12的芳基。
作为具体的“碳原子数6～30的芳基”，可列举出苯基、萘基、苊基、芴基、非那烯基、菲基、苯并菲基、芘基、并四苯基、苝基、并五苯基等。
两个Ar2任选键合而形成环，其结果，在芴骨架的五元环上任选螺键合有环丁烷、环戊烷、环戊烯、环戊二烯、环己烷、芴或茚等。
作为该苯并芴衍生物的具体例，可列举出例如以下的化合物。
Figure BDA0003119098330001661
该苯并芴衍生物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
<氧化膦衍生物>
氧化膦衍生物为例如下述式(ETM-7-1)所示的化合物。详情还记载于国际公开第2013/079217号公报中。
Figure BDA0003119098330001671
R5为取代或未取代的、碳原子数1～20的烷基、碳原子数3～20的环烷基、碳原子数6～20的芳基或碳原子数5～20的杂芳基，
R6为CN、取代或未取代的、碳原子数1～20的烷基、碳原子数3～20的环烷基、碳原子数1～20的杂烷基、碳原子数6～20的芳基、碳原子数5～20的杂芳基、碳原子数1～20的烷氧基或碳原子数6～20的芳氧基，
R7和R8各自独立地为取代或未取代的、碳原子数6～20的芳基或碳原子数5～20的杂芳基，
R9为氧或硫，
j为0或1，k为0或1，r为0～4的整数，q为1～3的整数。
此处，作为被取代时的取代基，可列举出芳基、杂芳基、烷基或环烷基等。
氧化膦衍生物可以是例如下述式(ETM-7-2)所示的化合物。
Figure BDA0003119098330001672
R1～R3可以相同也可以不同，选自氢、烷基、环烷基、芳烷基、烯基、环烯基、炔基、烷氧基、烷基硫基、环烷基硫基、芳基醚基、芳基硫醚基、芳基、杂环基、卤素、氰基、醛基、羰基、羧基、氨基、硝基、甲硅烷基、以及在相邻取代基之间形成的稠环。
Ar1可以相同也可以不同，为亚芳基或亚杂芳基。Ar2可以相同也可以不同，为芳基或杂芳基。其中，Ar1和Ar2中的至少一者具有取代基或者在相邻取代基之间形成有稠环。n为0～3的整数，n为0时不存在不饱和结构部分，n为3时不存在R1。
这些取代基之中，烷基表示例如甲基、乙基、丙基、丁基等饱和脂肪族烃基，它们可以未取代也可以被取代。被取代时的取代基没有特别限定，可列举出例如烷基、芳基、杂环基等，这一点在以下的记载中也是通用的。此外，烷基的碳原子数没有特别限定，从获取容易性、成本的观点出发，通常为1～20的范围。
此外，环烷基表示例如环丙基、环己基、降冰片基、金刚烷基等饱和脂环式烃基，它们可以未取代也可以被取代。烷基部分的碳原子数没有特别限定，通常为3～20的范围。
此外，芳烷基表示例如苄基、苯基乙基等借由脂肪族烃的芳香族烃基，脂肪族烃和芳香族烃均可以未取代也可以被取代。脂肪族部分的碳原子数没有特别限定，通常为1～20的范围。
此外，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，它们可以未取代也可以被取代。烯基的碳原子数没有特别限定，通常为2～20的范围。
此外，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，它们可以未取代也可以被取代。
此外，炔基表示例如乙炔基等包含三键的不饱和脂肪族烃基，它们可以未取代也可以被取代。炔基的碳原子数没有特别限定，通常为2～20的范围。
此外，烷氧基表示例如甲氧基等借由醚键的脂肪族烃基，脂肪族烃基可以未取代也可以被取代。烷氧基的碳原子数没有特别限定，通常为1～20的范围。
此外，烷基硫基是烷氧基的醚键的氧原子被置换为硫原子而成的基团。
此外，环烷基硫基是指环烷氧基的醚键的氧原子被置换为硫原子而成的基团。
此外，芳基醚基表示例如苯氧基等借由醚键的芳香族烃基，芳香族烃基可以未取代也可以被取代。芳基醚基的碳原子数没有特别限定，通常为6～40的范围。
此外，芳基硫醚基是芳基醚基的醚键的氧原子被置换为硫原子而成的基团。
此外，芳基表示例如苯基、萘基、联苯基、菲基、三联苯基、芘基等芳香族烃基。芳基可以未取代也可以被取代。芳基的碳原子数没有特别限定，通常为6～40的范围。
此外，杂环基表示例如呋喃基、噻吩基、噁唑基、吡啶基、喹啉基、咔唑基等具有除碳之外的原子的环状结构基团，它们可以未取代也可以被取代。杂环基的碳原子数没有特别限定，通常为2～30的范围。
卤素表示氟、氯、溴、碘。
也可以包含在醛基、羰基、氨基上用脂肪族烃、脂环式烃、芳香族烃、杂环等进行取代而成的基团。
此外，脂肪族烃、脂环式烃、芳香族烃、杂环可以未取代也可以被取代。
甲硅烷基表示例如三甲基甲硅烷基等硅化合物基团，它们可以未取代也可以被取代。甲硅烷基的碳原子数没有特别限定，通常为3～20的范围。此外，硅原子数通常为1～6。
在相邻取代基之间形成的稠环是指例如在Ar1与R2、Ar1与R3、Ar2与R2、Ar2与R3、R2与R3、Ar1与Ar2等之间形成的共轭或非共轭的稠环。此处，n为1时，任选两个R1彼此形成共轭或非共轭的稠环。这些稠环可以在环内结构中包含氮、氧、硫原子，也可以进一步与其它环稠合。
作为该氧化膦衍生物的具体例，可列举出例如以下的化合物。
Figure BDA0003119098330001701
该氧化膦衍生物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
<嘧啶衍生物>
嘧啶衍生物为例如下述式(ETM-8)所示的化合物，优选为下述式(ETM-8-1)所示的化合物。详情还记载于国际公开第2011/021689号公报中。
Figure BDA0003119098330001702
Ar各自独立地为任选被取代的芳基或任选被取代的杂芳基。n为1～4的整数，优选为1～3的整数，更优选为2或3。
作为“任选被取代的芳基”的“芳基”，可列举出例如碳原子数6～30的芳基，优选为碳原子数6～24的芳基、更优选为碳原子数6～20的芳基、进一步优选为碳原子数6～12的芳基。
作为具体的“芳基”，可列举出作为单环系芳基的苯基；作为二环系芳基的(2-,3-,4-)联苯基；作为稠合二环系芳基的(1-,2-)萘基；作为三环系芳基的三联苯基(间三联苯-2’-基、间三联苯-4’-基、间三联苯-5’-基、邻三联苯-3’-基、邻三联苯-4’-基、对三联苯-2’-基、间三联苯-2-基、间三联苯-3-基、间三联苯-4-基、邻三联苯-2-基、邻三联苯-3-基、邻三联苯-4-基、对三联苯-2-基、对三联苯-3-基、对三联苯-4-基)；作为稠合三环系芳基的苊烯-(1-,3-,4-,5-)基、芴-(1-,2-,3-,4-,9-)基、非那烯-(1-,2-)基、(1-,2-,3-,4-,9-)菲基；作为四环系芳基的四联苯基(5’-苯基-间三联苯-2-基、5’-苯基-间三联苯-3-基、5’-苯基-间三联苯-4-基、间四联苯基)；作为稠合四环系芳基的苯并菲-(1-,2-)基、芘-(1-,2-,4-)基、并四苯-(1-,2-,5-)基；作为稠合五环系芳基的苝-(1-,2-,3-)基、并五苯-(1-,2-,5-,6-)基等。
作为“任选被取代的杂芳基”的“杂芳基”，可列举出例如碳原子数2～30的杂芳基，优选为碳原子数2～25的杂芳基，更优选为碳原子数2～20的杂芳基，进一步优选为碳原子数2～15的杂芳基，特别优选为碳原子数2～10的杂芳基。此外，作为杂芳基，可列举出例如除碳之外还含有1～5个选自氧、硫和氮中的杂原子作为成环原子的杂环等。
作为具体的杂芳基，可列举出例如吡咯基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、咪唑基、噁二唑基、噻二唑基、三唑基、四唑基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、吲哚基、异吲哚基、1H-吲唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、1H-苯并三唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、萘啶基、嘌呤基、蝶啶基、咔唑基、吖啶基、吩噁噻基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩嗪基、二苯并[b,e][1,4]氮硅杂环己烷基、中氮茚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、萘并苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、萘并苯并噻吩基、苯并磷杂环戊二烯基、二苯并磷杂环戊二烯基、苯并磷杂环戊二烯氧化物环的一价基团、二苯并磷杂环戊二烯氧化物环的一价基团、呋咱基、噻蒽基、吲哚并咔唑基、苯并吲哚并咔唑基和苯并苯并吲哚并咔唑基等。
此外，上述芳基和杂芳基的至少一个氢任选被取代，分别任选被例如上述芳基、杂芳基取代。
作为该嘧啶衍生物的具体例，可列举出例如以下的化合物。
Figure BDA0003119098330001711
该嘧啶衍生物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
<咔唑衍生物>
咔唑衍生物为例如下述式(ETM-9)所示的化合物或者其借助单键等键合多个而成的多聚体。详情记载在美国公开公报2014/0197386号公报中。
Figure BDA0003119098330001721
Ar各自独立地为任选被取代的芳基或任选被取代的杂芳基。n为0～4的整数，优选为0～3的整数，更优选为0或1。
作为“任选被取代的芳基”的“芳基”，可列举出例如碳原子数6～30的芳基，优选为碳原子数6～24的芳基、更优选为碳原子数6～20的芳基、进一步优选为碳原子数6～12的芳基。
作为具体的“芳基”，可列举出作为单环系芳基的苯基；作为二环系芳基的(2-,3-,4-)联苯基；作为稠合二环系芳基的(1-,2-)萘基；作为三环系芳基的三联苯基(间三联苯-2’-基、间三联苯-4’-基、间三联苯-5’-基、邻三联苯-3’-基、邻三联苯-4’-基、对三联苯-2’-基、间三联苯-2-基、间三联苯-3-基、间三联苯-4-基、邻三联苯-2-基、邻三联苯-3-基、邻三联苯-4-基、对三联苯-2-基、对三联苯-3-基、对三联苯-4-基)；作为稠合三环系芳基的苊烯-(1-,3-,4-,5-)基、芴-(1-,2-,3-,4-,9-)基、非那烯-(1-,2-)基、(1-,2-,3-,4-,9-)菲基；作为四环系芳基的四联苯基(5’-苯基-间三联苯-2-基、5’-苯基-间三联苯-3-基、5’-苯基-间三联苯-4-基、间四联苯基)；作为稠合四环系芳基的苯并菲-(1-,2-)基、芘-(1-,2-,4-)基、并四苯-(1-,2-,5-)基；作为稠合五环系芳基的苝-(1-,2-,3-)基、并五苯-(1-,2-,5-,6-)基等。
作为“任选被取代的杂芳基”的“杂芳基”，可列举出例如碳原子数2～30的杂芳基，优选为碳原子数2～25的杂芳基，更优选为碳原子数2～20的杂芳基，进一步优选为碳原子数2～15的杂芳基，特别优选为碳原子数2～10的杂芳基。此外，作为杂芳基，可列举出例如除碳之外还含有1～5个选自氧、硫和氮中的杂原子作为成环原子的杂环等。
作为具体的杂芳基，可列举出例如吡咯基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、咪唑基、噁二唑基、噻二唑基、三唑基、四唑基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、吲哚基、异吲哚基、1H-吲唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、1H-苯并三唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、萘啶基、嘌呤基、蝶啶基、咔唑基、吖啶基、吩噁噻基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩嗪基、二苯并[b,e][1,4]氮硅杂环己烷基、中氮茚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、萘并苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、萘并苯并噻吩基、苯并磷杂环戊二烯基、二苯并磷杂环戊二烯基、苯并磷杂环戊二烯氧化物环的一价基团、二苯并磷杂环戊二烯氧化物环的一价基团、呋咱基、噻蒽基、吲哚并咔唑基、苯并吲哚并咔唑基和苯并苯并吲哚并咔唑基等。
此外，上述芳基和杂芳基中的至少1个氢任选被取代，分别任选被例如上述芳基、杂芳基取代。
咔唑衍生物可以为多个上述式(ETM-9)所示的化合物借助单键等键合而成的多聚体。此时，除了借助单键之外，也可以借助芳环(优选为多价的苯环、萘环、蒽环、芴环、苯并芴环、非那烯环、菲环或苯并菲环)来键合。
作为该咔唑衍生物的具体例，可列举出例如以下的化合物。
Figure BDA0003119098330001731
该咔唑衍生物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
<三嗪衍生物>
三嗪衍生物为例如下述式(ETM-10)所示的化合物，优选为下述式(ETM-10-1)所示的化合物。详情记载在美国公开公报2011/0156013号公报中。
Figure BDA0003119098330001741
Ar各自独立地为任选被取代的芳基或任选被取代的杂芳基。n为1～3的整数，优选为2或3。
作为“任选被取代的芳基”的“芳基”，可列举出例如碳原子数6～30的芳基，优选为碳原子数6～24的芳基、更优选为碳原子数6～20的芳基、进一步优选为碳原子数6～12的芳基。
作为具体的“芳基”，可列举出作为单环系芳基的苯基；作为二环系芳基的(2-,3-,4-)联苯基；作为稠合二环系芳基的(1-,2-)萘基；作为三环系芳基的三联苯基(间三联苯-2’-基、间三联苯-4’-基、间三联苯-5’-基、邻三联苯-3’-基、邻三联苯-4’-基、对三联苯-2’-基、间三联苯-2-基、间三联苯-3-基、间三联苯-4-基、邻三联苯-2-基、邻三联苯-3-基、邻三联苯-4-基、对三联苯-2-基、对三联苯-3-基、对三联苯-4-基)；作为稠合三环系芳基的苊烯-(1-,3-,4-,5-)基、芴-(1-,2-,3-,4-,9-)基、非那烯-(1-,2-)基、(1-,2-,3-,4-,9-)菲基；作为四环系芳基的四联苯基(5’-苯基-间三联苯-2-基、5’-苯基-间三联苯-3-基、5’-苯基-间三联苯-4-基、间四联苯基)；作为稠合四环系芳基的苯并菲-(1-,2-)基、芘-(1-,2-,4-)基、并四苯-(1-,2-,5-)基；作为稠合五环系芳基的苝-(1-,2-,3-)基、并五苯-(1-,2-,5-,6-)基等。
作为“任选被取代的杂芳基”的“杂芳基”，可列举出例如碳原子数2～30的杂芳基，优选为碳原子数2～25的杂芳基，更优选为碳原子数2～20的杂芳基，进一步优选为碳原子数2～15的杂芳基，特别优选为碳原子数2～10的杂芳基。此外，作为杂芳基，可列举出例如除碳之外还含有1～5个选自氧、硫和氮中的杂原子作为成环原子的杂环等。
作为具体的杂芳基，可列举出例如吡咯基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、咪唑基、噁二唑基、噻二唑基、三唑基、四唑基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、吲哚基、异吲哚基、1H-吲唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、1H-苯并三唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、萘啶基、嘌呤基、蝶啶基、咔唑基、吖啶基、吩噁噻基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩嗪基、二苯并[b,e][1,4]氮硅杂环己烷基、中氮茚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、萘并苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、萘并苯并噻吩基、苯并磷杂环戊二烯基、二苯并磷杂环戊二烯基、苯并磷杂环戊二烯氧化物环的一价基团、二苯并磷杂环戊二烯氧化物环的一价基团、呋咱基、噻蒽基、吲哚并咔唑基、苯并吲哚并咔唑基和苯并苯并吲哚并咔唑基等。
此外，上述芳基和杂芳基中的至少1个氢任选被取代，分别任选被例如上述芳基、杂芳基取代。
作为该三嗪衍生物的具体例，可列举出例如以下的化合物。
Figure BDA0003119098330001751
该三嗪衍生物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
<苯并咪唑衍生物>
苯并咪唑衍生物为例如下述式(ETM-11)所示的化合物。
φ-(苯并咪唑系取代基)n (EW-11)
φ为n价的芳环(优选为n价的苯环、萘环、蒽环、芴环、苯并芴环、非那烯环、菲环或苯并菲环)，n为1～4的整数，“苯并咪唑系取代基”是上述式(ETM-2)、式(ETM-2-1)和式(ETM-2-2)中的“吡啶系取代基”中的吡啶基置换成苯并咪唑基而得的取代基，苯并咪唑衍生物中的至少1个氢任选被氘取代。
Figure BDA0003119098330001761
上述苯并咪唑基中的R11为氢、碳原子数1～24的烷基、碳原子数3～12的环烷基或碳原子数6～30的芳基，可以引用上述式(ETM-2-1)和式(ETM-2-2)中的R11的说明。
φ优选进一步为蒽环或芴环，此时的结构可以引用上述式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)中的说明，各式中的R11～R18可以引用上述式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)中的说明。此外，上述式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)中，用键合有两个吡啶系取代基的形态进行了说明，但将它们置换成苯并咪唑系取代基时，可以将两个吡啶系取代基用苯并咪唑系取代基进行置换(即n＝2)，也可以将任一个吡啶系取代基用苯并咪唑系取代基进行置换，并将另一个吡啶系取代基用R11～R18进行置换(即n＝1)。进而，例如，还可以将上述式(ETM-2-1)中的R11～R18中的至少一者用苯并咪唑系取代基进行置换，并将“吡啶系取代基”用R11～R18进行置换。
作为该苯并咪唑衍生物的具体例，可列举出例如1-苯基-2-(4-(10-苯基蒽-9-基)苯基)-1H-苯并[d]咪唑、2-(4-(10-(萘-2-基)蒽-9-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑、2-(3-(10-(萘-2-基)蒽-9-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑、5-(10-(萘-2-基)蒽-9-基)-1,2-二苯基-1H-苯并[d]咪唑、1-(4-(10-(萘-2-基)蒽-9-基)苯基)-2-苯基-1H-苯并[d]咪唑、2-(4-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑、1-(4-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)苯基)-2-苯基-1H-苯并[d]咪唑、5-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)-1,2-二苯基-1H-苯并[d]咪唑等。
Figure BDA0003119098330001771
该苯并咪唑衍生物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
<菲绕啉衍生物>
菲绕啉衍生物为例如下述式(ETM-12)或式(ETM-12-1)所示的化合物。详情记载在国际公开2006/021982号公报中。
Figure BDA0003119098330001772
φ为n价的芳环(优选为n价的苯环、萘环、蒽环、芴环、苯并芴环、非那烯环、菲环或苯并菲环)，n为1～4的整数。
各式的R11～R18各自独立地为氢、烷基(优选为碳原子数1～24的烷基)、环烷基(优选为碳原子数3～12的环烷基)或芳基(优选为碳原子数6～30的芳基)。此外，上述式(ETM-12-1)中，R11～R18中任意者与作为芳环的φ键合。
各菲绕啉衍生物中的至少1个氢任选被氘取代。
作为R11～R18中的烷基、环烷基和芳基，可以引用上述式(ETM-2)中的R11～R18的说明。此外，φ除了上述例子之外，还可列举出例如以下的结构式。需要说明的是，下述结构式中的R各自独立地为氢、甲基、乙基、异丙基、环己基、苯基、1-萘基、2-萘基、联苯基或三联苯基。
Figure BDA0003119098330001781
作为该菲绕啉衍生物的具体例，可列举出例如4,7-二苯基-1,10-菲绕啉、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲绕啉、9,10-二(1,10-菲绕啉-2-基)蒽、2,6-二(1,10-菲绕啉-5-基)吡啶、1,3,5-三(1,10-菲绕啉-5-基)苯、9,9’-二氟-双(1,10-菲绕啉-5-基)、浴铜灵、1,3-双(2-苯基-1,10-菲绕啉-9-基)苯、下述结构式所示的化合物等。
Figure BDA0003119098330001782
该菲绕啉衍生物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
<羟基喹啉系金属络合物>
羟基喹啉系金属络合物为例如下述通式(ETM-13)所示的化合物。
Figure BDA0003119098330001791
式中，R1～R6各自独立地为氢、氟、烷基、环烷基、芳烷基、烯基、氰基、烷氧基或芳基，M为Li、Al、Ga、Be或Zn，n为1～3的整数。
作为羟基喹啉系金属络合物的具体例，可列举出8-羟基喹啉锂、三(8-羟基喹啉)铝、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝、三(5-甲基-8-羟基喹啉)铝、三(3,4-二甲基-8-羟基喹啉)铝、三(4,5-二甲基-8-羟基喹啉)铝、三(4,6-二甲基-8-羟基喹啉)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(2-甲基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(3-甲基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-甲基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(2-苯基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(3-苯基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(2,3-二甲基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(2,6-二甲基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(3,4-二甲基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(3,5-二甲基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(3,5-二叔丁基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(2,6-二苯基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(2,4,6-三苯基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(2,4,6-三甲基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(2,4,5,6-四甲基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(1-萘酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(2-萘酚)铝、双(2,4-二甲基-8-羟基喹啉)(2-苯基苯酚)铝、双(2,4-二甲基-8-羟基喹啉)(3-苯基苯酚)铝、双(2,4-二甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)铝、双(2,4-二甲基-8-羟基喹啉)(3,5-二甲基苯酚)铝、双(2,4-二甲基-8-羟基喹啉)(3,5-二叔丁基苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)铝-μ-氧代-双(2-甲基-8-羟基喹啉)铝、双(2,4-二甲基-8-羟基喹啉)铝-μ-氧代-双(2,4-二甲基-8-羟基喹啉)铝、双(2-甲基-4-乙基-8-羟基喹啉)铝-μ-氧代-双(2-甲基-4-乙基-8-羟基喹啉)铝、双(2-甲基-4-甲氧基-8-羟基喹啉)铝-μ-氧代-双(2-甲基-4-甲氧基-8-羟基喹啉)铝、双(2-甲基-5-氰基-8-羟基喹啉)铝-μ-氧代-双(2-甲基-5-氰基-8-羟基喹啉)铝、双(2-甲基-5-三氟甲基-8-羟基喹啉)铝-μ-氧代-双(2-甲基-5-三氟甲基-8-羟基喹啉)铝、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍等。
该羟基喹啉系金属络合物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
<噻唑衍生物和苯并噻唑衍生物>
噻唑衍生物为例如下述式(ETM-14-1)所示的化合物。
φ-(噻唑系取代基)n (ETM-14-1)
苯并噻唑衍生物为例如下述式(ETM-14-2)所示的化合物。
φ-(苯并噻唑系取代基)n (ETM-14-2)
各式的φ为n价的芳环(优选为n价的苯环、萘环、蒽环、芴环、苯并芴环、非那烯环、菲环或苯并菲环)，n为1～4的整数，“噻唑系取代基”、“苯并噻唑系取代基”是上述式(ETM-2)、式(ETM-2-1)和式(ETM-2-2)中的“吡啶系取代基”中的吡啶基置换成下述的噻唑基、苯并噻唑基而得的取代基，噻唑衍生物和苯并噻唑衍生物中的至少1个氢任选被氘取代。
Figure BDA0003119098330001801
φ优选进一步为蒽环或芴环，此时的结构可以引用上述式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)中的说明，各式中的R11～R18可以引用上述式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)中的说明。此外，上述式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)中，用键合有两个吡啶系取代基的形态进行了说明，但将它们置换成噻唑系取代基(或苯并噻唑系取代基)时，可以将两个吡啶系取代基用噻唑系取代基(或苯并噻唑系取代基)进行置换(即n＝2)，也可以将任一个吡啶系取代基用噻唑系取代基(或苯并噻唑系取代基)进行置换，并将另一个吡啶系取代基用R11～R18进行置换(即n＝1)。进而，例如，还可以将上述式(ETM-2-1)中的R11～R18中的至少一者用噻唑系取代基(或苯并噻唑系取代基)进行置换，并将“吡啶系取代基”用R11～R18进行置换。
这些噻唑衍生物或苯并噻唑衍生物可使用公知的原料和公知的合成方法来制造。
电子输送层或电子注入层中，可以进一步包含能够将形成电子输送层或电子注入层的材料还原的物质。该还原性物质只要是具有一定还原性的物质，就可以使用各种物质，可适合地使用例如选自由碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属的氧化物、碱金属的卤化物、碱土金属的氧化物、碱土金属的卤化物、稀土金属的氧化物、稀土金属的卤化物、碱金属的有机络合物、碱土金属的有机络合物和稀土金属的有机络合物组成的组中的至少一种。
作为优选的还原性物质，可列举出Na(功函数为2.36eV)、K(功函数为2.28eV)、Rb(功函数为2.16eV)或Cs(功函数为1.95eV)等碱金属；Ca(功函数为2.9eV)、Sr(功函数为2.0～2.5eV)或Ba(功函数为2.52eV)等碱土金属，特别优选功函数为2.9eV以下的物质。这些之中，更优选的还原性物质为K、Rb或Cs的碱金属，进一步优选为Rb或Cs，最优选为Cs。这些碱金属尤其是还原能力高，通过向形成电子输送层或电子注入层的材料中添加较少量而实现有机EL元件中的发光亮度的提高、长寿命化。此外，作为功函数为2.9eV以下的还原性物质，还优选这些中的两种以上碱金属的组合，特别优选包含Cs的组合、例如Cs与Na、Cs与K、Cs与Rb、或者Cs与Na与K的组合。通过包含Cs，能够高效地发挥还原能力，通过向形成电子输送层或电子注入层的材料中添加，从而实现有机EL元件中的发光亮度的提高、长寿命化。
上述电子注入层用材料和电子输送层用材料也可以以如下形式用于电子层用材料：以在它们上用反应性取代基进行取代而成的反应性化合物为单体并使其高分子化而得的高分子化合物或其高分子交联体、或者使主链型高分子与前述反应性化合物反应而得的侧基型高分子化合物或其侧基型高分子交联体。作为此时的反应性取代基，可以引用在式(1)所示的多环芳香族化合物中的说明。
针对这种高分子化合物和高分子交联体的用途，详见后述。
<有机电致发光元件中的阴极>
阴极108发挥借助电子注入层107和电子输送层106而向发光层105中注入电子的作用。
作为形成阴极108的材料，只要是能够将电子高效地注入至有机层中的物质，就没有特别限定，可以使用与形成阳极102的材料相同的材料。其中，优选为锡、铟、钙、铝、银、铜、镍、铬、金、铂、铁、锌、锂、钠、钾、铯和镁等金属或者它们的合金(镁-银合金、镁-铟合金、氟化锂/铝等铝-锂合金等)等。为了提高电子注入效率而使元件特性提高，锂、钠、钾、铯、钙、镁或包含这些低功函数金属的合金是有效的。然而，这些低功函数金属通常在大气中不稳定的情况较多。为了改善这一点，已知例如向有机层中掺杂微量的锂、铯、镁并使用稳定性高的电极的方法。作为其它的掺杂物，也可以使用氟化锂、氟化铯、氧化锂和氧化铯那样的无机盐。但不限定于它们。
进而，为了保护电极，作为优选例可列举出将铂、金、银、铜、铁、锡、铝和铟等金属或使用了这些金属的合金、以及二氧化硅、二氧化钛和氮化硅等无机物、聚乙烯醇、氯乙烯、烃系高分子化合物等进行层叠。这些电极的制作方法为电阻加热、电子束蒸镀、溅射、离子镀和涂布等，只要能够实现导通，就没有特别限定。
<在各层中可以使用的粘结剂>
在以上的空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层和电子注入层中使用的材料可以单独形成各层，也可以是其分散至作为高分子粘结剂的聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚(N-乙烯基咔唑)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚酯、聚砜、聚苯醚、聚丁二烯、烃树脂、酮树脂、苯氧基树脂、聚酰胺、乙基纤维素、乙酸乙烯酯树脂、ABS树脂、聚氨酯树脂等溶剂可溶性树脂、酚醛树脂、二甲苯树脂、石油树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂等固化性树脂等中来使用。
<有机电致发光元件的制作方法>
构成有机EL元件的各层可通过利用蒸镀法、电阻加热蒸镀、电子束蒸镀、溅射、分子层叠法、印刷法、旋涂法或流延法、涂布法等方法将应构成各层的材料制成薄膜来形成。如此操作而形成的各层的膜厚没有特别限定，可根据材料的性质来适当设定，通常为2nm～5000nm的范围。膜厚通常可通过石英振荡式膜厚测定装置等进行测定。使用蒸镀法进行薄膜化时，其蒸镀条件因材料的种类、膜的目标晶体结构和缔合结构等而异。蒸镀条件通常优选在舟加热温度+50～+400℃、真空度10-6～10-3Pa、蒸镀速度0.01～50nm/秒、基板温度-150～+300℃、膜厚2nm～5μm的范围内适当设定。
对如此操作而得到的有机EL元件施加直流电压时，只要将阳极设为+、将阴极设为-的极性来施加即可，若施加2～40V左右的电压，则能够从透明或半透明的电极侧(阳极或阴极、以及两侧)观测发光。此外，该有机EL元件在施加脉冲电流、交流电流的情况下也发光。需要说明的是，施加的交流的波形可以是任意的。
接着，作为制作有机EL元件的方法的一例，针对包括阳极/空穴注入层/空穴输送层/由主体材料和掺杂材料形成的发光层/电子输送层/电子注入层/阴极的有机EL元件的制作方法进行说明。
<蒸镀法>
在适当的基板上，通过蒸镀法等形成阳极材料的薄膜而制作阳极后，在该阳极上形成空穴注入层和空穴输送层的薄膜。在其上共蒸镀主体材料和掺杂材料而形成薄膜，制成发光层，在该发光层上形成电子输送层、电子注入层，进而通过蒸镀法等形成包含阴极用物质的薄膜而制成阴极，由此得到目标的有机EL元件。需要说明的是，在上述有机EL元件的制作中，也可以颠倒制作顺序，按照阴极、电子注入层、电子输送层、发光层、空穴输送层、空穴注入层、阳极的顺度来制作。
<湿式成膜法>
湿式成膜法通过准备可形成有机EL元件的各有机层的低分子化合物作为液状的有机层形成用组合物，并使用其来实施。不存在溶解该低分子化合物的适当有机溶剂时，也可以由高分子化合物等来准备有机层形成用组合物，所述高分子化合物是制成在该低分子化合物上用反应性取代基进行取代而成的反应性化合物并与具有溶解性功能的其它单体、主链型高分子一同高分子化而得的。
一般来说，湿式成膜法通过历经在基板上涂布有机层形成用组合物的涂布工序和从所涂布的有机层形成用组合物中去除溶剂的干燥工序来形成涂膜。上述高分子化合物具有交联性取代基时(也将其称为交联性高分子化合物)，通过该干燥工序而进一步交联，形成高分子交联体。根据涂布工序的差异，将使用旋涂机的方法称为旋涂法，将使用狭缝涂布机的方法称为狭缝涂布法，将使用版的方法称为凹版、胶版、反向胶版、柔性印刷法，将使用喷墨打印机的方法称为喷墨法，将以雾状进行喷洒的方法称为喷雾法。干燥工序有风干、加热、减压干燥等方法。干燥工序可以仅进行1次，也可以使用不同的方法、条件进行多次。此外，例如，如在减压下烧成那样，也可以并用不同的方法。
湿式成膜法是指使用溶液的成膜法，例如，一部分印刷法(喷墨法)、旋涂法或流延法、涂布法等。湿式成膜法与真空蒸镀法不同，其不需要使用昂贵的真空蒸镀装置，能够在大气压下成膜。并且，湿式成膜法能够大面积化、连续生产，有助于降低制造成本。
另一方面，与真空蒸镀法相比时，湿式成膜法有时难以层叠化。使用湿式成膜法来制作层叠膜时，需要防止下层因上层的组合物而溶解，使用溶解性受控的组合物、下层的交联和正交溶剂(Orthogonal solvent、互不相溶的溶剂)等。然而，即使使用这些技术，有时也难以在全部膜的涂布中使用湿式成膜法。
因而，通常采用如下方法：仅几个层使用湿式成膜法，剩余通过真空蒸镀法来制作有机EL元件。
例如，以下示出部分应用湿式成膜法来制作有机EL元件的步骤。
(步骤1)阳极的基于真空蒸镀法的成膜
(步骤2)包含空穴注入层用材料的空穴注入层形成用组合物的基于湿式成膜法的成膜
(步骤3)包含空穴输送层用材料的空穴输送层形成用组合物的基于湿式成膜法的成膜
(步骤4)包含主体材料和掺杂材料的发光层形成用组合物的基于湿式成膜法的成膜
(步骤5)电子输送层的基于真空蒸镀法的成膜
(步骤6)电子注入层的基于真空蒸镀法的成膜
(步骤7)阴极的基于真空蒸镀法的成膜
通过历经该步骤，从而得到由阳极/空穴注入层/空穴输送层/包含主体材料和掺杂材料的发光层/电子输送层/电子注入层/阴极构成的有机EL元件。
当然，通过存在防止下层的发光层溶解的手段或者使用与上述步骤相反地自阴极侧进行成膜的手段等，从而能够制成包含电子输送层用材料、电子注入层用材料的层形成用组合物，并通过湿式成膜法对它们进行成膜。
<其它的成膜法>
在有机层形成用组合物的成膜化中，可以使用激光加热描画法(LITI)。LITI是指通过用激光对附着于基材的化合物进行加热蒸镀的方法，向基材涂布的材料可以使用有机层形成用组合物。
<任选工序>
在成膜的各工序的前后，也可以适宜加入适当的处理工序、清洗工序和干燥工序。作为处理工序，可列举出例如曝光处理、等离子体表面处理、超声波处理、臭氧处理、使用了适当溶剂的清洗处理和加热处理等。进而，也可列举出制作堤(bank)的一系列工序。
堤的制作可以使用光刻技术。作为光刻可利用的堤材料，可以使用正型抗蚀材料和负型抗蚀材料。此外，也可以使用喷墨法、凹版胶版印刷、反向胶版印刷、丝网印刷等可图案化的印刷法。此时，也可以使用永久抗蚀材料。
作为堤中使用的材料，可列举出多糖类及其衍生物、具有羟基的烯属单体的均聚物和共聚物、生物高分子化合物、聚丙烯酰基化合物、聚酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚硫醚、聚砜、聚亚苯基、聚苯醚、聚氨酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯、聚烯烃、环状聚烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、有机硅树脂、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚乙酸酯、聚降冰片烯、合成橡胶、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯等氟化聚合物、氟烯烃-氢碳烯烃的共聚物、氟碳聚合物，但不仅仅限定于此。
<湿式成膜法所使用的有机层形成用组合物>
有机层形成用组合物通过在有机溶剂中溶解能够形成有机EL元件的各有机层的低分子化合物或者使该低分子化合物高分子化而得的高分子化合物来获得。例如，发光层形成用组合物中含有：作为第一成分的至少1种作为掺杂材料的多环芳香族化合物(或其高分子化合物)、作为第二成分的至少1种主体材料、以及作为第三成分的至少1种有机溶剂。第一成分作为由该组合物得到的发光层的掺杂成分而发挥功能，第二成分作为发光层的主体成分而发挥功能。第三成分作为溶解组合物中的第一成分和第二成分的溶剂而发挥功能，在涂布时通过第三成分自身的受到控制的蒸发速度而提供平滑且均匀的表面形状。
<有机溶剂>
有机层形成用组合物包含至少一种有机溶剂。通过在成膜时控制有机溶剂的蒸发速度，能够控制和改善成膜性和涂膜缺陷的有无、表面粗糙度、平滑性。此外，在使用喷墨法进行成膜时，能够控制喷墨头的针孔中的弯液面稳定性，控制/改善喷出性。并且，通过控制膜的干燥速度和衍生物分子的取向，能够改善具有由该有机层形成用组合物得到的有机层的有机EL元件的电特性、发光特性、效率和寿命。
(1)有机溶剂的物性
至少1种有机溶剂的沸点为130℃～300℃，更优选为140℃～270℃，进一步优选为150℃～250℃。沸点高于130℃时，从喷墨喷出性的观点出发是优选的。此外，沸点低于300℃时，从涂膜的缺陷、表面粗糙度、残留溶剂和平滑性的观点出发是优选的。从良好的喷墨喷出性、成膜性、平滑性和残留溶剂低的观点出发，有机溶剂更优选为包含2种以上有机溶剂的构成。另一方面，根据情况，考虑到搬运性等，可以是通过从有机层形成用组合物中去除溶剂而制成固态的组合物。
进而，有机溶剂特别优选为如下构成：包含对于至少一种溶质而言的良溶剂(GS)和贫溶剂(PS)，且良溶剂(GS)的沸点(BPGS)低于贫溶剂(PS)的沸点(BPPS)。
通过添加高沸点的贫溶剂，在成膜时，低沸点的良溶剂会先挥发，组合物中的含有物的浓度与贫溶剂的浓度增加，促进迅速成膜。由此，能够获得缺陷少、表面粗糙度小、平滑性高的涂膜。
溶解度之差(SGS-SPS)优选为1％以上、更优选为3％以上、进一步优选为5％以上。沸点之差(BPPS-BPGS)优选为10℃以上、更优选为30℃以上、进一步优选为50℃以上。
有机溶剂在成膜后，通过真空、减压、加热等干燥工序而从涂膜中被去除。进行加热时，从改善涂布成膜性的观点出发，优选在至少1种溶质的玻璃化转变温度(Tg)+30℃以下进行。此外，从削减残留溶剂的观点出发，优选在至少1种溶质的玻璃化转变温度(Tg)-30℃以上进行加热。即便加热温度低于有机溶剂的沸点，有机溶剂也会因膜薄而被充分去除。此外，可以在不同温度下进行多次干燥，也可以并用多个干燥方法。
(2)有机溶剂的具体例
作为有机层形成用组合物中使用的有机溶剂，可列举出烷基苯系溶剂、苯基醚系溶剂、烷基醚系溶剂、环状酮系溶剂、脂肪族酮系溶剂、单环性酮系溶剂、具有二酯骨架的溶剂和含氟系溶剂等，作为具体例，可列举出戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、十二烷醇、十四烷醇、己烷-2-醇、庚烷-2-醇、辛烷-2-醇、癸烷-2-醇、十二烷-2-醇、环己醇、α-萜品醇、β-萜品醇、γ-萜品醇、δ-萜品醇、萜品醇(混合物)、乙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二丙二醇二甲基醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇异丙基甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇丁基甲基醚、三丙二醇二甲基醚、三乙二醇二甲基醚、二乙二醇单丁基醚、乙二醇单苯基醚、三乙二醇单甲基醚、二乙二醇二丁基醚、三乙二醇丁基甲基醚、聚乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、2,6-二甲基吡啶、2-氟间二甲苯、3-氟邻二甲苯、三氟化-2-氯苯、异丙苯、甲苯、2-氯-6-氟甲苯、2-氟茴香醚、茴香醚、2,3-二甲基吡嗪、溴苯、4-氟茴香醚、3-氟茴香醚、3-三氟甲基茴香醚、均三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、叔丁基苯、2-甲基茴香醚、苯乙醚、苯并二氧杂环戊烯、4-甲基茴香醚、仲丁基苯、3-甲基茴香醚、4-氟-3-甲基茴香醚、伞花烃、1,2,3-三甲基苯、1,2-二氯苯、2-氟苯甲腈、4-氟藜芦醚、2,6-二甲基茴香醚、正丁基苯、3-氟苯甲腈、萘烷(十氢萘)、新戊基苯、2,5-二甲基茴香醚、2,4-二甲基茴香醚、苯甲腈、3,5-二甲基茴香醚、二苯基醚、1-氟-3,5-二甲氧基苯、苯甲酸甲酯、异戊基苯、3,4-二甲基茴香醚、邻甲苯基腈、正戊基苯、藜芦醚、1,2,3,4-四氢萘、苯甲酸乙酯、正己基苯、苯甲酸丙酯、环己基苯、1-甲基萘、苯甲酸丁酯、2-甲基联苯、3-苯氧基甲苯、2,2’-联甲苯、十二烷基苯、二戊基苯、四甲基苯、三甲氧基苯、三甲氧基甲苯、2,3-二氢苯并呋喃、1-甲基-4-(丙氧基甲基)苯、1-甲基-4-(丁基氧基甲基)苯、1-甲基-4-(戊基氧基甲基)苯、1-甲基-4-(己基氧基甲基)苯、1-甲基-4-(庚基氧基甲基)苯苄基丁基醚、苄基戊基醚、苄基己基醚、苄基庚基醚、苄基辛基醚等，不仅仅限定于此。此外，溶剂可以使用一种，也可以混合。
<任选成分>
有机层形成用组合物可以在不损害其性质的范围内包含任选成分。作为任选成分，可列举出粘结剂和表面活性剂等。
(1)粘结剂
有机层形成用组合物可以含有粘结剂。粘结剂在成膜时形成膜，且将所得膜与基板进行接合。此外，在该有机层形成用组合物中发挥出使其它成分溶解和分散和粘结的作用。
作为有机层形成用组合物中使用的粘结剂，可列举出例如丙烯酸类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物(AES)树脂、离聚物、氯化聚醚、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、特氟隆、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)树脂、酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、醇酸树脂、聚氨酯、以及上述树脂与聚合物的共聚物，不仅仅限定于此。
有机层形成用组合物所使用的粘结剂可以仅为1种，也可以混合使用多种。
(2)表面活性剂
例如，为了控制有机层形成用组合物的膜面均匀性、膜表面的亲溶剂性和拒液性，有机层形成用组合物可以含有表面活性剂。表面活性剂根据亲水性基团的结构而被分类为离子性和非离子性，进而，根据疏水性基团的结构而被分类为烷基系和硅系和氟系。此外，根据分子的结构而被分类为分子量较小且具有简单结构的单分子系以及分子量大且具有侧链、分枝的高分子系。此外，根据组成而被分类为单一系、混合有两种以上表面活性剂和基材的混合系。作为可用于该有机层形成用组合物的表面活性剂，可以使用所有种类的表面活性剂。
作为表面活性剂，可列举出例如PolyflowNo.45、PolyflowKL-245、PolyflowNo.75、PolyflowNo.90、PolyflowNo.95(商品名、共荣社化学工业公司制)；Disperbyk 161、Disperbyk 162、Disperbyk 163、Disperbyk 164、Disperbyk 166、Disperbyk 170、Disperbyk 180、Disperbyk 181、Disperbyk 182、BYK300、BYK306、BYK310、BYK320、BYK330、BYK342、BYK344、BYK346(商品名、BYK-Chemie Japan公司制)；KP-341、KP-358、KP-368、KF-96-50CS、KF-50-100CS(商品名、信越化学工业公司制)；Surflon SC-101、Surflon KH-40(商品名、SEIMI CHEMICAL公司制)；FTERGENT 222F、FTERGENT 251、FTX-218(商品名、NEOS公司制)；EFTOP EF-351、EFTOP EF-352、EFTOP EF-601、EFTOP EF-801、EFTOPEF-802(商品名、三菱材料公司制)；Megafac F-470、Megafac F-471、Megafac F-475、Megafac R-08、Megafac F-477、Megafac F-479、Megafac F-553、Megafac F-554(商品名、DIC公司制)；氟烷基苯磺酸盐、氟烷基羧酸盐、氟烷基聚氧乙烯醚、氟烷基碘化铵、氟烷基甜菜碱、氟烷基磺酸盐、二甘油四(氟烷基聚氧乙烯醚)、氟烷基三甲基铵盐、氟烷基氨基磺酸盐、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯月桂胺、脱水山梨糖醇月桂酸酯、脱水山梨糖醇棕榈酸酯、脱水山梨糖醇硬脂酸酯、脱水山梨糖醇油酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇月桂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇棕榈酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇硬脂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇油酸酯、聚氧乙烯萘基醚、烷基苯磺酸盐和烷基二苯基醚二磺酸盐。
此外，表面活性剂可以使用1种，也可以组合使用2种以上。
<有机层形成用组合物的组成和物性>
有机层形成用组合物中的各成分的含量可考虑有机层形成用组合物中的各成分的良好溶解性、保存稳定性和成膜性、以及由该有机层形成用组合物得到的涂膜的优质膜质、以及使用喷墨法时的良好喷出性、具有使用该组合物制作的有机层的有机EL元件的良好电特性、发光特性、效率、寿命的观点来决定。例如，在发光层形成用组合物的情况下，优选的是：第一成分相对于发光层形成用组合物的总重量为0.0001重量％～2.0重量％、第二成分相对于发光层形成用组合物的总重量为0.0999重量％～8.0重量％、第三成分相对于发光层形成用组合物的总重量为90.0重量％～99.9重量％。
更优选的是：第一成分相对于发光层形成用组合物的总重量为0.005重量％～1.0重量％、第二成分相对于发光层形成用组合物的总重量为0.095重量％～4.0重量％、第三成分相对于发光层形成用组合物的总重量为95.0重量％～99.9重量％。进一步优选的是：第一成分相对于发光层形成用组合物的总重量为0.05重量％～0.5重量％、第二成分相对于发光层形成用组合物的总重量为0.25重量％～2.5重量％、第三成分相对于发光层形成用组合物的总重量为97.0重量％～99.7重量％。
有机层形成用组合物可通过利用公知的方法，对上述成分适当选择并进行搅拌、混合、加热、冷却、溶解、分散等来制造。此外，也可以在制备后适当选择并进行过滤、脱气(也称为除气)、离子交换处理和非活性气体置换/封入处理等。
作为有机层形成用组合物的粘度，粘度高时能够获得良好的成膜性和使用喷墨法时的良好喷出性。另一方面，粘度低时容易制作薄膜。由此，关于该有机层形成用组合物的粘度，25℃下的粘度优选为0.3～3mPa·s、更优选为1～3mPa·s。本发明中，粘度是使用圆锥平板型旋转粘度计(锥板类型)而测得的值。
作为有机层形成用组合物的表面张力，低时能够获得成膜性良好且无缺陷的涂膜。另一方面，高时能够获得良好的喷墨喷出性。由此，关于该有机层形成用组合物的粘度，25℃中的表面张力优选为20～40mN/m、更优选为20～30mN/m。本发明中，表面张力是使用悬滴法而测得的值。
<交联性高分子化合物：通式(XLP-1)所示的化合物>
接着，针对上述高分子化合物具有交联性取代基的情况进行说明。这种交联性高分子化合物例如为下述通式(XLP-1)所示的化合物。
Figure BDA0003119098330001921
式(XLP-1)中，
MUx、ECx和k与上述式(SPH-1)中的MU、EC和k的定义相同，其中，式(XLP-1)所示的化合物具有至少1个交联性取代基(XLS)，优选具有交联性取代基的1价或2价的芳香族化合物的含量在分子中为0.1～80重量％。
具有交联性取代基的1价或2价的芳香族化合物的含量优选为0.5～50重量％，更优选为1～20重量％。
作为交联性取代基(XLS)，只要是能够将上述高分子化合物进一步交联化的基团，就没有特别限定，优选为以下结构的取代基。各结构式中的*表示键合位置。
Figure BDA0003119098330001922
L各自独立地为单键、-O-、-S-、>C＝O、-O-C(＝O)-、碳原子数1～12的亚烷基、碳原子数1～12的氧亚烷基和碳原子数1～12的聚氧亚烷基。上述取代基之中，优选为式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)或式(XLS-17)所示的基团，更优选为式(XLS-1)、式(XLS-3)或式(XLS-17)所示的基团。
作为具有交联性取代基的二价芳香族化合物，可列举出例如具有下述部分结构的化合物。
Figure BDA0003119098330001931
Figure BDA0003119098330001941
<高分子化合物和交联性高分子化合物的制造方法>
针对高分子化合物和交联性高分子化合物的制造方法，以上述式(SPH-1)所示的化合物和(XLP-1)所示的化合物为例进行说明。这些化合物可适当组合公知的制造方法来合成。
作为反应中使用的溶剂，可列举出芳香族溶剂、饱和/不饱和烃溶剂、醇溶剂、醚系溶剂等，可列举出例如二甲氧基乙烷、2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷、2-(2-乙氧基乙氧基)乙烷等。
此外，反应可以通过二相体系来进行。通过二相体系使其反应时，可根据需要而添加季铵盐等相转移催化剂。
制造式(SPH-1)的化合物和(XLP-1)的化合物时，可以通过一个阶段来制造，也可以历经多个阶段来制造。此外，可以通过将原料全部投入至反应容器后再开始反应的一并聚合法来进行，也可以通过将原料滴加至反应容器来添加的滴加聚合法来进行，还可以通过产物随着反应的进行而沉淀的沉淀聚合法来进行，可以将它们适当组合来合成。例如，在通过一个阶段来合成式(SPH-1)所示的化合物时，通过在将单体单元(MU)和封端单元(EC)添加至反应容器的状态下进行反应而得到目标物。此外，在通过多个阶段来合成通式(SPH-1)所示的化合物时，通过将单体单元(MU)聚合至目标分子量后，添加封端单元(EC)使其反应而得到目标物。如果通过多个阶段添加不同种类的单体单元(MU)并进行反应，则能够制作针对单体单元的结构具有浓度梯度的聚合物。此外，可以在制备前体聚合物后，通过后反应来获得目标聚合物。
此外，如果选择单体单元(MU)的聚合性基团，则能够控制聚合物的一次结构。例如，如合成路线的1～3所示那样，能够合成具有无规的一次结构的聚合物(合成路线1)、具有规则的一次结构的聚合物(合成路线2和3)等，可根据目标物适当组合并使用。进而，如果使用具有3个以上聚合性基团的单体单元，则能够合成超支化聚合物、树状高分子(dendrimer)。
a、b＝MU或MUx
聚合性基团＝x、y(x与y分别键合)
1)使用两种单体(x-a-y)和(x-b-y)而合成的聚合物
Figure BDA0003119098330001951
2)使用两种单体(x-a-x)和(y-b-y)而合成的聚合物
Figure BDA0003119098330001952
3)使用两种单体(x-a-y)和(y-b-y)而合成的聚合物
Figure BDA0003119098330001953
作为本发明中可使用的单体单元，可按照日本特开2010-189630号公报、国际公报第2012/086671号、国际公开第2013/191088号、国际公开第2002/045184号、国际公开第2011/049241号、国际公开第2013/146806号、国际公开第2005/049546号、国际公开第2015/145871号、日本特开2010-215886号、日本特开2008-106241号公报、日本特开2010-215886号公报、国际公开第2016/031639号、日本特开2011-174062号公报、国际公开第2016/031639号、国际公开第2016/031639号、国际公开第2002/045184号中记载的方法来合成。
此外，针对具体的聚合物合成步骤，可按照日本特开2012-036388号公报、国际公开第2015/008851号、日本特开2012-36381号公报、日本特开2012-144722号公报、国际公开第2015/194448号、国际公开第2013/146806号、国际公开第2015/145871号、国际公开第2016/031639号、国际公开第2016/125560号、国际公开第2016/031639号、国际公开第2016/031639号、国际公开第2016/125560号、国际公开第2015/145871号、国际公开第2011/049241号、日本特开2012-144722号公报中记载的方法来合成。
<有机电致发光元件的应用例>
此外，本发明也可以应用于具备有机EL元件的显示装置或具备有机EL元件的照明装置等。
具备有机EL元件的显示装置或照明装置可通过将本实施方式的有机EL元件与公知的驱动装置连接等公知的方法来制造，可以适当使用直流驱动、脉冲驱动、交流驱动等公知的驱动方法来驱动。
作为显示装置，可列举出例如彩色平板显示器等面板显示器、柔性彩色有机电致发光(EL)显示器等柔性显示器等(例如参见日本特开平10-335066号公报、日本特开2003-321546号公报、日本特开2004-281086号公报等)。此外，作为显示器的显示方式，可列举出例如矩阵和/或区段方式等。需要说明的是，矩阵显示和区段显示可以在相同面板中共存。
在矩阵中，用于显示的像素二维地配置成格子状、马赛克状等，通过像素的集合来显示文字、图像。像素的形状、尺寸根据用途来确定。例如，在个人电脑、监测器、电视机的图像和文字显示中，通常使用单边为300μm以下的四边形的像素，此外，在显示面板那样的大型显示器的情况下，使用单边为mm数量级的像素。在单色显示的情况下，只要排列相同颜色的像素即可，在彩色显示的情况下，将红、绿、蓝的像素排列并进行显示。该情况下，典型而言，有三角类型和条纹类型。并且，作为该矩阵的驱动方法，可以是线依次驱动方法、有源矩阵中的任一者。线依次驱动具有结构简单的优点，但考虑到工作特性时，有源矩阵有时更优异，因此，其也需要根据用途来区分使用。
在区段方式(类型)中，以显示预先确定的信息的方式形成图案，并使已确定的区域发光。可列举出例如数字时钟、温度计中的时刻、温度显示；音响设备、电磁炉等的工作状态显示和汽车的面板显示等。
作为照明装置，可列举出例如室内照明等照明装置、液晶显示装置的背光等(例如参见日本特开2003-257621号公报、日本特开2003-277741号公报、日本特开2004-119211号公报等)。背光主要出于使不会自发光的显示装置的观看性提高的目的而使用，其用于液晶显示装置、钟表、音响装置、汽车面板、显示板和标识等。尤其是，作为液晶显示装置、尤其是薄型化成为课题的个人电脑用途的背光，若考虑到以往方式因由荧光灯、导光板构成而难以薄型化，则使用了本实施方式的发光元件的背光具有薄型且轻量的特征。
另外，当今，正在积极地研究将基于色转换方式的多彩化技术应用于液晶显示器、有机EL显示器、照明等。色转换表示将来自发光体的发光转换(波长转换)成更长波长的光，例如将蓝色发光转换成绿色、红色发光。通过将具有该波长转换功能的组合物进行薄膜化，并与例如蓝色光源组合，能够从蓝色光源中取出蓝色、绿色、红色的三原色，即取出白色光。通过将组合有这种蓝色光源和具有波长转换功能的薄膜的白色光源作为光源单元，并将液晶驱动部分与彩色滤波器加以组合，能够制作全彩显示器。另外，如果没有液晶驱动部分，则可以直接用作白色光源，可用作例如LED照明等的白色光源。此外，通过将蓝色有机EL元件作为光源，并与转换成绿色和红色的薄膜组合使用，能够制作不使用金属掩膜的全彩有机EL显示器。进而，通过将蓝色微型LED作为光源，并与转换成绿色和红色的薄膜组合使用，能够制作低成本的全彩微型LED显示器。
上述通式(1)所示的多环芳香族化合物作为通过激发光而提供色纯度高的蓝色发光或绿色发光的荧光材料是有用的，也可以用作具有这种波长转换功能的材料。具体而言，式(1)的多环芳香族化合物可用作例如将波长为300nm～449nm的光转换成在450nm～500nm具有最大值的半值宽度狭窄(25nm以下、进而为20nm以下)的蓝色发光的波长转换材料。此外，可用作例如将波长为300nm～499nm的光转换成在500nm～570nm具有最大值的半值宽度狭窄(25nm以下、进而20nm以下)的绿色发光的波长转换材料。
具有波长转换功能的组合物中，除了包含式(1)的多环芳香族化合物之外，也可以包含粘结剂树脂、其它添加剂和溶剂。作为粘结剂树脂，可以使用例如国际公开第2016/190283号的段落[0173]～[0176]中记载的树脂。作为其它添加剂，可以使用国际公开第2016/190283号的段落[0177]～[0181]中记载的化合物。此外，作为溶剂，只要使用可适当溶解这些材料的溶剂即可。
波长转换薄膜包含通过使具有波长转换功能的组合物发生固化而形成的波长转换层。作为由组合物制作波长转换层的方法，可以参照公知的薄膜形成方法。波长转换薄膜可以仅包含由包含式(1)的多环芳香族化合物的组合物形成的波长转换层，也可以包含其它波长转换层(例如将蓝色光转换成绿色光、红色光的波长转换层；将蓝色光、绿色光转换成红色光的波长转换层)。进而，波长转换薄膜还可以包含基材层、用于防止色转换层因氧、水分、热而劣化的阻隔层。
3-2.其它有机设备
本发明所述的多环芳香族化合物除了用于上述有机电致发光元件之外，还可以用于制作有机场效应晶体管或有机薄膜太阳能电池等。
有机场效应晶体管是利用通过输入电压而产生的电场来控制电流的晶体管，除了设置有源电极和漏电极之外还设置有栅电极。其是对栅电极施加电压时产生电场，能够任意地阻挡在源电极与漏电极之间流动的电子(或空穴)的流动来控制电流的晶体管。场效应晶体管与单纯的晶体管(双极晶体管)相比容易小型化，经常用作构成集成电路等的元件。
关于有机场效应晶体管的结构，通常与使用本发明所述的多环芳香族化合物而形成的有机半导体活性层接触地设置有源电极和漏电极，进而，夹着与有机半导体活性层接触的绝缘层(电介质层)而设置有栅电极即可。作为其元件结构，可列举出例如以下的结构。
(1)基板/栅电极/绝缘体层/源电极-漏电极/有机半导体活性层
(2)基板/栅电极/绝缘体层/有机半导体活性层/源电极-漏电极
(3)基板/有机半导体活性层/源电极-漏电极/绝缘体层/栅电极
(4)基板/源电极-漏电极/有机半导体活性层/绝缘体层/栅电极
如此构成的有机场效应晶体管可用作有源矩阵驱动方式的液晶显示器、有机电致发光显示器的像素驱动切换元件等。
有机薄膜太阳能电池具有在玻璃等透明基板上层叠有ITO等阳极、空穴输送层、光电转换层、电子输送层、阴极的结构。光电转换层在阳极侧具有p型半导体层，在阴极侧具有n型半导体层。本发明所述的多环芳香族化合物根据其物性而可用作空穴输送层、p型半导体层、n型半导体层、电子输送层的材料。本发明所述的多环芳香族化合物可以在有机薄膜太阳能电池中作为空穴输送材料、电子输送材料而发挥功能。有机薄膜太阳能电池除了上述之外，也可以适当具备空穴阻挡层、电子阻挡层、电子注入层、空穴注入层、平滑化层等。有机薄膜太阳能电池中，可以适当选择在有机薄膜太阳能电池中使用的已知材料并组合使用。
实施例
以下，通过实施例更具体地说明本发明，但本发明不限定于它们。首先，以下针对多环芳香族化合物的合成例进行说明。
合成例(1)
化合物(1-230)：7,10-二(三甲苯基)-2,15,18-三甲基-5,12-二氧杂-8b-氮杂-16b,19b-二硼蒽并[1,9-ab]苯并[j]苝的合成
Figure BDA0003119098330002001
在氮气气氛下，将装有1-溴-3-氯-5-氟苯(化合物I-A、14.7g、70mmol)、对甲酚(化合物I-B、7.95g、74mmol)、碳酸钾(14.5g、105mmol)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)500ml的烧瓶加热至150℃，搅拌15小时。将反应溶液冷却至室温，通过使用了Florisil的短柱(洗脱液：甲苯)进行过滤，并用盐酸和甲苯进行萃取，由此得到1-溴-3-氯-5-(对甲苯基氧基)苯(化合物I-C)(18.4g、收率为88％)。
Figure BDA0003119098330002002
通过NMR测定来确认所得化合物的结构。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ＝2.35(s,3H)、6.86-6.98(m,4H)、7.13-7.18(m,3H).
在氮气气氛下，将装有化合物I-C(13.1g、44mmol)、对甲苯胺(化合物I-D、2.15g、20mmol)、Pd2(dba)3(0.187g、0.20mmol)、三叔丁基鏻四氟硼酸盐(0.134g、0.46mmol)、tBuONa(4.77g、50mmol)和甲苯(120ml)的烧瓶以100℃搅拌20小时。将反应溶液冷却至室温，通过使用了Florisil的短柱(洗脱液：甲苯)进行过滤，并用己烷进行清洗，由此得到3-氯-N-(3-氯-5-(对甲苯基氧基)苯基)-N-(对甲苯基)-5-(对甲苯基氧基)苯胺(化合物I-E)(7.55g、收率为70％)。
Figure BDA0003119098330002011
通过NMR测定来确认所得化合物的结构。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ＝2.32(s,6H)、2.33(s,3H)、6.49(t,2H)、6.61(t,2H)、6.68(t,2H)、6.89(d,4H)、7.01(d,2H)、7.11-7.14(m,6H).
在氮气气氛下，将装有化合物I-E(1.89g、3.5mmol)、三甲苯基硼酸(化合物I-F、2.86g、17mmol)、Pd2(dba)3(0.294g、0.32mmol)、SPhos(0.288g、0.70mmol)、tBuOK(1.63g、15mmol)、tBuOH(21ml)的烧瓶加热至80℃，加热搅拌24小时。将反应溶液冷却至室温，使用水和甲苯进行萃取。其后，馏去溶剂而得到粗产物。通过用甲醇清洗所得粗产物，从而得到2’,4’,6’-三甲基-N-(对甲苯基)-5-(对甲苯基氧基)-N-(2’,4’,6’-三甲基-5-(对甲苯基氧基)-[1,1’-联苯]-3-基)-[1,1’-联苯基]-3-胺(化合物I-G)(2.18g、收率为88％)。
Figure BDA0003119098330002012
通过NMR测定来确认所得化合物的结构。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ＝1.98(s,12H)、2.26(s,6H)、2.27(s,3H)、2.29(s,6H)、6.29(s,2H)、6.57(s,2H)、6.78(t,2H)、6.84(s,4H)、6.89(d,4H)、7.06(t,8H).
将装有化合物I-G(0.214g、0.30mmol)、三碘化硼(0.943g、2.4mmol)、1,2,4-三氯苯(3.0ml)的施兰克瓶加热至120℃，加热搅拌38小时。将反应溶液冷却至室温，将磷酸缓冲溶液(pH7)添加至反应混合物中，分离水层，用二氯甲烷进行萃取。其后，馏去反应溶液而得到粗产物。通过使用硅胶柱(洗脱液：己烷、甲苯)对所得粗产物进行精制而得到化合物(1-230)(30.0mg、收率为14％)。
Figure BDA0003119098330002021
通过NMR测定来确认所得化合物的结构。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ＝1.83(s,6H)、1.86(s,6H)、2.34(s,6H)、2.58(s,6H)、2.74(s,3H)、6.84(s,2H)、6.94(s,2H)、6.99(s,2H)、7.46-7.55(m,4H)、7.63(s,2H)、8.38(s,2H)、8.76(s,2H).
11B-NMR(160MHz,CDCl3)：δ＝41.3.
合成例(2)
化合物(1-28)：7,10-二(三甲苯基)-2,15,18-三甲基-5,12-二对甲苯基-5,12H-二氢-5,8b,12-三氮杂-16b,19b-二硼蒽并[1,9-ab]苯并[j]苝的合成
Figure BDA0003119098330002022
在氮气气氛下，将装有1,3-二溴-5-氯苯(化合物I-H、5.41g、20mmol)、二对甲苯胺(化合物I-I、3.95g、20mmol)、Pd2(dba)3(0.183mg、0.2mmol)、BINAP(0.249mg、0.4mmol)、tBuONa(2.12g、22mmol)和甲苯(100ml)的烧瓶加热至80℃，搅拌40小时。将反应溶液冷却至室温，使用填充有Florisil的短柱(洗脱液：甲苯)进行过滤，接着，使用填充有硅胶的短柱(洗脱液：己烷)进行过滤，由此得到3-溴-5-氯-N,N-二(对甲苯基)胺(化合物I-J)(7.29g、收率为50％)。
Figure BDA0003119098330002031
通过NMR测定来确认所得化合物的结构。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ＝2.33(s,6H)、6.82(s,1H)、6.94-7.00(m,5H)、7.10-7.12(s,4H).
在氮气气氛下，将装有化合物I-J(3.39g、8.8mmol)、对甲苯胺(化合物I-D、0.429g、4.0mmol)、Pd2(dba)3(36.7mg、0.03mmol)、SPhos(32.8mg、0.08mmol)、tBuONa(1.15g、12mmol)和甲苯(15ml)的烧瓶加热至90℃，搅拌12小时。将反应溶液冷却至室温，使用填充有Florisil的短柱(洗脱液：甲苯)进行过滤，并用甲醇清洗，由此得到5-氯-N1-(3-氯-5-二(对甲苯基氨基苯基))-N1,N3,N3-三对甲苯基苯-1,3-二胺(化合物I-K)(2.76g、收率为96％)。
Figure BDA0003119098330002032
通过NMR测定来确认所得化合物的结构。
1H-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝2.27(s,15H)、6.45(s,2H)、6.47(s,2H)、6.53(s,2H)、6.90-6.92(m,10H)、7.03-7.05(m,10H).
在氮气气氛下，将装有化合物I-K(2.88g、4.0mmol)、三甲苯基硼酸(化合物I-F、3.28g、20mmol)、Pd2(dba)3(0.330g、0.36mmol)、SPhos(0.345g、0.84mmol)、tBuOK(2.69g、24mmol)、tBuOH(40ml)的烧瓶加热至80℃，加热搅拌24小时。将反应溶液冷却至室温，使用水和甲苯进行萃取。其后，馏去溶剂而得到粗产物。通过用甲醇清洗所得粗产物，从而得到N3-(5-(二对甲苯基氨基)-2’,4’,6’-三甲基-[1,1’-联苯]-3-基)-2’,4’,6’-三甲基-N3,N5,N5-三对甲苯基-[1,1’-联苯基]-3-胺(化合物I-M)(2.94g、收率为83％)。
Figure BDA0003119098330002041
通过NMR测定来确认所得化合物的结构。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ＝1.98(s,12H)、2.26(s,6H)、2.27(s,3H)、2.29(s,6H)、6.29(s,2H)、6.57(s,2H)、6.78(t,2H)、6,84(s,4H)、6.89(d,4H)、7.06(t,8H).
将装有化合物I-M(180.3mg、0.20mmol)和三碘化硼(0.627g、1.6mmol)、1,2,4-三氯苯(2.0ml)的施兰克瓶加热至150℃，加热搅拌20小时。将反应溶液冷却至室温，将磷酸缓冲溶液(pH7)添加至反应混合物中，分离水层，并用二氯甲烷进行萃取。其后，馏去反应溶液而得到粗产物。使用制备薄层色谱(PTLC)(展开溶剂：己烷/甲苯＝3/1(容量比))、凝胶渗透色谱(GPC)(洗脱液：1,2-二氯乙烷)对所得粗产物进行精制，由此得到化合物(1-28)(3.21mg、收率为2％)。
Figure BDA0003119098330002051
通过NMR测定来确认所得化合物的结构。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ＝1.72(m,12H)、2.24(s,6H)、2.48(s,6H)、2.68(s,6H)、3.03(s,3H)、6.39(s,2H)、6.47(m,4H)、6.99(d,2H)、7.28(m,6H)、7.39-7.40(m,6H)、9.17(s,2H)、9.51(s,2H).
11B-NMR(160MHz,CDCl3)：δ＝39.2
需要说明的是，经再验证的结果，化合物(1-28)的结构有可能具有如下述式(1-28’)那样地邻接的两个苯环(相当于式(2)中的a环)借助单键而键合的结构。
Figure BDA0003119098330002052
合成例(3)
化合物(1-232)：7,10-二(三甲苯基)-18-甲基-3,14-二邻甲苯基-5,12-二氧杂-8b-氮杂-16b,19b-二硼蒽并[1,9-ab]苯并[j]苝的合成
Figure BDA0003119098330002053
将装有2’,4’,6’-三甲基-5-((2’-甲基-[1,1’-联苯]-3-基)氧基)-N-(对甲苯基)-N-(2’,4’,6’-三甲基-5-((2’-甲基-[1,1’-联苯]-3-基)氧基)-[1,1’-联苯]-3-基)-[1,1’-联苯基]-3-胺(化合物I-N、1.98g、2.3mmol)、三碘化硼(7.05g、18mmol)、1,2,4-三氯苯(20ml)的施兰克瓶加热至150℃，加热搅拌40小时。将反应溶液冷却至室温，将磷酸缓冲溶液(pH7)添加至反应混合物中，分离水层，用二氯甲烷进行萃取。其后，馏去反应溶液而得到粗产物。通过使用了硅胶的短柱(洗脱液：己烷、甲苯)对所得粗产物进行精制后，使用乙腈对所得残渣进行清洗(2次)。其后，使用制备GPC(洗脱液：二氯乙烷)、硅胶柱(洗脱液：己烷/甲苯＝5/1(容量比))、乙腈进行清洗，由此得到化合物(1-232)(58.0mg、收率为3％)。
Figure BDA0003119098330002061
通过NMR测定来确认所得化合物的结构。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ＝1.85(s,6H)、1.88(s,6H)、2.35(s,6H)、2.41(s,6H)、2.75(s,3H)、6.86(s,2H)、6.95(s,2H)、7.03(s,2H)、7.31-7.44(m,10H)、7.57(s,2H)、7.68(s,2H)、8.65(d,2H)、8.82(s,2H).
11B-NMR(160MHz,CDCl3)：δ＝39.4.
合成例(4)
化合物(1-2023)：3,15-双(3,5-二甲基苯基)-1,17-二(三甲苯基)-5,9,13-三甲基-3,15-二氢-3,7c2,15-三氮杂-7b,10b-二硼三苯并[a,l,op]芴并[2,1,9,8,7-defghi]并四苯的合成
Figure BDA0003119098330002071
将装有N3-(3,5-二甲基苯基)-N5-(5-((3,5-二甲基苯基)(间甲苯基)氨基)-2’,4’,6’-三甲基-[1,1’-联苯]-3-基)-2’,4’,6’-三甲基-N3-(间甲苯基)-N5-(对甲苯基)-[1,1’-联苯基]-3,5-二胺(0.274g、0.29mmol)、三碘化硼(0.470g、1.2mmol)、1,2,4-三氯苯(3.0ml)的施兰克瓶加热至150℃，加热搅拌20小时。将反应溶液冷却至室温，将磷酸缓冲溶液(pH7)添加至反应混合物中，分离水层，用二氯甲烷进行萃取。其后，馏去反应溶液而得到粗产物。用乙腈、二氯乙烷、甲苯和辛烷清洗所得粗产物，由此得到化合物(1-2023)(11.0mg、收率为4％)。
Figure BDA0003119098330002072
通过NMR测定和质谱测定来确认所得化合物的结构。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ＝1.74(s,12H)、2.24(s,6H)、2.39(s,12H)、2.44(s,6H)、2.99(s,3H)、6.39(s,2H)、6.48(s,4H)、6.89(s,2H)、7.01(s,4H)、7.14(s,2H)、7.29(d,2H)、9.25(d,2H)、9.47(s,2H).
LOWMS(MALDI-TOF/MS)m/z[M]+calcd for C67H59B2N3 927.49；observed 927.73
通过适当变更原料的化合物，并利用基于上述合成例的方法，能够合成本发明的其它多环芳香族化合物。
接着，针对本发明化合物的基础物性的评价以及使用了本发明化合物的有机EL元件的制作和评价进行记载。
<基础物性的评价>
样品的准备
对作为评价对象的化合物的吸收特性和发光特性(荧光和磷光)进行评价时，存在将化合物溶解于溶剂并在溶剂中进行评价的情况和在薄膜状态下进行评价的情况。进而，在薄膜状态下进行评价时，根据化合物在有机EL元件中的使用方式，存在仅将化合物薄膜化来评价的情况和将化合物分散在适当的基质材料中并薄膜化来评价的情况。
作为基质材料，可以使用市售的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等。分散在PMMA中的薄膜样品可通过例如使PMMA和作为评价对象的化合物溶解在甲苯中，然后利用旋涂法在石英制的透明支承基板(10mm×10mm)上形成薄膜来制作。
此外，以下记载基质材料为主体材料时的薄膜样品的制作方法。将石英制的透明支承基板(10mm×10mm×1.0mm)固定于市售的蒸镀装置(长州产业公司制)的基板支架，安装装有主体材料的钼制蒸镀用舟、装有掺杂材料的钼制蒸镀用舟。接着，将真空槽减压至5×10-4Pa，将装有主体材料的蒸镀用舟和装有掺杂材料的蒸镀用舟同时加热，以形成适当膜厚的方式进行蒸镀，形成主体材料与掺杂材料的混合薄膜。根据主体材料与掺杂材料的设定重量比来控制蒸镀速度。
吸收特性和发光特性的评价
吸收光谱的测定使用紫外可见近红外分光光度计((株)岛津制作所、UV-2600)来进行。此外，荧光光谱或磷光光谱的测定使用分光荧光光度计(日立HITECH公司制、F-7000)来进行。
对于荧光光谱的测定，在室温下利用适当的激发波长进行激发，测定光致发光。对于磷光光谱的测定，使用附带的冷却单元，在将前述样品浸渍于液态氮的状态(温度为77K)下进行测定。为了观测磷光光谱，使用光学斩波器来调整从激发光照射起至测定开始为止的延迟时间。样品利用适当的激发波长进行激发，测定光致发光。
此外，使用绝对PL量子收率测定装置(Hamamatsu Photonics公司制、C9920-02G)来测定荧光量子收率(PLQY)。
荧光寿命(延迟荧光)的评价
使用荧光寿命测定装置(Hamamatsu Photonics公司制、C11367-01)，以300K测定荧光寿命。在利用适当的激发波长测得的最大发光波长处测定荧光寿命快的成分和荧光寿命慢的成分。在发出荧光的一般有机EL材料的室温中的荧光寿命测定中，几乎不会因热所导致的三重态成分的失活而观测到源自磷光的三重态成分所参与的慢的成分。在作为评价对象的化合物中观测到慢的成分时，表示激发寿命长的三重态能量因热活化而向单重态能量移动，并以延迟荧光的形式被观测到。
能隙(Eg)的计算
由通过前述方法得到的吸收光谱的长波长末端A(nm)，通过Eg＝1240/A来计算。
ES、ET和ΔEST的计算
单重态激发能量(ES)由荧光光谱的最大发光波长B(nm)通过ES＝1240/B来计算。此外，三重态激发能量(ET)由磷光光谱的最大发光波长C(nm)通过ET＝1240/C来计算。
ΔEST利用ES与ET的能量差ΔEST＝ES-ET来定义。此外，ΔEST也可以利用例如"Purely organic electroluminescent material realizing 100％conversion fromelectricity to light",H.Kaji,H.Suzuki,T.Fukushima,K.Shizu,K.Katsuaki,S.Kubo,T.Komino,H.Oiwa,F.Suzuki,A.Wakamiya,Y.Murata,C.Adachi,Nat.Commun.2015,6,8476.中记载的方法来计算。
化合物(1-230)的基础物性的评价
Figure BDA0003119098330002101
[稀溶液的吸收和发光特性]
经测定的结果，能够获得吸收峰波长为482nm、荧光峰波长为503nm、荧光峰的半值宽度为33nm、PLQY为99％以上的天蓝色～绿色且半值宽度狭窄的发光(图2和图3)。
[稀溶液的延迟荧光寿命]
测量化合物(1-230)的甲苯溶液中的延迟荧光寿命。根据5.0～40nsec的衰减曲线计算荧光寿命tau(prompt)的结果，为6.4nsec(图4)。此外，由6.0～25μsec的衰减曲线计算延迟荧光寿命tau(Delay)的结果，为7.7μsec(图5)。由此，使用J.Am.Chem.Soc.2014,136,18070-18081和Nat.Commun.2015,6,8476.中记载的方法，估算ΔEST为0.14eV。
综上所述，化合物(1-230)的半值宽度狭窄、能够获得高的PLQY，并且具有小的ΔEST和小的tau(delay)，因此，能够期待作为热活化延迟荧光材料。
化合物(1-232)的基础物性的评价
Figure BDA0003119098330002102
[稀溶液的吸收和发光特性]
经测定的结果，能够获得吸收峰波长为482nm、荧光峰波长为504nm、荧光峰的半值宽度为31nm、PLQY为94％的天蓝色～绿色且半值宽度狭窄的发光。
[稀溶液的延迟荧光寿命]
测量化合物(1-232)的甲苯溶液中的延迟荧光寿命。根据4.6～40nsec的衰减曲线计算荧光寿命tau(prompt)的结果，为5.7nsec。此外，由5.8～6.6μsec的衰减曲线计算延迟荧光寿命tau(Delay)的结果，为1.8μsec。由此，使用J.Am.Chem.Soc.2014,136,18070-18081和Nat.Commun.2015,6,8476.中记载的方法，估算ΔEST为0.11eV。
综上所述，化合物(1-232)的半值宽度狭窄、能够获得高的PLQY，并且具有小的ΔEST和小的tau(delay)，因此，能够期待作为热活化延迟荧光材料。
比较化合物1的基础物性的评价
将国际公开第2015/102118号公报中公开的式(1-401)的化合物作为比较化合物1，评价基础物性。
Figure BDA0003119098330002111
[分散膜的吸收和发光特性]
经测定的结果，能够获得吸收峰波长为439nm、荧光峰波长为456nm、磷光峰波长为492nm、荧光峰的半值宽度为36nm、PLQY为86％的、深蓝色且半值宽度狭窄的发光(图6)。此外，根据荧光峰波长和磷光峰波长算出ΔEST为0.20eV。
[分散膜的延迟荧光寿命]
由将比较化合物1以1重量％的浓度分散至PMMA而制作的薄膜测量延迟荧光寿命。由100～250μsec的衰减曲线计算延迟荧光寿命tau(Delay)的结果，为94μsec(图7)。
综上可知：比较化合物1的tau(delay)极大，作为利用了TADF的有机EL元件的发光材料是不优选的。此外，ΔEST较小，因此，通过改进元件构成也有可能表现出TADF，但预料其会形成衰减(roll off)大、性能差的元件。
以下总结基础物性的评价结果。
[表1]
Figure BDA0003119098330002121
<有机EL元件的评价>
如上所述，本发明的化合物具有充分良好的PLQY和非常小的tau(delay)，半值宽度狭窄且发出深蓝色的光，因此，适合作为利用TADF机理的有机EL元件的掺杂物。
评价项目和评价方法
作为评价项目，有驱动电压(V)、发光波长(nm)、CIE色度(x,y)、外量子效率(％)、发光光谱的最大波长(nm)、半值宽度(nm)和衰减(roll-off)等。这些评价项目可以使用适当的发光亮度时的值。
发光元件的量子效率有内量子效率和外量子效率，内量子效率表示以电子(或空穴)的形式向发光元件的发光层中注入的外部能量纯粹被转化成光子的比例。另一方面，外量子效率基于该光子被释放至发光元件外部的量来计算，在发光层中产生的光子的一部分被发光元件的内部吸收或者持续被反射，不向发光元件的外部释放，因此，外量子效率与内量子效率相比变低。
光谱辐射亮度(发光光谱)和外量子效率的测定方法如下所示。通过使用Advantest公司制的电压/电流发生器R6144来施加电压而使元件发光。使用TOPCON公司制的光谱辐射亮度计SR-3AR，从与发光面垂直的方向测定可见光区域的光谱辐射亮度。假设发光面为完全扩散面，通过测得的各波长成分的光谱辐射亮度的值除以波长能量并乘以π而得的数值是各波长中的光子数。接着，在所观测的全部波长区域中累计光子数，作为从元件释放的总光子数。将施加电流值除以基本电荷而得的数值作为向元件中注入的载流子数，从元件中释放的总光子数除以向元件中注入的载流子数而得的数值为外量子效率。此外，发光光谱的半值宽度作为以最大发光波长作为中心、其强度达到50％的上下的波长间的宽度来求出。
衰减是指对元件施加电压时，效率随着电压的施加而降低的现象，小是优选的。在TADF元件中，掺杂物或辅助掺杂物的tau(delay)大时，衰减变大，tau(delay)小时，衰减变小。作为衰减程度的比较和评价方法，可通过对任意两点的亮度或电流密度时的效率进行对比来评价。优选效率高且衰减也小。
(1)蒸镀型有机EL元件
制作有机EL元件，施加电压来测定电流密度、亮度、色度和外量子效率等。作为所制作的有机EL元件的构成，选择以下的构成A(表2)、构成B(表3)、构成C(表4)和构成D(表5)这四种来进行评价。构成A～D均是适合热活化型延迟荧光用材料的构成。构成A是文献(Adv.Mater.2016,28,2777-2781)中示出的可期待高效率的元件构成。构成B是文献(Scientific Reports,6,2016,22463)中示出的可期待较高效率和长时间驱动稳定性的元件构成。构成C是文献(Thin Solid Films,619,2016,120-124)中示出的、符合与构成A不同的主体材料的元件构成。构成D是在2018年6月21日和22日主办的有机EL研讨会第26次例会中以发表编号S4-2进行发表的可期待长寿命的元件构成。其中，本发明的化合物的应用不限定于这些构成，各层的膜厚、构成材料可根据本发明化合物的基础物性来适当变更。
[表2]
(有机EL元件的构成A)
Figure BDA0003119098330002141
表2中，“NPD”为N,N’-二苯基-N,N’-二萘基-4,4’-二氨基联苯，“TcTa”为4,4’,4”-三(N-咔唑基)三苯基胺，“mCP”为1,3-双(N-咔唑基)苯，“mCBP”为3,3’-双(N-咔唑基)-1,1’-联苯，“TSPO1”为二苯基-[4-(三苯基甲硅烷基)苯基]氧化膦。以下示出化学结构。
Figure BDA0003119098330002142
<实施例A1>
<构成A：以化合物(1-230)作为掺杂物的元件>
将通过溅射而成膜为200nm厚的ITO研磨至50nm而得的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(OPTOSCIENCE公司制)作为透明支承基板。将该透明支承基板固定于市售的蒸镀装置(长州产业公司制)的基板支架，安装分别装有NPD、TcTa、mCP、mCBP、化合物(1-230)和TSPO1的钽制蒸镀用舟、分别装有LiF和铝的氮化铝制蒸镀用舟。
在透明支承基板的ITO膜上依次形成下述各层。将真空槽减压至5×10-4Pa，首先，将NPD加热并以膜厚达到40nm的方式进行蒸镀，接着，将TcTa加热并以膜厚达到15nm的方式进行蒸镀，形成包含两层的空穴层。接着，将mCP加热并以膜厚达到15nm的方式进行蒸镀，形成电子阻挡层。接着，将mCBP与化合物(1-230)同时加热，并以膜厚达到20nm的方式进行蒸镀，形成发光层。以mCBP与化合物(1-230)的重量比达到约99:1的方式调整蒸镀速度。接着，将TSPO1加热并以膜厚达到40nm的方式进行蒸镀，形成电子输送层。各层的蒸镀速度为0.01～1nm/秒。其后，将LiF加热并以膜厚达到1nm的方式且以0.01～0.1nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀，接着，将铝加热并以膜厚达到100nm的方式进行蒸镀，形成阴极，从而得到有机EL元件。此时，以铝的蒸镀速度达到1～10nm/秒的方式进行调节。
将ITO电极作为阳极且将铝电极作为阴极，施加直流电压，测定亮度、色度和外量子效率等。
<实施例A2>
<构成A：以化合物(1-28)作为掺杂物的元件>
通过将实施例A1中的化合物(1-230)替换成化合物(1-28)，从而与实施例A1同样操作，得到有机EL元件。
[表3]
(有机EL元件的构成B)
Figure BDA0003119098330002151
表3中，“HAT-CN”为1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲六甲腈，“Tris-PCz”为9,9’,9”-三苯基-9H,9H’,9H”-3,3’,6’,3”-三联咔唑，“T2T”为2,4,6-三[[1,1’-联苯]-3-基]-1,3,5-三嗪，“BPy-TP2”为2,7-二([2,2’-联吡啶]-5-基)苯并菲。以下示出化学结构。
Figure BDA0003119098330002161
<实施例B1>
<构成B：将化合物(1-230)用于掺杂物的元件>
将通过溅射而成膜的ITO研磨至50nm而得的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(OPTOSCIENCE公司)作为透明支承基板。将该透明支承基板固定于市售的蒸镀装置(长州产业公司)的基板支架，安装分别装有HAT-CN、Tris-PCz、mCBP、化合物(1-230)、T2T和BPy-TP2的钽制蒸镀用坩埚、分别装有LiF和铝的氮化铝制蒸镀用坩埚。
在透明支承基板的ITO膜上依次形成下述各层。将真空槽减压至2.0×10-4Pa，首先，将HAT-CN加热并以膜厚达到10nm的方式进行蒸镀，接着，将Tris-PCz加热并以膜厚达到30nm的方式进行蒸镀，由此形成包含两层的空穴层。接着，将mCBP和化合物(1-230)同时加热，并以膜厚达到30nm的方式进行蒸镀，形成发光层。以mCBP与化合物(1-230)的重量比达到约90:10的方式调节蒸镀速度。接着，将T2T加热并以膜厚达到10nm的方式进行蒸镀，接着，将BPy-TP2以达到30nm的方式进行蒸镀，形成包含两层的电子输送层。各层的蒸镀速度为0.01～1nm/秒。其后，将LiF加热并以膜厚达到1nm的方式且以0.01～0.1nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀，接着，将铝加热并以膜厚达到100nm的方式且以0.1～2nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀，形成阴极，由此能够获得有机EL元件。
<实施例B2>
<构成B：以化合物(1-28)作为掺杂物的元件>
通过将实施例B1中的化合物(1-230)替换成化合物(1-28)，从而与实施例B1同样操作，得到有机EL元件。
[表4]
(有机EL元件的构成C)
Figure BDA0003119098330002171
表4中，“2CzBN”为3,4-二(9H-咔唑-9-基)苯甲腈。以下示出化学结构。
Figure BDA0003119098330002172
<实施例C1>
<构成C：将化合物(1-230)用于掺杂物的元件>
将通过溅射而成膜的ITO研磨至50nm而得的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(OPTOSCIENCE公司)作为透明支承基板。将该透明支承基板固定于市售的蒸镀装置(长州产业公司)的基板支架，安装分别装有HAT-CN、Tris-PCz、mCP、2CzBN、化合物(1-230)和BPy-TP2的钽制蒸镀用坩埚、装有LiF和铝的氮化铝制蒸镀用坩埚。
在透明支承基板的ITO膜上依次形成下述各层。将真空槽减压至2.0×10-4Pa，首先，将HAT-CN加热并以膜厚达到10nm的方式进行蒸镀，接着，将Tris-PCz加热并以膜厚达到25nm的方式进行蒸镀，接着，将mCP加热并以达到10nm的方式进行蒸镀，由此形成包含3层的空穴层。接着，将2CzBN与化合物(1-230)同时加热，并以膜厚达到30nm的方式进行蒸镀，形成发光层。以2CzBN与化合物(1-230)的重量比约为90:10的方式调节蒸镀速度。接着，将2CzBN加热并以膜厚达到10nm的方式进行蒸镀，接着，将BPy-TP2以达到40nm的方式进行蒸镀，形成包含两层的电子输送层。各层的蒸镀速度为0.01～1nm/秒。其后，将LiF加热并以膜厚达到1nm的方式且以0.01～0.1nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀，接着，将铝加热并以膜厚达到100nm的方式且以0.1～2nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀，形成阴极，由此能够获得有机EL元件。
<实施例C2>
<构成C：以化合物(1-28)作为掺杂物的元件>
通过将实施例C1中的化合物(1-230)替换成化合物(1-28)，从而与实施例C1同样操作，得到有机EL元件。
[表5]
(有机EL元件的构成D)
Figure BDA0003119098330002181
表5中，“SF3-TRZ”为2-(9,9’-螺二芴-3-基)-4,6-二苯基嘧啶、“Liq”为8-羟基喹啉锂。以下示出化学结构。
Figure BDA0003119098330002191
<实施例D1>
<构成D：将化合物(1-230)用于掺杂物的元件>
将通过溅射而成膜的ITO研磨至50nm而得的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(OPTOSCIENCE公司)作为透明支承基板。将该透明支承基板固定于市售的蒸镀装置(长州产业公司)的基板支架，安装分别装有HAT-CN、Tris-PCz、mCBP、化合物(1-230)、SF3-TRZ和Liq的钽制蒸镀用坩埚、装有铝的氮化铝制蒸镀用坩埚。
在透明支承基板的ITO膜上依次形成下述各层。将真空槽减压至2.0×10-4Pa，首先，将HAT-CN加热并以膜厚达到10nm的方式进行蒸镀，接着，将Tris-PCz加热并以膜厚达到30nm的方式进行蒸镀，由此形成包含两层的空穴层。接着，将mCBP加热并以达到5nm的方式进行蒸镀，由此形成电子阻挡层。接着，将mCBP与化合物(1-230)同时加热，并以膜厚达到30nm的方式进行蒸镀，形成发光层。以mCBP与化合物(1-230)的重量比约为90:10的方式调节蒸镀速度。接着，将SF3-TRZ加热并以膜厚达到10nm的方式进行蒸镀，由此形成空穴阻挡层。接着，将SF3-TRZ与Liq同时加热，并以膜厚达到50nm的方式进行蒸镀，形成电子输送层。以SF3-TRZ与Liq的重量比约为70:30的方式调节蒸镀速度。各层的蒸镀速度为0.01～1nm/秒。其后，将Liq加热并以膜厚达到2nm的方式且以0.01～0.1nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀，接着，将铝加热并以膜厚达到100nm的方式且以0.1～2nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀，形成阴极，由此能够获得有机EL元件。
<实施例D2>
<构成D：以化合物(1-28)作为掺杂物的元件>
通过将实施例D1中的化合物(1-230)替换成化合物(1-28)，从而与实施例D1同样操作，得到有机EL元件。
(2)涂布型有机EL元件
接着，针对涂布形成有机层而得到的有机EL元件进行说明。
<高分子主体化合物：SPH-101的合成>
按照国际公开第2015/008851号中记载的方法，合成SPH-101。得到在M1的旁边键合有M2或M3的共聚物，根据投料比推测各单元为50:26:24(摩尔比)。
Figure BDA0003119098330002201
<高分子空穴输送化合物：XLP-101的合成>
按照日本特开2018-61028号公报中记载的方法，合成XLP-101。得到在M7的旁边键合有M2或M3的共聚物，根据投料比推测各单元为40:10:50(摩尔比)。
Figure BDA0003119098330002211
<实施例T1～T9>
制备形成各层的材料的涂布用溶液，制作涂布型有机EL元件。
<实施例T1～T3的有机EL元件的制作>
将有机EL元件中的各层的材料构成示于表6。
[表6]
Figure BDA0003119098330002221
以下示出表6中的“ET”的结构。
Figure BDA0003119098330002222
<发光层形成用组合物(1)的制备>
通过将下述成分搅拌至形成均匀溶液来制备发光层形成用组合物(1)。将制备的发光层形成用组合物旋涂于玻璃基板，在减压下进行加热干燥，由此，得到无膜缺陷且平滑性优异的涂布膜。
Figure BDA0003119098330002223
需要说明的是，化合物(A)是通式(1)所示的多环芳香族化合物、以前述多环芳香族化合物作为单体(即，该单体具有反应性取代基)并使其高分子化而得的高分子化合物、或者使该高分子化合物进一步交联而得的高分子交联体。用于获得高分子交联体的高分子化合物具有交联性取代基。
<PEDOT:PSS溶液>
使用市售的PEDOT:PSS溶液(Clevios(TM)P VP AI4083、PEDOT:PSS的水分散液、Heraeus Holdings公司制)。
Figure BDA0003119098330002231
<OTPD溶液的制备>
使OTPD(LT-N159、Luminescence Technology Corp制)和IK-2(光阳离子聚合引发剂、SAN-APRO公司制)溶解于甲苯，制备OTPD浓度为0.7重量％、IK-2浓度为0.007重量％的OTPD溶液。
Figure BDA0003119098330002232
<XLP-101溶液的制备>
使XLP-101以0.6重量％的浓度溶解于二甲苯，制备0.7重量％的XLP-101溶液。
<PCz溶液的制备>
使PCz(聚乙烯基咔唑)溶解于二氯苯，制备0.7重量％的PCz溶液。
Figure BDA0003119098330002233
<实施例T1>
在将ITO蒸镀至150nm厚的玻璃基板上旋涂PEDOT:PSS溶液，并在200℃的加热板上烧成1小时，由此成膜为膜厚40nm的PEDOT:PSS膜(空穴注入层)。接着，旋涂OTPD溶液，并在80℃的加热板上干燥10分钟后，用曝光机以100mJ/cm2的曝光强度进行曝光，在100℃的加热板上烧成1小时，由此成膜为不溶于溶液的膜厚30nm的OTPD膜(空穴输送层)。接着，旋涂发光层形成用组合物(1)，在120℃的加热板上烧成1小时，由此成膜为膜厚20nm的发光层。
将所制作的多层膜固定于市售的蒸镀装置(昭和真空公司制)的基板支架，安装装有ET的钼制蒸镀用舟、装有LiF的钼制蒸镀用舟、装有铝的钨制蒸镀用舟。将真空槽减压至5×10-4Pa后，将ET加热并以膜厚达到30nm的方式进行蒸镀，形成电子输送层。形成电子输送层时的蒸镀速度设为1nm/秒。其后，将LiF加热并以膜厚达到1nm且以0.01～0.1nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀。接着，将铝加热并以膜厚达到100nm的方式进行蒸镀，形成阴极。如此操作而得到有机EL元件。
<实施例T2>
利用与实施例T1相同的方法，得到有机EL元件。需要说明的是，空穴输送层通过旋涂XLP-101溶液，并在200℃的加热板上烧成1小时而成膜为膜厚30nm的膜。
<实施例T3>
利用与实施例T1相同的方法，得到有机EL元件。需要说明的是，空穴输送层通过旋涂PCz溶液，并在120℃的加热板上烧成1小时而成膜为膜厚30nm的膜。
<实施例T4～T6的有机EL元件的制作>
将有机EL元件中的各层的材料构成示于表7。
[表7]
Figure BDA0003119098330002251
<发光层形成用组合物(2)～(4)的制备>
通过将下述成分搅拌至形成均匀溶液来制备发光层形成用组合物(2)。
化合物(A) 0.02重量％
mCBP 1.98重量％
甲苯 98.00重量％
通过将下述成分搅拌至形成均匀溶液来制备发光层形成用组合物(3)。
化合物(A) 0.02重量％
SPH-101 1.98重量％
二甲苯 98.00重量％
通过将下述成分搅拌至形成均匀溶液来制备发光层形成用组合物(4)。
化合物(A) 0.02重量％
DOBNA 1.98重量％
甲苯 98.00重量％
表7中，“mCBP”为3,3’-双(N-咔唑基)-1,1’-联苯，“DOBNA”为3,11-二邻甲苯基-5,9-二氧杂-13b-硼杂萘并[3,2,1-de]蒽，“TSPO1”为二苯基[4-(三苯基甲硅烷基)苯基]氧化膦。以下示出化学结构。
Figure BDA0003119098330002252
<实施例T4>
在ITO成膜至45nm厚的玻璃基板上旋涂ND-3202(日产化学工业公司制)溶液后，在大气气氛下以50℃加热3分钟，进而以230℃加热15分钟，由此成膜为膜厚50nm的ND-3202膜(空穴注入层)。接着，旋涂XLP-101溶液，在氮气气氛下，在加热板上以200℃加热30分钟，由此成膜为膜厚20nm的XLP-101膜(空穴输送层)。接着，旋涂发光层形成用组合物(2)，在氮气气氛下，以130℃加热10分钟，由此成膜为20nm的发光层。
将所制作的多层膜固定于市售的蒸镀装置(昭和真空公司制)的基板支架，安装装有TSPO1的钼制蒸镀用舟、装有LiF的钼制蒸镀用舟、装有铝的钨制蒸镀用舟。将真空槽减压至5×10-4Pa后，将TSPO1加热并以膜厚达到30nm的方式进行蒸镀，形成电子输送层。形成电子输送层时的蒸镀速度设为1nm/秒。其后，将LiF加热并以膜厚达到1nm的方式且以0.01～0.1nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀。接着，将铝加热并以膜厚达到100nm的方式进行蒸镀，形成阴极。如此操作来获得有机EL元件。
<实施例T5和T6>
使用发光层形成用组合物(3)或(4)，利用与实施例T4相同的方法来获得有机EL元件。
<实施例T7～T9的有机EL元件的制作>
将有机EL元件中的各层的材料构成示于表8。
[表8]
Figure BDA0003119098330002261
<发光层形成用组合物(5)～(7)的制备>
通过将下述成分搅拌至形成均匀溶液来制备发光层形成用组合物(5)。
Figure BDA0003119098330002271
通过将下述成分搅拌至形成均匀溶液来制备发光层形成用组合物(6)。
Figure BDA0003119098330002272
通过将下述成分搅拌至形成均匀溶液来制备发光层形成用组合物(7)。
Figure BDA0003119098330002273
表8中，“2PXZ-TAZ”为10,10’-((4-苯基-4H-1,2,4-三唑-3,5-二基)双(4,1-苯基))双(10H-吩噁嗪)。以下示出化学结构。
Figure BDA0003119098330002274
<实施例T7>
在ITO成膜至45nm厚的玻璃基板上旋涂ND-3202(日产化学工业公司制)溶液后，在大气气氛下以50℃加热3分钟，进而以230℃加热15分钟，由此成膜为膜厚50nm的ND-3202膜(空穴注入层)。接着，旋涂XLP-101溶液，在氮气气氛下，在加热板上以200℃加热30分钟，由此成膜为膜厚20nm的XLP-101膜(空穴输送层)。接着，旋涂发光层形成用组合物(5)，在氮气气氛下，以130℃加热10分钟，由此成膜为20nm的发光层。
将所制作的多层膜固定于市售的蒸镀装置(昭和真空公司制)的基板支架，安装装有TSPO1的钼制蒸镀用舟、装有LiF的钼制蒸镀用舟、装有铝的钨制蒸镀用舟。将真空槽减压至5×10-4Pa后，将TSPO1加热并以膜厚达到30nm的方式进行蒸镀，形成电子输送层。形成电子输送层时的蒸镀速度设为1nm/秒。其后，将LiF加热并以膜厚达到1nm的方式且以0.01～0.1nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀。接着，将铝加热并以膜厚达到100nm的方式进行蒸镀，形成阴极。如此操作而得到有机EL元件。
<实施例T8和T9>
使用发光层形成用组合物(6)或(7)，利用与实施例T7相同的方法，得到有机EL元件。
产业上的可利用性
本发明中，通过提供具有新型结构的多环芳香族化合物，能够增加例如有机EL元件用材料等有机设备用材料的可选项。此外，通过将具有新型结构的多环芳香族化合物用作例如有机电致发光元件用材料，能够提供优异的有机EL元件等有机设备、具备其的显示装置和具备其的照明装置等。
产业上的可利用性
100 有机电致发光元件
101 基板
102 阳极
103 空穴注入层
104 空穴输送层
105 发光层
106 电子输送层
107 电子注入层
108 阴极

Claims (29)

1.一种多环芳香族化合物，其用下述通式(1)表示，
Figure FDA0003119098320000011
上述式(1)中，
A环、B环和C环各自独立地为芳环或杂芳环，这些环的至少一个氢任选被取代，
Y1各自独立地为B、P、P＝O、P＝S、Al、Ga、As、Si-R或Ge-R，所述Si-R和Ge-R的R为芳基、烷基或环烷基，
X1各自独立地为N或C-R，所述C-R的R为任选被取代的芳基、任选被取代的烷基或任选被取代的环烷基，
X2各自独立地为>O、>N-R、>C(-R)2、>S或>Se，所述>N-R的R为任选被取代的芳基、任选被取代的杂芳基、任选被取代的烷基或任选被取代的环烷基，所述>C(-R)2的R为氢、任选被取代的芳基、任选被取代的烷基或任选被取代的环烷基，且所述>N-R和/或所述>C(-R)2的R任选借助连接基团或单键而与所述A环和/或C环键合，
X1为N时，一部分或全部的邻接的两个A环彼此任选借助单键而键合，
n为1以上的整数，并且
式(1)所示化合物的至少一个氢任选被氘、氰基或卤素取代。
2.根据权利要求1所述的多环芳香族化合物，其中，A环、B环和C环各自独立地为芳环或杂芳环，这些环的至少一个氢任选被取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的二芳基氨基、取代或未取代的二杂芳基氨基、取代或未取代的芳基杂芳基氨基、取代或未取代的二芳基硼基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、或者取代甲硅烷基取代，所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，
Y1各自独立地为B、P、P＝O、P＝S、Al、Ga、As、Si-R或Ge-R，所述Si-R和Ge-R的R为芳基、烷基或环烷基，
X1各自独立地为N或C-R，所述C-R的R为任选被取代的芳基、任选被取代的烷基或任选被取代的环烷基，
X2各自独立地为>O、>N-R、>C(-R)2、>S或>Se，所述>N-R的R为任选被烷基或环烷基取代的芳基、任选被烷基或环烷基取代的杂芳基、烷基或环烷基，所述>C(-R)2的R为氢、任选被烷基或环烷基取代的芳基、烷基或环烷基，且所述>N-R和/或所述>C(-R)2的R任选借助-O-、-S-、-C(-R)2-、-Si(-R)2-或单键而与所述A环和/或C环键合，所述-C(-R)2-或-Si(-R)2-的R为氢、烷基或环烷基，
X1为N时，全部的邻接的两个A环彼此任选借助单键而键合，
n为1～5的整数，并且
式(1)所示化合物的至少一个氢任选被氘、氰基或卤素取代。
3.根据权利要求1所述的多环芳香族化合物，其用下述通式(2)表示，
Figure FDA0003119098320000021
上述式(2)中，
Ra各自独立地为氢、芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、二芳基硼基、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、三芳基甲硅烷基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基或烷基二环烷基甲硅烷基，它们的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，其中，所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，
Rb各自独立地为氢、芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、二芳基硼基、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、三芳基甲硅烷基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基或烷基二环烷基甲硅烷基，它们的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，其中，所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，并且
Rc各自独立地为氢、芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、二芳基硼基、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、三芳基甲硅烷基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基或烷基二环烷基甲硅烷基，它们的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，其中，所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，
并且，Ra、Rb和Rc之中的邻接基团任选彼此键合并与a环、b环或c环一同形成芳环或杂芳环，所形成的环的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、二芳基硼基、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、三芳基甲硅烷基、三烷基甲硅烷基、三环烷基甲硅烷基、二烷基环烷基甲硅烷基或烷基二环烷基甲硅烷基取代，这些取代基的至少一个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，其中，所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，
Y1各自独立地为B、P、P＝O、P＝S、Al、Ga、As、Si-R或Ge-R，所述Si-R和Ge-R的R为碳原子数6～12的芳基、碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基，
X1各自独立地为N或C-R，所述C-R的R为碳原子数6～12的芳基、碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基，
X2各自独立地为>O、>N-R、>C(-R)2、>S或>Se，所述>N-R的R为碳原子数6～12的芳基、碳原子数2～15的杂芳基、碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基，该芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，所述>C(-R)2的R为氢、碳原子数6～12的芳基、碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基，该芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，且所述>N-R和/或所述>C(-R)2的R任选借助-O-、-S-、-C(-R)2-、-Si(-R)2-或单键而与所述a环和/或c环键合，所述-C(-R)2-的R为氢、碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基，
X1为N时，全部的邻接的两个a环彼此任选借助单键而键合，
n为1～3的整数，并且
式(2)所示化合物的至少一个氢任选被氘、氰基或卤素取代。
4.根据权利要求3所述的多环芳香族化合物，其中，
Ra各自独立地为氢、碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基、二芳基硼基、碳原子数1～24的烷基或碳原子数3～24的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，所述二芳基硼基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，且所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，
Rb各自独立地为氢、碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基、二芳基硼基、碳原子数1～24的烷基或碳原子数3～24的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，所述二芳基硼基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，且所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，并且
Rc各自独立地为氢、碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基、二芳基硼基、碳原子数1～24的烷基或碳原子数3～24的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，所述二芳基硼基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，且所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，
并且，Ra、Rb和Rc之中的邻接基团任选彼此键合并与a环、b环或c环一同形成碳原子数9～16的芳环或碳原子数6～15的杂芳环，所形成的环的至少一个氢任选被碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基、二芳基硼基、碳原子数1～24的烷基或碳原子数3～24的环烷基取代，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，所述二芳基硼基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，且所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，
Y1各自独立地为B、P、P＝O、P＝S或Si-R，所述Si-R的R为碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，
X1各自独立地为N或C-R，所述C-R的R为碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，
X2各自独立地为>O、>N-R、>C(-R)2或>S，所述>N-R的R为碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，该芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，所述>C(-R)2的R为氢、碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，该芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，
n为1～3的整数，并且
式(2)所示化合物的至少一个氢任选被氘、氰基或卤素取代。
5.根据权利要求3所述的多环芳香族化合物，其中，Ra各自独立地为氢、碳原子数6～16的芳基、碳原子数2～20的杂芳基、二芳基氨基、二芳基硼基、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～16的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～10的芳基，所述二芳基硼基中的芳基为碳原子数6～10的芳基，且所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，
Rb各自独立地为氢、碳原子数6～16的芳基、碳原子数2～20的杂芳基、二芳基氨基、二芳基硼基、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～16的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～10的芳基，所述二芳基硼基中的芳基为碳原子数6～10的芳基，且所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，并且
Rc各自独立地为氢、碳原子数6～16的芳基、碳原子数2～20的杂芳基、二芳基氨基、二芳基硼基、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～16的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～14的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～10的芳基，所述二芳基硼基中的芳基为碳原子数6～10的芳基，且所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，
Y1各自独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X1为N，
X2各自独立地为>O、>N-R或>C(-R)2，所述>N-R的R为碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，该芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，所述>C(-R)2的R为氢、碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，该芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，
n为1～3的整数，并且
式(2)所示化合物的至少一个氢任选被氘、氰基或卤素取代。
6.根据权利要求3所述的多环芳香族化合物，其中，
Ra各自独立地为氢、碳原子数6～16的芳基、碳原子数2～20的杂芳基、二芳基氨基、二芳基硼基、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～16的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～10的芳基，所述二芳基硼基中的芳基为碳原子数6～10的芳基，且所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，
Rb各自独立地为氢、碳原子数6～16的芳基、碳原子数2～20的杂芳基、二芳基氨基、二芳基硼基、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～16的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～10的芳基，所述二芳基硼基中的芳基为碳原子数6～10的芳基，且所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，并且
Rc各自独立地为氢、碳原子数6～16的芳基、碳原子数2～20的杂芳基、二芳基氨基、二芳基硼基、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～16的环烷基，这些芳基或杂芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～10的芳基，所述二芳基硼基中的芳基为碳原子数6～10的芳基，且所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，
Y1为B，
X1为N，
X2各自独立地为>O或>N-R，所述>N-R的R为碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基，该芳基的至少一个氢任选被碳原子数1～5的烷基或碳原子数5～10的环烷基取代，
n为1或2，并且
式(2)所示化合物的至少一个氢任选被氘、氰基或卤素取代。
7.根据权利要求1所述的多环芳香族化合物，其用下述结构式中的任一者表示，
Figure FDA0003119098320000081
上述各结构式中的“Me”表示甲基。
8.一种反应性化合物，其是权利要求1～7中任一项所述的多环芳香族化合物上用反应性取代基进行取代而得的。
9.一种高分子化合物或高分子交联体，其中，所述高分子化合物是以权利要求8所述的反应性化合物作为单体并使其高分子化而得的，所述高分子交联体是使该高分子化合物进一步交联而得的。
10.一种侧基型高分子化合物或侧基型高分子交联体，其中，所述侧基型高分子化合物是主链型高分子上用权利要求8所述的反应性化合物进行取代而得的，所述侧基型高分子交联体是使该侧基型高分子化合物进一步交联而得的。
11.一种有机设备用材料，其含有权利要求1～7中任一项所述的多环芳香族化合物。
12.一种有机设备用材料，其含有权利要求8所述的反应性化合物。
13.一种有机设备用材料，其含有权利要求9所述的高分子化合物或高分子交联体。
14.一种有机设备用材料，其含有权利要求10所述的侧基型高分子化合物或侧基型高分子交联体。
15.根据权利要求11～14中任一项所述的有机设备用材料，其中，所述有机设备用材料为有机电致发光元件用材料、有机场效应晶体管用材料或有机薄膜太阳能电池用材料。
16.根据权利要求15所述的有机设备用材料，其中，所述有机电致发光元件用材料为发光层用材料。
17.一种墨组合物，其包含权利要求1～7中任一项所述的多环芳香族化合物和有机溶剂。
18.一种墨组合物，其包含权利要求8所述的反应性化合物和有机溶剂。
19.一种墨组合物，其包含主链型高分子、权利要求8所述的反应性化合物和有机溶剂。
20.一种墨组合物，其包含权利要求9所述的高分子化合物或高分子交联体，且包含有机溶剂。
21.一种墨组合物，其包含权利要求10所述的侧基型高分子化合物或侧基型高分子交联体，且包含有机溶剂。
22.一种有机电致发光元件，其具有：包含阳极和阴极的一对电极、以及配置在该一对电极之间的有机层，
所述有机层含有权利要求1～7中任一项所述的多环芳香族化合物、权利要求8所述的反应性化合物、权利要求9所述的高分子化合物或高分子交联体、或者权利要求10所述的侧基型高分子化合物或侧基型高分子交联体。
23.根据权利要求22所述的有机电致发光元件，其中，所述有机层为发光层。
24.根据权利要求23所述的有机电致发光元件，其中，所述发光层包含主体，且包含作为掺杂物的所述多环芳香族化合物、反应性化合物、高分子化合物、高分子交联体、侧基型高分子化合物或侧基型高分子交联体。
25.根据权利要求24所述的有机电致发光元件，其中，所述主体为蒽系化合物、芴系化合物或二苯并
Figure FDA0003119098320000091
系化合物。
26.根据权利要求23～25中任一项所述的有机电致发光元件，其具有配置在所述阴极与所述发光层之间的电子输送层和/或电子注入层，该电子输送层和电子注入层中的至少一者含有选自由硼烷衍生物、吡啶衍生物、荧蒽衍生物、BO系衍生物、蒽衍生物、苯并芴衍生物、氧化膦衍生物、嘧啶衍生物、咔唑衍生物、三嗪衍生物、苯并咪唑衍生物、菲绕啉衍生物和羟基喹啉系金属络合物组成的组中的至少一种。
27.根据权利要求26所述的有机电致发光元件，其中，所述电子输送层和/或电子注入层还含有选自由碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属的氧化物、碱金属的卤化物、碱土金属的氧化物、碱土金属的卤化物、稀土金属的氧化物、稀土金属的卤化物、碱金属的有机络合物、碱土金属的有机络合物和稀土金属的有机络合物组成的组中的至少一种。
28.根据权利要求23～27中任一项所述的有机电致发光元件，其中，空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层和电子注入层之中的至少一层包含：以能够形成各层的低分子化合物作为单体并使其高分子化而得的高分子化合物、或者使该高分子化合物进一步交联而得的高分子交联体、或者使能够形成各层的低分子化合物与主链型高分子反应而得的侧基型高分子化合物、或者使该侧基型高分子化合物进一步交联而得的侧基型高分子交联体。
29.一种显示装置或照明装置，其具备权利要求22～28中任一项所述的有机电致发光元件。
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