CN116096835A - 多环芳香族化合物 - Google Patents

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Abstract

一种多环芳香族化合物，包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构；(A环～C环为可经取代的芳基环，RXD为可经取代的芳基且虚线成为‑X‑而与A环键结，式(1B)所表示的部分结构在*的位置与选自由A环、B环及RXD以及另一式(1B)所表示的部分结构中的C环及RXE所组成的群组中的一个中的环的环构成原子键结，C环中虚线成为‑X‑而与所选择的所述环键结，RXE为可经取代的芳基，且虚线成为‑X‑或单键而与所选择的所述环或X键结，Y为B，X为＞N‑R(R为可经取代的芳基)，可有效用作有机器件用材料、特别是用于形成有机电致发光元件的发光层的发光层用材料。

Description

多环芳香族化合物
技术领域
本发明涉及一种多环芳香族化合物。另外，本发明涉及一种包含所述多环芳香族化合物的有机器件用材料、有机电致发光元件、以及显示装置及照明装置。
背景技术
从前，使用进行电致发光的发光元件的显示装置因可实现省电力化或薄型化而得到各种研究，进而，包含有机材料的有机电致发光(Electroluminescence)元件(在本说明书中有时表述为“有机EL元件”或仅表述为“元件”)因容易轻量化或大型化而得到积极研究。特别是，关于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，以及关于包括空穴、电子等的电荷传输能力(具有成为半导体或超导体的可能性)的有机材料的开发，迄今为止，不论是高分子化合物还是低分子化合物均得到积极研究。
有机EL元件具有如下结构，所述结构包括：包含阳极及阴极的一对电极，以及配置于所述一对电极间、且包含有机化合物的一层或多层。在包含有机化合物的层(在本说明书中有时称为“有机层”)中，有发光层，或传输或注入空穴、电子等的电荷的电荷传输/注入层等，且开发有对于这些层而言适当的各种有机材料。
其中，在专利文献1中公开有：利用硼、磷、氧、氮、硫等杂元素将芳香族环连结而成的多环芳香族化合物可有效用作有机电致发光元件等的材料。关于所述多环芳香族化合物，报告有：具有大的最高占据分子轨道(Highest Occupied Molecular Orbital，HOMO)-最低未占分子轨道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital，LUMO)间隙及高的最低激发三重态能级(ET)，并且显示出热活性型延迟荧光，因此可特别有效用作有机电致发光元件的荧光材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/102118号
发明内容
发明所要解决的问题
如上所述，作为有机EL元件中所使用的材料，开发有各种材料，但为了增加有机EL元件用材料的选择项，期望开发一种包含与从前不同的化合物的材料。本发明的课题在于提供一种可有效用作有机EL元件等的有机器件用材料的新颖材料。
解决问题的技术手段
本发明人等人为了解决所述课题而进行了努力研究，从而成功制造出作为利用硼、磷、氧、氮、硫等杂元素将芳香族环连结而成的多环芳香族化合物的新化合物。另外，发现通过将含有所述多环芳香族化合物的层配置于一对电极间来构成有机EL元件，可获得优异的有机EL元件，从而完成了本发明。即，本发明提供以下那样的多环芳香族化合物，进而提供包含以下那样的多环芳香族化合物的有机器件用材料等。
＜1＞一种多环芳香族化合物，包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构；
[化1]
Figure BDA0004113359410000021
式(1A)及式(1B)中，
A环及B环分别独立地为可经取代的芳基环或可经取代的杂芳基环，
RXD为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且虚线可成为-X-或单键而与A环键结，
RXD中，虚线也可成为-X-、-X'-或单键而与B环键结，
C环分别独立地为可经取代的芳基环或可经取代的杂芳基环，且虚线可成为-X-或单键而在(*)的位置与式(1B)所表示的部分结构所键结的环或X键结，
RXE为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且虚线可成为-X-或单键而在(*)的位置与式(1B)所表示的部分结构所键结的环或X键结，
RXE中，虚线也可成为-X-、-X'-或单键而与C环键结，
式(1B)所表示的部分结构在*的位置与选自由A环、B环及RXD以及另一式(1B)所表示的部分结构中的C环及RXE所组成的群组中的一个中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，
X'为亚芳基、亚杂芳基、或者包含亚芳基或亚杂芳基与选自由＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2及＞S所组成的群组中的一个以上的组合的二价连结基，
X及X'中的所述＞N-R的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基、可经取代的环烷基或与(*)的键结键，X及X'中的所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，＞C(-R)2及＞Si(-R)2各者中的两个R可相互键结而形成环，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与A环、B环、C环、RXD、或RXE的至少一个键结，
所述多环芳香族化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代，
所述多环芳香族化合物中的至少一个氢可经氘、氰基或卤素取代。
＜2＞根据＜1＞所述的多环芳香族化合物，其中，RXD为可经取代的芳基或可经取代的杂芳基，且虚线成为-X-而与A环键结，并且
RXE为可经取代的芳基或可经取代的杂芳基。
＜3＞根据＜2＞所述的多环芳香族化合物，其中，
所述多环芳香族化合物包含至少一个可具有取代基的含氮杂芳基环作为A环、B环、C环、RXD、或RXE。
＜4＞根据＜2＞或＜3＞所述的多环芳香族化合物，包含两个式(1B)所表示的部分结构，
其中一个式(1B)所表示的部分结构中，
在*的位置与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以B环和C环经由-X-键结的方式与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以B环和RXE经由-X-键结的方式与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
另一个式(1B)所表示的部分结构中，
在*的位置与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以RXD和C环经由-X-键结的方式与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以RXD和RXE经由-X-键结的方式与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结。
＜5＞根据＜4＞所述的多环芳香族化合物，由下述式表示；
[化2]
Figure BDA0004113359410000031
式中，
Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，所述＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且可通过连结基而相互键结，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与和包含所述R的X所直接键结的任一碳原子邻接的Z键结，
Z分别独立地为-C(-RZ)＝或-N＝，相邻的两个Z可被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、-S-或-Se-，
RZ分别独立地为氢或取代基，RZ中邻接的基彼此可键结并与所述RZ所键结的环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环可经取代，
所述多环芳香族化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代，
所述多环芳香族化合物中的至少一个氢可经氘、氰基或卤素取代。
＜6＞根据＜5＞所述的多环芳香族化合物，由下述任一式表示。
[化3]
Figure BDA0004113359410000041
式中，Me为甲基，tBu为叔丁基。
＜7＞根据＜2＞或＜3＞所述的多环芳香族化合物，
包含两个式(1B)所表示的部分结构，
在任一式(1B)所表示的部分结构中均为：RXE中，虚线成为-X-或单键而与C环键结，
其中一个式(1B)所表示的部分结构中，
在*的位置与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以B环和C环经由-X-键结的方式与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
另一个式(1B)所表示的部分结构中，
在*的位置与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以RXD和C环经由-X-键结的方式与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结。
＜8＞根据＜7＞所述的多环芳香族化合物，由下述式表示；
[化4]
Figure BDA0004113359410000051
式中，
Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，所述＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且可通过连结基而相互键结，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与和包含所述R的X所直接键结的任一碳原子邻接的Z键结，
Z分别独立地为-C(-RZ)＝或-N＝，相邻的两个Z可被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、-S-或-Se-，
RZ分别独立地为氢或取代基，RZ中邻接的基彼此可键结并与所述RZ所键结的环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环可经取代，
所述多环芳香族化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代，
所述多环芳香族化合物中的至少一个氢可经氘、氰基或卤素取代。
＜9＞根据＜8＞所述的多环芳香族化合物，由下述式表示；
[化5]
Figure BDA0004113359410000061
式中，Me为甲基。
＜10＞根据＜7＞所述的多环芳香族化合物，由下述式表示；
[化6]
Figure BDA0004113359410000062
式中，
Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，所述＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且可通过连结基而相互键结，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与和包含所述R的X所直接键结的任一碳原子邻接的Z键结，
Z分别独立地为-C(-RZ)＝或-N＝，相邻的两个Z可被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、-S-或-Se-，且至少一个Z为-N＝，
RZ分别独立地为氢或取代基，RZ中邻接的基彼此可键结并与所述RZ所键结的环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环可经取代，
所述多环芳香族化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代，
所述多环芳香族化合物中的至少一个氢可经氘、氰基或卤素取代。
＜11＞根据＜2＞或＜3＞所述的多环芳香族化合物，包含两个式(1B)所表示的部分结构，
在其中一个式(1B)所表示的部分结构中，RXE中，虚线成为-X-或单键而与C环键结，
在*的位置与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以B环和C环经由-X-键结的方式与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
另一个式(1B)所表示的部分结构中，
在*的位置与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以RXD和C环经由-X-键结的方式与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以RXD和RXE经由-X-键结的方式与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结。
＜12＞根据＜11＞所述的多环芳香族化合物，由下述式表示；
[化7]
Figure BDA0004113359410000071
式中，
Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，其中，至少一个X为＞O或＞S，所述＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，＞C(-R)2及＞Si(-R)2各者中的两个R可相互键结而形成环，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与和包含所述R的X所直接键结的任一碳原子邻接的Z键结，
Z分别独立地为-C(-RZ)＝或-N＝，相邻的两个Z可被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、-S-或-Se-，
RZ分别独立地为氢或取代基，RZ中邻接的基彼此可键结并与所述RZ所键结的环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环可经取代，
所述多环芳香族化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代，
所述多环芳香族化合物中的至少一个氢可经氘、氰基或卤素取代。
＜13＞根据＜12＞所述的多环芳香族化合物，由下述任一式表示；
[化8]
Figure BDA0004113359410000081
式中，Me为甲基。
＜14＞根据＜1＞所述的多环芳香族化合物，由下述任一式表示。
[化9]
Figure BDA0004113359410000082
＜15＞根据技术方案2或3所述的多环芳香族化合物，包括两个式(1B)所表示的部分结构，
在任一式(1B)所表示的部分结构中，均为：
RXE中，虚线成为-X-或单键而与C环键结，
在*的位置与A环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
将A环与B环键结的X及将A环与RXD键结的X均为通过单键而与C环键结的氮原子。
＜16＞根据＜15＞所述的多环芳香族化合物，由下述式表示；
[化10]
Figure BDA0004113359410000091
式中，
Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，所述＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，＞C(-R)2及＞Si(-R)2各者中的两个R可相互键结而形成环，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与和包含所述R的X所直接键结的任一碳原子邻接的Z键结，
Z分别独立地为-C(-RZ)＝或-N＝，相邻的两个Z可被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、-S-或-Se-，
RZ分别独立地为氢或取代基，RZ中邻接的基彼此可键结并与所述RZ所键结的环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环可经取代，
所述多环芳香族化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代，
所述多环芳香族化合物中的至少一个氢可经氘、氰基或卤素取代。
＜17＞根据＜16＞所述的多环芳香族化合物，由下述任一式表示。
[化11]
Figure BDA0004113359410000101
式中，tBu为叔丁基。
＜18＞一种反应性化合物，在根据＜1＞至＜17＞中任一项所述的多环芳香族化合物中取代有反应性取代基而成。
＜19＞一种高分子化合物或高分子交联体，所述高分子化合物是使根据＜18＞所述的反应性化合物作为单体进行高分子化而成，所述高分子交联体是使所述高分子化合物进一步交联而成。
＜20＞一种悬挂型高分子化合物或悬挂型高分子交联体，所述悬挂型高分子化合物是在主链型高分子中使根据＜18＞所述的反应性化合物进行取代而成，所述悬挂型高分子交联体是使所述悬挂型高分子化合物进一步交联而成。
＜21＞一种有机器件用材料，含有根据＜1＞至＜17＞中任一项所述的多环芳香族化合物。
＜22＞一种有机器件用材料，含有根据＜18＞所述的反应性化合物。
＜23＞一种有机器件用材料，含有根据＜19＞所述的高分子化合物或高分子交联体。
＜24＞一种有机器件用材料，含有根据＜20＞所述的悬挂型高分子化合物或悬挂型高分子交联体。
＜25＞根据＜21＞至＜24＞中任一项所述的有机器件用材料，其中，所述有机器件用材料为有机电致发光元件用材料、有机场效晶体管用材料或有机薄膜太阳电池用材料。
＜26＞根据＜25＞所述的有机器件用材料，其中，所述有机电致发光元件用材料为发光层用材料。
＜27＞一种组合物，包含根据＜1＞至＜17＞中任一项所述的多环芳香族化合物、以及有机溶媒。
＜28＞一种组合物，包含根据＜18＞所述的反应性化合物、以及有机溶媒。
＜29＞一种组合物，包含主链型高分子、根据＜18＞所述的反应性化合物、以及有机溶媒。
＜30＞一种组合物，包含根据＜19＞所述的高分子化合物或高分子交联体、以及有机溶媒。
＜31＞一种组合物，包含根据＜20＞所述的悬挂型高分子化合物或悬挂型高分子交联体、以及有机溶媒。
＜32＞一种有机电致发光元件，具有：一对电极，包含阳极及阴极；以及有机层，配置于所述一对电极间，且含有根据＜1＞至＜17＞中任一项所述的多环芳香族化合物、根据＜18＞所述的反应性化合物、根据＜19＞所述的高分子化合物或高分子交联体、或者根据＜20＞所述的悬挂型高分子化合物或悬挂型高分子交联体。
＜33＞根据＜32＞所述的有机电致发光元件，其中，所述有机层为发光层。
＜34＞根据＜33＞所述的有机电致发光元件，其中，所述发光层包含主体、以及作为掺杂剂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、悬挂型高分子化合物或悬挂型高分子交联体。
＜35＞根据＜34＞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 BDA0004113359410000111
系化合物。
＜36＞根据＜33＞至＜35＞中任一项所述的有机电致发光元件，具有配置于所述阴极与所述发光层之间的电子传输层及电子注入层的至少一层，所述电子传输层及电子注入层的至少一个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、芳基腈衍生物、三嗪衍生物、苯并咪唑衍生物、菲咯啉衍生物及羟基喹啉系金属络合物所组成的群组中的至少一个。
＜37＞根据＜36＞所述的有机电致发光元件，其中，所述电子传输层及电子注入层的至少一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及稀土金属的有机络合物所组成的群组中的至少一个。
＜38＞根据＜33＞至＜37＞中任一项所述的有机电致发光元件，其中，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层中的至少一层包含使能够形成各层的低分子化合物作为单体进行高分子化而成的高分子化合物或使所述高分子化合物进一步交联而成的高分子交联体、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成的悬挂型高分子化合物或使所述悬挂型高分子化合物进一步交联而成的悬挂型高分子交联体。
＜39＞一种显示装置或照明装置，包括根据＜32＞至＜38＞中任一项所述的有机电致发光元件。
＜40＞一种波长转换材料，含有根据＜1＞至＜17＞中任一项所述的多环芳香族化合物、根据＜18＞所述的反应性化合物、根据＜19＞所述的高分子化合物或高分子交联体、或者根据＜20＞所述的悬挂型高分子化合物或悬挂型高分子交联体。
发明的效果
通过本发明，可提供一种新颖的多环芳香族化合物。本发明的多环芳香族化合物可有效用作有机器件用材料、特别是用于形成有机电致发光元件的发光层的发光层用材料。
附图说明
[图1]是表示有机EL元件的例子的概略剖面图。
[图2]是对在具有堤部的基板上使用喷墨法来制作有机EL元件的方法进行说明的图。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。以下所记载的构成要件的说明有时基于具有代表性的实施方式或具体例而成，但本发明并不限定于此种实施方式。此外，在本说明书中，使用“～”所表示的数值范围是指包含“～”前后所记载的数值作为下限值及上限值的范围。另外，在本说明书中，结构式的说明中的“氢”是指“氢原子(H)”。
在本说明书中，当提及“邻接的基”时，是指在结构式中与邻接的两个原子(通过共价键而直接键结的两个原子)分别键结的两个基。
在本说明书中，有时由碳数来表示化学结构或取代基，但在化学结构中取代有取代基时、或在取代基上进一步取代有取代基时等的碳数是指化学结构或取代基各自的碳数，并非指化学结构与取代基的合计碳数、或取代基与取代基的合计碳数。例如，所谓“经碳数X的取代基A取代的碳数Y的取代基B”，是指“碳数X的取代基A”在“碳数Y的取代基B”上进行取代，碳数Y并非取代基A及取代基B的合计碳数。另外，例如所谓“经取代基A取代的碳数Y的取代基B”，是指“(不限定碳数的)取代基A”在“碳数Y的取代基B”上进行取代，碳数Y并非取代基A及取代基B的合计碳数。
1.多环芳香族化合物
1-1.包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的多环 芳香族化合物
本发明涉及一种包含一个式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的多环芳香族化合物。
[化12]
Figure BDA0004113359410000121
式(1A)及式(1B)中，“A”、“B”、“C”是表示环结构的符号。另外，在式(1A)及式(1B)中，虚线表示位于虚线的两端的环或基可相互键结也可不键结。式(1A)及式(1B)中，*表示位置，但式(1B)中处于虚线的一端的(*)表示此位置可存在也可不存在。
式(1A)及式(1B)中，A环、B环及C环分别独立地为可经取代的芳基环或可经取代的杂芳基环。C环中，虚线可成为-X-或单键而在(*)的位置与式(1B)所表示的部分结构所键结的环或X键结。至少两个式(1B)所表示的部分结构中的多个C环相互可相同也可不同。
式(1B)所表示的部分结构在*的位置与选自由式(1A)所表示的部分结构中的A环、B环及RXD以及另一式(1B)所表示的部分结构中的C环及RXE所组成的群组中的一个中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结。
式(1A)中，RXD为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且虚线可成为-X-或单键而与A环键结。另外，RXD中，虚线也可成为-X-、-X'-或单键而与B环键结。式(1B)中，RXE分别独立地为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且虚线可成为-X-或单键而在(*)的位置与式(1B)所表示的部分结构所键结的环或X键结。另外，虚线也可成为-X-、-X'-或单键而与C环键结。
当式(1B)所表示的部分结构在(*)的位置与A环或B环等中的芳基环或杂芳基环键结时，将所述(*)与芳基环或杂芳基环相连的虚线优选成为-X-，当式(1B)所表示的部分结构在(*)的位置与X键结时，将所述(*)与X相连的虚线优选成为单键。
至少两个式(1B)所表示的部分结构中的多个RXE相互可相同也可不同。
式(1A)中，RXD优选为可经取代的芳基或可经取代的杂芳基。另外，RXD优选为经由-X-而与A环键结。式(1B)中，RXE优选为可经取代的芳基或可经取代的杂芳基。
即，式(1A)优选为下述式(2A)，式(1B)优选为下述式(2B)。
[化13]
Figure BDA0004113359410000131
式(2A)中，与式(1A)相同的记号为与式(1A)中的各记号相同的含义。“D”为表示环结构的符号，D环为式(1A)的RXD的一个形态。式(2B)中，与式(1B)相同的记号为与式(1B)中的各记号相同的含义。“E”为表示环结构的符号，E环为式(1B)中的RXE的一个形态。即，式(2B)所表示的部分结构在*的位置与选自由式(2A)所表示的部分结构中的A环、B环及D环以及另一式(2B)所表示的部分结构中的C环及E环所组成的群组中的一个中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结。
式(1A)及式(1B)中的A环、B环、C环、RXD及RXE，(式(2A)及式(2B)中的A环、B环、C环、D环及E环)均优选为在5元环或6元环中与Y键结。在与任一X键结的环中，只要在相同的5元环或6元环中与所述X键结即可。此处，所谓“在5元环或6元环中与Y(及任一X)键结”，是指仅利用所述5元环或6元环形成环，或者以包含所述5元环或6元环的方式进一步缩合其他环等而形成A环、B环、C环、RXD或RXE中的芳基环或杂芳基环，并在其中的5元环或6元环上的环构成原子中与Y(及任一X)键结。
式(1A)及式(1B)中，键结于同一环的X及Y只要分别键结于相互邻接的环构成原子即可。
本发明的多环芳香族化合物可谓具有包含三个以上的通过硼、磷、氧、氮、硫等杂元素将三个芳香族环连结而成的结构单元的结构的多环芳香族化合物，且是将所述结构单元中所含的任意的环以在多个结构单元中共有的方式键结而成的形态的多聚体。可通过调整所述结构单元的数量来调整发光波长，为了发出蓝色～绿色的光，优选为三聚体～五聚体，为了发出绿色～红色的光，优选为四聚体～六聚体。即，为了发出蓝色～绿色的光，本发明的多环芳香族化合物优选为包含2个～4个式(1B)所表示的部分结构，为了发出绿色～红色的光，本发明的多环芳香族化合物优选为包含3个～5个式(1B)所表示的部分结构。
关于式(1A)所表示的部分结构及式(1B)所表示的部分结构的连结方法，如下述所示，例如有式(1B)所表示的部分结构在*的位置及一个(*)的位置与A环键结的由式(II-1)及式(II-2)中的任一者表示的键结形态。式(II-1)还示出在另一个(*)的位置与X键结的键结形态。式(II-2)还示出在另一个(*)的位置与A环键结的键结形态。
另外，有式(1B)所表示的部分结构在*的位置及一个(*)的位置与B环键结的由式(II-3)～式(II-8)中的任一者表示的键结形态。式(II-3)还示出在另一个(*)的位置与B环键结的键结形态，式(II-4)、式(II-6)还示出在另一个(*)的位置与X键结的键结形态。此外，虽然以下未示出，但关于式(1B)所表示的部分结构进一步与RXD(D环)键结的情况，可示出和与B环键结的情况相同的键结形态。此外，在以下的式中，以XT表示式(1B)所表示的部分结构在(*)的位置与X键结时的X。
[化14]
Figure BDA0004113359410000151
包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的多环芳香族化合物例如相当于将选自由式(II-1)～式(II-8)中的任一结构所表示的键结形态所组成的群组中的任意键结形态的两个以上组合而成的结构。在本发明的化合物中，式(1B)所表示的部分结构可为两个，也可为三个以上(例如3个～5个)。可组合多个相同的键结形态，也可组合不同的键结形态。另外，在组合时，也可包含(*)的位置均与X键结的(1B)所表示的部分结构(虚线优选成为单键)。
作为式(II-1)～式(II-8)的结构所表示的键结形态的更具体的例子，分别可列举以下的式所表示的部分结构。
[化15]
Figure BDA0004113359410000161
以下示出式(2B)所表示的部分结构在*的位置所键结的环为5元环或缩合环的例子。
[化16]
Figure BDA0004113359410000171
例如，作为包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的多环芳香族化合物的具体例子可列举以下的式(III-1)～式(III-14)中的任一者所表示的化合物。
[化17]
Figure BDA0004113359410000181
[化18]
Figure BDA0004113359410000182
[化19]
Figure BDA0004113359410000191
为了实现良好的热活化延迟荧光(Thermally Activated DelayedFluorescence，TADF)性，需要1)最低激发单重态能级与最低激发三重态能级的差小、2)自旋-轨道相互作用大。关于1)，需要使HOMO及LUMO分离局部化，在本发明的化合物中，可通过使X、Y及Z最优化来实现。更具体而言，可列举用于增强多重共振效果的最优化、或者用于利用施体结构与受体结构所引起的轨道分离的最优化等。关于2)，在本发明的化合物中，可通过采用使得自旋角动量增大的立体结构、在分子内导入重原子、或者将这些组合来实现。
为了实现良好的TADF性，优选为Y相互在间位(m位)键结、且X相互在m位键结。另外，同样地，为了实现良好的TADF性，优选为键结于同一环的Y与X多。
为了实现短波长下的发光，优选为Y相互在m位键结、且X相互在m位键结。另外，同样地，为了实现短波长下的发光，优选为键结于同一环的Y与X少的结构。另外，同样地，为了实现短波长下的发光，优选为由C、X、Y及Z形成的环的直线连结短的结构。另外，同样地，为了实现短波长下的发光，优选为由C、X、Y及Z形成的环的直线连结短且最大连结数少的结构。例如，式(III-1)所表示的化合物具有一个由C、X及Y形成的己烯环，式(III-2)所表示的化合物具有一个由C、X及Y形成的并四苯环。为了实现短波长下的发光，优选为式(III-1)所表示的化合物。同样地，式(III-3)所表示的化合物具有一个并五苯环，式(III-4)所表示的化合物具有三个并五苯环。为了实现短波长下的发光，优选为式(III-4)所表示的化合物，优选为由C、X、Y及Z形成的环的直线连结的最大连结数少的结构。例如，式(II-5-1)所表示的结构具有一个由C、X及Y形成的并五苯环，式(II-6-1)所表示的结构具有一个由C、X及Y形成的并四苯环，式(II-5-2)所表示的结构具有一个由C、X及Y形成的蒽环。为了实现短波长下的发光，优选为式(II-5-2)所表示的结构。为了实现高效率，优选为键结于同一环的Y及X少的结构。为了实现长波长下的发光，优选为X及Y在邻位(o位)或对位(p)位键结。另外，同样地，为了实现长波长下的发光，优选为键结于同一环的Y与X多的结构。就合成的观点而言，位阻少的结构因容易合成而优选，与环键结的X及Y多的结构因稳定性高而优选。
综上所述，更具体而言，为了具有为蓝色且高的TADF性，优选为式(III-1)～式(III-5)、式(III-9)～式(III-14)中的任一者所表示的化合物，更优选为式(III-3)～式(III-5)、式(III-9)～式(III-14)所表示的化合物，进而优选为式(III-9)～式(III-14)所表示的化合物。若加上合成的观点，则特别优选为式(III-9)及式(III-10)所表示的化合物，最优选为式(III-10)所表示的化合物。
就另一观点而言，本发明的化合物也优选为具有非对称结构的化合物。其原因在于：在非对称结构中，形成与所述结构对应的高阶轨道，能够进行最低激发单重态及高阶三重态或高阶单重态及高阶三重态间的系间跨越，因此可获得快的延迟荧光速度，与具有对称结构的化合物相比，能够形成延迟荧光速度快而效率高或寿命长的元件。例如，优选为如下的化合物：所述化合物具有在式(1A)所表示的部分结构的B环及RXD分别键结有一个式(1B)所表示的部分结构的结构，且式(1B)所表示的部分结构在其结构本身或键结形态上不同。就此观点而言，例如优选为式(III-12)所表示的化合物。
在所述式(II-1)～式(II-8)及表示这些的具体例的各式以及式(III-1)～式(III-14)的各式中，与式(1A)及式(1B)中相同的记号分别为与式(1A)及式(1B)中的各记号相同的含义，优选范围也相同。其中，式(1A)及式(1B)中，作为X的、＞N-R、＞C(-R)2、或＞Si(-R)2的R通过连结基或单键而与A环、B环、C环、RXD、或RXE的至少一个键结的结构对应于在所述各式中R通过连结基或单键而与和X所直接键结的任一碳原子邻接的Z键结的结构。此外，在本说明书中，当提及与Z键结时，Z为-C(-RZ)＝，可与所述碳原子键结，也可与RZ键结，但优选为与碳原子键结。即，R优选为与作为环构成原子的碳原子直接键结。
另外，在式(III-12)所表示的化合物中，优选为至少一个X为＞O或＞S。
在所述各式中，Z分别独立地为-C(-RZ)＝或-N＝，相邻的两个Z可被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、-S-或-Se-。
RZ分别独立地为氢或取代基。更具体而言，RZ分别独立地为氢、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(两个芳基可经由单键或连结基而键结)、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、取代硅烷基或后述的-L-Ak，除-L-Ak以外的所述各基中的至少一个氢可经芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代。另外，RZ中邻接的基彼此可键结并与所述RZ所键结的环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环中的至少一个氢可经取代，作为取代基，具体而言，可列举：经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的杂芳基、经取代或未经取代的二芳基氨基、经取代或未经取代的二杂芳基氨基、经取代或未经取代的芳基杂芳基氨基、经取代或未经取代的二芳基硼基(两个芳基可经由单键或连结基而键结)、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、取代硅烷基或后述的-L-Ak。作为提及“经取代或未经取代”或者“取代”时的取代基，可列举：芳基、杂芳基、烷基及环烷基。
关于RZ的详细情况或优选范围，可参照后述第一取代基及第二取代基的说明。
作为相邻的两个Z被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、或-S-的结构，可列举：环戊二烯环、吡咯环、呋喃环、噻吩环、噻唑环、噁唑环等。其中，相邻的两个Z优选为未被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、或-S-。此时，相对于Y而为邻(o)位或对(p)位的Z优选为-C(-RZ)＝。另外，在包含作为-N＝的Z的环(单环)中，优选为多个Z中的一个或两个为-N＝，当两个为-N＝时，优选为两个-N＝相互不相邻。当6元环为包含作为-N＝的Z的环时，优选为吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、或1,2,3-三嗪环，更优选为吡啶环、吡嗪环或嘧啶环。包含作为-N＝的Z的环(单环)优选为0个～4个，更优选为0个～3个，进而优选为0个～2个，特别优选为0个～1个。优选为相对于X或＞N-所键结的碳而为邻位或对位的-C(-RZ)＝为-N＝。
作为一个实施方式，Z也优选为均为-C(-RZ)＝，即，任一环均为可具有取代基的苯环。
在式(III-1)～式(III-14)的各式中，Z为-C(-RZ)＝时的RZ分别独立地优选为氢、碳数6～30的芳基、碳数2～30的杂芳基、二芳基氨基(其中芳基为碳数6～12的芳基)、二芳基硼基(其中芳基为碳数6～12的芳基，两个芳基可经由单键或连结基而键结)、碳数1～24的烷基、碳数3～24的环烷基、三芳基硅烷基(其中芳基为碳数6～12的芳基)、或三烷基硅烷基(其中烷基为碳数1～6的烷基)，其中，邻接的RZ彼此可键结并与a环、b环或c环一起形成碳数9～16的芳基环或碳数6～15的杂芳基环，所形成的环中的至少一个氢可经碳数6～10的芳基、碳数1～12的烷基、碳数3～16的环烷基、三芳基硅烷基(其中芳基为碳数6～12的芳基)、或三烷基硅烷基(其中烷基为碳数1～5的烷基)取代，
分别独立地更优选为氢、碳数6～16的芳基、碳数2～20的杂芳基、二芳基氨基(其中芳基为碳数6～10的芳基)、碳数1～12的烷基或碳数3～16的环烷基，
分别独立地进而优选为氢、碳数6～16的芳基、二芳基氨基(其中芳基为碳数6～10的芳基)、碳数1～12的烷基或碳数3～16的环烷基。
式(III-1)～式(III-14)各者的各环中的RZ在式(1A)所表示的部分与结构式(1B)所表示的各部分结构的每一部分结构中，优选为0个～1个为氢以外的取代基且其余为氢。
在式(III-1)～式(III-14)的各式中，与邻接的C(碳原子)键结的RZ彼此可键结并与包含所述C(碳原子)的环一起形成芳基环或杂芳基环。
以下示出式(III-1)～式(III-14)的各式中包含Z的环的结构例来作为包含4个Z并与X及Y键结的结构的例子。此外，在下述式中，R与RZ为相同含义，但并无R彼此进一步键结的含义。另外，n为0～4的整数，RN及Rc为氢、可经烷基或环烷基取代的芳基、可经烷基或环烷基取代的杂芳基、可经环烷基取代的烷基、或者可经烷基取代的环烷基，两个Rc可相互键结而形成环。关于所形成的环，可参照针对作为X的＞C(-R)2及＞Si(-R)2各者中的两个R相互键结而形成环时作出的后述说明。
[化20]
Figure BDA0004113359410000221
[化21]
Figure BDA0004113359410000222
[化22]
Figure BDA0004113359410000231
式(1A)及式(1B)中的A环、B环、及C环以及式(2A)及式(2B)中的A环、B环、C环、D环及E环分别独立地为可经取代的芳基环或可经取代的杂芳基环。
作为式(1A)及式(1B)中的A环、B环、C环、RXD及RXE以及式(2A)及式(2B)中的A环、B环、C环、D环及E环中的“芳基环”，例如可列举碳数6～30的芳基环，优选为碳数6～16的芳基环，更优选为碳数6～12的芳基环，特别优选为碳数6～10的芳基环。
作为具体的“芳基环”，可列举：为单环系的苯环，为二环系的联苯环，为缩合二环系的萘环、茚环，为三环系的三联苯环(间三联苯基、邻三联苯基、对三联苯基)，为缩合三环系的苊环、芴环、非那烯环、菲环、蒽环，为缩合四环系的三亚苯环、芘环、并四苯环、
Figure BDA0004113359410000232
环，为缩合五环系的苝环、并五苯环等。另外，芴环、苯并芴环、茚环中也分别包含螺键结有芴环、苯并芴环、环戊烷环等的结构。此外，芴环、苯并芴环及茚环也包含亚甲基的两个氢中的两个分别被取代为后述的作为第一取代基的甲基等烷基而成为二甲基芴环、二甲基苯并芴环及二甲基茚环等的环。
作为式(1A)及式(1B)中的A环、B环、C环、RXD及RXE以及式(2A)及式(2B)中的A环、B环、C环、D环及E环中的“杂芳基环”，例如可列举碳数2～30的杂芳基环，优选为碳数2～25的杂芳基环，更优选为碳数2～20的杂芳基环，进而优选为碳数2～15的杂芳基环，特别优选为碳数2～10的杂芳基环。另外，作为“杂芳基环”，例如可列举除了碳以外含有1个至5个选自氧、硫及氮中的杂原子作为环构成原子的杂环等。
作为具体的“杂芳基环”，例如可列举：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、吩吖硅(phenazasiline)环、吲嗪环、呋喃环、苯并呋喃环、异苯并呋喃环、二苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、呋咱环、噻蒽环、吲哚并咔唑环、苯并吲哚并咔唑环、苯并苯并吲哚并咔唑环、萘并苯并呋喃环、二噁英环、二氢吖啶环、呫吨环、噻吨环、二苯并二噁英环、二苯并吖庚因(dibenzazepine)环、三苯并氮呯环、亚氨基联苄基环等。另外，二氢吖啶环、呫吨环、噻吨环，中，也优选为亚甲基的两个氢中的两个分别被取代为后述的作为第一取代基的甲基等烷基而成为二甲基二氢吖啶环、二甲基呫吨环、二甲基噻吨环等的环。另外，为二环系的联吡啶环、苯基吡啶环、吡啶基苯基环、为三环系的三联吡啶环、双吡啶基苯基环、吡啶基联苯基环也可作为“杂芳基环”来列举。另外，“杂芳基环”中也包含吡喃环。
所述芳基环或杂芳基环中的至少一个氢经取代基取代时的取代基优选为经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的杂芳基、经取代或未经取代的二芳基氨基、经取代或未经取代的二杂芳基氨基、经取代或未经取代的芳基杂芳基氨基(具有芳基与杂芳基的氨基)、经取代或未经取代的二芳基硼基(两个芳基可经由单键或连结基键结)、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、取代硅烷基、或-L-Ak。作为这些基具有取代基时的取代基，可列举：芳基、杂芳基、烷基或环烷基、或二芳基氨基。
所述“芳基环”或“杂芳基环”中的至少一个氢可经作为第一取代基的、经取代或未经取代的“芳基”、经取代或未经取代的“杂芳基”、经取代或未经取代的“二芳基氨基”、经取代或未经取代的“二杂芳基氨基”、经取代或未经取代的“芳基杂芳基氨基”、经取代或未经取代的“二芳基硼基(两个芳基可经由单键或连结基键结)”、经取代或未经取代的“烷基”、经取代或未经取代的“环烷基”、经取代或未经取代的“烷氧基”、经取代或未经取代的“芳氧基”、经取代的“硅烷基”或者-L-Ak取代。关于作为所述第一取代基的“芳基”或“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”的芳基与杂芳基、“二芳基硼基”的芳基以及“芳氧基”的芳基，可列举所述“芳基环”或“杂芳基环”的一价基。
具体而言，作为“芳基”，例如可列举碳数6～30的芳基，优选为碳数6～24的芳基，更优选为碳数6～20的芳基，进而优选为碳数6～16的芳基，特别优选为碳数6～12的芳基，最优选为碳数6～10的芳基。
作为具体的芳基，例如可列举：为单环系芳基的苯基，为二环系芳基的(2-、3-、4-)联苯基，为缩合二环系芳基的(1-、2-)萘基、(2-、3-、4-、5-、6-、7-)茚基，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)，为缩合三环系芳基的苊-(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，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)，为缩合四环系芳基的三亚苯-(1-、2-)基、芘-(1-、2-、4-)基、并四苯-(1-、2-、5-)基，为缩合五环系芳基的苝-(1-、2-、3-)基、并五苯-(1-、2-、5-、6-)基等。
另外，作为“杂芳基”，例如可列举碳数2～30的杂芳基，优选为碳数2～25的杂芳基，更优选为碳数2～20的杂芳基，进而优选为碳数2～15的杂芳基，特别优选为碳数2～10的杂芳基。另外，作为杂芳基，例如可列举除碳以外含有1个至5个选自氧、硫及氮中的杂原子作为环构成原子的杂环等。
作为具体的杂芳基，例如可列举：呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、咪唑基、吡唑基、噁二唑基、呋咱基、噻二唑基、三唑基、四唑基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯并[b]噻吩基、二苯并噻吩基、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、喹噁啉基、酞嗪基、萘啶基、嘌呤基、蝶啶基、咔唑基、吖啶基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩嗪基、吩噁噻基、噻蒽基、吲嗪基等。
另外，关于作为第一取代基的“烷基”，可为直链及支链的任一者，例如可列举碳数1～24的直链烷基或碳数3～24的支链烷基。优选为碳数1～18的烷基(碳数3～18的支链烷基)，更优选为碳数1～12的烷基(碳数3～12的支链烷基)，进而优选为碳数1～8的烷基(碳数3～8的支链烷基)，特别优选为碳数1～6的烷基(碳数3～6的支链烷基)，最优选为碳数1～5的烷基(碳数3～5的支链烷基)。
作为具体的烷基，可列举：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(t-pentyl)(t-amyl)、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、正十一基、1-甲基癸基、正十二基、正十三基、1-己基庚基、正十四基、正十五基、正十六基、正十七基、正十八基、正二十基等。
另外，例如也可列举：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。
作为所述芳基环或杂芳基环中的至少一个氢经取代基取代时的取代基，特别优选的取代基之一是作为包含所述“烷基”的取代基的下述式(tR)所表示的叔烷基。其原因在于通过此种大体积的取代基，分子间距离增加，因此发光量子产率(光致发光量子产率(photoluminescence quantum yield，PLQY))提高。另外，也优选为式(tR)所表示的叔烷基作为第二取代基在其他取代基上进行取代的取代基。具体而言，可列举：经(tR)所表示的叔烷基取代的二芳基氨基、经(tR)所表示的叔烷基取代的咔唑基(优选为N-咔唑基)或经(tR)所表示的叔烷基取代的苯并咔唑基(优选为N-苯并咔唑基)。关于“二芳基氨基”，可列举作为下述“第一取代基”而说明的基。作为针对二芳基氨基、咔唑基及苯并咔唑基的式(tR)的基的取代形态，可列举这些基中的芳基环或苯环的一部分或全部的氢经式(tR)的基取代的例子。
[化23]
Figure BDA0004113359410000261
式(tR)中，Ra、Rb、及Rc分别独立地为碳数1～24的烷基，所述烷基中的任意的-CH2-可经-O-取代，式(tR)所表示的基在*处与包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的化合物中的至少一个氢进行取代。
作为Ra、Rb及Rc的“碳数1～24的烷基”，可为直链及分支链的任一种，例如可列举：碳数1～24的直链烷基或碳数3～24的分支链烷基、碳数1～18的烷基(碳数3～18的分支链烷基)、碳数1～12的烷基(碳数3～12的分支链烷基)、碳数1～6的烷基(碳数3～6的分支链烷基)、碳数1～4的烷基(碳数3～4的分支链烷基)。
式(tR)中的Ra、Rb、及Rc的碳数的合计优选为碳数3～20，特别优选为碳数3～10。
作为Ra、Rb、及Rc的具体的烷基，可列举：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、正十一基、1-甲基癸基、正十二基、正十三基、1-己基庚基、正十四基、正十五基、正十六基、正十七基、正十八基、正二十基等。
作为式(tR)所表示的基，例如可列举：叔丁基、叔戊基、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、1,1,3,3-四甲基丁基、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。这些中，优选为叔丁基及叔戊基。
关于作为第一取代基的“环烷基”，可列举：碳数3～24的环烷基、碳数3～20的环烷基、碳数3～16的环烷基、碳数3～14的环烷基、碳数5～10的环烷基、碳数5～8的环烷基、碳数5～6的环烷基、碳数5的环烷基等。
作为具体的环烷基，可列举：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、及这些的碳数1～5的烷基(特别是甲基)取代物、或降冰片基(双环[2.2.1]庚基)、双环[1.1.0]丁基、双环[1.1.1]戊基、双环[2.1.0]戊基、双环[2.1.1]己基、双环[3.1.0]己基、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。
另外，关于作为第一取代基的“烷氧基”，例如可列举碳数1～24的直链的烷氧基或碳数3～24的支链的烷氧基。优选为碳数1～18的烷氧基(碳数3～18的支链的烷氧基)，更优选为碳数1～12的烷氧基(碳数3～12的支链的烷氧基)，进而优选为碳数1～6的烷氧基(碳数3～6的支链的烷氧基)，特别优选为碳数1～5的烷氧基(碳数3～5的支链的烷氧基)。
作为具体的烷氧基，可列举：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、叔戊氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基等。
另外，关于作为第一取代基的“取代硅烷基”，例如可列举经选自由烷基、环烷基、及芳基所组成的群组中的三个取代基取代的硅烷基。例如可列举：三烷基硅烷基、三环烷基硅烷基、二烷基环烷基硅烷基、烷基二环烷基硅烷基、三芳基硅烷基、二烷基芳基硅烷基、及烷基二芳基硅烷基。
作为“三烷基硅烷基”，可列举硅烷基中的三个氢分别独立地经烷基取代的基，所述烷基可引用所述第一取代基中的作为“烷基”而说明的基。对于取代而言优选的烷基为碳数1～5的烷基，具体而言，可列举：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、叔戊基等。
作为具体的三烷基硅烷基，可列举：三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三丙基硅烷基、三异丙基硅烷基、三丁基硅烷基、三仲丁基硅烷基、三叔丁基硅烷基、三叔戊基硅烷基、乙基二甲基硅烷基、丙基二甲基硅烷基、异丙基二甲基硅烷基、丁基二甲基硅烷基、仲丁基二甲基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基、叔戊基二甲基硅烷基、甲基二乙基硅烷基、丙基二乙基硅烷基、异丙基二乙基硅烷基、丁基二乙基硅烷基、仲丁基二乙基硅烷基、叔丁基二乙基硅烷基、叔戊基二乙基硅烷基、甲基二丙基硅烷基、乙基二丙基硅烷基、丁基二丙基硅烷基、仲丁基二丙基硅烷基、叔丁基二丙基硅烷基、叔戊基二丙基硅烷基、甲基二异丙基硅烷基、乙基二异丙基硅烷基、丁基二异丙基硅烷基、仲丁基二异丙基硅烷基、叔丁基二异丙基硅烷基、叔戊基二异丙基硅烷基等。
作为“三环烷基硅烷基”，可列举硅烷基中的三个氢分别独立地经环烷基取代的基，所述环烷基可引用所述第一取代基中的作为“环烷基”而说明的基。对于取代而言优选的环烷基为碳数5～10的环烷基，具体而言，可列举：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[2.1.0]戊基、双环[2.1.1]己基、双环[3.1.0]己基、双环[2.2.1]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硅烷基，可列举三环戊基硅烷基、三环己基硅烷基等。
作为取代有两个烷基与一个环烷基的二烷基环烷基硅烷基、及取代有一个烷基与两个环烷基的烷基二环烷基硅烷基的具体例，可列举取代有选自所述具体的烷基及环烷基中的基的硅烷基。
作为取代有两个烷基与一个芳基的二烷基芳基硅烷基、取代有一个烷基与两个芳基的烷基二芳基硅烷基、以及取代有三个芳基的三芳基硅烷基的具体例，可列举取代有选自所述具体的烷基及芳基中的基的硅烷基。作为三芳基硅烷基的具体例，可特别列举三苯基硅烷基。
另外，作为第一取代基的“二芳基硼基”中的“芳基”，可引用所述芳基的说明。另外，所述两个芳基可经由单键或连结基(例如＞C(-R)2、＞O、＞S或＞N-R)键结。此处，＞C(-R)2及＞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)，在所述第一取代基中可进一步取代有芳基、杂芳基、烷基或环烷基(以上为第二取代基)，作为这些基的具体例，可引用作为所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。
在第一取代基的-L-Ak中，L为＞N-R、＞O或＞S，所述＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基。另外，所述＞N-R的R可通过连结基或单键而与Ak键结。
Ak为氢、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述烷基及环烷基中的至少一个氢可经取代，所述烷基及环烷基中的至少一个-CH2-可经-O-及-S-取代。
L优选＞N-R。
L为＞N-R时的R优选为可经烷基或环烷基取代的芳基、可经烷基或环烷基取代的杂芳基、烷基或者环烷基，更优选为可经烷基取代的芳基、可经烷基取代的杂芳基、烷基或者环烷基，进而优选为可经烷基取代的芳基，特别优选为可经甲基取代的苯基。
Ak优选为碳数1～6的烷基或碳数3～14的环烷基，且优选为碳数1～4的烷基或碳数3～8的环烷基，更优选为碳数1～4的烷基，进而优选为甲基。
L为＞N-R时的R可通过连结基或者单键而与Ak键结。作为此时的连结基，可列举：＞O、＞S或＞Si(-R)2等。＞Si(-R)2的R为氢、碳数6～12的芳基、碳数1～6的烷基或碳数3～14的环烷基。作为＞N-R的R通过连结基或单键而与Ak键结的结构的例子，可列举以下结构。
[化24]
Figure BDA0004113359410000281
所述各式中，Me为甲基，在*的位置与A环、B环、C环、RXD或者RXE中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结。
作为第一取代基的、经取代或未经取代的“芳基”、经取代或未经取代的“杂芳基”、经取代或未经取代的“二芳基氨基”、经取代或未经取代的“二杂芳基氨基”、经取代或未经取代的“芳基杂芳基氨基”、经取代或未经取代的“二芳基硼基(两个芳基可经由单键或连结基而键结)”、经取代或未经取代的“烷基”、经取代或未经取代的“环烷基”、经取代或未经取代的“烷氧基”、经取代或未经取代的“芳氧基”、或者经取代的“硅烷基”如说明为经取代或未经取代那样，它们中的至少一个氢可经第二取代基取代。作为所述第二取代基，例如可列举芳基、杂芳基、烷基、或环烷基，它们的具体例可参照所述“芳基环”或“杂芳基环”的一价基、及作为第一取代基的“烷基”或“环烷基”的说明。另外，在作为第二取代基的芳基或杂芳基中，它们中的至少一个氢由苯基等芳基(具体例为以上所述的基)、甲基、叔丁基等烷基(具体例为以上所述的基)或环己基等环烷基(具体例为以上所述的基)取代的结构也包含于作为第二取代基的芳基或杂芳基中。作为其一例，当第二取代基为咔唑基时，9位上的至少一个氢由苯基等芳基、甲基等烷基或环己基等环烷基取代的咔唑基也包含于作为第二取代基的杂芳基中。
可通过第一取代基的结构的位阻性、供电子性及吸电子性来调整发光波长。优选为以下的结构式所表示的基，更优选为甲基、叔丁基、叔戊基、叔辛基、新戊基、金刚烷基、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-均三甲苯基、二苯基氨基、二-对甲苯基氨基、双(对(叔丁基)苯基)氨基、咔唑基(特别是N-咔唑基)、3,6-二甲基咔唑基、3,6-二-叔丁基咔唑基及苯氧基，进而优选为甲基、叔丁基、叔戊基、叔辛基、新戊基、金刚烷基、苯基、邻甲苯基、2,6-二甲苯基、2,4,6-均三甲苯基、二苯基氨基、二-对甲苯基氨基、双(对(叔丁基)苯基)氨基、咔唑基、3,6-二甲基咔唑基及3,6-二-叔丁基咔唑基。就合成容易性的观点而言，位阻大的基由于进行选择性合成而优选，具体而言，优选为叔丁基、叔戊基、叔辛基、金刚烷基、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-均三甲苯基、二-对甲苯基氨基、双(对(叔丁基)苯基)氨基、3,6-二甲基咔唑基及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，*表示键结位置。
[化25]
Figure BDA0004113359410000291
[化26]
Figure BDA0004113359410000301
[化27]
Figure BDA0004113359410000311
[化28]
Figure BDA0004113359410000321
[化29]
Figure BDA0004113359410000322
[化30]
Figure BDA0004113359410000331
[化31]
Figure BDA0004113359410000332
[化32]
Figure BDA0004113359410000341
[化33]
Figure BDA0004113359410000342
[化34]
Figure BDA0004113359410000351
[化35]
Figure BDA0004113359410000352
[化36]
Figure BDA0004113359410000361
[化37]
Figure BDA0004113359410000371
[化38]
Figure BDA0004113359410000381
[化39]
Figure BDA0004113359410000391
作为与连续(邻接)的碳原子键结的两个或三个氢经取代时的取代基，可为式(A20)所表示的基。
[化40]
Figure BDA0004113359410000401
式(A20)中，LS为＞N-R、＞O、＞Si(-R)2或＞S，所述＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且可相互键结而形成环，另外，所述＞N-R及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与选自由A环、B环、C环、RXD、RXE及RS所组成的群组中的至少一个键结，
r为1～4的整数，
RS分别独立地为氢、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，任意的RS可通过连结基或单键而与另一任意的RS相互键结，
式(A20)所表示的基在两个*处分别与芳基环、杂芳基环、或环烷烃环的环上邻接的两个原子键结。
在本发明的化合物中包含式(A20)所表示的基的情况下，所述基的数量优选为一个或两个。式(A20)所表示的基可为A环、B环、C环、RXD、RXE中的任一环中的取代基。
式(A20)所表示的基在两个*处分别与芳基环或杂芳基环的环上邻接的两个原子键结。式(A20)所表示的基优选为在两个*处分别与芳基环或杂芳基环上邻接的两个原子键结。此时，环上邻接的两个原子优选为均为碳原子。通过式(A20)所表示的基与芳基环或杂芳基环键结而形成缩环结构。关于具有所述缩环结构的式(1)所表示的化合物，化合物成为更刚直的结构。若变得刚直，则期待抑制分子的振动，外部量子效率(External QuantumEfficiency，EQE)提高，分子的稳定性增大而元件寿命变长。
式(A20)中，LS为＞N-R、＞O、＞Si(-R)2或＞S。通过选择式(A20)所表示的基中的LS的种类，能够控制本发明的化合物的HOMO及LUMO。在LS为N-R、＞O或＞S时，HOMO及LUMO变浅，在LS为Si时，HOMO及LUMO变深。若HOMO、LUMO变浅，则期待使用所述化合物的三重态-三重态融合(Triplet-Triplet Fusion，TTF)元件成为长寿命、高效率、低驱动电压。另一方面，若HOMO、LUMO变深，则期待掺杂剂的空穴陷阱性消失，驱动电压大幅变低。
作为式(A20)中的LS的＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基。作为式(A20)中的LS的＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且两个R可相互键结而形成环。另外，所述＞N-R及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与选自由A环、B环、C环、RXD、RXE及RS所组成的群组中的至少一个键结。L优选为＞N-R、＞O或＞S，更优选为＞N-R或＞O，进而优选为＞N-R。
LS为＞N-R时的R优选为可经烷基或环烷基取代的芳基、可经烷基或环烷基取代的杂芳基、烷基或者环烷基，更优选为可经烷基或环烷基取代的芳基、或者可经烷基或环烷基取代的杂芳基，进而优选为可经烷基或环烷基取代的芳基，特别优选为可经烷基或环烷基取代的苯基。
式(A20)中，r为1～4的整数，优选为2或3，更优选为2。
在式(A20)中，RS分别独立地为氢、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，任意的RS可通过连结基或单键而与另一任意的RS相互连结。
RS优选为任意的两个通过连结基或单键而相互键结。作为连结基，可列举＞O、＞S等。作为相互键结而形成的二价基，可列举亚烷基。所述亚烷基中的至少一个氢可经烷基或环烷基取代，所述亚烷基中的至少一个(优选为一个)-CH2-可经-O-及-S-取代。作为相互键结而形成的二价基，优选为碳数2～5的直链亚烷基，更优选为碳数3或4的直链亚烷基，进而优选为碳数4的直链亚烷基(-(CH2)4-)。碳数4的直链亚烷基(-(CH2)4-)特别优选为未经取代。
当分别与邻接的碳原子键结的两个RS通过连结基或单键而相互键结时，不参与所述键结的剩余RS分别独立地优选为氢或可经取代的烷基，或者与作为LS的＞N-R或＞Si(-R)2的R键结。
当分别与邻接的碳原子键结的两个RS通过连结基或单键而相互键结时，关于作为不参与所述键结的剩余RS的可经取代的烷基，更优选为可经取代的碳数1～6的烷基，进而优选为未经取代的碳数1～6的烷基，最优选为均为甲基。
即，作为式(A20)所表示的基的优选的一例，可列举式(A20-a)所表示的基。
[化41]
Figure BDA0004113359410000411
式中，Me为甲基。
作为LS的＞N-R及＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与选自由A环、B环、C环、RXD、RXE及RS所组成的群组中的至少一个键结。作为LS为＞N-R时的例子，可列举以下任一式所表示的基，优选为式(A20-b-1)所表示的基。
[化42]
Figure BDA0004113359410000412
各式中，Me为甲基。各式中，在*处分别与A环、B环、C环、RXD、及RXE中的任一者的芳基环、杂芳基环或环烷烃环的环上连续(邻接)的两个或三个原子键结。
式(1A)及式(1B)中，Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，优选为B或P＝O，更优选为B。本发明的多环芳香族化合物中的至少两个式(1B)所表示的部分结构中的多个Y相互可相同也可不同。关于所述Y的说明也同样地适用于式(2A)及式(2B)中的Y。
式(1A)及式(1B)中的X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，所述＞N-R的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R分别独立地为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，＞C(-R)2及＞Si(-R)2各者中的两个R可相互键结而形成环，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与所述A环、B环、C环、RXD、或RXE的至少一个键结。本发明的多环芳香族化合物中的至少两个式(1B)所表示的部分结构中的多个X(包括对应位置的X)相互可相同也可不同。所述式(1A)及式(1B)中的X的说明及下述关于优选范围等的说明也同样地适用于式(2A)及式(2B)中的X。此外，“A环、B环、C环、RXD、或RXE的至少一个”在式(2A)及式(2B)中替换为“选自由A环、B环、C环、D环或E环所组成的群组中的至少一个”。
式(1A)及式(1B)的X中的＞Si(-R)2的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，作为取代基，可列举所述第二取代基。作为所述芳基、杂芳基、烷基或环烷基，可列举以上所述的基。特别优选为碳数6～10的芳基(例如苯基、萘基等)、碳数2～15的杂芳基(例如咔唑基等)、碳数1～5的烷基(例如甲基、乙基等)或碳数5～10的环烷基(优选为环己基或金刚烷基)。此说明也同样地适用于式(2A)及式(2B)的X中的＞Si(-R)2的R。
式(1A)及式(1B)的X中的＞C(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，作为取代基，可列举所述第二取代基。作为所述芳基、杂芳基、烷基或环烷基，可列举以上所述的基。特别优选为碳数6～10的芳基(例如苯基、萘基等)、碳数2～15的杂芳基(例如咔唑基等)、碳数1～5的烷基(例如甲基、乙基等)或碳数5～10的环烷基(优选为环己基或金刚烷基)。此说明也同样地适用于式(2A)及式(2B)的X中的＞C(-R)2的R。
如上所述，作为X的＞C(-R)2及＞Si(-R)2各者中的两个R可相互键结而形成环。两个R可通过单键或连结基(也将这些统称为键结基)而键结。作为所述连结基，可列举-CH2-CH2-、-CHR-CHR-、-CR2-CR2-、-CH＝CH-、-CR＝CR-、-C≡C-、-N(-R)-、-O-、-S-、-C(-R)2-、-Si(-R)2-、或者-Se-，作为形成了环的＞C(-R)2或＞Si(-R)2，例如可列举以下结构。此外，所述-CHR-CHR-的R、-CR2-CR2-的R、-CR＝CR-的R、-N(-R)-的R、-C(-R)2-的R、及-Si(-R)2-的R分别独立地为氢、芳基、杂芳基、烷基、烯基、炔基、或环烷基，所述R中的至少一个氢可经烷基或环烷基取代。另外，邻接的两个R彼此可形成环，且可形成亚环烷基、亚芳基、及亚杂芳基。此外，关于此处所列举的各取代基，可分别参照以上所述的取代基。
[化43]
Figure BDA0004113359410000431
作为键结基，优选为单键、作为连结基的-CR＝CR-、-N(-R)-、-O-、-S-、-C(-R)2-、-Si(-R)2-、及-Se-，更优选为单键、作为连结基的-CR＝CR-、-N(-R)-、-O-、-S-、及-C(-R)2-，进而优选为单键、作为连结基的-CR＝CR-、-N(-R)-、-O-、及-S-，最优选为单键。
关于两个R通过键结基而进行键结的位置，若为能够键结的位置，则并无特别限定，优选为在最邻接的位置处进行键结，例如在两个R为苯基的情况下，优选为以苯基中的“C”或“Si”的键结位置(1位)为基准而在邻位(2位)的位置彼此处进行键结(参照所述结构式)。
式(1A)及式(1B)中的X优选为至少一个为所述＞N-R，且其余的X分别独立地为＞O、＞N-R或＞S，更优选为任一个以上为＞N-R，进而优选为任一个以上为＞N-R且任一个以上为＞O；以及包含各一个以上的＞N-R、＞O及＞S。通过包含作为X的＞S的本发明的化合物，可形成高效率或长寿命的元件。
关于X中的＞N-R的R中的芳基、杂芳基、烷基、环烷基，可参照作为所述第一取代基的它们的说明。X中的＞N-R的R优选为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基或可经取代的环烷基，更优选为可经取代的芳基。此处，作为芳基，优选为苯基、联苯基(特别是2-联苯基)、及三联苯基(特别是三联苯-2'-基)，更优选为苯基、联苯基。作为芳基经取代时的取代基，优选为甲基或所述式(tR)所表示的叔烷基。芳基中的取代基数优选为0个～3个，更优选为1个～2个。
作为X中的＞N-R的R，特别优选为未经取代的苯基、在邻位或对位键结有甲基的苯基及在一个或两个邻位键结有甲基的苯基。
X中的＞N-R、＞Si(-R)2及＞C(-R)2的至少一个中的R可通过连结基或单键而与A环、B环、C环、RXD、或RXE中的至少一个环键结。作为连结基，优选为-O-、-S-、或-C(-R)2-。此外，所述“-C(-R)2-”的R为氢、烷基或环烷基。作为所述烷基或环烷基，可列举以上所述的基。特别优选为碳数1～5的烷基(例如甲基、乙基等)或碳数5～10的环烷基(优选为环己基或金刚烷基)。作为连结基，除此之外，还可列举碳数2～3的亚烷基、-CH＝CH-,亚苯基(特别是1,2-亚苯基)等。此说明也同样地适用于式(2A)及式(2B)中的X与A环、B环、C环、D环或E环中的至少一个环的至少一个环键结时的连结基“-C(-R)2-”。
作为X中的＞N-R、＞Si(-R)2及＞C(-R)2的至少一个中的R通过连结基或者单键而与A环、B环、C环、RXD、或RXE中的至少一个环键结的结构的一例，可列举：下述式(1-3-1)所表示的具有X被取入到缩合环B'的环结构的化合物、以及下述式(1-3-2)所表示的具有X被取入到缩合环A'的环结构的化合物。
[化44]
Figure BDA0004113359410000441
可形成的缩合环(式(1-3-1)中的B'或式(1-3-2)缩合环A'等)例如可列举咔唑环等，作为X为＞N-R时的缩合环具体例，可列举以下的环。此外，在以下的式中，在*的位置以Y进行键结，且在#的位置以一个环(所述式的A环或B环)键结，在具有另一个键结键的情况下，在**的位置进行键结。此外，以下各式所表示的基可进一步具有取代基。
[化45]
Figure BDA0004113359410000442
上述结构如后所述，也可作为RXD或RXE通过单键而与环键结时的结构进行说明。
本发明的多环芳香族化合物也优选为具有如下结构，所述结构中，将环结构与环结构连结的X的至少一个为＞N-R，并且所述R为可经取代的烷基或可经取代的环烷基、且通过连结基或单键而与A环、B环、C环、RXD、或RXE的至少一个中的芳基环或者杂芳基环连结。
例如，通过如上所述的连结而形成以下的部分结构(A10)即可。
[化46]
Figure BDA0004113359410000443
式(A10)中，RA1～RA4分别独立地为氢、可经取代的烷基或者可经取代的环烷基，RA1～RA4的任意的2个～4个可通过连结基或者单键而相互键结，在两个*的位置处与X所键结的两个环中的一个环键结，在**的位置处与另一个环键结。即，式(A10)中的N为X为＞N-R时的＞N-R的N。在两个*的位置处进行键结的环上的原子只要为相互邻接的原子(优选为碳原子)即可。式(A10)所表示的部分结构包含键解离能(Bond Dissociation Energy，BDE)弱的N-C键，但通过存在形成环的另一个键，在N-C键断裂时也促进逆反应(再键结反应)，因此成为更稳定的结构。因此，在使用具有此种结构的本发明的多环芳香族化合物制造的有机EL元件中，可期待元件寿命变长。在本发明的多环芳香族化合物中包含式(A10)所表示的结构时，其数量为1～“X的数量”，优选为1或2。
式(A10)中，RA1～RA4为氢、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，RA1～RA4的任意的2个～4个可通过连结基而相互连结。
RA1～RA4优选为任意的2个(RA1及RA4、RA1及RA4以及RA1及RA4、RA1及RA2、RA3及RA4、RA1及RA4以及RA1及RA4)通过连结基或者单键而相互键结，更优选为RA1及RA4通过连结基或者单键而相互键结。作为相互键结而形成的二价基，可列举亚烷基。所述亚烷基中的至少一个氢可经烷基或环烷基取代，所述亚烷基中的至少一个(优选为一个)-CH2-可经-O-及-S-取代。作为相互键结而形成的二价基，优选为碳数2～5的直链亚烷基，更优选为碳数3或4的直链亚烷基，进而优选为碳数4的直链亚烷基(-(CH2)4-)。碳数4的直链亚烷基(-(CH2)4-)特别优选为未经取代。
未参与利用连结基进行的连结的剩余的RA1～RA4优选为分别独立地为氢或者可经取代的烷基，更优选为可经取代的碳数1～6的烷基，进而优选为未经取代的碳数1～6的烷基，最优选为均为甲基。
即，作为式(A10)所表示的部分结构，优选为以下式(A11)所表示的结构。
[化47]
Figure BDA0004113359410000451
式(A11)中，Me为甲基，并且在两个*的位置处与X所键结的两个环中的一个环键结，在**的位置处与另一个环键结。
式(1A)中，RXD中，虚线也可成为-X-、-X'-或单键而与B环键结。另外，式(1B)中，RXE中，虚线也可成为-X-、-X'-或单键而与C环键结。同样地，式(2B)中，E环中，虚线也可成为-X-、-X'-或单键而进一步与C环键结。此处的X与式(1A)及式(1B)的X为相同含义。
X'为亚芳基、亚杂芳基、或者包含亚芳基或亚杂芳基与选自由＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2及＞S所组成的群组中的一个以上的组合的二价连结基。X'中的＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2中的R分别与X'中的＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2中的R为相同含义，优选范围也相同。X'优选为亚芳基、或包含亚芳基与＞O的组合的二价连结基。作为亚芳基，优选为1,2-亚苯基。
在包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的化合物中，RXD或RXE当通过单键而与其他环键结时，也优选为下述任一结构。此外，以下的式中，当RXD或RXE为二价基时，在*的位置与Y键结，且在#的位置与所述其他环键结。当RXD或RXE为三价基时，进一步在**的位置与X等键结。此外，各环可具有取代基。
[化48]
Figure BDA0004113359410000461
作为此种结构的例子，可列举式(v-18-3)、式(vi-14)、式(vi-29)、式(vi-49)、或式(vi-56)所表示的化合物。
包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代。关于式(1A)及式(1B)分别为式(2A)及式(2B)时的化合物，此说明也同样适用。
作为“环烷烃”，可列举：碳数3～24的环烷烃、碳数3～20的环烷烃、碳数3～16的环烷烃、碳数3～14的环烷烃、碳数5～10的环烷烃、碳数5～8的环烷烃、碳数5～6的环烷烃、碳数5的环烷烃等。
作为具体的环烷烃，可列举：环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、降冰片烷(双环[2.2.1]庚烷)、双环[1.1.0]丁烷、双环[1.1.1]戊烷、双环[2.1.0]戊烷、双环[2.1.1]己烷、双环[3.1.0]己烷、双环[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷、金刚烷、二金刚烷、十氢萘及十氢薁、以及这些的碳数1～5的烷基(特别是甲基)取代物、卤素(特别是氟)取代物及氘取代物等。
这些中，优选为环烷烃的α位的碳(在与芳基环或杂芳基环缩合的环烷基中，与缩合部位的碳邻接的位置的碳)上的至少一个氢经取代的结构，更优选为α位的碳上的两个氢经取代的结构，进而优选为两个α位的碳上的合计四个氢经取代的结构。作为所述取代基，可列举碳数1～5的烷基(特别是甲基)取代物、卤素(特别是氟)取代物及氘取代物等。特别优选为在芳基环或者杂芳基环中邻接的碳原子上键结有下述式(B10)所表示的部分结构的结构。
[化49]
Figure BDA0004113359410000462
式(B10)中，Me表示甲基，*表示键结位置。
包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的多环芳香族化合物的化学结构中氢的全部或一部分可经氘、氰基、或卤素取代。例如，在包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的多环芳香族化合物中，A环、B环、C环、RXD、或RXE中的芳基环或杂芳基环、针对这些环的取代基、以及X为＞N-R、＞C(-R)2、或＞Si(-R)2时的R(＝烷基、环烷基、芳基)中的氢可经氘、氰基或卤素取代，这些中，可列举芳基或杂芳基中的全部或一部分氢经氘、氰基、或卤素取代的形态。卤素为氟、氯、溴或碘，优选为氟、氯、或溴，更优选为氟或氯，进而优选为氟。另外，就耐久性的观点而言，也优选为包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的多环芳香族化合物的化学结构中氢的全部或一部分经氘化。关于式(1A)及式(1B)分别为式(2A)及式(2B)时的化合物，此说明也同样适用。
作为包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的多环芳香族化合物的例子，可列举以下的任一式所表示的例子。以下各式的各苯环中的0个～2个氢可经所述取代基(第一取代基)取代。
[化50]
Figure BDA0004113359410000471
[化51]
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[化52]
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[化53]
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[化54]
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[化55]
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[化56]
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[化57]
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[化59]
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[化60]
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[化61]
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[化62]
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[化64]
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[化65]
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[化66]
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[化67]
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[化68]
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[化69]
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[化70]
Figure BDA0004113359410000632
作为本发明的多环芳香族化合物的更具体的例子，可列举以下的结构式所表示的化合物。此外，下述结构式中的“Me”表示甲基，“tBu”表示叔丁基，“D”表示氘。
[化71]
Figure BDA0004113359410000641
[化72]
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[化73]
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[化74]
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[化75]
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[化76]
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[化77]
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[化78]
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[化79]
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[化80]
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[化81]
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[化82]
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[化85]
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[化86]
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[化87]
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[化88]
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[化89]
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[化90]
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[化91]
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[化92]
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[化93]
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[化94]
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[化95]
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[化96]
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[化97]
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[化98]
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[化99]
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[化100]
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[化101]
Figure BDA0004113359410000931
[化102]
Figure BDA0004113359410000941
[化103]
Figure BDA0004113359410000951
[化104]
Figure BDA0004113359410000961
1-3.反应性化合物、高分子化合物、高分子交联体、悬挂型高分子化合物、悬挂型 高分子交联体
包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的多环芳香族化合物以及式(D-II-3-1)式(D-II-3-11)、式(D-II-3-12)或式(D-II-3-13)所表示的多环芳香族化合物也可作为如下的高分子化合物(用于获得所述高分子化合物的所述单体具有聚合性取代基)或高分子交联体(用于获得所述高分子交联体的所述高分子化合物具有交联性取代基)、或者如下的悬挂型高分子化合物(用于获得所述悬挂型高分子化合物的所述反应性化合物具有反应性取代基)或悬挂型高分子交联体(用于获得所述悬挂型高分子交联体的所述悬挂型高分子化合物具有交联性取代基)而用于有机器件用材料、例如有机电致发光元件用材料、有机场效晶体管用材料或有机薄膜太阳电池用材料，其中，所述高分子化合物是使在各个所述多环芳香族化合物中取代有反应性取代基的反应性化合物作为单体进行高分子化而成，所述高分子交联体是使所述高分子化合物进一步交联而成，所述悬挂型高分子化合物是使主链型高分子与所述反应性化合物反应而成，所述悬挂型高分子交联体是使所述悬挂型高分子化合物进一步交联而成。
作为所述反应性取代基(包含所述聚合性取代基、所述交联性取代基、及用于获得悬挂型高分子的反应性取代基，以下，也简称为“反应性取代基”)，只要是可使所述多环芳香族化合物进行高分子量化的取代基、可使以此种方式获得的高分子化合物进一步交联化的取代基、以及可在主链型高分子中进行悬挂反应的取代基，则并无特别限定，可列举烯基、炔基、环烷基的不饱和体(例如环丁烯基)、环烷基中的至少一个-CH2-经-O-取代的基(例如环氧基)、缩合的环烷烃的不饱和体(例如缩合的环丁烯)等，优选为以下结构的取代基。各结构式中的*表示键结位置。
[化105]
Figure BDA0004113359410000971
L分别独立地为单键、-O-、-S-、＞C＝O、-O-C(＝O)-、碳数1～12的亚烷基、碳数1～12的氧基亚烷基及碳数1～12的聚氧基亚烷基。在所述取代基中，优选为式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)或式(XLS-17)所表示的基，更优选为式(XLS-1)、式(XLS-3)或式(XLS-17)所表示的基。
关于此种高分子化合物、高分子交联体、悬挂型高分子化合物及悬挂型高分子交联体(以下，也简称为“高分子化合物及高分子交联体”)的用途的详细情况，将在以后叙述。
2.多环芳香族化合物的制造方法
包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的多环芳香族化合物基本上是首先使A环(a环)、B环(b环)、C环(c环)、RXD(D环、d环)、RXE(E环、e环)通过键结基(包含X的基)而键结，由此制造中间物(第一反应)，其后使A环(a环)、B环(b环)、C环(c环)、RXD(D环、d环)、RXE(E环、e环)通过键结基(包含Y的基)而键结，由此可制造最终生成物(第二反应)。在第一反应中，例如若为醚化反应，则可利用亲核取代反应、乌尔曼(Ullmann)反应等一般的反应，若为氨基化反应，则可利用布赫瓦尔德-哈特维希(Buchwald-Hartwig)反应等一般的反应。另外，在第二反应中，可利用串联式杂弗里德-克拉夫茨反应(Tandem Hetero-Friedel-Crafts Reaction)(连续的芳香族亲电子取代反应，以下同样如此)。关于这些制造方法，可参照国际公开第2015/102118号等现有文献中记载的方法。
3.有机器件
本发明的多环芳香族化合物可用作有机器件用材料。作为有机器件，例如可列举：有机电致发光元件、有机场效晶体管或有机薄膜太阳电池等。
3-1.有机电致发光元件
以下，基于附图对本实施方式的有机EL元件进行详细说明。图1是表示本实施方式的有机EL元件的概略剖面图。
3-1-1.有机电致发光元件的结构
图1所示的有机EL元件100包括：基板101、设置于基板101上的阳极102、设置于阳极102上的空穴注入层103、设置于空穴注入层103上的空穴传输层104、设置于空穴传输层104上的发光层105、设置于发光层105上的电子传输层106、设置于电子传输层106上的电子注入层107、以及设置于电子注入层107上的阴极108。
此外，有机EL元件100也可使制作顺序相反而形成例如以下的结构，所述结构包括：基板101、设置于基板101上的阴极108、设置于阴极108上的电子注入层107、设置于电子注入层107上的电子传输层106、设置于电子传输层106上的发光层105、设置于发光层105上的空穴传输层104、设置于空穴传输层104上的空穴注入层103、以及设置于空穴注入层103上的阳极102。
所述各层并非全部是不可或缺的层，将最小结构单元设为包含阳极102、发光层105及阴极108的结构，空穴注入层103、空穴传输层104、电子传输层106、电子注入层107是可任意设置的层。另外，所述各层可分别包含单一层，也可包含多层。
作为构成有机EL元件的层的形态，除了所述“基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极”的结构形态以外，也可为“基板/阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极”、“基板/阳极/空穴注入层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极”、“基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子注入层/阴极”、“基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极”、“基板/阳极/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极”、“基板/阳极/空穴传输层/发光层/电子注入层/阴极”、“基板/阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/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/电子传输层/阴极”、“基板/阳极/发光层/电子传输层/阴极”、“基板/阳极/发光层/电子注入层/阴极”的结构形态。
3-1-2.有机电致发光元件中的基板
基板101是有机EL元件100的支撑体，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、膜状或片状，例如可使用玻璃板、金属板、金属箔、塑料膜、塑料片等。其中，优选为玻璃板及聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚砜等透明的合成树脂制的板。若为玻璃基板，则可使用钠钙玻璃或无碱玻璃等，另外，厚度也只要是足以保持机械强度的厚度即可，因此例如只要为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，由于来自玻璃的溶出离子以少为宜，因此优选为无碱玻璃，由于施加了SiO2等的隔离涂层(barrier coat)的钠钙玻璃也有市售，因此可使用所述钠钙玻璃。另外，为了提高阻气性，也可在基板101的至少单面上设置细密的氧化硅膜等阻气膜，在将阻气性低的合成树脂制的板、膜或片用作基板101的情况下，特别优选为设置阻气膜。
3-1-3.有机电致发光元件中的阳极
阳极102发挥朝发光层105中注入空穴的作用。此外，在阳极102与发光层105之间设置有空穴注入层103和/或空穴传输层104的情况下，经由这些层朝发光层105中注入空穴。
作为形成阳极102的材料，可列举无机化合物及有机化合物。作为无机化合物，例如可列举：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(Indium Tin Oxide，ITO)、铟-锌氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)等)、卤化金属(碘化铜等)、硫化铜、碳黑、ITO玻璃或奈塞玻璃(Nesa glass)等。作为有机化合物，例如可列举：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，可自用作有机EL元件的阳极的物质中适宜选择来使用。
透明电极的电阻只要可供给对于发光元件的发光而言充分的电流即可，因此并无限定，但就发光元件的消耗电力的观点而言，理想的是低电阻。例如，若为300Ω/Υ以下的ITO基板，则作为元件电极而发挥功能，但现在也能够供给10Ω/Υ左右的基板，因此特别理想的是使用例如100Ω/Υ～5Ω/Υ、优选为50Ω/Υ～5Ω/Υ的低电阻品。ITO的厚度可配合电阻值而任意地选择，但通常多在50nm～300nm之间使用。
3-1-4.有机电致发光元件中的空穴注入层、空穴传输层
空穴注入层103发挥将自阳极102迁移来的空穴效率良好地注入至发光层105内或空穴传输层104内的作用。空穴传输层104发挥将自阳极102注入的空穴或自阳极102经由空穴注入层103注入的空穴效率良好地传输至发光层105的作用。空穴注入层103及空穴传输层104分别将空穴注入/传输材料的一种或两种以上加以层叠、混合而形成，或者由空穴注入/传输材料与高分子粘结剂的混合物形成。另外，也可向空穴注入/传输材料中添加如氯化铁(III)那样的无机盐来形成层。
作为空穴注入/传输材料，需要在施加有电场的电极间效率良好地注入/传输来自正极的空穴，理想的是空穴注入效率高、且效率良好地传输所注入的空穴。因此，优选为电离电位小、且空穴迁移率大、进而稳定性优异、制造时及使用时不易产生成为陷阱的杂质的物质。
作为形成空穴注入层103及空穴传输层104的材料，可自从前以来在光导电材料中作为空穴的电荷传输材料所惯用的化合物、p型半导体、有机EL元件的空穴注入层及空穴传输层中所使用的已知的化合物中选择使用任意的化合物。这些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(主链或侧链上具有芳香族三级氨基的聚合物、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'-联苯基]-4,4'-二胺、N4,N4,N4',N4'-四[1,1'-联苯]-4-基)-[1,1'-联苯基]-4,4'-二胺、4,4',4”-三(3-甲基苯基(苯基)氨基)三苯基胺、N-([1,1'-联苯基]-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺、N,N-双(4-(二苯并[b,d]呋喃-4-基)苯基)-[1,1'：4',1”-三联苯基]-4-胺等三苯基胺衍生物、星爆状胺衍生物等)、二苯乙烯衍生物、酞菁衍生物(无金属、铜酞菁等)、吡唑啉衍生物、腙系化合物、苯并呋喃衍生物或噻吩衍生物、噁二唑衍生物、喹噁啉衍生物(例如，1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯-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。聚合物系中，优选为侧链上具有所述单量体的聚碳酸酯或苯乙烯衍生物、聚乙烯基咔唑及聚硅烷等，但只要是形成发光元件的制作所需的薄膜，可自阳极注入空穴，进而可传输空穴的化合物，则并无特别限定。
另外，有机半导体的导电性因掺杂而受到强烈影响这一点也为人所知。有机半导体基质物质包含供电子性良好的化合物、或电子接受性良好的化合物。为了掺杂供电子物质，已知有四氰基醌二甲烷(Tetracyanoquinonedimethane，TCNQ)或2,3,5,6-四氟四氰基-1,4-苯醌二甲烷(2,3,5,6-tetrafluorotetracyano-1,4-benzoquinonedimethane，F4TCNQ)等强电子接受体(例如，参照文献“M.法伊弗、A.拜尔、T.弗里茨、K.利奥(M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo),《应用物理学快报(Appl.Phys.Lett.)》,73(22),3202-3204(1998)”及文献“J.布洛赫维茨、M.法伊弗、T.弗里茨、K.利奥(J.Blochwitz,M.Pfeiffer,T.Fritz,K.Leo),《应用物理学快报(Appl.Phys.Lett.)》,73(6),729-731(1998)”)。这些通过供电子型基础物质(空穴传输物质)的电子迁移过程而生成所谓的空穴。基础物质的传导性根据空穴的数量及迁移率而发生相当大的变化。作为具有空穴传输特性的基质物质，已知有例如联苯胺衍生物(N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine，TPD)等)或星爆状胺衍生物(4,4',4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯基胺(4,4',4”-tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine，TDATA)等)、或者特定金属酞菁(特别是锌酞菁(ZnPc)等)(日本专利特开2005-167175号公报)。
所述空穴注入层用材料及空穴传输层用材料也可作为如下的高分子化合物或其高分子交联体、或者如下的悬挂型高分子化合物或其悬挂型高分子交联体而用于空穴层用材料中，其中，所述高分子化合物是使在所述空穴注入层用材料及空穴传输层用材料中取代有反应性取代基的反应性化合物作为单体进行高分子化而成，所述悬挂型高分子化合物是使主链型高分子与所述反应性化合物反应而成。作为所述情况下的反应性取代基，可引用包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的多环芳香族化合物中的说明。
关于此种高分子化合物及高分子交联体的用途的详细情况，将在之后叙述。
3-1-5.有机电致发光元件中的发光层
发光层105通过在施加有电场的电极间，使自阳极102所注入的空穴与自阴极108所注入的电子再结合而发光。作为形成发光层105的材料，只要为由空穴与电子的再结合而得到激发来发光的化合物(发光性化合物)即可，优选为可形成稳定的薄膜形状、且在固体状态下显示出强的发光(荧光)效率的化合物。发光层可为单一层，也可包含多层，任一者均可，且分别由发光层用材料(主体材料、掺杂剂材料)形成。主体材料与掺杂剂材料分别可为一种，也可为多种的组合，任一者均可。例如，作为掺杂剂材料，可使用发射掺杂剂及辅助掺杂剂。掺杂剂材料可包含于主体材料整体中，也可包含于部分主体材料中，任一者均可。作为掺杂方法，可通过与主体材料的共蒸镀法来形成，也可事先与主体材料混合后同时蒸镀。另外，发光层也可利用使用将材料溶解于有机溶媒中而制备的发光层形成用组合物的湿式成膜法来形成。
本发明的多环芳香族化合物可优选地用作有机电致发光元件的发光层的形成材料。本发明的多环芳香族化合物更优选为用作发光层中的发射掺杂剂或辅助掺杂剂，进而优选为用作发射掺杂剂。
包含本发明的多环芳香族化合物的发光层可包含主体化合物。此处，主体化合物可为一种也可为两种以上。
另外，发光层可为单一层，也可包含多层，任一者均可。另外，主体化合物、发射掺杂剂材料、及辅助掺杂剂材料可包含于同一层内，也可在多层中包含各至少一种成分。发光层所包含的主体化合物及掺杂剂材料(发射掺杂剂或辅助掺杂剂)分别可为一种，也可为多种的组合，任一者均可。辅助掺杂剂及发射掺杂剂可整体包含在作为基质的主体化合物中，也可部分性地包含在作为基质的主体化合物中。
主体材料的使用量根据主体材料的种类而不同，只要配合所述主体材料的特性来决定即可。主体材料的使用量的基准优选为发光层用材料整体的50质量％～99.999质量％，更优选为80质量％～99.95质量％，进而优选为90质量％～99.9质量％。
掺杂剂材料的使用量根据掺杂剂材料的种类而不同，只要配合所述掺杂剂材料的特性来决定即可。掺杂剂的使用量的基准优选为发光层用材料整体的0.001质量％～50质量％，更优选为0.05质量％～20质量％，进而优选为0.1质量％～10质量％。若为所述范围，则例如就可防止浓度淬灭现象的方面而言优选。
另一方面，在使用了TADF材料作为掺杂剂材料的有机电致发光元件中，就可防止浓度淬灭现象的方面而言，优选为掺杂剂材料的使用量为低浓度，但就热活性型延迟荧光机制的效率的方面而言，优选为掺杂剂材料的使用量为高浓度。进而，在使用了TADF材料作为辅助掺杂剂的有机电致发光元件中，就辅助掺杂剂的热活性型延迟荧光机制的效率的方面而言，优选为与辅助掺杂剂的使用量相比，发射掺杂剂的使用量为低浓度。
使用辅助掺杂剂材料的情况下的主体材料、辅助掺杂剂、及发射掺杂剂的使用量的基准分别为发光层用材料整体的40质量％～99质量％、59质量％～1质量％及20质量％～0.001质量％，优选为分别为60质量～95质量、39质量％～5质量％及10质量％～0.01质量％，更优选为70质量～90质量、29质量％～10质量％及5质量％～0.05质量％。在使用辅助掺杂剂材料的情况下，可与主体材料或发射掺杂剂材料形成激发复合体(exciplex)。
3-1-5-1.主体化合物
作为主体材料，可列举自从前以来作为发光体而为人所知的蒽或芘等缩合环衍生物、双苯乙烯基蒽衍生物或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、芴衍生物、苯并芴衍生物等。
就促进而非阻碍发光层内的TADF的产生的观点而言，主体材料的T1能量优选为高于在发光层内具有最高的T1能量的掺杂剂或辅助掺杂剂的T1能量，具体而言，主体的T1能量优选为0.01eV以上，更优选为0.03eV以上，进而优选为0.1eV以上。
另外，也可在主体材料中使用TADF活性的化合物。
作为主体材料，例如可列举：下述式(H1)所表示的化合物、下述式(H2)所表示的化合物、下述式(H3)所表示的化合物、包含下述式(H4)所表示的结构的化合物、下述式(H5)所表示的化合物、及下述式(H6)所表示的化合物。
[化106]
Figure BDA0004113359410001011
3-1-5-1-1.式(H1)所表示的化合物
[化107]
Figure BDA0004113359410001021
式(H1)中，L1为碳数6～24的亚芳基，优选为碳数6～16的亚芳基，更优选为碳数6～12的亚芳基，特别优选为碳数6～10的亚芳基，具体而言，可列举：苯环、联苯环、萘环、三联苯环、苊环、芴环、非那烯环、菲环、三亚苯环、芘环、并四苯环、苝环及并五苯环等的二价基。
式(H1)所表示的化合物中的至少一个氢可经碳数1～6的烷基、碳数3～14的环烷基、氰基、卤素或氘取代。
3-1-5-1-2.式(H2)所表示的化合物
[化108]
Figure BDA0004113359410001022
式(H2)中，L2及L3分别独立地为碳数6～30的芳基或碳数2～30的杂芳基。作为芳基，优选为碳数6～24的芳基，更优选为碳数6～16的芳基，进而优选为碳数6～12的芳基，特别优选为碳数6～10的芳基，具体而言，可列举：苯环、联苯环、萘环、三联苯环、苊环、芴环、非那烯环、菲环、三亚苯环、芘环、并四苯环、苝环及并五苯环等的一价基。作为杂芳基，优选为碳数2～25的杂芳基，更优选为碳数2～20的杂芳基，进而优选为碳数2～15的杂芳基，特别优选为碳数2～10的杂芳基，具体而言，可列举：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、喹噁啉环、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、吲嗪环、呋喃环、苯并呋喃环、异苯并呋喃环、二苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、呋咱环、噁二唑环及噻蒽环等的一价基。
式(H2)所表示的化合物中的至少一个氢可经碳数1～6的烷基、碳数3～14的环烷基、氰基、卤素或氘取代。
3-1-5-1-3.式(H3)所表示的化合物
[化109]
Figure BDA0004113359410001031
式(H3)中，
MU分别独立地为二价的芳香族基，EC分别独立地为一价的芳香族基，k为2～50000的整数。
更具体而言，
MU分别独立地为亚芳基、亚杂芳基、二亚芳基芳基氨基、二亚芳基芳基硼基、氧杂硼烷-二基、氮杂硼烷-二基，
EC分别独立地为氢、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及EC中的至少一个氢可进而经芳基、杂芳基、二芳基氨基、烷基及环烷基取代，
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(H3)中的MU及EC中的至少一个氢可经碳数1～24的烷基、碳数3～24的环烷基、卤素或氘取代，进而所述烷基中的任意的-CH2-可经-O-或-Si(CH3)2-取代，所述烷基中的直接键结于式(H3)中的EC的-CH2-除外的任意的-CH2-可经碳数6～24的亚芳基取代，所述烷基中的任意的氢可经氟取代。
作为MU，例如可列举以下结构的二价衍生物(例如自以下结构的任一化合物中除去任意两个氢原子而表示的二价基、包含自以下结构的任一化合物中除去任意两个氢原子而表示的二价基的两个以上的组合的二价基、这些基中的氢的至少一个经烷基等取代的二价基等)。
[化110]
Figure BDA0004113359410001041
更具体而言，可列举具有以下的任一结构的二价基。这些中，MU在*处与其他MU或EC键结。
[化111]
Figure BDA0004113359410001051
[化112]
Figure BDA0004113359410001052
[化113]
Figure BDA0004113359410001061
[化114]
Figure BDA0004113359410001062
[化115]
Figure BDA0004113359410001071
[化116]
Figure BDA0004113359410001072
[化117]
Figure BDA0004113359410001081
[化118]
Figure BDA0004113359410001082
[化119]
Figure BDA0004113359410001091
另外，作为EC，例如可列举下述式所表示的基。这些中，EC在*处与MU键结。
[化120]
Figure BDA0004113359410001092
[化121]
Figure BDA0004113359410001093
就溶解性及涂布成膜性的观点而言，式(H3)所表示的化合物优选为分子中的MU总数(k)的10％～100％的MU具有碳数1～24的烷基，更优选为分子中的MU总数(k)的30％～100％的MU具有碳数1～18的烷基(碳数3～18的支链烷基)，进而优选为分子内的MU总数(k)的50％～100％的MU具有碳数1～12的烷基(碳数3～12的支链烷基)。另一方面，就面内取向性及电荷传输的观点而言，优选为分子中的MU总数(k)的10％～100％的MU具有碳数7～24的烷基，更优选为分子中的MU总数(k)的30％～100％的MU具有碳数7～24的烷基(碳数7～24的分支链烷基)。
3-1-5-1-4.包含式(H4)所表示的结构的化合物
包含式(H4)所表示的结构的化合物包含多个、优选为1个～5个、更优选为1个～3个、进而优选为1个～2个、最优选为1个式(H4)所表示的结构，在包含多个的情况下，所述结构彼此直接通过单键而键结，或者通过特定的连结基而键结。
[化122]
Figure BDA0004113359410001101
式(H4)中，G为“＝C(-H)-”或“＝N-”，所述“＝C(-H)-”中的H可经取代基或其他式(H4)所表示的结构取代。
作为包含式(H4)所表示的结构的化合物，例如可使用在国际公开第2012/153780号及国际公开第2013/038650号等中记载的化合物，可依照所述文献中记载的方法来制造。
关于作为G的“＝C(-H)-”中的H经取代的情况下的取代基的例子，可列举：芳基、杂芳基、取代硅烷基、取代氧化膦基、及取代羧基等。
关于作为取代基的“芳基”的具体例，可列举：苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、菲基、芘基、
Figure BDA0004113359410001102
基、苯并[c]菲基、苯并[g]
Figure BDA0004113359410001103
基、苯并蒽基、三亚苯基、芴基、9,9-二甲基芴基、苯并芴基、二苯并芴基、联苯基、三联苯基、四联苯基、荧蒽基等，优选为可列举苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、萘基、三亚苯基及芴基等。作为具有取代基的芳基，可列举：甲苯基、二甲苯基及9,9-二甲基芴基等。如具体例所示，芳基包含缩合芳基及非缩合芳基两者。
关于作为取代基的“杂芳基”的具体例，可列举：吡咯基、吡唑基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吡啶基、三嗪基、吲哚基、异吲哚基、咪唑基、苯并咪唑基、吲唑基、咪唑并[1,2-a]吡啶基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、氮杂二苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、氮杂二苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉基、喹噁啉基、喹唑啉基、萘啶基、咔唑基、氮杂咔唑基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、噁唑基、噁二唑基、呋咱基、苯并噁唑基、噻唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、三唑基、四唑基等，优选为可列举二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、氮杂二苯并呋喃基及氮杂二苯并噻吩基等。进而优选为二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基或氮杂二苯并噻吩基。
作为取代基的“取代硅烷基”也优选为选自由经取代或未经取代的三烷基硅烷基、经取代或未经取代的芳基烷基硅烷基、以及经取代或未经取代的三芳基硅烷基所组成的群组中的基。
作为经取代或未经取代的三烷基硅烷基的具体例，可列举三甲基硅烷基及三乙基硅烷基。作为经取代或未经取代的芳基烷基硅烷基的具体例，可列举二苯基甲基硅烷基、二甲苯基甲基硅烷基及苯基二甲基硅烷基等。作为经取代或未经取代的三芳基硅烷基的具体例，可列举三苯基硅烷基及三甲苯基硅烷基等。
作为取代基的“取代氧化膦基”也优选为经取代或未经取代的二芳基氧化膦基。作为经取代或未经取代的二芳基氧化膦基的具体例，可列举二苯基氧化膦及二甲苯基氧化膦等。
关于作为取代基的“取代羧基”，例如可列举苯甲酰氧基等。
作为将多个式(H4)所表示的结构键结的连结基，可列举所述芳基或杂芳基的二价～四价、二价～三价、或二价的衍生物。
将包含式(H4)所表示的结构的化合物的具体例示于以下。
[化123]
Figure BDA0004113359410001121
3-1-5-1-5.式(H5)所表示的化合物及式(H6)所表示的化合物3-1-5-1-5-1.式 (H5)所表示的化合物
[化124]
Figure BDA0004113359410001122
式(H5)中，R1～R11分别独立地为氢、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，这些中的至少一个氢进而可经芳基、杂芳基或二芳基氨基取代，
R1～R11中的邻接的基彼此可键结并与a环、b环或c环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环中的至少一个氢可经芳基、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取代，这些中的至少一个氢进而可经芳基、杂芳基或二芳基氨基取代。
另外，式(H5)中的任意的至少一个(优选为1～3)的-C(Rn)＝(n为1～11)可被取代为-N＝。
进而，式(H5)所表示的化合物中的至少一个氢可经碳数1～24的烷基取代，进而所述烷基中的任意的-CH2-可经-O-或-Si(CH3)2-取代，所述烷基中的除直接键结于式(H5)所表示的化合物的-CH2-以外的任意的-CH2-可经碳数6～24的亚芳基取代，所述烷基中的任意的氢可经氟取代。
另外，式(H5)所表示的化合物中的至少一个氢可经卤素或氘取代。
式(H5)中，a环、b环及c环的取代基R1～R11中的邻接的基彼此可键结并与a环、b环或c环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环中的至少一个氢可经芳基、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取代，这些中的至少一个氢进而可经芳基、杂芳基或二芳基氨基取代。其中，此处，“邻接的基彼此键结并与a环、b环或c环一起形成芳基环或杂芳基环”的化合物例如与后述的作为具体的化合物而列举的式(H5-2)～式(H5-17)所表示的化合物相对应。即，例如为将苯环、吲哚环、吡咯环、苯并呋喃环或苯并噻吩环相对于a环(或b环或c环)进行缩合而形成的化合物，可形成的缩合环分别为萘环、咔唑环、吲哚环、二苯并呋喃环或二苯并噻吩环。
3-1-5-1-5-2.式(H6)所表示的化合物
[化125]
Figure BDA0004113359410001131
式(H6)中，R1～R16分别独立地为氢、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，这些中的至少一个氢进而可经芳基、杂芳基或二芳基氨基取代，
R1～R16中的邻接的基彼此可键结并与a环、b环、c环或d环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环中的至少一个氢可经芳基、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取代，这些中的至少一个氢进而可经芳基、杂芳基或二芳基氨基取代。
另外，式(H-6)所表示的化合物中的至少一个氢可经碳数1～24的烷基取代，进而所述烷基中的任意的-CH2-可经-O-或-Si(CH3)2-取代，所述烷基中的除直接键结于式(H6)所表示的化合物的-CH2-以外的任意的-CH2-可经碳数6～24的亚芳基取代，所述烷基中的任意的氢可经氟取代。
另外，式(H6)所表示的化合物中的至少一个氢可经卤素或氘取代。
式(H6)中，a环、b环、c环及d环的取代基R1～R16中的邻接的基彼此可键结并与a环、b环、c环或c环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环中的至少一个氢可经芳基、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取代，这些中的至少一个氢进而可经芳基、杂芳基或二芳基氨基取代。其中，此处“邻接的基”表示在同一环上相邻的基，可将例如后述的作为式(H6)的具体的化合物而列举的式(H6-2)～式(H6-5)所表示的化合物作为参考而对设为“邻接的基彼此键结并与a环、b环、c环或d环一起形成芳基环或杂芳基环”的化合物进行说明。即，例如为将苯环、吲哚环、吡咯环、苯并呋喃环或苯并噻吩环相对于a环(或b环或c环或d环)进行缩合而形成的化合物，可形成的缩合环分别为萘环、咔唑环、吲哚环、二苯并呋喃环或二苯并噻吩环。
3-1-5-1-5-3.“式(H5)中的R1～R11”及“式(H6)中的R1～R16”
“式(H5)中的R1～R11”及“式(H6)中的R1～R16”分别独立地为氢、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，优选为碳数6～30的芳基、碳数2～30的杂芳基、二芳基氨基(具有两个碳数6～30的芳基的氨基)、二杂芳基氨基(具有两个碳数2～30的杂芳基的氨基)、芳基杂芳基氨基(具有碳数6～30的芳基与碳数2～30的杂芳基的氨基)或碳数6～30的芳氧基。
作为“芳基”、“二芳基氨基”的芳基、“芳基杂芳基氨基”的芳基、及“芳氧基”的芳基，例如可列举：为单环系的苯环，为二环系的联苯环，为缩合二环系的萘环，为三环系的三联苯环(间三联苯基、邻三联苯基、对三联苯基)，为缩合三环系的苊环、芴环、非那烯环、菲环，为缩合四环系的三亚苯环、芘环、并四苯环，为缩合五环系的苝环、并五苯环等。进而如后所述，这些芳基中取代有以下所定义的杂芳基的基也在式(H5)及式(H6)中定义为芳基。
作为“杂芳基”、“二杂芳基氨基”的杂芳基、及“芳基杂芳基氨基”的杂芳基，例如可列举：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、喹噁啉环、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、吲嗪环、呋喃环、苯并呋喃环、异苯并呋喃环、二苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、呋咱环、噁二唑环、噻蒽环及经N-芳基取代的所述杂芳基等一价基。进而如后所述，这些杂芳基中取代有以上所定义的芳基的基也在式(H5)及式(H6)中定义为杂芳基。
另外，关于作为式(H5)中的R1～R11或式(H6)中的R1～R16而说明的芳基、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，这些中的至少一个氢进而可经芳基、杂芳基或二芳基氨基取代。作为如此进行取代的芳基、杂芳基或二芳基氨基，可列举与R1～R11或R1～R16一栏中所说明的基相同的基。
作为R1～R11或R1～R16的具体的基，例如可列举下述式(RG-1)～式(RG-10)所表示的基。此外，下述式(RG-1)～式(RG-10)所表示的基在*处与式(H5)或式(H6)键结。
[化126]
Figure BDA0004113359410001151
若将所述具体的基作为参考而对式(H5)及式(H6)中定义的“芳基”及“杂芳基”进行说明，则式(RG-1)、式(RG-4)及式(RG-7)为芳基，式(RG-2)、式(RG-3)及式(RG-6)为杂芳基，式(RG-9)为杂芳基进行了取代的杂芳基，式(RG-10)为杂芳基进行了取代的芳基。此外，式(RG-5)为二芳基氨基(二苯基氨基)进行了取代的芳基(苯基)，式(RG-8)为二芳基氨基(二苯基氨基)。
[化127]
Figure BDA0004113359410001152
3-1-5-1-5-4.式(H5)中，a环、b环或c环的邻接的基彼此键结而形成的环、及式 (H6)中，a环、b环、c环或d环的邻接的基彼此键结而形成的环
作为式(H5)中的“R1～R11中的邻接的基彼此键结并与a环、b环或c环一起形成的芳基环”、及式(H6)中的“R1～R16中的邻接的基彼此键结并与a环、b环、c环或d环一起形成的芳基环”，例如可列举碳数6～30的芳基环，优选为碳数6～16的芳基环，更优选为碳数6～12的芳基环，特别优选为碳数6～10的芳基环。其中，所形成的芳基环的碳数包含a环、b环、c环或d环的碳数6。
作为所形成的芳基环的具体例，例如可列举：为缩合二环系的萘环，为缩合三环系的苊环、芴环、非那烯环、菲环，为缩合四环系的三亚苯环、芘环、并四苯环，为缩合五环系的苝环、并五苯环等。
作为式(H5)中的“R1～R11中的邻接的基彼此键结并与a环、b环或c环一起形成的杂芳基环”、及式(H6)中的“R1～R16中的邻接的基彼此键结并与a环、b环、c环或d环一起形成的芳基环”，例如可列举碳数6～30的杂芳基环，优选为碳数6～25的杂芳基环，更优选为碳数6～20的杂芳基环，进而优选为碳数6～15的杂芳基环，特别优选为碳数6～10的杂芳基。另外，作为“杂芳基环”，例如可列举除碳以外含有1个至5个选自氧、硫及氮中的杂原子作为环构成原子的杂环等。其中，所形成的杂芳基环的碳数包含a环、b环、c环或d环的碳数6。
作为所形成的杂芳基环的具体例，例如可列举：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、喹噁啉环、酞嗪环、咔唑环、吖啶环、吩噁噻环、吩噁嗪环、吩噻嗪环、吩嗪环、苯并呋喃环、异苯并呋喃环、二苯并呋喃环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、噻蒽环等。
所形成的环中的至少一个氢可经芳基、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取代，这些中的至少一个氢进而可经芳基、杂芳基或二芳基氨基取代。关于此说明，可引用式(H5)的R1～R11或式(H6)的R1～R16中的说明。
3-1-5-1-5-5.化合物的具体例
以下示出式(H5)或式(H6)所表示的化合物的更具体的结构。
以下的式(H5)或式(H6)所表示的化合物的具体的结构可经碳数1～24的烷基取代。
[化128]
Figure BDA0004113359410001171
[化129]
Figure BDA0004113359410001181
[化130]
Figure BDA0004113359410001191
[化131]
Figure BDA0004113359410001201
[化132]
Figure BDA0004113359410001211
[化133]
Figure BDA0004113359410001221
[化134]
Figure BDA0004113359410001231
[化135]
Figure BDA0004113359410001241
[化136]
Figure BDA0004113359410001251
[化137]
Figure BDA0004113359410001261
[化138]
Figure BDA0004113359410001271
[化139]
Figure BDA0004113359410001281
[化140]
Figure BDA0004113359410001282
[化141]
Figure BDA0004113359410001291
[化142]
Figure BDA0004113359410001301
[化143]
Figure BDA0004113359410001311
[化144]
Figure BDA0004113359410001321
[化145]
Figure BDA0004113359410001331
[化146]
Figure BDA0004113359410001341
[化147]
Figure BDA0004113359410001342
[化148]
Figure BDA0004113359410001351
[化149]
Figure BDA0004113359410001352
[化150]
Figure BDA0004113359410001361
[化151]
Figure BDA0004113359410001371
[化152]
Figure BDA0004113359410001381
[化153]
Figure BDA0004113359410001391
[化154]
Figure BDA0004113359410001401
[化155]
Figure BDA0004113359410001411
[化156]
Figure BDA0004113359410001421
[化157]
Figure BDA0004113359410001431
[化158]
Figure BDA0004113359410001441
[化159]
Figure BDA0004113359410001451
[化160]
Figure BDA0004113359410001461
[化161]
Figure BDA0004113359410001471
3-1-5-1-5-6.式(H5)或式(H6)所表示的化合物的制造方法
式(H5)所表示的化合物首先利用键结基(-O-)使a环～c环键结，由此制造中间物(第一反应)，之后利用键结基(包含B的基)使a环～c环键结，由此可制造最终产物(第二反应)。另外，式(H6)所表示的化合物首先利用键结基(＞NH或单键)使a环～d环键结，由此制造中间物(第一反应)，之后利用键结基(包含B的基)使a环～d环键结，由此可制造最终产物(第二反应)。在第一反应中，例如若为醚化反应，则可利用亲核取代反应、乌尔曼反应等一般的反应，若为氨基化反应，则可利用布赫瓦尔德-哈特维希反应等一般的反应。另外，在第二反应中，可利用串联式杂弗里德-克拉夫茨反应(连续的芳香族亲电子取代反应，以下相同)。
＜制造方法：式(H5)所表示的化合物的第二反应的例子＞
如下述流程(1)所示，第二反应为导入键结a环、b环及c环的B(硼)的反应，作为例子，以下示出式(H5)所表示的化合物的情况。首先，利用正丁基锂、仲丁基锂或叔丁基锂等对两个O之间的氢原子进行邻位金属化。继而，加入三氯化硼或三溴化硼等，进行锂-硼的金属交换后，加入N,N-二异丙基乙胺等布忍斯特碱，由此进行串联式硼杂弗里德-克拉夫茨反应，而可获得目标物。在第二反应中为了促进反应，也可加入三氯化铝等路易斯酸。
[化162]
流程（1）
Figure BDA0004113359410001481
在所述流程中，通过邻位金属化而朝所期望的位置导入锂，但可如下述流程(2)那样在欲导入锂的位置上导入溴原子等，通过卤素-金属交换也可朝所期望的位置导入锂。
[化163]
流程（2）
Figure BDA0004113359410001482
通过适宜选择所述合成法，并适宜选择所使用的原料，可合成在所期望的位置上具有取代基且由式(H5)表示的化合物。
＜制造方法：式(H6)所表示的化合物的制造方法的例子＞
关于式(H6)所表示的化合物的制造方法，也可应用所述式(H5)所表示的化合物的制造方法中的第一反应及第二反应。即，第二反应为导入将NH与c环及d环键结的B(硼)的反应，利用正丁基锂、仲丁基锂或叔丁基锂等对NH的氢原子进行邻位金属化后，加入三氯化硼或三溴化硼等，进行锂-硼的金属交换，进而加入N,N-二异丙基乙胺等布忍斯特碱，由此进行串联式硼杂弗里德-克拉夫茨反应，而可获得目标物。此处，在第二反应中为了促进反应，也可加入三氯化铝等路易斯酸。
3-1-5-2.TADF材料
发光层中也优选为包含TADF材料。
在本说明书中，TADF材料是指作为“热活性型延迟荧光体”的材料。“热活性型延迟荧光体”中，通过减小激发单重态状态与激发三重态状态的能量差，来高效率地产生通常迁移概率低的自激发三重态状态向激发单重态状态的逆能量转移，显现来自单重态的发光(热活性型延迟荧光，TADF)。在通常的荧光发光中，通过电流激发而产生的75％的三重态激子通过热失活路径，因此无法作为荧光来取出。另一方面，在TADF中，可将所有的激子用于荧光发光，可实现高效率的有机EL元件。
TADF材料优选为被设计成使用被称为施体的供电子性的取代基与被称为受体的电子接受性的取代基来使分子内的HOMO与LUMO局部存在化，以产生有效率的反向系间跨越(reverse intersystem crossing)的施体-受体型TADF化合物(D-A型TADF化合物)。
此处，本说明书中“供电子性的取代基”(施体)是指在TADF化合物分子中HOMO轨道局部存在的取代基及部分结构，“电子接受性的取代基”(受体)是指在TADF化合物分子中LUMO轨道局部存在的取代基及部分结构。
一般来说，使用施体或受体的TADF化合物由于结构原因，自旋轨道耦合(SOC：SpinOrbit Coupling)大，且HOMO与LUMO的交换相互作用小，ΔEST小，因此可获得非常快的反向系间跨越速度。另一方面，使用施体或受体的TADF化合物在激发态下的结构弛豫变大(在某分子中，在基态与激发态下稳定结构不同，因此若通过外部刺激而发生自基态向激发态的转换，则其后结构变化为激发态下的稳定结构)，从而提供宽度宽的发光光谱，因此当作为发光材料来使用时有可能使色纯度降低。
但是，通过同时使用本发明的多环芳香族化合物，本发明的多环芳香族化合物作为发射掺杂剂发挥功能，TADF材料作为辅助掺杂剂发挥功能，可提供高的色纯度。TADF材料只要为其发光光谱与本发明的多环芳香族化合物的吸收光谱至少部分重叠的化合物即可。本发明的多环芳香族化合物与TADF材料可均包含于同一层中，也可包含于邻接的层中。
作为可基于此种目的来使用的TADF材料，例如可列举下述式(H7)所表示的化合物、或具有下述式(H7)作为部分结构的化合物。
[化164]
ED-Ln-EA   (H7)
式(H7)中，ED为供电子性基，Ln为连结基，EA为电子接受性基，式(H7)所表示的化合物的最低激发单重态能级(ES1)与最低激发三重态能级(ET1)的能量差(ΔEST)为0.2eV以下(鱼山大树(Hiroki Uoyama)、合志宪一(Kenichi Goushi)、功将志津(KatsuyukiShizu)、野村洸子(Hiroko Nomura)、安达千波矢(Chihaya Adachi)，《自然(Nature)》，492,234-238(2012))。能量差(ΔEST)优选为0.15eV以下，更优选为0.10eV以下，进而优选为0.08eV以下。
作为TADF材料中所使用的供电子性基(施体性的结构)及电子接受性基(受体性的结构)，例如可使用《材料化学(Chemistry of Materials)》(2017，29，1946-1963)中记载的结构。作为ED，例如可列举含有sp3氮的官能基，更具体而言，可列举：自咔唑、二甲基咔唑、二叔丁基咔唑、二甲氧基咔唑、四甲基咔唑、苯并氟咔唑、苯并噻吩并咔唑、苯基二氢吲哚并咔唑、苯基联咔唑、联咔唑、三联咔唑(tercarbazole)、二苯基咔唑基胺、四苯基咔唑基二胺、吩噁嗪、二氢吩嗪、吩噻嗪、二甲基二氢吖啶、二苯基胺、双(叔丁基苯基)胺、N1-(4-(二苯基氨基)苯基)-N4,N4-二苯基苯-1,4-二胺、二甲基四苯基二氢吖啶二胺、四甲基-二氢-茚并吖啶及二苯基-二氢二苯并氮杂硅啉等衍生的基。另外，作为EA，例如可列举含sp2氮的芳香族环、CN取代芳香族环、具有酮的环及氰基，更具体而言，可列举：自磺酰基二苯、二苯甲酮、亚苯基双(苯基甲酮)、苯甲腈、异烟腈、邻苯二甲腈、间苯二甲腈、对苯二甲腈、三唑、噁唑、噻二唑、苯并噻唑、苯并双(噻唑)、苯并噁唑、苯并双(噁唑)、喹啉、苯并咪唑、二苯并喹喔啉、七氮杂非那烯、噻吨酮二氧化物、二甲基蒽酮、蒽二酮、吡啶、5H-环庚[1,2-b:5,4-b']联吡啶、苯三甲腈、芴二甲腈、吡嗪二甲腈、吡啶二甲腈、二苯并喹噁啉二甲腈、嘧啶、苯基嘧啶、甲基嘧啶、三嗪、三苯基三嗪、双(苯基磺酰基)苯、二甲基噻吨二氧化物、噻蒽四氧化物及三(二甲基苯基)硼烷等衍生的基。作为Ln，例如可列举单键及亚芳基，更具体而言，可列举：亚苯基、亚联苯基、亚萘基等。另外，在任一结构中，氢均可经烷基、环烷基及芳基取代。特别优选为具有选自咔唑、吩噁嗪、吖啶、三嗪、嘧啶、吡嗪、噻吨、苯甲腈、邻苯二甲腈、间苯二甲腈、二苯基砜、三唑、噁二唑、噻二唑及二苯甲酮中的至少一个作为部分结构的化合物。
式(H7)中，作为连结基的Ln作为将施体性的部分结构与受体性的部分结构分开的间隔结构发挥功能。
更具体而言，式(H7)所表示的化合物只要为式(H7-1)、式(H7-2)及式(H7-3)的任一者所表示的化合物即可。
[化165]
Figure BDA0004113359410001501
式(H7-1)、式(H7-2)及式(H7-3)中，
M分别独立地为单键、-O-、＞N-Ar或＞C(-Ar)2，就形成的部分结构的HOMO的深度以及最低激发单重态能级及最低激发三重态能级的高度的观点而言，优选为单键、-O-或＞N-Ar，
J是与式(H7)中的Ln相对应的连结基，分别独立地为碳数6～18的亚芳基，就自施体性的部分结构与受体性的部分结构渗出的共轭的大小的观点而言，优选为碳数6～12的亚芳基，更具体而言，可列举：亚苯基、甲基亚苯基及二甲基亚苯基，
Q分别独立地为＝C(-H)-或＝N-，就形成的部分结构的LUMO的浅度以及最低激发单重态能级及最低激发三重态能级的高度的观点而言，优选为＝N-，
Ar分别独立地为氢、碳数6～24的芳基、碳数2～24的杂芳基、碳数1～12的烷基或碳数3～18的环烷基，就形成的部分结构的HOMO的深度以及最低激发单重态能级及最低激发三重态能级的高度的观点而言，优选为氢、碳数6～12的芳基、碳数2～14的杂芳基、碳数1～4的烷基或碳数6～10的环烷基，更优选为氢、苯基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、联苯基、吡啶基、联吡啶基、三嗪基、咔唑基、二甲基咔唑基、二-叔丁基咔唑基、苯并咪唑或苯基苯并咪唑，进而优选为氢、苯基或咔唑基，
m为1或2，
n为2～(6-m)的整数，就位阻的观点而言，优选为4～(6-m)的整数。
进而，所述各式所表示的化合物中的至少一个氢可经卤素或氘取代。
作为式(H7)所表示的化合物，例如可列举下述结构所表示的化合物。此外，结构式中的*表示键结位置，“Me”表示甲基，“tBu”表示叔丁基。
[化166]
Figure BDA0004113359410001521
[化167]
Figure BDA0004113359410001531
[化168]
Figure BDA0004113359410001541
[化169]
Figure BDA0004113359410001551
[化170]
Figure BDA0004113359410001561
[化171]
Figure BDA0004113359410001571
[化172]
Figure BDA0004113359410001581
[化173]
Figure BDA0004113359410001591
[化174]
Figure BDA0004113359410001601
[化175]
Figure BDA0004113359410001611
作为式(H7)所表示的化合物，在所述具体的化合物中，优选为PIC-TRZ、TXO-TPA、TXO-PhCz、PXZD SO2、ACRD SO2、DTC-DBT、DTAO、4CzBN、4CzBN-Ph、5CzBN、3Cz2DPhCzBN、4CzIPN、2PXZ-TAZ、Cz-TRZ3、BDPCC-TPTA、MA-TA、PA-TA、FA-TA、PXZ-TRZ、DMAC-TRZ、BCzT、DCzTrz、DDCzTrz、spiroAC-TRZ、Ac-HPM、Ac-PPM、Ac-MPM、TCzTrz、TmCzTrz及DCzmCzTrz。
3-1-5-3.掺杂剂材料
本发明的多环芳香族化合物优选为用作掺杂剂材料。
作为可在本发明的多环芳香族化合物以外使用的掺杂剂材料，并无特别限定，可使用已知的化合物，可根据所希望的发光颜色从各种材料中选择。具体而言，例如可列举：菲、蒽、芘、并四苯、并五苯、苝、萘并芘、二苯并芘、红荧烯及
Figure BDA0004113359410001612
等缩合环衍生物，苯并噁唑衍生物，苯并噻唑衍生物，苯并咪唑衍生物，苯并三唑衍生物，噁唑衍生物，噁二唑衍生物，噻唑衍生物，咪唑衍生物，噻二唑衍生物，三唑衍生物，吡唑啉衍生物，二苯乙烯衍生物，噻吩衍生物，四苯基丁二烯衍生物，环戊二烯衍生物，双苯乙烯基蒽衍生物或二苯乙烯基苯衍生物等双苯乙烯基衍生物(日本专利特开平1-245087号公报)，双苯乙烯基亚芳基衍生物(日本专利特开平2-247278号公报)，二氮杂苯并二茚衍生物，呋喃衍生物，苯并呋喃衍生物，苯基异苯并呋喃、二均三甲苯基异苯并呋喃、二(2-甲基苯基)异苯并呋喃、二(2-三氟甲基苯基)异苯并呋喃、苯基异苯并呋喃等异苯并呋喃衍生物，二苯并呋喃衍生物，7-二烷基氨基香豆素衍生物、7-哌啶基香豆素衍生物、7-羟基香豆素衍生物、7-甲氧基香豆素衍生物、7-乙酰氧基香豆素衍生物、3-苯并噻唑基香豆素衍生物、3-苯并咪唑基香豆素衍生物、3-苯并噁唑基香豆素衍生物等香豆素衍生物，二氰基亚甲基吡喃衍生物，二氰基亚甲基噻喃衍生物，聚次甲基衍生物，花青衍生物，氧代苯并蒽衍生物，呫吨衍生物，罗丹明衍生物，荧光素衍生物，吡喃鎓衍生物，喹喏酮衍生物，吖啶衍生物，噁嗪衍生物，苯醚衍生物，喹吖啶酮衍生物，喹唑啉衍生物，吡咯并吡啶衍生物，呋喃并吡啶衍生物，1,2,5-噻二唑并芘衍生物，吡咯亚甲基衍生物，紫环酮衍生物，吡咯并吡咯衍生物，方酸内鎓盐衍生物，紫蒽酮衍生物，吩嗪衍生物，吖啶酮衍生物，脱氮黄素衍生物，芴衍生物及苯并芴衍生物等。
若以显色光分别例示，则作为蓝色掺杂剂材料～蓝绿色掺杂剂材料，可列举：萘、蒽、菲、芘、三亚苯、苝、芴、茚、
Figure BDA0004113359410001621
等芳香族烃化合物或其衍生物，呋喃、吡咯、噻吩、噻咯、9-硅芴(9-silafluorene)、9,9'-螺二硅芴、苯并噻吩、苯并呋喃、吲哚、二苯并噻吩、二苯并呋喃、咪唑并吡啶、菲咯啉、吡嗪、萘啶、喹噁啉、吡咯并吡啶、噻吨等芳香族杂环化合物或其衍生物，二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯衍生物、二苯乙烯衍生物、醛连氮衍生物、香豆素衍生物，咪唑、噻唑、噻二唑、咔唑、噁唑、噁二唑、三唑等唑衍生物及其金属络合物及N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-4,4'-二苯基-1,1'-二胺所代表的芳香族胺衍生物等。
另外，作为绿色掺杂剂材料～黄色掺杂剂材料，可列举：香豆素衍生物、邻苯二甲酰亚胺衍生物、萘二甲酰亚胺衍生物、紫环酮衍生物、吡咯并吡咯衍生物、环戊二烯衍生物、吖啶酮衍生物、喹吖啶酮衍生物及红荧烯等并四苯衍生物等，进而也可列举如下的化合物作为优选的例子：向作为所述蓝色掺杂剂材料～蓝绿色掺杂剂材料所例示的化合物中导入芳基、杂芳基、芳基乙烯基、氨基、氰基等能够进行长波长化的取代基而成的化合物。
进而，作为橙色掺杂剂材料～红色掺杂剂材料，可列举：双(二异丙基苯基)苝四羧酸酰亚胺等萘二甲酰亚胺衍生物，紫环酮衍生物，将乙酰丙酮或苯甲酰丙酮与菲咯啉等作为配体的Eu络合物等稀土类络合物，4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃或其类似物，镁酞菁、铝氯酞菁等金属酞菁衍生物，罗丹明化合物，脱氮黄素衍生物，香豆素衍生物，喹吖啶酮衍生物，吩噁嗪衍生物、噁嗪衍生物、喹唑啉衍生物、吡咯并吡啶衍生物、方酸内鎓盐衍生物、紫蒽酮衍生物、吩嗪衍生物、吩噁嗪酮衍生物及噻二唑并芘衍生物等，进而也可列举如下的化合物作为优选的例子：向作为所述蓝色掺杂剂材料～蓝绿色掺杂剂材料及绿色掺杂剂材料～黄色掺杂剂材料所例示的化合物中导入芳基、杂芳基、芳基乙烯基、氨基、氰基等能够进行长波长化的取代基而成的化合物。
此外，作为掺杂剂，可自化学工业2004年6月号13页及其中所列举的参考文献等中所记载的化合物等中适宜选择而使用。
所述掺杂剂材料中，特别优选为具有二苯乙烯结构的胺、苝衍生物、硼烷衍生物、芳香族胺衍生物、香豆素衍生物、吡喃衍生物或芘衍生物。
具有二苯乙烯结构的胺例如由下述式表示。
[化176]
Figure BDA0004113359410001631
所述式中，Ar1为源自碳数6～30的芳基的m价基，Ar2及Ar3分别独立地为碳数6～30的芳基，Ar1～Ar3的至少一个具有二苯乙烯结构，Ar1～Ar3可经芳基、杂芳基、烷基、环烷基、三取代硅烷基(经芳基、烷基和/或环烷基进行了三取代的硅烷基)或氰基取代，而且m为1～4的整数。
具有二苯乙烯结构的胺更优选为下述式所表示的二氨基二苯乙烯。
[化177]
Figure BDA0004113359410001632
所述式中，Ar2及Ar3分别独立地为碳数6～30的芳基，Ar2及Ar3可经芳基、杂芳基、烷基、环烷基、三取代硅烷基(经芳基、烷基和/或环烷基进行了三取代的硅烷基)或氰基取代。
碳数6～30的芳基的具体例可列举：苯基、萘基、苊基、芴基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、
Figure BDA0004113359410001633
基、并四苯基、苝基、二苯乙烯基、二苯乙烯基苯基、二苯乙烯基联苯基、二苯乙烯基芴基等。
具有二苯乙烯结构的胺的具体例可列举：N,N,N',N'-四(4-联苯基)-4,4'-二氨基二苯乙烯、N,N,N',N'-四(1-萘基)-4,4'-二氨基二苯乙烯、N,N,N',N'-四(2-萘基)-4,4'-二氨基二苯乙烯、N,N'-二(2-萘基)-N,N'-二苯基-4,4'-二氨基二苯乙烯、N,N'-二(9-菲基)-N,N'-二苯基-4,4'-二氨基二苯乙烯、4,4'-双[4”-双(二苯基氨基)苯乙烯基]-联苯、1,4-双[4'-双(二苯基氨基)苯乙烯基]-苯、2,7-双[4'-双(二苯基氨基)苯乙烯基]-9,9-二甲基芴、4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-联苯、4,4'-双(9-苯基-3-咔唑乙烯基)-联苯等。
另外，也可使用日本专利特开2003-347056号公报、及日本专利特开2001-307884号公报等中所记载的具有二苯乙烯结构的胺。
作为苝衍生物，例如可列举：3,10-双(2,6-二甲基苯基)苝、3,10-双(2,4,6-三甲基苯基)苝、3,10-二苯基苝、3,4-二苯基苝、2,5,8,11-四-叔丁基苝、3,4,9,10-四苯基苝、3-(1'-芘基)-8,11-二(叔丁基)苝、3-(9'-蒽基)-8,11-二(叔丁基)苝、3,3'-双(8,11-二(叔丁基)苝基)等。
另外，也可使用日本专利特开平11-97178号公报、日本专利特开2000-133457号公报、日本专利特开2000-26324号公报、日本专利特开2001-267079号公报、日本专利特开2001-267078号公报、日本专利特开2001-267076号公报、日本专利特开2000-34234号公报、日本专利特开2001-267075号公报、及日本专利特开2001-217077号公报等中所记载的苝衍生物。
作为硼烷衍生物，例如可列举：1,8-二苯基-10-(二均三甲苯基硼基)蒽、9-苯基-10-(二均三甲苯基硼基)蒽、4-(9'-蒽基)二均三甲苯基硼基萘、4-(10'-苯基-9'-蒽基)二均三甲苯基硼基萘、9-(二均三甲苯基硼基)蒽、9-(4'-联苯基)-10-(二均三甲苯基硼基)蒽、9-(4'-(N-咔唑基)苯基)-10-(二均三甲苯基硼基)蒽等。
另外，也可使用国际公开第2000/40586号等中所记载的硼烷衍生物。
芳香族胺衍生物例如由下述式表示。
[化178]
Figure BDA0004113359410001641
所述式中，Ar4为源自碳数6～30的芳基的n价基，Ar5及Ar6分别独立地为碳数6～30的芳基，Ar4～Ar6可经芳基、杂芳基、烷基、环烷基、三取代硅烷基(经芳基、烷基和/或环烷基进行了三取代的硅烷基)或氰基取代，而且n为1～4的整数。
特别是更优选为如下的芳香族胺衍生物：Ar4为源自蒽、
Figure BDA0004113359410001642
芴、苯并芴或芘的二价基，Ar5及Ar6分别独立地为碳数6～30的芳基，Ar4～Ar6可经芳基、杂芳基、烷基、环烷基、三取代硅烷基(经芳基、烷基和/或环烷基进行了三取代的硅烷基)或氰基取代，而且n为2。
碳数6～30的芳基的具体例可列举：苯基、萘基、苊基、芴基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、
Figure BDA0004113359410001643
基、并四苯基、苝基、并五苯基等。
作为芳香族胺衍生物，作为
Figure BDA0004113359410001644
系，例如可列举：N,N,N',N'-四苯基
Figure BDA0004113359410001645
-6,12-二胺、N,N,N',N'-四(对甲苯基)
Figure BDA0004113359410001646
-6,12-二胺、N,N,N',N'-四(间甲苯基)
Figure BDA0004113359410001647
-6,12-二胺、N,N,N',N'-四(4-异丙基苯基)
Figure BDA0004113359410001648
-6,12-二胺、N,N,N',N'-四(萘-2-基)
Figure BDA0004113359410001649
-6,12-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-二(对甲苯基)
Figure BDA00041133594100016410
-6,12-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-双(4-乙基苯基)
Figure BDA00041133594100016411
-6,12-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-双(4-异丙基苯基)
Figure BDA00041133594100016412
-6,12-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-双(4-叔丁基苯基)
Figure BDA00041133594100016413
-6,12-二胺、N,N'-双(4-异丙基苯基)-N,N'-二(对甲苯基)
Figure BDA00041133594100016414
-6,12-二胺等。
另外，作为芘系，例如可列举：N,N,N',N'-四苯基芘-1,6-二胺、N,N,N',N'-四(对甲苯基)芘-1,6-二胺、N,N,N',N'-四(间甲苯基)芘-1,6-二胺、N,N,N',N'-四(4-异丙基苯基)芘-1,6-二胺、N,N,N',N'-四(3,4-二甲基苯基)芘-1,6-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-二(对甲苯基)芘-1,6-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-双(4-乙基苯基)芘-1,6-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-双(4-异丙基苯基)芘-1,6-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-双(4-叔丁基苯基)芘-1,6-二胺、N,N'-双(4-异丙基苯基)-N,N'-二(对甲苯基)芘-1,6-二胺、N,N,N',N'-四(3,4-二甲基苯基)-3,8-二苯基芘-1,6-二胺、N,N,N,N-四苯基芘-1,8-二胺、N,N'-双(联苯-4-基)-N,N'-二苯基芘-1,8-二胺、N1,N6-二苯基-N1,N6-双-(4-三甲基硅烷基-苯基)-1H,8H-芘-1,6-二胺等。
另外，作为蒽系，例如可列举：N,N,N,N-四苯基蒽-9,10-二胺、N,N,N',N'-四(对甲苯基)蒽-9,10-二胺、N,N,N',N'-四(间甲苯基)蒽-9,10-二胺、N,N,N',N'-四(4-异丙基苯基)蒽-9,10-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-二(对甲苯基)蒽-9,10-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-二(间甲苯基)蒽-9,10-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-双(4-乙基苯基)蒽-9,10-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-双(4-异丙基苯基)蒽-9,10-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-双(4-叔丁基苯基)蒽-9,10-二胺、N,N'-双(4-异丙基苯基)-N,N'-二(对甲苯基)蒽-9,10-二胺、2,6-二-叔丁基-N,N,N',N'-四(对甲苯基)蒽-9,10-二胺、2,6-二-叔丁基-N,N'-二苯基-N,N'-双(4-异丙基苯基)蒽-9,10-二胺、2,6-二-叔丁基-N,N'-双(4-异丙基苯基)-N,N'-二(对甲苯基)蒽-9,10-二胺、2,6-二环己基-N,N'-双(4-异丙基苯基)-N,N'-二(对甲苯基)蒽-9,10-二胺、2,6-二环己基-N,N'-双(4-异丙基苯基)-N,N'-双(4-叔丁基苯基)蒽-9,10-二胺、9,10-双(4-二苯基氨基-苯基)蒽、9,10-双(4-二(1-萘基氨基)苯基)蒽、9,10-双(4-二(2-萘基氨基)苯基)蒽、10-二-对甲苯基氨基-9-(4-二-对甲苯基氨基-1-萘基)蒽、10-二苯基氨基-9-(4-二苯基氨基-1-萘基)蒽、10-二苯基氨基-9-(6-二苯基氨基-2-萘基)蒽等。
另外，除此之外可列举：[4-(4-二苯基氨基-苯基)萘-1-基]-二苯基胺、[6-(4-二苯基氨基-苯基)萘-2-基]-二苯基胺、4,4'-双[4-二苯基氨基萘-1-基]联苯、4,4'-双[6-二苯基氨基萘-2-基]联苯、4,4”-双[4-二苯基氨基萘-1-基]-对联三苯、4,4”-双[6-二苯基氨基萘-2-基]-对联三苯等。
另外，也可使用日本专利特开2006-156888号公报等中所记载的芳香族胺衍生物。
作为香豆素衍生物，可列举香豆素-6、香豆素-334等。
另外，也可使用日本专利特开2004-43646号公报、日本专利特开2001-76876号公报、及日本专利特开平6-298758号公报等中所记载的香豆素衍生物。
作为吡喃衍生物，可列举下述的吡喃腈衍生物(pyran nitrile derivative，DCM)、(E)-4-(二氰基亚甲基)-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定基乙烯基)吡喃(4-(Dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidin-4-yl-vinyl)-4H-pyran，DCJTB)等。
[化179]
Figure BDA0004113359410001651
另外，也可使用日本专利特开2005-126399号公报、日本专利特开2005-097283号公报、日本专利特开2002-234892号公报、日本专利特开2001-220577号公报、日本专利特开2001-081090号公报、及日本专利特开2001-052869号公报等中所记载的吡喃衍生物。
3-1-6.有机电致发光元件中的电子注入层、电子传输层
电子注入层107发挥将自阴极108迁移来的电子效率良好地注入至发光层105内或电子传输层106内的作用。电子传输层106发挥将自阴极108注入的电子或自阴极108经由电子注入层107注入的电子效率良好地传输至发光层105的作用。电子传输层106及电子注入层107分别将电子传输/注入材料的一种或两种以上加以层叠、混合而形成，或者由电子传输/注入材料与高分子粘结剂的混合物形成。
所谓电子注入/传输层是担负自阴极注入电子、进而传输电子的层，理想的是电子注入效率高、且效率良好地传输所注入的电子。因此，优选为电子亲和力大、且电子迁移率大、进而稳定性优异、在制造时及使用时不易产生成为陷阱的杂质的物质。然而，在考虑了空穴与电子的传输平衡的情况下，在主要发挥可效率良好地阻止来自阳极的空穴未再结合而流向阴极侧的作用的情况下，即便电子传输能力并不那么高，也与电子传输能力高的材料同等地具有提高发光效率的效果。因此，本实施方式中的电子注入/传输层也可包含可效率良好地阻止空穴迁移的层的功能。
作为形成电子传输层106或电子注入层107的材料(电子传输材料)，可自从前以来在光导电材料中作为电子传递化合物所惯用的化合物、有机EL元件的电子注入层及电子传输层中所使用的已知的化合物中任意地选择来使用。
作为电子传输层或电子注入层中所使用的材料，优选为含有选自如下化合物中的至少一种：含有包含选自碳、氢、氧、硫、硅及磷中的一种以上的原子的芳香族环或杂芳香族环的化合物；吡咯衍生物及其缩合环衍生物；以及具有电子接受性氮的金属络合物。具体而言，可列举：萘、蒽等缩合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，紫环酮衍生物，香豆素衍生物，萘二甲酰亚胺衍生物，蒽醌或联苯醌等醌衍生物，氧化磷衍生物，芳基腈衍生物及吲哚衍生物等。作为具有电子接受性氮的金属络合物，例如可列举：羟基苯基噁唑络合物等羟基唑络合物、偶氮甲碱络合物、环庚三烯酚酮金属络合物、黄酮醇金属络合物及苯并喹啉金属络合物等。这些材料可单独使用，也可与不同的材料混合使用。
另外，作为其他电子传递化合物的具体例，可列举：吡啶衍生物、萘衍生物、蒽衍生物、苯并芴衍生物、菲咯啉衍生物、紫环酮衍生物、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、三联吡啶等寡聚吡啶衍生物、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、芳基腈衍生物、吲哚衍生物、氧化膦衍生物、双苯乙烯基衍生物等。
另外，也可使用具有电子接受性氮的金属络合物，例如可列举：羟基喹啉系金属络合物或羟基苯基噁唑络合物等羟基唑络合物、偶氮甲碱络合物、环庚三烯酚酮金属络合物、黄酮醇金属络合物及苯并喹啉金属络合物等。
所述材料可单独使用，也可与不同的材料混合使用。
所述材料中，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、芳基腈衍生物、三嗪衍生物、苯并咪唑衍生物、菲咯啉衍生物、及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式(ETM-1)所表示的化合物，详细而言在日本专利特开2007-27587号公报中进行了公开。
[化180]
Figure BDA0004113359410001671
式(ETM-1)中，R11及R12分别独立地为氢、烷基、环烷基、可经取代的芳基、经取代的硅烷基、可经取代的含氮杂环、或氰基的至少一个，R13～R16分别独立地为可经取代的烷基、可经取代的环烷基、或可经取代的芳基，X为可经取代的亚芳基，Y为可经取代的碳数16以下的芳基、经取代的硼基、或可经取代的咔唑基，而且，n分别独立地为0～3的整数。另外，作为“可经取代”或“经取代”时的取代基，可列举：芳基、杂芳基、烷基或环烷基等。
式(ETM-1)所表示的化合物中，优选为下述式(ETM-1-1)所表示的化合物或下述式(ETM-1-2)所表示的化合物。
[化181]
Figure BDA0004113359410001672
式(ETM-1-1)中，R11及R12分别独立地为氢、烷基、环烷基、可经取代的芳基、经取代的硅烷基、可经取代的含氮杂环、或氰基的至少一个，R13～R16分别独立地为可经取代的烷基、可经取代的环烷基、或可经取代的芳基，R21及R22分别独立地为氢、烷基、环烷基、可经取代的芳基、经取代的硅烷基、可经取代的含氮杂环、或氰基的至少一个，X1为可经取代的碳数20以下的亚芳基，n分别独立地为0～3的整数，而且，m分别独立地为0～4的整数。另外，作为“可经取代”或“经取代”时的取代基，可列举：芳基、杂芳基、烷基或环烷基等。
[化182]
Figure BDA0004113359410001681
式(ETM-1-2)中，R11及R12分别独立地为氢、烷基、环烷基、可经取代的芳基、经取代的硅烷基、可经取代的含氮杂环、或氰基的至少一个，R13～R16分别独立地为可经取代的烷基、可经取代的环烷基、或可经取代的芳基，X1为可经取代的碳数20以下的亚芳基，而且，n分别独立地为0～3的整数。另外，作为“可经取代”或“经取代”时的取代基，可列举：芳基、杂芳基、烷基或环烷基等。
作为X1的具体的例子，可列举下述式(X-1)～式(X-9)中的任一者所表示的二价基。
[化183]
Figure BDA0004113359410001682
(各式中，Ra分别独立地为烷基、环烷基或可经取代的苯基，*表示键结位置)
作为所述硼烷衍生物的具体例，例如可列举以下的化合物。
[化184]
Figure BDA0004113359410001691
所述硼烷衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜吡啶衍生物＞
吡啶衍生物例如为下述式(ETM-2)所表示的化合物，优选为式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)所表示的化合物。
[化185]
φ-(吡啶系取代基)n  (ETM-2)
Figure BDA0004113359410001692
φ为n价的芳基环(优选为n价的苯环、萘环、蒽环、芴环、苯并芴环、非那烯环、菲环或三亚苯环)，n为1～4的整数。
式(ETM-2-1)中，R11～R18分别独立地为氢、烷基(优选为碳数1～24的烷基)、环烷基(优选为碳数3～12的环烷基)或芳基(优选为碳数6～30的芳基)。
式(ETM-2-2)中，R11及R12分别独立地为氢、烷基(优选为碳数1～24的烷基)、环烷基(优选为碳数3～12的环烷基)或芳基(优选为碳数6～30的芳基)，R11及R12可键结而形成环。
各式中，“吡啶系取代基”为下述式(Py-1)～式(Py-15)中的任一者(式中的*表示键结位置)，吡啶系取代基可分别独立地经碳数1～4的烷基或碳数5～10的环烷基取代。作为具体例，可列举：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、或叔丁基等，优选为甲基。另外，吡啶系取代基可经由亚苯基或亚萘基而与各式中的φ、蒽环或芴环键结。
[化186]
Figure BDA0004113359410001701
吡啶系取代基为式(Py-1)～式(Py-15)中的任一者(式中的*表示键结位置)，这些中优选为下述式(Py-21)～式(Py-44)中的任一者。
[化187]
Figure BDA0004113359410001711
各吡啶衍生物中的至少一个氢可经氘取代，另外，式(ETM-2-1)及式(ETM-2-2)中的两个“吡啶系取代基”中的一者可经芳基取代。
作为R11～R18中的“烷基”，可为直链及支链的任一者，例如可列举碳数1～24的直链烷基或碳数3～24的支链烷基。优选的“烷基”为碳数1～18的烷基(碳数3～18的支链烷基)。更优选的“烷基”为碳数1～12的烷基(碳数3～12的支链烷基)。进而优选的“烷基”为碳数1～6的烷基(碳数3～6的支链烷基)。特别优选的“烷基”为碳数1～4的烷基(碳数3～4的支链烷基)。
作为具体的“烷基”，可列举：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、正十一基、1-甲基癸基、正十二基、正十三基、1-己基庚基、正十四基、正十五基、正十六基、正十七基、正十八基、正二十基等。
作为在吡啶系取代基中进行取代的碳数1～4的烷基，可引用所述烷基的说明。
作为R11～R18中的“环烷基”，例如可列举碳数3～12的环烷基。优选的“环烷基”为碳数3～10的环烷基。更优选的“环烷基”为碳数3～8的环烷基。进而优选的“环烷基”为碳数3～6的环烷基。
作为具体的“环烷基”，可列举：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R11～R18中的“芳基”，优选的芳基为碳数6～30的芳基，更优选的芳基为碳数6～18的芳基，进而优选为碳数6～14的芳基，特别优选为碳数6～12的芳基。
作为具体的“碳数6～30的芳基”，可列举：为单环系芳基的苯基，为缩合二环系芳基的(1-、2-)萘基，为缩合三环系芳基的苊-(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，为缩合四环系芳基的三亚苯-(1-、2-)基、芘-(1-、2-、4-)基、并四苯-(1-、2-、5-)基，为缩合五环系芳基的苝-(1-、2-、3-)基、并五苯-(1-、2-、5-、6-)基等。
优选的“碳数6～30的芳基”可列举苯基、萘基、菲基、
Figure BDA0004113359410001721
基或三亚苯基等，进而优选为可列举苯基、1-萘基、2-萘基或菲基，特别优选为可列举苯基、1-萘基或2-萘基。
式(ETM-2-2)中的R11及R12可键结而形成环，其结果，可在芴骨架的5元环上螺键结环丁烷、环戊烷、环戊烯、环戊二烯、环己烷、芴或茚等。
作为所述吡啶衍生物的具体例，例如可列举以下的化合物。
[化188]
Figure BDA0004113359410001722
所述吡啶衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜荧蒽衍生物＞
荧蒽衍生物例如为下述式(ETM-3)所表示的化合物，详细而言在国际公开第2010/134352号中进行了公开。
[化189]
Figure BDA0004113359410001731
式(ETM-3)中，X12～X21表示氢、卤素、直链、分支或环状的烷基、直链、分支或环状的烷氧基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂芳基。此处，作为经取代时的取代基，可列举：芳基、杂芳基、烷基或环烷基等。
作为所述荧蒽衍生物的具体例，例如可列举以下的化合物。
[化190]
Figure BDA0004113359410001732
＜BO系衍生物＞
BO系衍生物例如为下述式(ETM-4)所表示的多环芳香族化合物、或具有多个下述式(ETM-4)所表示的结构的多环芳香族化合物的多聚体。
[化191]
Figure BDA0004113359410001733
R1～R11分别独立地为氢、芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、烷基、环烷基、烷氧基或芳氧基，这些中的至少一个氢可经芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代。
另外，R1～R11中的邻接的基彼此可键结并与a环、b环或c环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环中的至少一个氢可经芳基、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、烷氧基或芳氧基取代，这些中的至少一个氢可经芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代。
另外，式(ETM-4)所表示的化合物或结构中的至少一个氢可经卤素或氘取代。
关于式(ETM-4)中的取代基或环形成的形态的说明，可引用式(1A)及式(1B)所表示的多环芳香族化合物的说明。
作为所述BO系衍生物的具体例，例如可列举以下的化合物。
[化192]
Figure BDA0004113359410001741
所述BO系衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜蒽衍生物＞
蒽衍生物之一例如为下述式(ETM-5)所表示的化合物。
[化193]
Figure BDA0004113359410001742
Ar1分别独立地为单键、二价的苯、萘、蒽、芴、或非那烯。
Ar2分别独立地为碳数6～20的芳基，优选为碳数6～16的芳基，更优选为碳数6～12的芳基，特别优选为碳数6～10的芳基。作为“碳数6～20的芳基”的具体例，可列举：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、均三甲苯基(2,4,6-三甲基苯基)、(邻、间、对)枯烯基，为二环系芳基的(2-、3-、4-)联苯基，为缩合二环系芳基的(1-、2-)萘基，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)，为缩合三环系芳基的蒽-(1-、2-、9-)基、苊-(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，为缩合四环系芳基的三亚苯-(1-、2-)基、芘-(1-、2-、4-)基、并四苯-(1-、2-、5-)基，为缩合五环系芳基的苝-(1-、2-、3-)基等。作为“碳数6～10的芳基”的具体例，可列举：苯基、联苯基、萘基、三联苯基、蒽基、苊基、芴基、非那烯基、菲基、三亚苯基、芘基、并四苯基、苝基等。
R1～R4分别独立地为氢、碳数1～6的烷基、碳数3至6的环烷基或碳数6～20的芳基。
关于R1～R4中的碳数1～6的烷基，可为直链及支链的任一者。即，为碳数1～6的直链烷基或碳数3～6的支链烷基。更优选为碳数1～4的烷基(碳数3～4的支链烷基)。作为具体例，可列举：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中的碳数3～6的环烷基的具体例，可列举：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。
关于R1～R4中的碳数6～20的芳基，优选为碳数6～16的芳基，更优选为碳数6～12的芳基，特别优选为碳数6～10的芳基。作为“碳数6～20的芳基”的具体例，可引用Ar2中的“碳数6～20的芳基”的具体例。优选的“碳数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，进而优选为苯基、联苯基、1-萘基或2-萘基，最优选为苯基。
作为这些蒽衍生物的具体例，例如可列举以下的化合物。
[化194]
Figure BDA0004113359410001751
这些蒽衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜苯并芴衍生物＞
苯并芴衍生物例如为下述式(ETM-6)所表示的化合物。
[化195]
Figure BDA0004113359410001761
Ar1分别独立地为碳数6～20的芳基，可引用与式(ETM-5)的Ar2中的“碳数6～20的芳基”相同的说明。优选为碳数6～16的芳基，更优选为碳数6～12的芳基，特别优选为碳数6～10的芳基。作为具体例，可列举：苯基、联苯基、萘基、三联苯基、蒽基、苊基、芴基、非那烯基、菲基、三亚苯基、芘基、并四苯基、苝基等。
Ar2分别独立地为氢、烷基(优选为碳数1～24的烷基)、环烷基(优选为碳数3～12的环烷基)或芳基(优选为碳数6～30的芳基)，两个Ar2可键结而形成环。
作为Ar2中的“烷基”，可为直链及支链中的任一者，例如可列举碳数1～24的直链烷基或碳数3～24的支链烷基。优选的“烷基”为碳数1～18的烷基(碳数3～18的支链烷基)。更优选的“烷基”为碳数1～12的烷基(碳数3～12的支链烷基)。进而优选的“烷基”为碳数1～6的烷基(碳数3～6的支链烷基)。特别优选的“烷基”为碳数1～4的烷基(碳数3～4的支链烷基)。作为具体的“烷基”，可列举：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”，例如可列举碳数3～12的环烷基。优选的“环烷基”为碳数3～10的环烷基。更优选的“环烷基”为碳数3～8的环烷基。进而优选的“环烷基”为碳数3～6的环烷基。作为具体的“环烷基”，可列举：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”，优选的芳基为碳数6～30的芳基，更优选的芳基为碳数6～18的芳基，进而优选为碳数6～14的芳基，特别优选为碳数6～12的芳基。
作为具体的“碳数6～30的芳基”，可列举：苯基、萘基、苊基、芴基、非那烯基、菲基、三亚苯基、芘基、并四苯基、苝基、并五苯基等。
两个Ar2可键结而形成环，其结果，可在芴骨架的5元环上螺键结环丁烷、环戊烷、环戊烯、环戊二烯、环己烷、芴或茚等。
作为所述苯并芴衍生物的具体例，例如可列举以下的化合物。
[化196]
Figure BDA0004113359410001762
所述苯并芴衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜氧化膦衍生物＞
氧化膦衍生物例如为下述式(ETM-7-1)所表示的化合物。详细情况也在国际公开第2013/079217号及国际公开第2013/079678号中进行了记载。
[化197]
Figure BDA0004113359410001771
R5为经取代或未经取代的碳数1～20的烷基、碳数3～16的环烷基、碳数6～20的芳基或碳数5～20的杂芳基，
R6为CN、经取代或未经取代的碳数1～20的烷基、碳数3～16的环烷基、碳数1～20的杂烷基、碳数6～20的芳基、碳数5～20的杂芳基、碳数1～20的烷氧基或碳数6～20的芳氧基，
R7及R8分别独立地为经取代或未经取代的碳数6～20的芳基或碳数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，作为经取代时的取代基，可列举：芳基、杂芳基、烷基或环烷基等。
氧化膦衍生物例如可为下述式(ETM-7-2)所表示的化合物。
[化198]
Figure BDA0004113359410001772
R1～R3可相同也可不同，选自氢、烷基、环烷基、芳烷基、烯基、环烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、环烷硫基、芳基醚(芳基醚基)、芳硫基醚(芳硫基醚基)、芳基、杂环基、卤素、氰基、甲酰基、羰基、羧基、氨基、硝基、硅烷基、及在与邻接取代基之间所形成的缩合环中。
Ar1可相同也可不同，且为亚芳基或亚杂芳基。Ar2可相同也可不同，且为芳基或杂芳基。其中，Ar1及Ar2中的至少一者具有取代基，或在与邻接取代基之间形成缩合环。n为0～3的整数，当n为0时不存在不饱和结构部分，当n为3时不存在R1。
这些取代基中，所谓烷基，例如表示甲基、乙基、丙基、丁基等饱和脂肪族烃基，所述烷基可未经取代也可经取代。经取代时的取代基并无特别限制，例如可列举：烷基、芳基、杂环基等，此方面在以下的记载中也共通。另外，烷基的碳数并无特别限定，就获取的容易性或成本的方面而言，通常为1～20的范围。
另外，所谓环烷基，例如表示环丙基、环己基、降冰片基、金刚烷基等饱和脂环式烃基，所述环烷基可未经取代也可经取代。烷基部分的碳数并无特别限定，通常为3～20的范围。
另外，所谓芳烷基，例如表示苄基、苯基乙基等介隔有脂肪族烃的芳香族烃基，脂肪族烃与芳香族烃均可未经取代也可经取代。脂肪族部分的碳数并无特别限定，通常为1～20的范围。
另外，所谓烯基，例如表示乙烯基、烯丙基、丁二烯基等包含双键的不饱和脂肪族烃基，所述烯基可未经取代也可经取代。烯基的碳数并无特别限定，通常为2～20的范围。
另外，所谓环烯基，例如表示环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基等包含双键的不饱和脂环式烃基，所述环烯基可未经取代也可经取代。
另外，所谓炔基，例如表示乙炔基等包含三键的不饱和脂肪族烃基，所述炔基可未经取代也可经取代。炔基的碳数并无特别限定，通常为2～20的范围。
另外，所谓烷氧基，例如表示甲氧基等介隔有醚键的脂肪族烃基，脂肪族烃基可未经取代也可经取代。烷氧基的碳数并无特别限定，通常为1～20的范围。
另外，所谓烷硫基为烷氧基的醚键的氧原子被取代为硫原子的基。
另外，所谓环烷硫基为环烷氧基的醚键的氧原子被取代为硫原子的基。
另外，所谓芳基醚，例如表示苯氧基等介隔有醚键的芳香族烃基，芳香族烃基可未经取代也可经取代。芳基醚的碳数并无特别限定，通常为6～40的范围。
另外，所谓芳硫基醚为芳基醚的醚键的氧原子经取代为硫原子的基。
另外，所谓芳基，例如表示苯基、萘基、联苯基、菲基、三联苯基、芘基等芳香族烃基。芳基可未经取代也可经取代。芳基的碳数并无特别限定，通常为6～40的范围。
另外，所谓杂环基，例如表示呋喃基、噻吩基、噁唑基、吡啶基、喹啉基、咔唑基等具有碳以外的原子的环状结构基，所述杂环基可未经取代也可经取代。杂环基的碳数并无特别限定，通常为2～30的范围。
所谓卤素，表示氟、氯、溴、碘。
在甲酰基、羰基、氨基中也可包含经脂肪族烃、脂环式烃、芳香族烃、杂环等取代的基。
另外，脂肪族烃、脂环式烃、芳香族烃、杂环可未经取代也可经取代。
所谓硅烷基，例如表示三甲基硅烷基等硅化合物基，所述硅烷基可未经取代也可经取代。硅烷基的碳数并无特别限定，通常为3～20的范围。另外，硅数通常为1～6。
所谓在与邻接取代基之间所形成的缩合环例如为在Ar1与R2、Ar1与R3、Ar2与R2、Ar2与R3、R2与R3、Ar1与Ar2等之间所形成的共轭或非共轭的缩合环。此处，在n为1的情况下，两个R1彼此可形成共轭或非共轭的缩合环。这些缩合环可在环内结构中包含氮原子、氧原子、硫原子，也可进而与其他环缩合。
作为所述氧化膦衍生物的具体例，例如可列举以下的化合物。
[化199]
Figure BDA0004113359410001791
所述氧化膦衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜嘧啶衍生物＞
嘧啶衍生物例如为下述式(ETM-8)所表示的化合物，优选为下述式(ETM-8-1)所表示的化合物。详细情况也在国际公开第2011/021689号中进行了记载。
[化200]
Figure BDA0004113359410001792
Ar分别独立地为可经取代的芳基、或可经取代的杂芳基。n为1～4的整数，优选为1～3的整数，更优选为2或3。
作为“可经取代的芳基”的“芳基”，例如可列举碳数6～30的芳基，优选为碳数6～24的芳基，更优选为碳数6～20的芳基，进而优选为碳数6～12的芳基。
作为具体的“芳基”，可列举：为单环系芳基的苯基，为二环系芳基的(2-、3-、4-)联苯基，为缩合二环系芳基的(1-、2-)萘基，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)，为缩合三环系芳基的苊-(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，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)，为缩合四环系芳基的三亚苯-(1-、2-)基、芘-(1-、2-、4-)基、并四苯-(1-、2-、5-)基，为缩合五环系芳基的苝-(1-、2-、3-)基、并五苯-(1-、2-、5-、6-)基等。
作为“可经取代的杂芳基”的“杂芳基”，例如可列举碳数2～30的杂芳基，优选为碳数2～25的杂芳基，更优选为碳数2～20的杂芳基，进而优选为碳数2～15的杂芳基，特别优选为碳数2～10的杂芳基。另外，作为杂芳基，例如可列举除碳以外含有1个至5个选自氧、硫及氮中的杂原子作为环构成原子的杂环等。
作为具体的杂芳基，例如可列举：呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、咪唑基、吡唑基、噁二唑基、呋咱基、噻二唑基、三唑基、四唑基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、苯并[b]噻吩基、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、喹噁啉基、酞嗪基、萘啶基、嘌呤基、蝶啶基、咔唑基、吖啶基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩嗪基、吩噁噻基、噻蒽基、吲嗪基等。
另外，所述芳基及杂芳基可经取代，可分别经例如所述芳基或杂芳基取代。
作为所述嘧啶衍生物的具体例，例如可列举以下的化合物。
[化201]
Figure BDA0004113359410001801
所述嘧啶衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜芳基腈衍生物＞
芳基腈衍生物例如为下述式(ETM-9)所表示的化合物、或多个所述化合物通过单键等进行键结而成的多聚体。详细情况在美国申请公开第2014/0197386号说明书中进行了记载。
[化202]
Figure BDA0004113359410001802
就快速的电子传输性的观点而言，Arni优选为碳数多，就高T1的观点而言，Arni优选为碳数少。具体而言，在用于与发光层邻接的层时，优选为T1高，从而Arni为碳数6～20的芳基，优选为碳数6～14的芳基，更优选为碳数6～10的芳基。另外，关于腈基的取代个数n，就高T1的观点而言，以多为宜，就高S1的观点而言，以少为宜。具体而言，腈基的取代个数n为1～4的整数，优选为1～3的整数，更优选为1～2的整数，进而优选为1。
Ar分别独立地为可经取代的芳基或可经取代的杂芳基。就高S1及高T1的观点而言，优选为施体性的杂芳基，由于用作电子传输层，因此施体性的杂芳基以少为宜。就电荷传输性的观点而言，优选为碳数多的芳基或杂芳基，优选为具有大量取代基。具体而言，Ar的取代个数m为1～4的整数，优选为1～3的整数，更优选为1～2。
作为“可经取代的芳基”的“芳基”，例如可列举碳数6～30的芳基，优选为碳数6～24的芳基，更优选为碳数6～20的芳基，进而优选为碳数6～12的芳基。
作为具体的“芳基”，可列举：为单环系芳基的苯基，为二环系芳基的(2-、3-、4-)联苯基，为缩合二环系芳基的(1-、2-)萘基，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)，为缩合三环系芳基的苊-(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，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)，为缩合四环系芳基的三亚苯-(1-、2-)基、芘-(1-、2-、4-)基、并四苯-(1-、2-、5-)基，为缩合五环系芳基的苝-(1-、2-、3-)基、并五苯-(1-、2-、5-、6-)基等。
作为“可经取代的杂芳基”的“杂芳基”，例如可列举碳数2～30的杂芳基，优选为碳数2～25的杂芳基，更优选为碳数2～20的杂芳基，进而优选为碳数2～15的杂芳基，特别优选为碳数2～10的杂芳基。另外，作为杂芳基，例如可列举除碳以外含有1个至5个选自氧、硫及氮中的杂原子作为环构成原子的杂环等。
作为具体的杂芳基，例如可列举：呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、咪唑基、吡唑基、噁二唑基、呋咱基、噻二唑基、三唑基、四唑基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、苯并[b]噻吩基、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、喹噁啉基、酞嗪基、萘啶基、嘌呤基、蝶啶基、咔唑基、吖啶基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩嗪基、吩噁噻基、噻蒽基、吲嗪基等。
另外，所述芳基及杂芳基可经取代，可分别经例如所述芳基或杂芳基取代。
芳基腈衍生物可为多个式(ETM-9)所表示的化合物通过单键等进行键结而成的多聚体。所述情况下，除单键以外，也可通过芳基环(优选为多价的苯环、萘环、蒽环、芴环、苯并芴环、非那烯环、菲环或三亚苯环)而键结。
作为所述芳基腈衍生物的具体例，例如可列举以下的化合物。
[化203]
Figure BDA0004113359410001811
所述芳基腈衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜三嗪衍生物＞
三嗪衍生物例如为下述式(ETM-10)所表示的化合物，优选为下述式(ETM-10-1)所表示的化合物。详细情况在美国专利申请公开第2011/0156013号说明书中进行了记载。
[化204]
Figure BDA0004113359410001821
Ar分别独立地为可经取代的芳基、或可经取代的杂芳基。n为1～3的整数，优选为2或3。
作为“可经取代的芳基”的“芳基”，例如可列举碳数6～30的芳基，优选为碳数6～24的芳基，更优选为碳数6～20的芳基，进而优选为碳数6～12的芳基。
作为具体的“芳基”，可列举：为单环系芳基的苯基，为二环系芳基的(2-、3-、4-)联苯基，为缩合二环系芳基的(1-、2-)萘基，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)，为缩合三环系芳基的苊-(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，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)，为缩合四环系芳基的三亚苯-(1-、2-)基、芘-(1-、2-、4-)基、并四苯-(1-、2-、5-)基，为缩合五环系芳基的苝-(1-、2-、3-)基、并五苯-(1-、2-、5-、6-)基等。
作为“可经取代的杂芳基”的“杂芳基”，例如可列举碳数2～30的杂芳基，优选为碳数2～25的杂芳基，更优选为碳数2～20的杂芳基，进而优选为碳数2～15的杂芳基，特别优选为碳数2～10的杂芳基。另外，作为杂芳基，例如可列举除碳以外含有1个至5个选自氧、硫及氮中的杂原子作为环构成原子的杂环等。
作为具体的杂芳基，例如可列举：呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、咪唑基、吡唑基、噁二唑基、呋咱基、噻二唑基、三唑基、四唑基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、苯并[b]噻吩基、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、喹噁啉基、酞嗪基、萘啶基、嘌呤基、蝶啶基、咔唑基、吖啶基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、吩嗪基、吩噁噻基、噻蒽基、吲嗪基等。
另外，所述芳基及杂芳基可经取代，可分别经例如所述芳基或杂芳基取代。
作为所述三嗪衍生物的具体例，例如可列举以下的化合物。
[化205]
Figure BDA0004113359410001831
所述三嗪衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜苯并咪唑衍生物＞
苯并咪唑衍生物例如为下述式(ETM-11)所表示的化合物。
[化206]
φ-(苯并咪唑系取代基)n  (ETM-11)
φ为n价的芳基环(优选为n价的苯环、萘环、蒽环、芴环、苯并芴环、非那烯环、菲环或三亚苯环)，n为1～4的整数，“苯并咪唑系取代基”是式(ETM-2)、式(ETM-2-1)及式(ETM-2-2)的“吡啶系取代基”中的吡啶基被取代为下述苯并咪唑基(式中，*表示键结位置)而成的取代基，苯并咪唑衍生物中的至少一个氢可经氘取代。
[化207]
Figure BDA0004113359410001832
所述苯并咪唑基中的R11为氢、碳数1～24的烷基、碳数3～12的环烷基或碳数6～30的芳基，可引用式(ETM-2-1)及式(ETM-2-2)中的R11的说明。
φ进而优选为蒽环或芴环，所述情况下的结构可引用式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)中的说明，各式中的R11～R18可引用式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)中的说明。另外，在式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)中以键结有两个吡啶系取代基的形态进行了说明，但在将这些取代为苯并咪唑系取代基时，可由苯并咪唑系取代基取代两个吡啶系取代基(即n＝2)，也可由苯并咪唑系取代基取代任一个吡啶系取代基并由R11～R18取代另一个吡啶系取代基(即n＝1)。进而，例如可由苯并咪唑系取代基取代式(ETM-2-1)中的R11～R18的至少一个并由R11～R18取代“吡啶系取代基”。
作为所述苯并咪唑衍生物的具体例，例如可列举：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。
[化208]
Figure BDA0004113359410001841
所述苯并咪唑衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜菲咯啉衍生物＞
菲咯啉衍生物例如为下述式(ETM-12)或式(ETM-12-1)所表示的化合物。详细情况在国际公开第2006/021982号中进行了记载。
[化209]
Figure BDA0004113359410001842
φ为n价的芳基环(优选为n价的苯环、萘环、蒽环、芴环、苯并芴环、非那烯环、菲环或三亚苯环)，n为1～4的整数。
各式的R11～R18分别独立地为氢、烷基(优选为碳数1～24的烷基)、环烷基(优选为碳数3～12的环烷基)或芳基(优选为碳数6～30的芳基)。另外，式(ETM-12-1)中R11～R18的任一者成为与作为芳基环的φ的键结键。
各菲咯啉衍生物中的至少一个氢可经氘取代。
作为R11～R18中的烷基、环烷基及芳基，可引用式(ETM-2)中的R11～R18的说明。另外，关于φ，除所述例子以外，例如可列举以下的结构式。此外，下述结构式中的R分别独立地为氢、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，*表示键结位置。
[化210]
Figure BDA0004113359410001851
作为所述菲咯啉衍生物的具体例，例如可列举：4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、9,10-二(1,10-菲咯啉-2-基)蒽、2,6-二(1,10-菲咯啉-5-基)吡啶、1,3,5-三(1,10-菲咯啉-5-基)苯、9,9'-二氟-双(1,10-菲咯啉-5-基)、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲咯啉(bathocuproine)、1,3-双(2-苯基-1,10-菲咯啉-9-基)苯或下述结构式所表示的化合物等。
[化211]
Figure BDA0004113359410001861
所述菲咯啉衍生物可使用已知的原料与已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例如为下述式(ETM-13)所表示的化合物。
[化212]
Figure BDA0004113359410001862
式中，R1～R6分别独立地为氢、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：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。
所述羟基喹啉系金属络合物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜噻唑衍生物及苯并噻唑衍生物＞
噻唑衍生物例如为下述式(ETM-14-1)所表示的化合物。
[化213]
φ-(噻唑系取代基)n      (ETM-14-1)
苯并噻唑衍生物例如为下述式(ETM-14-2)所表示的化合物。
[化214]
φ-(苯并噻唑系取代基)n   (ETM-14-2)
各式的φ为n价的芳基环(优选为n价的苯环、萘环、蒽环、芴环、苯并芴环、非那烯环、菲环或三亚苯环)，n为1～4的整数，“噻唑系取代基”或“苯并噻唑系取代基”是式(ETM-2)、式(ETM-2-1)及式(ETM-2-2)的“吡啶系取代基”中的吡啶基被取代为下述的噻唑基或苯并噻唑基(*表示键结位置)而成的取代基，噻唑衍生物及苯并噻唑衍生物中的至少一个氢可经氘取代。
[化215]
Figure BDA0004113359410001871
φ进而优选为蒽环或芴环，所述情况下的结构可引用式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)中的说明，各式中的R11～R18可引用式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)中的说明。另外，在式(ETM-2-1)或式(ETM-2-2)中以键结有两个吡啶系取代基的形态进行了说明，但在将这些取代为噻唑系取代基(或苯并噻唑系取代基)时，可由噻唑系取代基(或苯并噻唑系取代基)取代两个吡啶系取代基(即n＝2)，也可由噻唑系取代基(或苯并噻唑系取代基)取代任一个吡啶系取代基并由R11～R18取代另一个吡啶系取代基(即n＝1)。进而，例如可由噻唑系取代基(或苯并噻唑系取代基)取代式(ETM-2-1)中的R11～R18的至少一个并由R11～R18取代“吡啶系取代基”。
这些噻唑衍生物或苯并噻唑衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜噻咯衍生物＞
噻咯衍生物例如为下述式(ETM-15)所表示的化合物。详细情况在日本专利特开平9-194487号公报中进行了记载。
[化216]
Figure BDA0004113359410001881
X及Y分别独立地为烷基、环烷基、烯基、炔基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳基、杂芳基，这些可经取代。关于这些基的详细情况，可引用式(1A)及式(1B)中的说明、以及式(ETM-7-2)中的说明。另外，烯氧基及炔氧基分别为烷氧基中的烷基部分被取代为烯基或炔基而成的基，关于这些烯基及炔基的详细情况，可引用式(ETM-7-2)中的说明。
另外，均为烷基的X与Y可键结而形成环。
R1～R4分别独立地为氢、卤素、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、偶氮基、烷基羰氧基、芳基羰氧基、烷氧基羰氧基、芳氧基羰氧基、亚磺酰基(sulfinyl)、磺酰基(sulfonyl)、巯基(sulfanyl)、硅烷基、氨甲酰基、芳基、杂芳基、烯基、炔基、硝基、甲酰基、亚硝基、甲酰氧基、异氰基、氰酸酯基、异氰酸酯基、硫代氰酸酯基、异硫代氰酸酯基、或氰基，这些可经烷基、环烷基、芳基或卤素取代，也可在与邻接取代基之间形成缩合环。
关于R1～R4中的卤素、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、芳基、杂芳基、烯基及炔基的详细情况，可引用式(1A)及式(1B)中的说明。
关于R1～R4中的烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、烷基羰氧基、芳基羰氧基、烷氧基羰氧基及芳氧基羰氧基中的烷基、芳基及烷氧基的详细情况，也可引用式(1A)及式(1B)中的说明。
作为硅烷基，可列举硅烷基、以及硅烷基的三个氢的至少一个分别独立地经芳基、烷基或环烷基取代的基，优选为三取代硅烷基，可列举：三芳基硅烷基、三烷基硅烷基、三环烷基硅烷基、二烷基环烷基硅烷基及烷基二环烷基硅烷基等。关于这些中的芳基、烷基及环烷基的详细情况，可引用式(1A)及式(1B)中的说明。
所谓在与邻接取代基之间所形成的缩合环例如为在R1与R2、R2与R3、R3与R4等之间所形成的共轭或非共轭的缩合环。这些缩合环可在环内结构中包含氮原子、氧原子、硫原子，也可进而与其他环缩合。
其中，优选为在R1及R4为苯基的情况下，X及Y不为烷基或苯基。另外，优选为不同时满足在R1及R4为噻吩基的情况下，X及Y为烷基且R2及R3为烷基、芳基、烯基或R2与R3键结而形成环的环烷基的结构。另外，优选为当R1及R4为硅烷基时，R2、R3、X及Y分别独立地不为氢或碳数1至6的烷基。另外，优选为在R1及R2中缩合有苯环的结构的情况下，X及Y不为烷基及苯基。
这些噻咯衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜唑啉衍生物＞
唑啉衍生物例如为下述式(ETM-16)所表示的化合物。详细情况在国际公开第2017/014226号中进行了记载。
[化217]
Figure BDA0004113359410001891
式(ETM-16)中，
φ为源自碳数6～40的芳香族烃的m价基或源自碳数2～40的芳香族杂环的m价基，φ的至少一个氢可经碳数1～6的烷基、碳数3～14的环烷基、碳数6～18的芳基或碳数2～18的杂芳基取代，
Y分别独立地为-O-、-S-或＞N-Ar，Ar为碳数6～12的芳基或碳数2～12的杂芳基，Ar的至少一个氢可经碳数1～4的烷基、碳数5～10的环烷基、碳数6～12的芳基或碳数2～12的杂芳基取代，R1～R5分别独立地为氢、碳数1～4的烷基或碳数5～10的环烷基，其中，所述＞N-Ar中的Ar及所述R1～R5中的任一个为与L键结的部位，
L分别独立地选自由下述式(L-1)所表示的二价基、及下述式(L-2)所表示的二价基所组成的群组中，
[化218]
Figure BDA0004113359410001892
式(L-1)中，X1～X6分别独立地为＝CR6-或＝N-，X1～X6中的至少两个为＝CR6-，X1～X6中的两个＝CR6-中的R6为与φ或唑啉环键结的部位，其以外的＝CR6-中的R6为氢，
式(L-2)中，X7～X14分别独立地为＝CR6-或＝N-，X7～X14中的至少两个为＝CR6-，X7～X14中的两个＝CR6-中的R6为与φ或唑啉环键结的部位，其以外的＝CR6-中的R6为氢，
L的至少一个氢可经碳数1～4的烷基、碳数5～10的环烷基、碳数6～10的芳基或碳数2～10的杂芳基取代，
m为1～4的整数，当m为2～4时，由唑啉环与L形成的基可相同也可不同，而且，
式(ETM-16)所表示的化合物中的至少一个氢可经氘取代。
具体的唑啉衍生物为下述式(ETM-16-1)或式(ETM-16-2)所表示的化合物。
[化219]
Figure BDA0004113359410001901
式(ETM-16-1)及式(ETM-16-2)中，
φ为源自碳数6～40的芳香族烃的m价基或源自碳数2～40的芳香族杂环的m价基，φ的至少一个氢可经碳数1～6的烷基、碳数3～14的环烷基、碳数6～18的芳基或碳数2～18的杂芳基取代，
式(ETM-16-1)中，Y分别独立地为-O-、-S-或＞N-Ar，Ar为碳数6～12的芳基或碳数2～12的杂芳基，Ar的至少一个氢可经碳数1～4的烷基、碳数5～10的环烷基、碳数6～12的芳基或碳数2～12的杂芳基取代，
式(ETM-16-1)中，R1～R4分别独立地为氢、碳数1～4的烷基或碳数5～10的环烷基，其中，R1与R2相同，且R3与R4相同，
式(ETM-16-2)中，R1～R5分别独立地为氢、碳数1～4的烷基或碳数5～10的环烷基，其中，R1与R2相同，且R3与R4相同，
式(ETM-16-1)及式(ETM-16-2)中，
L分别独立地选自由下述式(L-1)所表示的二价基、及下述式(L-2)所表示的二价基所组成的群组中，
[化220]
Figure BDA0004113359410001902
式(L-1)中，X1～X6分别独立地为＝CR6-或＝N-，X1～X6中的至少两个为＝CR6-，X1～X6中的两个＝CR6-中的R6为与φ或唑啉环键结的部位，其以外的＝CR6-中的R6为氢，
式(L-2)中，X7～X14分别独立地为＝CR6-或＝N-，X7～X14中的至少两个为＝CR6-，X7～X14中的两个＝CR6-中的R6为与φ或唑啉环键结的部位，其以外的＝CR6-中的R6为氢，
L的至少一个氢可经碳数1～4的烷基、碳数5～10的环烷基、碳数6～10的芳基或碳数2～10的杂芳基取代，
m为1～4的整数，当m为2～4时，由唑啉环与L形成的基可相同也可不同，而且，
式(ETM-16-1)或式(ETM-16-2)所表示的化合物中的至少一个氢可经氘取代。
优选为：φ选自由下述式(φ1-1)～式(φ1-18)所表示的一价基、下述式(φ2-1)～式(φ2-34)所表示的二价基、下述式(φ3-1)～式(φ3-3)所表示的三价基、及下述式(φ4-1)～式(φ4-2)所表示的四价基所组成的群组中，φ的至少一个氢可经碳数1～6的烷基、碳数3～14的环烷基、碳数6～18的芳基或碳数2～18的杂芳基取代。
[化221]
Figure BDA0004113359410001911
[化222]
Figure BDA0004113359410001921
[化223]
Figure BDA0004113359410001922
式中的Z为＞CR2、＞N-Ar、＞N-L、-O-或-S-，＞CR2中的R分别独立地为碳数1～4的烷基、碳数5～10的环烷基、碳数6～12的芳基或碳数2～12的杂芳基，R可相互键结而形成环，＞N-Ar中的Ar为碳数6～12的芳基或碳数2～12的杂芳基，＞N-L中的L为式(ETM-16)、式(ETM-16-1)或式(ETM-16-2)中的L。式中的*表示键结位置。
优选为：L为选自由苯、萘、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪、喹啉、异喹啉、萘啶、酞嗪、喹噁啉、喹唑啉、噌啉、及蝶啶所组成的群组中的环的二价基，L的至少一个氢可经碳数1～4的烷基、碳数5～10的环烷基、碳数6～10的芳基或碳数2～10的杂芳基取代。
优选为：作为Y或Z的＞N-Ar中的Ar选自由苯基、萘基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、萘啶基、酞嗪基、喹噁啉基、喹唑啉基、噌啉基、及蝶啶基所组成的群组中，作为Y的＞N-Ar中的Ar的至少一个氢可经碳数1～4的烷基、碳数5～10的环烷基或碳数6～10的芳基取代。
优选为：R1～R4分别独立地为氢、碳数1～4的烷基或碳数5～10的环烷基，其中，R1与R2相同，R3与R4相同，且R1～R4不会全部同时成为氢，而且，m为1或2，当m为2时，由唑啉环与L形成的基相同。
作为唑啉衍生物的具体例，例如可列举以下的化合物。此外，结构式中的“Me”表示甲基。
[化224]
Figure BDA0004113359410001941
更优选为：φ选自由下述式(φ2-1)、式(φ2-31)、式(φ2-32)、式(φ2-33)及式(φ2-34)所表示的二价基所组成的群组中，φ的至少一个氢可经碳数6～18的芳基取代。此外，下述式中*表示键结位置。
[化225]
Figure BDA0004113359410001942
L为选自由苯、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、及三嗪所组成的群组中的环的二价基，L的至少一个氢可经碳数1～4的烷基、碳数5～10的环烷基、碳数6～10的芳基或碳数2～14的杂芳基取代，
作为Y的＞N-Ar中的Ar选自由苯基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、及三嗪基所组成的群组中，所述Ar的至少一个氢可经碳数1～4的烷基、碳数5～10的环烷基或碳数6～10的芳基取代，
R1～R4分别独立地为氢、碳数1～4的烷基或碳数5～10的环烷基，其中，R1与R2相同，R3与R4相同，且R1～R4不会全部同时成为氢，而且，
m为2，由唑啉环与L形成的基相同。
作为唑啉衍生物的其他具体例，例如可列举以下的化合物。此外，结构式中的“Me”表示甲基。
[化226]
Figure BDA0004113359410001951
关于规定所述唑啉衍生物的所述各式中的烷基、环烷基、芳基或杂芳基的详细情况，可引用式(1A)及式(1B)中的说明。
所述唑啉衍生物可使用已知的原料与已知的合成方法来制造。
＜还原性物质＞
也可在电子传输层或电子注入层中还包含可将形成电子传输层或电子注入层的材料还原的物质。所述还原性物质只要为具有一定的还原性的物质，则可使用各种物质，例如可优选地使用选自由碱金属、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及稀土金属的有机络合物所组成的群组中的至少一种。
作为优选的还原性物质，可列举Na(功函数2.36eV)、K(功函数2.28eV)、Rb(功函数2.16eV)或Cs(功函数1.95eV)等碱金属，或者Ca(功函数2.9eV)、Sr(功函数2.0eV～2.5eV)或Ba(功函数2.52eV)等碱土金属，特别优选为功函数为2.9eV以下的物质。这些中，更优选的还原性物质为K、Rb或Cs的碱金属，进而优选为Rb或Cs，最优选为Cs。这些碱金属的还原能力特别高，通过向形成电子传输层或电子注入层的材料中添加比较少量的所述碱金属，可实现有机EL元件中的发光亮度的提高或长寿命化。另外，作为功函数为2.9eV以下的还原性物质，也优选为这些两种以上的碱金属的组合，特别优选为包含Cs的组合，例如Cs与Na、Cs与K、Cs与Rb、或Cs与Na及K的组合。通过包含Cs，可有效率地发挥还原能力，通过添加至形成电子传输层或电子注入层的材料中，可实现有机EL元件中的发光亮度的提高或长寿命化。
所述电子注入层用材料及电子传输层用材料也可作为如下的高分子化合物或其高分子交联体、或者如下的悬挂型高分子化合物或其悬挂型高分子交联体而用于电子层用材料中，所述高分子化合物是使在所述电子注入层用材料及电子传输层用材料中取代有反应性取代基而成的反应性化合物作为单体进行高分子化而成，所述悬挂型高分子化合物是使主链型高分子与所述反应性化合物反应而成。作为所述情况下的反应性取代基，可引用包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构的多环芳香族化合物中的说明。
关于此种高分子化合物及高分子交联体的用途的详细情况，将在之后叙述。
3-1-7.有机电致发光元件中的阴极
阴极108发挥经由电子注入层107及电子传输层106而将电子注入至发光层105的作用。
作为形成阴极108的材料，若为可将电子效率良好地注入至有机层的物质，则并无特别限定，可使用与形成阳极102的材料同样的材料。其中，优选为锡、铟、钙、铝、银、铜、镍、铬、金、铂、铁、锌、锂、钠、钾、铯及镁等金属或这些的合金(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来提高元件特性，有效的是锂、钠、钾、铯、钙、镁或包含这些低功函数金属的合金。然而，一般而言这些低功函数金属多数情况下在大气中不稳定。为了改善此点，已知有例如向有机层中掺杂微量的锂、铯或镁，并使用稳定性高的电极的方法。作为其他掺杂剂，也可使用如氟化锂、氟化铯、氧化锂及氧化铯那样的无机盐。其中，并不限定于这些。
进而，可列举如下作为优选的例子：为了保护电极而将铂、金、银、铜、铁、锡、铝及铟等金属、或使用这些金属的合金、以及二氧化硅、二氧化钛及氮化硅等无机物、聚乙烯基醇、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只要是电阻加热、电子束蒸镀、溅镀、离子镀及涂布等可取得导通的方法，则也无特别限制。
3-1-8.各层中可使用的粘结剂
以上的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层中所使用的材料可单独地形成各层，也可分散于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、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile butadiene styrene，ABS)树脂、聚氨基甲酸酯树脂等溶剂可溶性树脂，或者酚树脂、二甲苯树脂、石油树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、硅酮树脂等硬化性树脂等中来使用。
3-1-9.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、溅镀、分子层叠法、印刷法、旋涂法或浇铸法、涂布法等方法将应构成各层的材料制成薄膜来形成。以所述方式形成的各层的膜厚并无特别限定，可根据材料的性质而适宜设定，但通常为2nm～5000nm的范围。膜厚通常可利用石英振荡式膜厚测定装置等来测定。在使用蒸镀法加以薄膜化的情况下，其蒸镀条件根据材料的种类、制成膜的目标的结晶结构及缔合结构等而不同。蒸镀条件一般而言优选为在舟皿加热温度为+50℃～+400℃、真空度10-6Pa～10-3Pa、蒸镀速度0.01nm/sec～50nm/sec、基板温度为-150℃～+300℃、膜厚2nm～5μm的范围内适宜设定。
在对以所述方式获得的有机EL元件施加直流电压的情况下，只要将阳极作为+的极性，将阴极作为-的极性来施加即可，若施加2V～40V左右的电压，则可自透明或半透明的电极侧(阳极或阴极、及两者)观测到发光。另外，所述有机EL元件在施加有脉冲电流或交流电流的情况下也发光。此外，施加的交流的波形可为任意的。
接下来，作为制作有机EL元件的方法的一例，对包括阳极/空穴注入层/空穴传输层/包含主体材料与掺杂剂材料的发光层/电子传输层/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，利用蒸镀法等形成阳极材料的薄膜来制作阳极后，在所述阳极上形成空穴注入层及空穴传输层的薄膜。在所述薄膜上对主体材料与掺杂剂材料进行共蒸镀而形成薄膜来作为发光层，在所述发光层上形成电子传输层、电子注入层，进而利用蒸镀法等形成包含阴极用物质的薄膜来作为阴极，由此获得目标有机EL元件。此外，在所述有机EL元件的制作中，也能够使制作顺序相反，而以阴极、电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层、阳极的顺序制作。
＜湿式成膜法＞
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，并使用其来实施湿式成膜法。在不存在将所述低分子化合物溶解的适当的有机溶媒的情况下，也可由如下的高分子化合物等准备有机层形成用组合物，所述高分子化合物是与作为在所述低分子化合物中取代有反应性取代基而成的反应性化合物而具有溶解性功能的其他单体或主链型高分子一起进行高分子化而成。
湿式成膜法一般而言通过经过如下工序而形成涂膜，所述工序是在基板上涂布有机层形成用组合物的涂布工序以及自经涂布的有机层形成用组合物中去除溶媒的干燥工序。在所述高分子化合物具有交联性取代基的情况(也将其称为交联性高分子化合物)下，通过所述干燥工序进一步进行交联而形成高分子交联体。根据涂布工序的不同，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、平版、反向平版、柔版印刷法，将使用喷墨印刷机的方法称为喷墨法，将以雾状进行吹附的方法称为喷雾法。
作为一例，参考图2，并对在具有堤部(bank)的基板上使用喷墨法来形成涂膜的方法进行说明。首先，将堤部(200)设置于基板(110)上的电极(120)上。在所述情况下，可自喷墨头(300)向堤部(200)间滴加油墨的液滴(310)，并加以干燥，由此制作涂膜(130)。重复所述工序，制作下一涂膜(140)，进而直至发光层(150)为止，使用真空蒸镀法形成电子传输层、电子注入层及电极，如此则可制作发光部位被堤部材料划分的有机EL元件。
干燥工序中有风干、加热、减压干燥等方法。干燥工序可仅进行一次，也可使用不同的方法或条件而进行多次。另外，例如也可如减压下的煅烧那样并用不同的方法。
湿式成膜法是指使用溶液的成膜法，例如为一部分印刷法(喷墨法)、旋涂法或浇铸法、涂布法等。湿式成膜法与真空蒸镀法不同，无需使用昂贵的真空蒸镀装置，可在大气压下进行成膜。此外，湿式成膜法能够大面积化或连续生产，从而带来制造成本的降低。
另一方面，在与真空蒸镀法比较的情况下，湿式成膜法有时难以层叠化。在使用湿式成膜法制作层叠膜的情况下，需要防止由上层的组合物引起的下层的溶解，且运用控制了溶解性的组合物、下层的交联及正交溶媒(Orthogonal solvent，相互不溶解的溶媒)等。然而，存在即便使用这些技术也难以将湿式成膜法用于所有的膜的涂布的情况。
因此，一般采用如下方法：使用湿式成膜法仅制成若干层，利用真空蒸镀法制成剩余层，从而制作有机EL元件。
例如，以下表示一部分应用湿式成膜法而制作有机EL元件的程序。
(程序1)阳极的利用真空蒸镀法进行的成膜
(程序2)包含空穴注入层用材料的空穴注入层形成用组合物的利用湿式成膜法进行的成膜
(程序3)包含空穴传输层用材料的空穴传输层形成用组合物的利用湿式成膜法进行的成膜
(程序4)包含主体材料与掺杂剂材料的发光层形成用组合物的利用湿式成膜法进行的成膜
(程序5)电子传输层的利用真空蒸镀法进行的成膜
(程序6)电子注入层的利用真空蒸镀法进行的成膜
(程序7)阴极的利用真空蒸镀法进行的成膜
通过经过所述程序，可获得包括阳极/空穴注入层/空穴传输层/包含主体材料与掺杂剂材料的发光层/电子传输层/电子注入层/阴极的有机EL元件。
当然，对于电子传输层及电子注入层，也可分别使用包含电子传输层用材料及电子注入层用材料的层形成用组合物，通过湿式成膜法进行成膜。此时，优选使用防止下层的发光层溶解的方法、或者与所述程序相反地从阴极侧成膜的方法。
＜其他成膜法＞
有机层形成用组合物的成膜化中可使用激光加热描绘法(激光感应热成像(LaserInduced Thermal Imaging，LITI))。LITI是指利用激光对附着于基材的化合物进行加热蒸镀的方法，且可将有机层形成用组合物用于涂布在基材上的材料中。
＜任意的工序＞
在成膜的各工序的前后，也可适宜地加入适当的处理工序、清洗工序及干燥工序。作为处理工序，例如可列举：曝光处理、等离子体表面处理、超声波处理、臭氧处理、使用适当的溶媒的清洗处理及加热处理等。进而也可列举制作堤部的一系列的工序。
堤部的制作中可使用光刻技术。作为能够利用光刻的堤部材料，可使用正型抗蚀剂材料及负型抗蚀剂材料。另外，也可使用喷墨法、凹版平版印刷、反向平版印刷、丝网印刷等能够制成图案的印刷法。此时，也可使用永久抗蚀剂材料。
作为用于堤部的材料，可列举多糖类及其衍生物、具有羟基的乙烯性单体的均聚物及共聚物、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(polyphenylene)、聚苯基醚、聚氨基甲酸酯、(甲基)丙烯酸环氧酯、(甲基)丙烯酸三聚氰胺酯、聚烯烃、环状聚烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚聚合物(ABS)、硅酮树脂、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-碳氢烯烃的共聚聚合物、氟碳聚合物，但并不仅限定于此。
＜湿式成膜法中所使用的有机层形成用组合物＞
有机层形成用组合物是使可形成有机EL元件的各有机层的低分子化合物、或将所述低分子化合物加以高分子化而成的高分子化合物溶解于有机溶媒中而获得。例如，发光层形成用组合物含有作为第一成分的至少一种掺杂剂材料即多环芳香族化合物(或其高分子化合物)、作为第二成分的至少一种主体材料、以及作为第三成分的至少一种有机溶媒。第一成分作为由所述组合物所获得的发光层的掺杂剂成分而发挥功能，第二成分作为发光层的主体成分而发挥功能。第三成分作为使组合物中的第一成分与第二成分溶解的溶媒而发挥功能，并在涂布时利用第三成分自身的经控制的蒸发速度而提供平滑且均匀的表面形状。
＜有机溶媒＞
有机层形成用组合物包含至少一种有机溶媒。通过在成膜时控制有机溶媒的蒸发速度，可控制及改善成膜性及涂膜的缺陷的有无、表面粗糙度、平滑性。另外，在使用喷墨法成膜时，可控制喷墨头的针孔处的弯液面(meniscus)稳定性，并可控制/改善喷出性。此外，通过控制膜的干燥速度及衍生物分子的取向，可改善具有由所述有机层形成用组合物所获得的有机层的有机EL元件的电特性、发光特性、效率、及寿命。
(1)有机溶媒的物性
至少一种有机溶媒的沸点为130℃～300℃，更优选为140℃～270℃，进而优选为150℃～250℃。就喷墨的喷出性的观点而言，优选为沸点高于130℃的情况。另外，就涂膜的缺陷、表面粗糙度、残留溶媒及平滑性的观点而言，优选为沸点低于300℃的情况。就良好的喷墨喷出性、成膜性、平滑性及低残留溶媒的观点而言，有机溶媒更优选为包含两种以上的有机溶媒的构成。另一方面，根据情况，考虑到搬运性等，也可为通过自有机层形成用组合物中去除溶媒而制成为固形状态的组合物。
进而，有机溶媒包含对于溶质的至少一种而言的良溶媒(good solvent，GS)与不良溶媒(poor solvent，PS)，特别优选为良溶媒(GS)的沸点(BPGS)低于不良溶媒(PS)的沸点(BPPS)的结构。
通过加入高沸点的不良溶媒，而在成膜时低沸点的良溶媒先挥发，组合物中的含有物的浓度与不良溶媒的浓度增加并促进快速成膜。由此，可获得缺陷少、表面粗糙度小、平滑性高的涂膜。
溶解度的差(SGS-SPS)优选为1％以上，更优选为3％以上，进而优选为5％以上。沸点的差(BPPS-BPGS)优选为10℃以上，更优选为30℃以上，进而优选为50℃以上。
有机溶媒在成膜后通过真空、减压、加热等干燥工序而自涂膜中被去除。在进行加热的情况下，就改善涂布成膜性的观点而言，优选为以溶质的至少一种的玻璃化转变温度(Tg)+30℃以下进行。另外，就削减残留溶媒的观点而言，优选为以溶质的至少一种的玻璃化转变温度(Tg)-30℃以上进行加热。即便加热温度低于有机溶媒的沸点，但由于膜薄，因此有机溶媒也充分地被去除。另外，可在不同的温度下进行多次干燥，也可并用多种干燥方法。
(2)有机溶媒的具体例
作为用于有机层形成用组合物中的有机溶媒，可列举烷基苯系溶媒、苯基醚系溶媒、烷基醚系溶媒、环状酮系溶媒、脂肪族酮系溶媒、单环性酮系溶媒、具有二酯骨架的溶媒及含氟系溶媒等，作为具体例，可列举：戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十四醇、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-松油醇(α-terpineol)、β-松油醇、γ-松油醇、δ-松油醇、松油醇(混合物)、乙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇异丙基甲基醚、二丙二醇单甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇丁基甲基醚、三丙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、二乙二醇单丁醚、乙二醇单苯醚、三乙二醇单甲醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇丁基甲基醚、聚乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、2,6-二甲吡啶、2-氟-间二甲苯、3-氟-邻二甲苯、2-氯苯并三氟化物、枯烯、甲苯、2-氯-6-氟甲苯、2-氟苯甲醚、苯甲醚、2,3-二甲基吡嗪、溴苯、4-氟苯甲醚、3-氟苯甲醚、3-三氟甲基苯甲醚、均三甲苯、1,2,4-三甲基苯、叔丁基苯、2-甲基苯甲醚、苯乙醚、苯并二噁茂(benzodioxole)、4-甲基苯甲醚、仲丁基苯、3-甲基苯甲醚、4-氟-3-甲基苯甲醚、异丙基甲苯(cymene)、1,2,3-三甲基苯、1,2-二氯苯、2-氟苯甲腈、4-氟邻二甲氧苯(4-fluoroveratrole)、2,6-二甲基苯甲醚、正丁基苯、3-氟苯甲腈、十氢化萘(decalin)(十氢萘(decahydronaphthalene))、新戊基苯、2,5-二甲基苯甲醚、2,4-二甲基苯甲醚、苯甲腈、3,5-二甲基苯甲醚、二苯基醚、1-氟-3,5-二甲氧基苯、苯甲酸甲酯、异戊基苯、3,4-二甲基苯甲醚、邻甲苯甲腈(o-tolunitrile)、正戊基苯、邻二甲氧苯(veratrole)、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'-二甲基联苯(2,2'-bitolyl)、十二基苯、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-(丁氧基甲基)苯、1-甲基-4-(戊氧基甲基)苯、1-甲基-4-(己氧基甲基)苯、1-甲基-4-(庚氧基甲基)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，但并不仅限定于此。另外，溶媒可单独使用，也可进行混合。
＜任意成分＞
有机层形成用组合物也可在不损及其性质的范围内包含任意成分。作为任意成分，可列举粘合剂及表面活性剂等。
(1)粘合剂
有机层形成用组合物也可含有粘合剂。粘合剂在成膜时形成膜，并且将所获得的膜与基板接合。另外，在所述有机层形成用组合物中发挥使其他成分溶解及分散以及粘结的作用。
作为用于有机层形成用组合物中的粘合剂，例如可列举：丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二酯、乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物、乙烯-乙烯基醇共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile-Ethylene-Styrene，AES)树脂、离聚物(ionomer)、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(polyvinylidene chloride)、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯基酯、铁氟龙(Teflon)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile-Styrene，AS)树脂、酚树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、醇酸树脂、聚氨基甲酸酯、以及所述树脂及聚合物的共聚物，但并不仅限定于此。
用于有机层形成用组合物中的粘合剂可仅为一种，也可混合使用多种。
(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、膜表面的亲溶媒性及拨液性，有机层形成用组合物也可含有表面活性剂。表面活性剂根据亲水性基的结构被分类为离子性及非离子性，进而根据疏水性基的结构被分类为烷基系及硅酮系以及氟系。另外，根据分子的结构，被分类为分子量比较小的具有单纯结构的单分子系及分子量大的具有侧链或分支的高分子系。另外，根据组成被分类为单一系、混合有两种以上的表面活性剂及基材的混合系。作为可用于所述有机层形成用组合物的表面活性剂，可使用所有种类的表面活性剂。
作为表面活性剂，例如可列举：珀利弗洛(Polyflow)No.45、珀利弗洛(Polyflow)KL-245、珀利弗洛(Polyflow)No.75、珀利弗洛(Polyflow)No.90、珀利弗洛(Polyflow)No.95(商品名，共荣社化学工业(股)制造)，迪斯帕毕克(Disperbyk)161、迪斯帕毕克(Disperbyk)162、迪斯帕毕克(Disperbyk)163、迪斯帕毕克(Disperbyk)164、迪斯帕毕克(Disperbyk)166、迪斯帕毕克(Disperbyk)170、迪斯帕毕克(Disperbyk)180、迪斯帕毕克(Disperbyk)181、迪斯帕毕克(Disperbyk)182、毕克(BYK)300、毕克(BYK)306、毕克(BYK)310、毕克(BYK)320、毕克(BYK)330、毕克(BYK)342、毕克(BYK)344、毕克(BYK)346(商品名，日本毕克化学(BYK-Chemie Japan)(股)制造)，KP-341、KP-358、KP-368、KF-96-50CS、KF-50-100CS(商品名，信越化学工业(股)制造)，沙福隆(Surflon)SC-101、沙福隆(Surflon)KH-40(商品名，清美化学(Seimi Chemical)(股)制造)，福杰特(Ftergent)222F、福杰特(Ftergent)251、FTX-218(商品名，尼欧斯(NEOS)(股)制造)，艾福拓(EFTOP)EF-351、艾福拓(EFTOP)EF-352、艾福拓(EFTOP)EF-601、艾福拓(EFTOP)EF-801、艾福拓(EFTOP)EF-802(商品名，三菱材料(Mitsubishi Material)(股)制造)，美佳法(Megafac)F-470、美佳法(Megafac)F-471、美佳法(Megafac)F-475、美佳法(Megafac)R-08、美佳法(Megafac)F-477、美佳法(Megafac)F-479、美佳法(Megafac)F-553、美佳法(Megafac)F-554(商品名，迪爱生(DIC)(股)制造)，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、聚氧乙烯月桂基胺、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、烷基苯磺酸盐及烷基二苯基醚二磺酸盐。
另外，表面活性剂可使用一种，也可并用两种以上。
＜有机层形成用组合物的组成及物性＞
考虑有机层形成用组合物中的各成分的良好的溶解性、保存稳定性及成膜性、以及由所述有机层形成用组合物所获得的涂膜的优质膜质、和使用喷墨法时的良好喷出性、具有使用所述组合物而制作的有机层的有机EL元件的良好的电特性、发光特性、效率、寿命的观点来决定有机层形成用组合物中的各成分的含量。例如，在为发光层形成用组合物的情况下，优选为：第一成分相对于发光层形成用组合物的总质量而为0.0001质量％～2.0质量％，第二成分相对于发光层形成用组合物的总质量而为0.0999质量％～8.0质量％，第三成分相对于发光层形成用组合物的总质量而为90.0质量％～99.9质量％。
更优选为：第一成分相对于发光层形成用组合物的总质量而为0.005质量％～1.0质量％，第二成分相对于发光层形成用组合物的总质量而为0.095质量％～4.0质量％，第三成分相对于发光层形成用组合物的总质量而为95.0质量％～99.9质量％。进而优选为：第一成分相对于发光层形成用组合物的总质量而为0.05质量％～0.5质量％，第二成分相对于发光层形成用组合物的总质量而为0.25质量％～2.5质量％，第三成分相对于发光层形成用组合物的总质量而为97.0质量％～99.7质量％。
有机层形成用组合物可通过利用已知的方法对所述成分适宜地选择进行搅拌、混合、加热、冷却、溶解、分散等而制造。另外，也可在制备后适当选择进行过滤、脱气(也称为除气(degas))、离子交换处理及惰性气体置换/封入处理等。
关于有机层形成用组合物的粘度，高粘度的情况下可获得良好的成膜性与使用喷墨法时的良好的喷出性。另一方面，低粘度的情况下容易制作薄的膜。根据所述情况，所述有机层形成用组合物的粘度优选为在25℃下的粘度为0.3mPa·s～3mPa·s，更优选为1mPa·s～3mPa·s。在本发明中，粘度是使用圆锥平板型旋转粘度计(cone-plate type)而测定的值。
关于有机层形成用组合物的表面张力，低的情况下可获得良好的成膜性及无缺陷的涂膜。另一方面，高的情况下可获得良好的喷墨喷出性。根据所述情况，所述有机层形成用组合物优选为在25℃下的表面张力为20mN/m～40mN/m，更优选为20mN/m～30mN/m。在本发明中，表面张力是使用悬滴法而测定的值。
＜交联性高分子化合物：式(XLP-1)所表示的化合物＞
接下来，对所述高分子化合物具有交联性取代基的情况进行说明。此种交联性高分子化合物例如为下述式(XLP-1)所表示的化合物。
[化227]
Figure BDA0004113359410002021
式(XLP-1)中，
MUx、ECx及k与式(H3)中的MU、EC及k的定义相同，其中，式(XLP-1)所表示的化合物具有至少一个交联性取代基(XLS)，优选为具有交联性取代基的一价或二价的芳香族基的含量在分子中为0.1质量％～80质量％。
具有交联性取代基的一价或二价的芳香族基的含量在分子中优选为0.5质量％～50质量％，更优选为1质量％～20质量％。
作为交联性取代基(XLS)，若为可使所述高分子化合物进一步交联化的基，则并无特别限定，优选为以下结构的取代基。各结构式中的*表示键结位置。
[化228]
Figure BDA0004113359410002031
L分别独立地为单键、-O-、-S-、＞C＝O、-O-C(＝O)-、碳数1～12的亚烷基、碳数1～12的氧基亚烷基及碳数1～12的聚氧基亚烷基。在所述取代基中，优选为式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)或式(XLS-17)所表示的基，更优选为式(XLS-1)、式(XLS-3)或式(XLS-17)所表示的基。
作为具有交联性取代基的二价的芳香族化合物，例如可列举具有下述部分结构的化合物。
[化229]
Figure BDA0004113359410002032
[化230]
Figure BDA0004113359410002041
[化231]
Figure BDA0004113359410002042
[化232]
Figure BDA0004113359410002043
＜高分子化合物及交联性高分子化合物的制造方法＞
关于高分子化合物及交联性高分子化合物的制造方法，以所述式(H3)所表示的化合物及(XLP-1)所表示的化合物为例进行说明。这些化合物可将已知的制造方法适宜地组合而合成。
作为反应中所使用的溶媒，可列举芳香族溶媒、饱和/不饱和烃溶媒、醇溶媒、醚系溶媒等，例如可列举：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。
另外，反应也可以两相系统进行。在以两相系统进行反应的情况下，视需要也可加入四级铵盐等相间转移催化剂。
当制造式(H3)的化合物及(XLP-1)的化合物时，可以一阶段来制造，也可经由多阶段来制造。另外，可通过将原料全部放入至反应容器后开始反应的总括聚合法来进行，也可通过将原料滴加至反应容器的滴加聚合法来进行，还可通过生成物随着反应的进行而沉淀的沉淀聚合法来进行，可适宜地组合这些方法来进行合成。例如，当以一阶段来合成式(H3)所表示的化合物时，在将在单体单元(MU)中键结有聚合性基的单体及在封端单元(EC)中键结有聚合性基的单体加入至反应容器的状态下进行反应，由此获得目标物。另外，当以多阶段来合成式(H3)所表示的化合物时，使在单体单元(MU)中键结有聚合性基的单体聚合至目标分子量后，加入在封端单元(EC)中键结有聚合性基的单体并加以反应，由此获得目标物。若以多阶段加入在不同种类的单体单元(MU)中键结有聚合性基的单体来进行反应，则可制作对于单体单元的结构而言具有浓度梯度的聚合物。另外，制备前体聚合物后，可通过后续反应而获得作为目标物的聚合物。
另外，若选择单体的聚合性基，则可控制聚合物的一次结构。例如，如合成流程的1～3所示，可合成具有无规的一次结构的聚合物(合成流程的1)、具有规则的一次结构的聚合物(合成流程的2及3)等，且可根据目标物进行适宜组合来使用。进而，若使用具有三个以上的聚合性基的单体，则可合成超支化聚合物(hyperbranched polymer)或树枝状聚合物(dendrimer)。
[化233]
Figure BDA0004113359410002051
作为本发明中可使用的单体，可依据日本专利特开2010-189630号公报、国际公开第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、日本专利特开2010-215886号、日本专利特开2008-106241号公报、日本专利特开2010-215886号公报、国际公开第2016/031639号、日本专利特开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。
另外，关于具体的聚合物合成程序，可依据日本专利特开2012-036388号公报、国际公开第2015/008851号、日本专利特开2012-36381号公报、日本专利特开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、日本专利特开2012-144722号公报中记载的方法来合成。
3-1-10.有机电致发光元件的应用例
另外，本发明也可应用于包括有机EL元件的显示装置或包括有机EL元件的照明装置等。
包括有机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元件与已知的驱动装置连接等已知的方法来制造，且可适宜地使用直流驱动、脉冲驱动、交流驱动等已知的驱动方法来进行驱动。
作为显示装置，例如可列举：彩色平板显示器等面板显示器、挠性彩色有机电致发光(EL)显示器等挠性显示器等(例如，参照日本专利特开平10-335066号公报、日本专利特开2003-321546号公报、日本专利特开2004-281086号公报等)。另外，作为显示器的显示方式，例如可列举矩阵方式和/或分段方式等。此外，矩阵显示与分段显示可在相同的面板中共存。
在矩阵中，将用于显示的像素二维地配置成格子状或马赛克状等，从而由像素的集合来显示文字或图像。像素的形状或尺寸是根据用途来决定。例如在个人计算机、监视器、电视机的图像及文字显示中，通常使用一边为300μm以下的四边形的像素，另外，在如显示屏那样的大型显示器的情况下，使用一边为mm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，使红、绿、蓝的像素并列来进行显示。在所述情况下，典型的有三角型与条纹型。而且，作为所述矩阵的驱动方法，可为线序(line-sequential)驱动方法或有源矩阵的任一者。线序驱动有结构简单这样的优点，但在考虑了运行特性的情况下，有时有源矩阵更优异，因此驱动方法也需要根据用途而区分使用。
在分段方式(类型)中，以显示预先所决定的信息的方式形成图案，并使所决定的区域发光。例如可列举：数字时钟或温度计中的时刻或温度显示、声频设备或电磁炉等的运行状态显示及汽车的面板显示等。
作为照明装置，例如可列举室内照明等照明装置、液晶显示装置的背光源等(例如，参照日本专利特开2003-257621号公报、日本专利特开2003-277741号公报、日本专利特开2004-119211号公报等)。背光源主要为了提高不进行自发光的显示装置的视认性而使用，用于液晶显示装置、时钟、声频装置、汽车面板、显示板及标识等。特别是作为液晶显示装置中薄型化正成为课题的个人计算机用途的背光源，若考虑到现有方式因包含荧光灯或导光板而难以薄型化，则使用了本实施方式的发光元件的背光源具有薄型、轻量的特征。
3-2.其他有机器件
本发明的多环芳香族化合物除可用于所述有机电致发光元件以外，还可用于制作有机场效晶体管或有机薄膜太阳电池等。
有机场效晶体管是利用通过电压输入所产生的电场来控制电流的晶体管，除设置有源电极与漏电极以外，还设置有栅电极。有机场效晶体管为如下的晶体管：若对栅电极施加电压，则产生电场，可任意地阻断在源电极与漏电极间流动的电子(或空穴)的流动来控制电流。与单一晶体管(双极晶体管)相比，场效晶体管容易小型化，而常用作构成集成电路等的元件。
关于有机场效晶体管的结构，通常只要与使用本发明的多环芳香族化合物所形成的有机半导体活性层相接地设置源电极及漏电极，进而夹着与有机半导体活性层相接的绝缘层(介电体层)来设置栅电极即可。作为其元件结构，例如可列举以下的结构。
(1)基板/栅电极/绝缘体层/源电极及漏电极/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/源电极及漏电极
(3)基板/有机半导体活性层/源电极及漏电极/绝缘体层/栅电极
(4)基板/源电极及漏电极/有机半导体活性层/绝缘体层/栅电极
以所述方式构成的有机场效晶体管可应用为有源矩阵驱动方式的液晶显示器或有机电致发光显示器的像素驱动开关元件等。
有机薄膜太阳电池具有在玻璃等透明基板上层叠有ITO等的阳极、空穴传输层、光电转换层、电子传输层、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。本发明的多环芳香族化合物根据其物性，能够用作空穴传输层、p型半导体层、n型半导体层、电子传输层的材料。在有机薄膜太阳电池中，本发明的多环芳香族化合物可作为空穴传输材料或电子传输材料而发挥功能。有机薄膜太阳电池除包括以上所述以外，还可适宜地包括空穴阻挡层、电子阻挡层、电子注入层、空穴注入层、平滑化层等。在有机薄膜太阳电池中可适宜地选择有机薄膜太阳电池中所使用的已知的材料来组合使用。
4.波长转换材料
本发明的多环芳香族化合物可用作波长转换材料。
目前正积极研究将基于颜色转换方式的多色化技术应用于液晶显示器或有机EL显示器、照明等。所谓颜色转换，是将来自发光体的发光转换成波长更长的光，例如表示将紫外光或蓝色光转换成绿色光或红色发光。将具有所述颜色转换功能的波长转换材料加以膜化，例如与蓝色光源组合，由此能够自蓝色光源取出蓝色、绿色、红色此三原色，即取出白色光。将此种使蓝色光源与具有颜色转换功能的波长转换膜组合而成的白色光源作为光源单元，并与液晶驱动部分及彩色滤光片组合，由此能够制作全色显示器(full colordisplay)。另外，若无液晶驱动部分，则可直接用作白色光源，例如可作为发光二极管(light-emitting diode，LED)照明等的白色光源来应用。另外，将蓝色有机EL元件作为光源，并与将蓝色光转换为绿色光及红色光的波长转换膜组合使用，由此能够制作不使用金属掩模的全色有机EL显示器。进而，将蓝色微LED作为光源，并与将蓝色光转换为绿色光及红色光的波长转换膜组合使用，由此能够制作低成本的全色微LED显示器。
本发明的多环芳香族化合物可用作所述波长转换材料。可使用包含本发明的多环芳香族化合物的波长转换材料，将紫外光或来自生成波长更短的蓝色光的光源或发光元件的光转换成适于在显示装置(利用有机EL元件的显示装置或液晶显示装置)中利用的色纯度高的蓝色光或绿色光。被转换的颜色的调整可通过适宜地选择本发明的多环芳香族化合物的取代基、后述的波长转换用组合物中使用的粘合剂树脂等进行。波长转换材料可作为包含本发明的多环芳香族化合物的波长转换用组合物来制备。另外，也可使用所述波长转换用组合物形成波长转换膜。
波长转换用组合物除了包含本发明的多环芳香族化合物以外，还可包含粘合剂树脂、其他添加剂、及溶媒。作为粘合剂树脂，例如可使用国际公开第2016/190283号的段落0173～0176中记载的树脂。作为其他添加剂，可使用国际公开第2016/190283号的段落0177～0181中记载的化合物。作为溶媒，可参照所述发光层形成用组合物中所含的溶媒的记载。
波长转换膜包括通过波长转换用组合物的硬化而形成的波长转换层。作为由波长转换用组合物制作波长转换层的方法，可参照已知的膜形成方法。波长转换膜可仅包含由包含本发明的多环芳香族化合物的组合物形成的波长转换层，也可包含其他波长转换层(例如，将蓝色光转换为绿色光或红色光的波长转换层、将蓝色光或绿色光转换为红色光的波长转换层)。进而，波长转换膜也可包含基材层、或用于防止颜色转换层因氧、水分、或热而劣化的阻挡层。
实施例
以下，通过实施例来对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限定于这些实施例。
在实施例中的各式中，Me表示甲基，Et表示乙基，iPr表示异丙基，tBu表示叔丁基，Bpin表示频哪醇硼基。
首先，以下对多环芳香族化合物的合成例进行说明。
合成例(1)：化合物(v-19-1)的合成
[化234]
Figure BDA0004113359410002081
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-19-1)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)(日本醇销售(股)制造)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-19-1)(0.11g)。
通过核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)测定对所获得的化合物(v-19-1)进行了确认。
1H-NMR(500MHz，CDCl3)：δ＝5.84(s,2H),6.38(dd,2H),6.55(s,2H),6.91-6.99(m,10H),7.11(t,4H),7.35(dt,2H),7.38(d,4H),7.43-7.48(m,4H),7.56(t,4H),7.65(dt,2H),8.42(dd,2H),8.63(dd,2H)
通过基质辅助激光解吸电离-飞行时间/质谱法(Matrix-Assisted LaserDesorption/Ionization-Time of Flight/Mass Spectrometry，MALDI-TOF/MS)，在m/z＝971.33处确认到作为目标物的化合物(v-19-1)。
[化235]
Figure BDA0004113359410002091
合成例(2)：化合物(v-18-1)的合成
[化236]
Figure BDA0004113359410002092
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-18-1)(2.5g)及叔丁基苯(22ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.5g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌3小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。
利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-18-1)(0.15
Figure BDA0004113359410002093
通过液相色谱-质谱法(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry，LC-MS)，在m/z＝m/z＝1122,4334处确认到作为目标物的化合物(v-18-1)。
[化237]
Figure BDA0004113359410002101
合成例(3)：化合物(v-21-1)的合成
[化238]
Figure BDA0004113359410002102
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-21-2)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。
利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-21-2)(0.04
Figure BDA0004113359410002103
通过LC-MS，在m/z＝1056.4311处确认到作为目标物的化合物(v-21-2)。
[化239]
Figure BDA0004113359410002111
合成例(4)：化合物(vi-14)的合成
[化240]
Figure BDA0004113359410002112
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-vi-14)(3.0g)及叔丁基苯(40ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(10.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(3.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.8g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌3小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、甲苯并搅拌12小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于二氯苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：二氯苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入二氯苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲苯对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(vi-14)(0.02g)。
通过LC-MS在m/z＝1405.5459处确认到作为目标物的化合物(vi-14)。
[化241]
Figure BDA0004113359410002121
合成例(5)：化合物(vi-3)的合成
[化242]
Figure BDA0004113359410002122
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-vi-3)(4.0g)及叔丁基苯(40ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(10.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(3.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.8g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌3小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、甲苯并搅拌12小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于二氯苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：二氯苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入二氯苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲苯对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(vi-3)(0.01g)。
通过LC-MS在m/z＝1405.5481处确认到作为目标物的化合物(vi-3)。
[化243]
Figure BDA0004113359410002131
合成例(6)：化合物(v-19N1-1)的合成
[化244]
Figure BDA0004113359410002132
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-19N1-1)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-19N1-1)(0.01g)。
通过LC-MS在m/z＝881.2901处确认到作为目标物的化合物(v-19N1-1)。
[化245]
Figure BDA0004113359410002141
合成例(7)：化合物(v-118-1)的合成
[化246]
Figure BDA0004113359410002142
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-118-1)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-118-1)(0.08g)。
通过LC-MS在m/z＝1028.4011处确认到作为目标物的化合物(v-118-1)。
[化247]
Figure BDA0004113359410002151
合成例(8)：化合物(v-164-1)的合成
[化248]
Figure BDA0004113359410002152
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-164-1)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-164-1)(0.08g)。
通过LC-MS在m/z＝1072.4011处确认到作为目标物的化合物(v-164-1)。
[化249]
Figure BDA0004113359410002161
合成例(9)：化合物(v-19-27)的合成
[化250]
Figure BDA0004113359410002162
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-19-27)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-19-27)(0.10g)。
通过NMR测定对所获得的化合物(v-19-27)进行了确认。
1H-NMR(500MHz，CDCl3)：δ＝8.65(dd,J＝7.4,1.7Hz,2H),8.43(dd,J＝7.4,1.7Hz,2H),7.68-7.65(m,2H),7.50-7.48(m,2H),7.37-7.34(m,2H),7.31(s,2H),7.17(s,4H),6.99-6.91(m,4H),6.67(s,2H),6.42(s,2H),6.39(dd,J＝8.6,1.1Hz,2H),2.51(s,12H),1.08(s,9H)
通过LC-MS在m/z＝917.3890处确认到作为目标物的化合物(v-19-27)。
[化251]
Figure BDA0004113359410002171
合成例(10)：化合物(v-118-2)的合成
[化252]
Figure BDA0004113359410002172
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-118-2)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-118-2)(0.08g)。
通过NMR测定对所获得的化合物的结构进行了确认。
1H-NMR(500MHz，CDCl3)：δ＝1.96-2.19(m,18H),5.59-5.77(m,2H),6.36(t,1H),6.45-6.51(s,1H),6.58-6.63(m,6H),6.68-6.77(s,1H),6.90(t,1H),7.04(t,1H),7.12(d,1H),7.17-7.46(m,14H),7.66(t,1H),7.72(t,1H),8.03(d,1H),8.64(d,1H),8.74(d,1H),10.3(s,1H)
通过LC-MS在m/z＝1056.4278处确认到作为目标物的化合物(v-118-2)。
[化253]
Figure BDA0004113359410002181
合成例(11)：化合物(v-19-28)的合成
[化254]
Figure BDA0004113359410002182
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-19-28)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-19-28)(0.03g)。
通过LC-MS在m/z＝1000.3690处确认到作为目标物的化合物(v-19-28)。
[化255]
Figure BDA0004113359410002191
合成例(12)：化合物(v-138-2)的合成
[化256]
Figure BDA0004113359410002192
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-138-2)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-138-2)(0.15g)。
通过MALDI-TOF/MS在m/z＝1060.3511处确认到作为目标物的化合物(v-138-2)。
[化257]
Figure BDA0004113359410002201
合成例(13)：化合物(v-136-2)的合成
[化258]
Figure BDA0004113359410002202
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-136-2)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-136-2)(0.20g)。
通过MALDI-TOF/MS在m/z＝1060.3571处确认到作为目标物的化合物(v-136-2)。
[化259]
Figure BDA0004113359410002211
合成例(14)：化合物(v-171-2)的合成
[化260]
Figure BDA0004113359410002212
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-171-2)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-171-2)(0.02g)。
通过MALDI-TOF/MS在m/z＝941.2489处确认到作为目标物的化合物(v-171-2)。
[化261]
Figure BDA0004113359410002221
合成例(15)：化合物(v-131-3)的合成
[化262]
Figure BDA0004113359410002222
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int-v-131-3)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，升温至60℃并搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-131-3)(0.01g)。
通过LC-MS在m/z＝981.2989处确认到作为目标物的化合物(v-131-3)。
[化263]
Figure BDA0004113359410002231
合成例(16)：化合物(vi-25)的合成
[化264]
Figure BDA0004113359410002232
在氮气环境下，且在室温下向放入有化合物(Int-vi-25)(3.60g，3.0mmol，1当量(eq.))及邻二氯苯(400ml)的烧瓶中加入三溴化硼(1.13ml，12mmol，4eq.)。在滴加结束后，升温至180℃并搅拌20小时。其后，再次冷却至室温并加入N,N-二异丙基乙胺(7.70ml，45mmol，15eq.)，搅拌至发热结束。其后，在60℃、减压下，将反应溶液馏去而获得粗产物。对所获得的粗产物依序利用乙腈、甲醇、及甲苯进行清洗，利用硅胶管柱(洗脱液：甲苯)进行精制后，利用邻二氯苯对粗产物进行两次再结晶，获得化合物(vi-25)(0.15g)。
通过LC-MS在m/z＝1217.5780处确认到作为目标物的化合物(vi-25)。
[化265]
Figure BDA0004113359410002233
合成例(17)：化合物(v-19-27)的合成(另一方法1)
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int2-v-19-27)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，在0℃下搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，再次冷却至0℃并加入N,N-二异丙基乙胺(0.5g)，在室温下搅拌至发热结束，然后升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。
利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-19-27)(0.88
Figure BDA0004113359410002241
[化266]
Figure BDA0004113359410002242
合成例(18)：化合物(v-19-27)的合成(另一方法2)
除了将中间物(Int2-v-19-27)变更为中间物(Int3-v-19-27)以外，按照与合成例(19)中记载的合成方法相同的程序，获得化合物(v-19-27)(0.43g)。
[化267]
Figure BDA0004113359410002243
合成例(19)：化合物(v-21-4)的合成
[化268]
Figure BDA0004113359410002251
将中间物(Int2-v-21-4)(2.0g)、氯化铝(1.2g)溶解于氯苯(20ml)中，在加热回流下搅拌5小时。将反应液冷却至室温，加入N,N-二异丙基乙胺(11ml)，搅拌至发热结束。依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、甲苯进行分液。将有机层浓缩后，利用硅胶短管柱(洗脱液为甲苯/庚烷＝1/1(容量比))进行精制。利用庚烷对所获得的粗产物进行再沉淀，由此获得化合物(v-21-4)(0.08g)。
通过LC-MS在m/z＝903.3790处确认到作为目标物的化合物(v-21-4)。
[化269]
Figure BDA0004113359410002252
合成例(20)：化合物(vi-14)的合成(另一方法1)
[化270]
Figure BDA0004113359410002253
除了将中间物(Int2-v-19-27)变更为中间物(Int2-vi-14)以外，按照与合成例(19)的合成方法相同的流程，获得化合物(vi-14)(0.01g)。
[化271]
Figure BDA0004113359410002261
合成例(21)：化合物(v-118-2)的合成(另一方法1)
[化272]
Figure BDA0004113359410002262
在氮气环境下，且在室温下向放入有中间物(Int2-v-118-2)(0.105g，0.10mmol)及氯苯(2.0ml)的烧瓶中加入三溴化硼(38.0μl，0.40mmol)。在滴加结束后，升温至150℃并搅拌20小时。将反应溶液冷却至室温，在减压下将反应溶液中的溴化氢馏去。冷却至0℃，加入水，利用二氯甲烷进行提取，然后进行减压浓缩。利用硅胶管柱色谱(洗脱液为己烷：二氯甲烷＝4：1)对所获得的粗产物进行精制，获得化合物(v-118-2)(0.06g)。
通过NMR对化合物(v-118-2)进行了确认。
[化273]
Figure BDA0004113359410002271
通过NMR测定对所获得的化合物的结构进行了确认。
1H-NMR(500MHz，CDCl3)：δ＝1.96-2.19(m,18H),5.59-5.77(m,2H),6.36(t,1H),6.45-6.51(s,1H),6.58-6.63(m,6H),6.68-6.77(s,1H),6.90(t,1H),7.04(t,1H),7.12(d,1H),7.17-7.46(m,14H),7.66(t,1H),7.72(t,1H),8.03(d,1H),8.64(d,1H),8.74(d,1H),10.3(s,1H)
通过LC-MS在m/z＝1056.4322处确认到作为目标物的化合物(v-118-2)。
合成例(22)：化合物(v-19-27)的合成(另一方法3)
[化274]
Figure BDA0004113359410002272
在氮气环境下，且在0℃下向放入有中间物(Int2-v-19-27)(2.0g)及叔丁基苯(20ml)的烧瓶中加入1.53M的叔丁基锂戊烷溶液(5.0ml)。在滴加结束后，在0℃下搅拌0.5小时，然后将沸点低于叔丁基苯的成分减压馏去。冷却至-50℃并加入三溴化硼(2.0g)，升温至室温并搅拌0.5小时。其后，升温至100℃并加热搅拌1小时。将反应液冷却至室温，依次加入利用冰浴进行了冷却的乙酸钠水溶液、乙酸乙酯并搅拌1小时。对黄色悬浮液进行过滤，利用甲醇对所得沉淀进行清洗。将黄色结晶加热溶解于甲苯中，然后利用硅胶短管柱(洗脱液：甲苯)进行精制。向所获得的粗产物中加入甲苯，进行浓缩后，加入索尔米克斯(Solmix)(A-11)，对所析出的结晶进行过滤。利用甲醇对所获得的结晶进行清洗，由此获得化合物(v-19-27)(0.69g)。
通过NMR对化合物(v-19-27)进行了确认。
[化275]
Figure BDA0004113359410002281
合成例(23)：化合物(v-19-1)的合成(另一方法1)
[化276]
Figure BDA0004113359410002282
除了将中间物(Int2-v-118-2)变更为中间物(Int2-v-19-1)以外，按照与合成例(25)相同的程序，获得化合物(v-19-1)(0.01g)。
通过NMR对化合物(v-19-1)进行了确认。
[化277]
Figure BDA0004113359410002283
合成例(24)：化合物(v-165-1)的合成
[化278]
Figure BDA0004113359410002291
在氮气环境下,且在室温下向放入有中间物(Int-v-165-1)(0.108g，0.10mmol)及氯苯(2.0ml)的烧瓶中加入三溴化硼(0.114ml，1.2mmol。在滴加结束后,升温至150℃并搅拌20小时。将反应溶液冷却至室温,在减压下将反应溶液中的溴化氢馏去。加入二氯甲烷(50ml)而将反应溶液稀释后,在0℃下加入磷酸缓冲溶液(pH＝7，50ml),利用二氯甲烷对水层进行三次提取后,将溶媒减压馏去。对所获得的粗产物，利用硅胶管柱色谱(洗脱液为己烷：二氯甲烷＝3：1)、凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography，GPC)(洗脱液为1,2-二氯乙烷)进行精制，由此以黄色固体的形式获得为立体异构物的混合物的化合物(v-165-1)(20.3mg，产率19％)。
[化279]
Figure BDA0004113359410002292
通过NMR测定对所获得的化合物的结构进行了确认。
1H-NMR(500MHz，CDCl3)：δ＝1.95-2.16(m,18H),5.59-5.74(m,2H),6.39-6.62(m,9H),6.88-7.02(m,3H),7.19-7.45(m,14H),7.60-7.65(m,2H),8.24(d,1H),8.49(d,1H),8.67(d,1H),10.5(s,1H)
MALDI m/z[M]+C72H52B3N3O3S计算值(calcd for C72H52B3N3O3S)1071.4033、观测值(observed)1071.4035
合成例(25)：化合物(v-19-47)的合成
[化280]
Figure BDA0004113359410002301
在氮气环境下，且在0℃下向放入有三碘化硼(0.627g，1.6mmol)的烧瓶中加入中间物(Int-v-19-47)(0.249g，0.20mmol)、2,6-二-叔丁基吡啶(0.26ml，1.2mmol)及邻二氯苯(2.0ml)。在滴加结束后，搅拌4小时。在0℃、减压下将反应液中的碘化氢馏去。加入二氯甲烷(50ml)而将反应溶液稀释后，在室温下加入磷酸缓冲溶液(pH＝7，50ml)，利用二氯甲烷对水层进行三次提取后，将溶媒减压馏去。对所获得的粗产物，利用硅胶管柱色谱(洗脱液为己烷、己烷/二氯甲烷＝10/1、8/1、6/1、4/1)进行精制，由此以黄色固体的形式获得化合物(v-19-47)(0.106g，产率42％)。
[化281]
Figure BDA0004113359410002302
通过NMR测定对所获得的化合物的结构进行了确认。
11H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ＝0.88-0.92(m,12H)、1.28-1.30(m,16H)、1.60-1.63(m,2H)、2.44-2.49(d,12H),2.68(d,4H),6.42(d,2H),6.56(s,2H),6.76(s,2H),6.95-7.02(m,4H),7.09(d,2H),7.18-7.26(m,6H),7.32(d,2H),7.39(t,2H),7.52(d,2H),7.69(t,2H),7.79(s,2H),8.46(d,2H),8.67(d,2H)
合成例(26)：化合物(v-131-3)的合成(另一方法1)
[化282]
Figure BDA0004113359410002311
除了将中间物(Int2-v-19-27)变更为中间物(Int2-131-3)以外，按照与合成例(22)的合成方法相同的程序，获得化合物(v-131-3)(0.06g)。
通过NMR对化合物(v-131-3)进行了确认。
11H-NMR(500MHz，CDCl3)：δ＝8.21(d,2H),8.14(d,2H),7.66(d,2H),7.52(t,2H),7.38(t,2H),7.29(s,2H),7.12-7.07(m,8H),6.76(t,2H),6.58(d,2H),6.38(s,2H),2.48(s,12H),1.05(s,9H)
[化283]
Figure BDA0004113359410002312
合成例(27)：化合物(vi-70)的合成
[化284]
Figure BDA0004113359410002313
除了将中间物(Int-v-19-47)变更为中间物(Int-vi-70)以外，按照与合成例(25)的合成方法相同的程序，获得化合物(vi-70)(0.02g)。
通过LC-MS在m/z＝1241.5759处确认到作为目标物的化合物(vi-70)。
[化285]
Figure BDA0004113359410002321
合成例(28)：化合物(vi-82)的合成
[化286]
Figure BDA0004113359410002322
除了将中间物(Int-v-19-47)变更为中间物(Int-vi-82)以外，按照与合成例(25)的合成方法相同的程序，获得化合物(vi-82)(0.01g)。
通过LC-MS在m/z＝1295.6571处确认到作为目标物的化合物(vi-82)。
[化287]
Figure BDA0004113359410002323
合成例(29)：化合物(vi-53)的合成
[化288]
Figure BDA0004113359410002331
除了将中间物(Int-vi-25)变更为中间物(Int-vi-53)以外，按照与合成例(16)的合成方法相同的程序，获得化合物(vi-53)(0.01g)。
通过LC-MS在m/z＝1079.6501处确认到作为目标物的化合物(vi-53)。
[化289]
Figure BDA0004113359410002332
接下来，对本发明的化合物的基础物性的评价与使用本发明的化合物的有机EL元件的制作及评价进行记载。其中，本发明的化合物的应用并不限定于以下所示的例子，各层的膜厚或构成材料可根据本发明的化合物的基础物性适宜地变更。
＜＜蒸镀型有机EL元件的制作与评价＞＞
[表1]
Figure BDA0004113359410002333
在表1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，
“2CzBN”为3、4-二咔唑基苯甲腈
“BPy-TP2”为2,7-二([2,2'-联吡啶]-5-基)三亚苯。
以下，与“BH-1”及“RBD-1”一并示出化学结构。
[化290]
Figure BDA0004113359410002341
对于化合物(v-19-1)、RBD-1、RBD-2、RBD-3，分别以成为1wt％的方式与聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)一起溶解于甲苯中，然后通过旋涂法在石英制的透明支撑基板(10mm×10mm)上形成薄膜，以制作PMMA分散膜。在室温下以波长280nm进行激发并测定光致发光。进而使用荧光寿命测定装置(滨松光子(Hamamatsu Photonics)(股)制造，C11367-01)在300K下测定荧光寿命。具体而言，在以激发波长280nm测定的极大发光波长下，观测到了荧光寿命快的发光成分与慢的发光成分。在发出荧光的一般的有机EL材料的室温下的荧光寿命测定中，因热而三重态成分失活，因此几乎未观测到源自磷光的三重态成分所涉及的慢的发光成分。在作为评价对象的化合物中观测到慢的发光成分的情况是表示激发寿命长的三重态能量通过热活性化而迁移为单重态能量从而以延迟荧光的形式被观测到。
将结果示于表2中。
[表2]
Figure BDA0004113359410002351
＜实施例1＞
＜结构A：以化合物(v-19-1)为掺杂剂的元件＞
以将通过溅镀而制膜为200nm的厚度的ITO研磨至50nm的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(光科学(Opto Science)(股)制造)作为透明支撑基板。将所述透明支撑基板固定于市售的蒸镀装置(昭和真空(股)制造)的基板固定器上，并装设分别放入有NPD、TcTa、mCP、BH-1、化合物(v-19-1)、2CzBN及BPy-TP2的钼制蒸镀用舟皿、分别放入有LiF及铝的钨制蒸镀用舟皿。
在透明支撑基板的ITO膜上依序形成下述各层。将真空槽减压至5×10-4Pa为止，首先，对NPD进行加热且以膜厚成为40nm的方式进行蒸镀来形成空穴注入层。接下来，对TcTa进行加热且以膜厚成为15nm的方式进行蒸镀来形成空穴传输层。接下来，对mCP进行加热且以膜厚成为15nm的方式进行蒸镀来形成电子阻挡层。接下来，对BH-1与化合物(v-19-1)同时进行加热且以膜厚成为20nm的方式进行蒸镀来形成发光层。以BH-1与化合物(v-19-1)的质量比大致成为99比1的方式调节蒸镀速度。接下来，对2CzBN进行加热且以膜厚成为10nm的方式进行蒸镀，继而对BPy-TP2进行加热且以膜厚成为20nm的方式进行蒸镀，形成包含两层的电子传输层。各层的蒸镀速度为0.01nm/秒～1nm/秒。其后，对LiF进行加热且以膜厚成为1nm的方式以0.01nm/秒～0.1nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀，继而，对铝进行加热且以膜厚成为100nm的方式进行蒸镀来形成阴极，从而获得有机EL元件。此时，铝的蒸镀速度以成为1nm/秒～10nm/秒的方式进行调节。
＜比较例1、比较例2及参考例1＞
将作为实施例1的掺杂剂的化合物(v-19-1)变更为表1中记载的各掺杂剂来制作元件。
＜评价＞
对于所制作的元件，将ITO电极设为阳极，将铝电极设为阴极来施加直流电压，测定亮度500cd/m2下的发光波长、半值宽度、驱动电压、电流密度、外部量子效率、及LT50(以初始亮度500cd/m2下的电流密度连续驱动时达到250cd/m2的时间)。将评价结果示于表3中。
[表3]
Figure BDA0004113359410002361
在实施例1中，由于化合物的TADF性高(Tau(延迟)小)，因此可获得比比较例1长的寿命。
关于化合物RBD-2，分散膜的评价结果与元件(参考例1)的发光波长不同。可认为在元件中为主体发光。可认为其理由是：由于化合物的分子量大，因此在蒸镀时发生了分解。
对实施例1与比较例2进行比较后可知，在具有一个或两个式(1B)所表示的部分结构的类似骨架的化合物中，具有两个式(1B)所表示的部分结构的化合物获得了更高的TADF性。关于元件特性，使用了具有高TADF性的化合物(v-19-1)的元件的效率更高、寿命更长。
＜实施例2＞
＜结构B：以化合物(v-19-1)为掺杂剂的元件＞
以将通过溅镀而制膜为200nm的厚度的ITO研磨至50nm的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(光科学(Opto Science)(股)制造)作为透明支撑基板。将所述透明支撑基板固定于市售的蒸镀装置(昭和真空(股)制造)的基板固定器上，并装设分别放入有NPD、TcTa、mCP、BH-2、化合物(v-19-1)、2CzBN及BPy-TP2的钼制蒸镀用舟皿、分别放入有LiF及铝的钨制蒸镀用舟皿。
在透明支撑基板的ITO膜上依序形成下述各层。将真空槽减压至5×10-4Pa为止，首先，对NPD进行加热且以膜厚成为40nm的方式进行蒸镀来形成空穴注入层。接下来，对TcTa进行加热且以膜厚成为15nm的方式进行蒸镀来形成空穴传输层。接下来，对mCP进行加热且以膜厚成为15nm的方式进行蒸镀来形成电子阻挡层。接下来，对BH-2与化合物(v-19-1)同时进行加热且以膜厚成为20nm的方式进行蒸镀来形成发光层。以BH-1与化合物(v-19-1)的质量比大致成为99比1的方式调节蒸镀速度。接下来，对2CzBN进行加热且以膜厚成为10nm的方式进行蒸镀，继而对BPy-TP2进行加热且以膜厚成为20nm的方式进行蒸镀，形成包含两层的电子传输层。各层的蒸镀速度为0.01nm/秒～1nm/秒。其后，对LiF进行加热且以膜厚成为1nm的方式以0.01nm/秒～0.1nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀，继而，对铝进行加热且以膜厚成为100nm的方式进行蒸镀来形成阴极，从而获得有机EL元件。此时，铝的蒸镀速度以成为1nm/秒～10nm/秒的方式进行调节。
＜比较例3、实施例3～实施例13＞
将作为实施例2的掺杂剂的化合物(v-19-1)变更为表4中记载的各掺杂剂来制作元件。
＜评价＞
对于所制作的元件，将ITO电极设为阳极，将铝电极设为阴极来施加直流电压，测定亮度500cd/m2下的发光波长、半值宽度、驱动电压、电流密度、外部量子效率、及LT50(以初始亮度500cd/m2下的电流密度连续驱动时达到250cd/m2的时间)。将评价结果示于表5中。
[表4]
Figure BDA0004113359410002371
以下示出“BH-2”及“RBD-4”的结构。
[化291]
Figure BDA0004113359410002372
[表5]
Figure BDA0004113359410002381
与具有对称结构的化合物相比，具有非对称结构的化合物即化合物(v-118-1)、化合物(v-118-2)及化合物(v-164-1)可获得高效率或长寿命。同样地，与分子中不含硫原子的化合物相比，分子中具有硫原子的化合物即化合物(v-164-1)、化合物(v-138-2)、化合物(v-136-2)及化合物(v-171-2)可获得高效率或长寿命。
＜＜涂布型(发光层)有机EL元件的制作与评价＞＞
＜合成例：高分子主体化合物SPH-101的合成＞
依照国际公开第2015/008851号中记载的方法来合成SPH-101。获得在M1的相邻处键结有M2或M3的共聚物，根据投入比推测各单元为50：26：24(摩尔比)。下述结构式中，Me为甲基，Bpin为频哪醇硼基，*为各单元的连结部位。
[化292]
Figure BDA0004113359410002391
＜合成例：高分子空穴传输化合物XLP-101的合成＞
依照日本专利特开2018-61028号广报中记载的方法合成XLP-101。获得在M4的相邻处键结有M5或M6的共聚物，根据投入比推测各单元为40：10：50(摩尔比)。下述结构式中，Me为甲基，Bpin为频哪醇硼基，*为各单元的连结部位。
[化293]
Figure BDA0004113359410002401
＜XLP-101溶液的制备＞
使XLP-101溶解于二甲苯中，制备0.6wt％XLP-101溶液。
＜发光层形成用组合物的制备＞
可制备实施例F-1的发光层形成用组合物。将组合物的制备中使用的化合物示于以下。
＜实施例F-1＞
对下述成分进行搅拌直至成为均匀的溶液，由此制备发光层形成用组合物。
化合物(v-19-1)           0.04质量％
SPH-101                  1.96质量％
二甲苯                   69.00质量％
十氢化萘                 29.00质量％
将所制备的发光层形成用组合物旋涂于玻璃基板上，进行减压加热干燥，由此获得没有膜缺陷且平滑性优异的涂布膜。
＜有机EL元件的制作＞
在实施例S-1及实施例S-2中示出使用了交联性空穴输送材料的有机EL元件的制作方法，在实施例S-3中示出使用了正交溶媒系的有机EL元件的制作方法。将所制作的有机EL元件中的。各层的材料结构示于表6中。
[表6]
Figure BDA0004113359410002411
将表6中的“PEDOT：PSS”、“OTPD”、“PCz”、“ET1”的结构示于以下。
[化294]
Figure BDA0004113359410002412
＜PEDOT：PSS溶液＞
使用市售的PEDOT：PSS溶液(克莱沃斯(Clevios)(TM)P VP AI4083，PEDOT：PSS的水分散液，贺利氏控股(Heraeus Holdings)公司制造)。
＜OTPD溶液的制备＞
使OTPD(LT-N159，发光技术公司(Luminescence Technology Corp)公司制造)及IK-2(光阳离子聚合引发剂，桑亚普罗(Sanapro)公司制造)溶解于甲苯中，制备OTPD浓度为0.7wt％、IK-2浓度为0.007wt％的OTPD溶液。
＜PCz溶液的制备＞
使PCz(聚乙烯基咔唑)溶解于二氯苯中，制备0.7wt％PCz溶液。
＜实施例S-1＞
在蒸镀有厚度为150nm的ITO的玻璃基板上，旋涂PEDOT：PSS溶液，在200℃的加热板上煅烧1小时，制成膜厚40nm的PEDOT：PSS膜(空穴注入层)。继而，旋涂OTPD溶液，在80℃的加热板上干燥10分钟。利用曝光机以曝光强度100mJ/cm2进行曝光，在100℃的加热板上煅烧1小时，由此制成膜厚30nm的不溶于溶液的OTPD膜(空穴传输层)。继而，旋涂实施例F-1的发光层形成用组合物，在120℃的加热板上煅烧1小时，由此制成膜厚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(股)制造)的基板固定器上，并装设放入有ET1的钼制蒸镀用舟皿、放入有LiF的钼制蒸镀用舟皿、放入有铝的钨制蒸镀用舟皿。将真空槽减压至5×10-4Pa为止后，对放入有ET1的蒸镀用舟皿进行加热且以膜厚成为30nm的方式进行蒸镀，从而形成电子传输层。将形成电子传输层时的蒸镀速度设为1nm/秒。其后，对放入有LiF的蒸镀用舟皿进行加热且以膜厚成为1nm的方式以0.01nm/秒～0.1nm/秒的蒸镀速度进行蒸镀。继而，对放入有铝的蒸镀用舟皿进行加热且以膜厚成为100nm的方式进行蒸镀来形成阴极。如此获得有机EL元件。
工业上的可利用性
本发明的多环芳香族化合物可有效用作有机器件用材料、特别是用于形成有机电致发光元件的发光层的发光层用材料。
符号的说明
100：有机电致发光元件
101：基板
102：阳极
103：空穴注入层
104：空穴传输层
105：发光层
106：电子传输层
107：电子注入层
108：阴极
110：基板
120：电极
130：涂膜
140：涂膜
150：发光层
200：堤部
300：喷墨头
310：油墨的液滴

Claims (40)

1.一种多环芳香族化合物，包含式(1A)所表示的部分结构及至少两个式(1B)所表示的部分结构；
[化1]
Figure FDA0004113359400000011
式(1A)及式(1B)中，
A环及B环分别独立地为可经取代的芳基环或可经取代的杂芳基环，
RXD为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且虚线可成为-X-或单键而与A环键结，
RXD中，虚线也可成为-X-、-X'-或单键而与B环键结，
C环分别独立地为可经取代的芳基环或可经取代的杂芳基环，且虚线可成为-X-或单键而在(*)的位置与式(1B)所表示的部分结构所键结的环或X键结，
RXE为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且虚线可成为-X-或单键而在(*)的位置与式(1B)所表示的部分结构所键结的环或X键结，
RXE中，虚线也可成为-X-、-X'-或单键而与C环键结，
式(1B)所表示的部分结构在*的位置与选自由A环、B环及RXD以及另一式(1B)所表示的部分结构中的C环及RXE所组成的群组中的一个中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，
X'为亚芳基、亚杂芳基、或者包含亚芳基或亚杂芳基与选自由＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2及＞S所组成的群组中的一个以上的组合的二价连结基，
X及X'中的所述＞N-R的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基、可经取代的环烷基或与(*)的键结键，X及X'中的所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，＞C(-R)2及＞Si(-R)2各者中的两个R可相互键结而形成环，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与A环、B环、C环、RXD、或RXE的至少一个键结，
所述多环芳香族化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代，
所述多环芳香族化合物中的至少一个氢可经氘、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，RXD为可经取代的芳基或可经取代的杂芳基，且虚线成为-X-而与A环键结，并且
RXE为可经取代的芳基或可经取代的杂芳基。
3.根据权利要求2所述的多环芳香族化合物，其中，
所述多环芳香族化合物包含至少一个可具有取代基的含氮杂芳基环作为A环、B环、C环、RXD、或RXE。
4.根据权利要求2或3所述的多环芳香族化合物，包含两个式(1B)所表示的部分结构，
其中一个式(1B)所表示的部分结构中，
在*的位置与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以B环和C环经由-X-键结的方式与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以B环和RXE经由-X-键结的方式与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
另一个式(1B)所表示的部分结构中，
在*的位置与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以RXD和C环经由-X-键结的方式与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以RXD和RXE经由-X-键结的方式与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结。
5.根据权利要求4所述的多环芳香族化合物，由下述式表示；
[化2]
Figure FDA0004113359400000021
式中，
Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，所述＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且可通过连结基而相互键结，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与和包含所述R的X所直接键结的任一碳原子邻接的Z键结，
Z分别独立地为-C(-RZ)＝或-N＝，相邻的两个Z可被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、-S-或-Se-，
RZ分别独立地为氢或取代基，RZ中邻接的基彼此可键结并与所述RZ所键结的环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环可经取代，
所述多环芳香族化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代，
所述多环芳香族化合物中的至少一个氢可经氘、氰基或卤素取代。
6.根据权利要求5所述的多环芳香族化合物，由下述任一式表示，
[化3]
Figure FDA0004113359400000031
式中，Me为甲基，tBu为叔丁基。
7.根据权利要求2或3所述的多环芳香族化合物，
包含两个式(1B)所表示的部分结构，
在任一式(1B)所表示的部分结构中均为：RXE中，虚线成为-X-或单键而与C环键结，
其中一个式(1B)所表示的部分结构中，
在*的位置与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以B环和C环经由-X-键结的方式与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
另一个式(1B)所表示的部分结构中，
在*的位置与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以RXD和C环经由-X-键结的方式与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结。
8.根据权利要求7所述的多环芳香族化合物，由下述式表示；
[化4]
Figure FDA0004113359400000041
式中，
Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，所述＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且可通过连结基而相互键结，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与和包含所述R的X所直接键结的任一碳原子邻接的Z键结，
Z分别独立地为-C(-RZ)＝或-N＝，相邻的两个Z可被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、-S-或-Se-，
RZ分别独立地为氢或取代基，RZ中邻接的基彼此可键结并与所述RZ所键结的环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环可经取代，
所述多环芳香族化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代，
所述多环芳香族化合物中的至少一个氢可经氘、氰基或卤素取代。
9.根据权利要求8所述的多环芳香族化合物，由下述式表示；
[化5]
Figure FDA0004113359400000051
式中，Me为甲基。
10.根据权利要求7所述的多环芳香族化合物，由下述式表示；
[化6]
Figure FDA0004113359400000052
式中，
Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，所述＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，且可通过连结基而相互键结，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与和包含所述R的X所直接键结的任一碳原子邻接的Z键结，
Z分别独立地为-C(-RZ)＝或-N＝，相邻的两个Z可被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、S-或-Se-，且至少一个Z为-N＝，
RZ分别独立地为氢或取代基，RZ中邻接的基彼此可键结并与所述RZ所键结的环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环可经取代，
所述多环芳香族化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代，
所述多环芳香族化合物中的至少一个氢可经氘、氰基或卤素取代。
11.根据权利要求2或3所述的多环芳香族化合物，包含两个式(1B)所表示的部分结构，
在其中一个式(1B)所表示的部分结构中，RXE中，虚线成为-X-或单键而与C环键结，
在*的位置与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以B环和C环经由-X-键结的方式与B环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
另一个式(1B)所表示的部分结构中，
在*的位置与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以RXD和C环经由-X-键结的方式与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
在(*)的位置，以RXD和RXE经由-X-键结的方式与RXD中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结。
12.根据权利要求11所述的多环芳香族化合物，由下述式表示；
[化7]
Figure FDA0004113359400000061
式中，
Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，其中，至少一个X为＞O或＞S，所述＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，＞C(-R)2及＞Si(-R)2各者中的两个R可相互键结而形成环，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与和包含所述R的X所直接键结的任一碳原子邻接的Z键结，
Z分别独立地为-C(-RZ)＝或-N＝，相邻的两个Z可被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、-S-或-Se-，
RZ分别独立地为氢或取代基，RZ中邻接的基彼此可键结并与所述RZ所键结的环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环可经取代，
所述多环芳香族化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代，
所述多环芳香族化合物中的至少一个氢可经氘、氰基或卤素取代。
13.根据权利要求12所述的多环芳香族化合物，由下述任一式表示；
[化8]
Figure FDA0004113359400000071
式中，Me为甲基。
14.根据权利要求1所述的多环芳香族化合物，由下述任一式表示；
[化9]
Figure FDA0004113359400000072
15.根据权利要求2或3所述的多环芳香族化合物，包括两个式(1B)所表示的部分结构，
在任一式(1B)所表示的部分结构中，均为：
RXE中，虚线成为-X-或单键而与C环键结，
在*的位置与A环中的芳基环或杂芳基环的环构成原子键结，
将A环与B环键结的X及将A环与RXD键结的X均为通过单键而与C环键结的氮原子。
16.根据权利要求15所述的多环芳香族化合物，由下述式表示；
[化10]
Figure FDA0004113359400000081
式中，
Y分别独立地为B、P、P＝O或P＝S，
X分别独立地为＞C(-R)2、＞N-R、＞O、＞Si(-R)2、＞S或＞Se，所述＞N-R的R为可经取代的芳基、可经取代的杂芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，所述＞C(-R)2及＞Si(-R)2的R为氢、可经取代的芳基、可经取代的烷基或可经取代的环烷基，＞C(-R)2及＞Si(-R)2各者中的两个R可相互键结而形成环，另外，所述＞N-R、所述＞C(-R)2、及所述＞Si(-R)2的R的至少一个可通过连结基或单键而与和包含所述R的X所直接键结的任一碳原子邻接的Z键结，
Z分别独立地为-C(-RZ)＝或-N＝，相邻的两个Z可被取代为-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、-S-或-Se-，
RZ分别独立地为氢或取代基，RZ中邻接的基彼此可键结并与所述RZ所键结的环一起形成芳基环或杂芳基环，所形成的环可经取代，
所述多环芳香族化合物中的选自由芳基环及杂芳基环所组成的群组中的至少一个可由至少一个环烷烃缩合，所述环烷烃中的至少一个氢可经取代，所述环烷烃中的至少一个-CH2-可经-O-取代，
所述多环芳香族化合物中的至少一个氢可经氘、氰基或卤素取代。
17.根据权利要求16所述的多环芳香族化合物，由下述任一式表示，
[化11]
Figure FDA0004113359400000091
式中，tBu为叔丁基。
18.一种反应性化合物，在如权利要求1至17中任一项所述的多环芳香族化合物中取代有反应性取代基而成。
19.一种高分子化合物或高分子交联体，所述高分子化合物是使如权利要求18所述的反应性化合物作为单体进行高分子化而成，所述高分子交联体是使所述高分、化合物进一步交联而成。
20.一种悬挂型高分子化合物或悬挂型高分子交联体，所述悬挂型高分子化合物是在主链型高分子中使如权利要求18所述的反应性化合物进行取代而成，所述悬挂型高分子交联体是使所述悬挂型高分子化合物进一步交联而成。
21.一种有机器件用材料，含有如权利要求1至17中任一项所述的多环芳香族化合物。
22.一种有机器件用材料，含有如权利要求18所述的反应性化合物。
23.一种有机器件用材料，含有如权利要求19所述的高分子化合物或高分子交联体。
24.一种有机器件用材料，含有如权利要求20所述的悬挂型高分子化合物或悬挂型高分子交联体。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的有机器件用材料，其中，所述有机器件用材料为有机电致发光元件用材料、有机场效晶体管用材料或有机薄膜太阳电池用材料。
26.根据权利要求25所述的有机器件用材料，其中，所述有机电致发光元件用材料为发光层用材料。
27.一种组合物，包含如权利要求1至17中任一项所述的多环芳香族化合物、以及有机溶媒。
28.一种组合物，包含如权利要求18所述的反应性化合物、以及有机溶媒。
29.一种组合物，包含主链型高分子、如权利要求18所述的反应性化合物、以及有机溶媒。
30.一种组合物，包含如权利要求19所述的高分子化合物或高分子交联体、以及有机溶媒。
31.一种组合物，包含如权利要求20所述的悬挂型高分子化合物或悬挂型高分子交联体、以及有机溶媒。
32.一种有机电致发光元件，具有：一对电极，包含阳极及阴极；以及有机层，配置于所述一对电极间，且含有如权利要求1至17中任一项所述的多环芳香族化合物、如权利要求18所述的反应性化合物、如权利要求19所述的高分子化合物或高分子交联体、或者如权利要求20所述的悬挂型高分子化合物或悬挂型高分子交联体。
33.根据权利要求32所述的有机电致发光元件，其中，所述有机层为发光层。
34.根据权利要求33所述的有机电致发光元件，其中，所述发光层包含主体、以及作为掺杂剂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、悬挂型高分子化合物或悬挂型高分子交联体。
35.根据权利要求34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 FDA0004113359400000101
系化合物。
36.根据权利要求33至35中任一项所述的有机电致发光元件，具有配置于所述阴极与所述发光层之间的电子传输层及电子注入层的至少一层，所述电子传输层及电子注入层的至少一个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、芳基腈衍生物、三嗪衍生物、苯并咪唑衍生物、菲咯啉衍生物及羟基喹啉系金属络合物所组成的群组中的至少一个。
37.根据权利要求36所述的有机电致发光元件，其中，所述电子传输层及电子注入层的至少一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及稀土金属的有机络合物所组成的群组中的至少一个。
38.根据权利要求33至37中任一项所述的有机电致发光元件，其中，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层中的至少一层包含使能够形成各层的低分子化合物作为单体进行高分子化而成的高分子化合物或使所述高分子化合物进一步交联而成的高分子交联体、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成的悬挂型高分子化合物或使所述悬挂型高分子化合物进一步交联而成的悬挂型高分子交联体。
39.一种显示装置或照明装置，包括如权利要求32至38中任一项所述的有机电致发光元件。
40.一种波长转换材料，含有如权利要求1至17中任一项所述的多环芳香族化合物、如权利要求18所述的反应性化合物、如权利要求19所述的高分子化合物或高分子交联体、或者如权利要求20所述的悬挂型高分子化合物或悬挂型高分子交联体。
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