JP2021063067A - 多環芳香族化合物、有機デバイス用材料、有機電界発光素子、表示装置および照明装置 - Google Patents

多環芳香族化合物、有機デバイス用材料、有機電界発光素子、表示装置および照明装置 Download PDF

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琢次 畠山
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靖宏 近藤
Yasuhiro Kondo
靖宏 近藤
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Ryosuke Kawakado
亮介 川角
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Abstract

【課題】有機電界発光素子などの有機デバイス用材料としての新規化合物の提供。【解決手段】下式で表される多環芳香族化合物；【選択図】なし

Description

本発明は、多環芳香族化合物に関する。本発明はまた、上記多環芳香族化合物を含む緑色発光材料に関する。本発明はさらに上記多環芳香族化合物を用いた有機電界発光素子、有機電界効果トランジスタおよび有機薄膜太陽電池などの有機デバイス、並びに、表示装置および照明装置に関する。
従来、電界発光する発光素子を用いた表示装置は、省電力化や薄型化が可能なことから、種々研究され、さらに、有機材料からなる有機電界発光素子は、軽量化や大型化が容易なことから活発に検討されてきた。特に、光の三原色の１つである緑色などの発光特性を有する有機材料の開発、および正孔、電子などの電荷輸送能（半導体や超電導体となる可能性を有する）を備えた有機材料の開発については、高分子化合物、低分子化合物を問わずこれまで活発に研究されてきた。
有機電界発光素子は、陽極および陰極からなる一対の電極と、当該一対の電極間に配置され、有機化合物を含む一層または複数の層とからなる構造を有する。有機化合物を含む層には、発光層や、正孔、電子などの電荷を輸送または注入する電荷輸送／注入層などがあるが、これらの層に適当な種々の有機材料が開発されている。
発光層用材料としては、例えばベンゾフルオレン系化合物などが開発されている（特許文献１）。また、正孔輸送材料としては、例えばトリフェニルアミン系化合物などが開発されている（特許文献２）。また、電子輸送材料としては、例えばアントラセン系化合物などが開発されている（特許文献３）。
また、近年では有機ＥＬ素子や有機薄膜太陽電池に使用する材料としてトリフェニルアミン誘導体を改良した材料も報告されている（特許文献４）。この材料は既に実用化されていたＮ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（３−メチルフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン（ＴＰＤ）を参考にして、トリフェニルアミンを構成する芳香族環同士を連結することでその平面性を高めたことを特徴とする材料である。この文献では例えばＮＯ連結系化合物（６３頁の化合物１）の電荷輸送特性が評価されているが、ＮＯ連結系化合物以外の材料の製造方法については記載されておらず、また、連結する元素が異なれば化合物全体の電子状態が異なるため、ＮＯ連結系化合物以外の材料から得られる特性も未だ知られていない。このような化合物の例は他にも見られる（特許文献５）。例えば、最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）が大きい共役構造を有する化合物は、より短い波長のりん光を発することができるため、青色の発光層用材料として有益である。また、発光層を挟む電子輸送材料や正孔輸送材料としてもＴ１が大きい新規共役構造を有する化合物が求められている。
有機ＥＬ素子のホスト材料は、一般に、ベンゼンやカルバゾールなどの既存の芳香族環を単結合やリン原子やケイ素原子で複数連結した分子である。これは、比較的共役系の小さな芳香族環を多数連結することで、ホスト材料に必要とされる大きなＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップ（薄膜におけるバンドギャップＥｇ）が担保されるからである。さらに、りん光材料や熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料を用いた有機ＥＬ素子のホスト材料には、高い最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）も必要となるが、分子にドナーあるいはアクセプター性の芳香族環や置換基を連結することで、三重項励起状態（Ｔ１）のＳＯＭＯ１およびＳＯＭＯ２を局在化させ、両軌道間の交換相互作用を小さくすることで、最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）を向上させることが可能となる。しかし、共役系の小さな芳香族環はレドックス安定性が十分ではなく、既存の芳香族環を連結していった分子をホスト材料として用いた素子は寿命が十分ではない。一方、拡張π共役系を有する多環芳香族化合物は、一般に、レドックス安定性は優れているが、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップ（薄膜におけるバンドギャップＥｇ）や最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）が低いため、ホスト材料に不向きと考えられてきた。
また、近年ではホウ素などを中心原子として複数の芳香族環を縮合した化合物も報告されている（特許文献６）。この文献では発光層のドーパント材料として当該複数の芳香族環を縮合した化合物を用いた有機ＥＬ素子評価が実施されているが、当該文献には極めて多数の化合物が開示されており、これらの中でも特に発光特性などの有機ＥＬ特性に優れた化合物を検討することは有益である。
また、有機ＥＬ素子を構成する有機層の形成方法としては、真空蒸着法の他に湿式成膜法が用いられる。湿式成膜法用の材料開発に対しては、特に、正孔注入層、正孔輸送層および発光層を形成するためのインクの開発が積極的に行われている。この中で、正孔注入層と正孔輸送層用のインクに関しては、これらのインクを用いて湿式成膜法で形成された各層の特性は実用レベルに達している。
国際公開第２００４／０６１０４７号 特開２００１−１７２２３２号公報 特開２００５−１７０９１１号公報 国際公開第２０１２／１１８１６４号 国際公開第２０１１／１０７１８６号 国際公開第２０１５／１０２１１８号
上述するように、有機ＥＬ素子に用いられる材料としては種々の材料が開発されているが、発光特性などの有機ＥＬ特性を更に高めたり、発光層用材料などの有機ＥＬ材料の選択肢を増やしたりするために、従来具体的には知られていなかった化合物の開発が望まれている。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ホウ素原子と窒素原子または酸素原子などで複数の芳香族環を連結した多環芳香族化合物の中でも特定の構造を有する化合物を用いることにより、優れた有機ＥＬ素子が得られることを見出し、本発明を完成させた。すなわち本発明は、以下のような多環芳香族化合物、さらには以下のような多環芳香族化合物を含む有機デバイス用材料などを提供する。
［１］ 下記式（１）で表される多環芳香族化合物；
Figure 2021063067
式（１）中、
Ａ環およびＣ環は、それぞれ独立して、置換基を有するアリール環または置換基を有するヘテロアリール環であり、
Ｂ環およびＤ環は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアリール環または置換基を有していてもよいヘテロアリール環であり、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたは置換されていてもよいアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環および／またはＤ環と結合していてもよく、
前記＞ＣＲ2のＲは、水素、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたは置換されていてもよいアルキルであり、また、前記＞ＣＲ2のＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環および／またはＤ環と結合していてもよく、
Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキル、炭素数３〜１２のシクロアルキル、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリール、ジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数６〜１２のアリール）、シアノ、またはハロゲンであり、
式（１）で表される化合物における、アリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも１つは、少なくとも１つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも１つの−ＣＨ2−は−Ｏ−で置換されていてもよく、
式（１）で表される化合物における少なくとも１つの水素は重水素で置換されていてもよい。
［２］ Ａ環は、１つの置換基Ｚ1を有するアリール環もしくは１つの置換基Ｚ1を有するヘテロアリール環であるか、または、１つの置換基Ｚ1を有するアリール環もしくは１つの置換基Ｚ1を有するヘテロアリール環におけるＺ1が単結合もしくは連結基によりＺ1が結合するアリール環またはヘテロアリール環に結合した構造を有し、
Ｃ環は、１つの置換基Ｚ2を有するアリール環もしくは１つの置換基Ｚ2を有するヘテロアリール環であるか、または、１つの置換基Ｚ2を有するアリール環もしくは１つの置換基Ｚ2を有するヘテロアリール環におけるＺ2が単結合もしくは連結基によりＺ2が結合するアリール環もしくはヘテロアリール環に結合した構造を有し、
Ｚ1およびＺ2は、それぞれ独立して、以下いずれかの基であり：
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリール；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリール；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいジアリールアミノ（２つのアリールは、互いに結合していてもよい）；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアルキル；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいシクロアルキル；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールオキシ；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールオキシ；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールチオ；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールチオ；
シアノ；または
ハロゲン、
Ｂ環およびＤ環は、それぞれ独立して、アルキル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリール環またはアルキル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリール環であり、
Ａ環およびＢ環は、Ｂ、Ｘ1およびＸ2から構成される式（１）左の縮合２環構造と結合を共有する５員環または６員環を有し、Ｃ環およびＤ環はＢ、Ｘ3およびＸ4から構成される式（１）右の縮合２環構造と結合を共有する５員環または６員環を有し、
Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立して、水素、シアノ、もしくはハロゲンである、
［１］に記載の多環芳香族化合物。
［３］ 下記式（２）で表される、［１］に記載の多環芳香族化合物；
Figure 2021063067
式（２）中、
Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立して、水素、または置換基群Ｘから選択される置換基であり、Ｒ5〜Ｒ7およびＲ10〜Ｒ12のうちの隣接する基同士が結合してｂ環および／またはｄ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、
形成された環における少なくとも１つの水素は置換基群Ｘから選択される置換基で置換されていてもよく；
置換基群Ｘ：
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリール；
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリール；
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいジアリールアミノ（２つのアリールは、互いに結合していてもよい）；
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ；
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ；
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアルキル；
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいシクロアルキル；
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアルコキシ；
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールオキシ；
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールオキシ；
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールチオ；
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールチオ；
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアルキル置換シリル；
シアノ；および
ハロゲン、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、
前記＞Ｎ−Ｒおよび前記＞ＣＲ2のＲはそれぞれ独立して以下いずれかの基であり：
炭素数１〜６のアルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール；
炭素数１〜６のアルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数２〜１５のヘテロアリール；
炭素数１〜６のアルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数３〜１２のシクロアルキル；または
シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数１〜６のアルキル、
前記＞Ｎ−Ｒおよび前記＞ＣＲ2のＲは、連結基または単結合によりａ環、ｂ環、ｃ環および／またはｄ環と結合していてもよく、
Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキル、炭素数６〜１２のアリール、シアノまたはハロゲンであり、
Ｚ1およびＺ2は、それぞれ独立して以下いずれかの基であり：
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリール；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリール；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいジアリールアミノ；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ；
アリール、ヘテロアリール、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアルキル；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいシクロアルキル；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールオキシ；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールオキシ；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールチオ；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールチオ；
シアノ；または
ハロゲン、
Ｚ1は、Ｒ3および／またはＲ4と結合して環を形成していてもよく、このとき、Ｒ3および／またはＲ4はホウ素を示していてもよく、ジアリールアミノの２つのアリールが結合していてもよく、
Ｚ2は、Ｒ8および／またはＲ9と結合して環を形成していてもよく、このとき、Ｒ8および／またはＲ9はホウ素を示していてもよく、ジアリールアミノの２つのアリールが結合していてもよく、
式（２）で表される化合物における少なくとも１つの水素は重水素で置換されていてもよい。
［４］ Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4の少なくとも１つが＞Ｎ−Ｒである［３］に記載の多環芳香族化合物。
［５］ ＞Ｎ−ＲのＲが、炭素数１〜６のアルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、またはシアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキルである［３］または［４］に記載の多環芳香族化合物。
［６］ Ｒ1およびＲ2がいずれも水素である［３］〜［５］のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
［７］ Ｒ3、Ｒ4、Ｒ8、およびＲ9がいずれも水素である［３］〜［６］のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
［８］ Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4がいずれも＞Ｎ−Ｒであり、
＞Ｎ−ＲのＲが、炭素数１〜６のアルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリールであり、
Ｚ1およびＺ2が、いずれもアリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいジアリールアミノであり、
Ｚ1とＸ1もしくはＸ2中の＞Ｎ−ＲのＲとがＲ3またはＲ4であるホウ素を連結基としてａ環と結合し、
Ｚ2とＸ3もしくはＸ4中の＞Ｎ−ＲのＲとがＲ8またはＲ9であるホウ素を連結基としてｃ環と結合している［３］〜［６］のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
［９］ Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ10、Ｒ11およびＲ12が、それぞれ独立して、水素、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数３〜１２のシクロアルキル、またはシアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数１〜６のアルキルである［３］〜［８］のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
［１０］ 式（１−３０７）、式（１−３１３）、式（１−３２１）、または式（１−３３１）で表される、［１］に記載の多環芳香族化合物；
Figure 2021063067
 式中、Ｍｅはメチル、ｔＢｕはｔ−ブチルである。
［１１］ ［１］〜［１０］のいずれかに記載の多環芳香族化合物を含有する、緑色発光材料。
［１２］ ［１］〜［１０］のいずれかに記載の多環芳香族化合物を含有する、有機デバイス用材料。
［１３］ 前記有機デバイス用材料は、有機電界発光素子用材料、有機電界効果トランジスタ用材料または有機薄膜太陽電池用材料である、［１２］に記載の有機デバイス用材料。
［１４］ ［１］〜［１０］のいずれかに記載の多環芳香族化合物を含有する、有機電界発光素子の発光層を形成するための発光層用材料。
［１５］ 陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に配置され、［１４］に記載の発光層用材料を含有する発光層とを有する、有機電界発光素子。
［１６］ 前記発光層はさらに下記式（３）で表される化合物、下記式（４）で表される化合物および下記式（５）で表される化合物からなる群より選択される1つ以上の化合物を含有する、［１５］に記載の有機電界発光素子；
Figure 2021063067
 式（３）中、Ｌ1は炭素数６〜２４のアリーレンであり、
式（４）中、Ｌ2およびＬ3は、それぞれ独立して、炭素数６〜３０のアリールまたは炭素数２〜３０のヘテロアリールであり、
式（５）中、Ｌ4、Ｌ5およびＬ6は、それぞれ独立して、炭素数６〜３０のアリールまたは炭素数２〜３０のヘテロアリールであり、
上記各式で表される化合物における少なくとも１つの水素は、炭素数１〜６のアルキル、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
［１７］ 前記陰極と該発光層との間に配置される電子輸送層および／または電子注入層を有し、該電子輸送層および電子注入層の少なくとも１つは、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、ＢＯ系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、アリールニトリル誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリノール系金属錯体、チアゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、シロール誘導体およびアゾリン誘導体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、［１５］または［１６］に記載の有機電界発光素子。
［１８］ 前記電子輸送層および／または電子注入層が、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、［１７］に記載の有機電界発光素子。
［１９］ ［１５］〜［１８］のいずれかに記載の有機電界発光素子を備えた表示装置。
［２０］ ［１５］〜［１８］のいずれかに記載の有機電界発光素子を備えた照明装置。
本発明により新規多環芳香族化合物が提供される。本発明の化合物により色純度の高い緑色発光材料を提供することができる。また、本発明の化合物は有機電界発光素子などの有機デバイスの材料として有用である。
本実施形態に係る有機ＥＬ素子を示す概略断面図である。 バンクを有する基板にインクジェット法を用いて有機ＥＬ素子を作製する方法を説明する図である。 化合物（１−３０７）の吸収・蛍光スペクトルである。 化合物（１−３１３）の吸収・蛍光スペクトルである。 化合物（１−３２１）の吸収・蛍光スペクトルである。
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本明細書において構造式の説明における「水素」は「水素原子（Ｈ）」を意味する。
本明細書において、有機電界発光素子を有機ＥＬ素子ということがある。
本明細書において化学構造や置換基を炭素数で表すことがあるが、化学構造に置換基が置換した場合や、置換基にさらに置換基が置換した場合などにおける炭素数は、化学構造や置換基それぞれの炭素数を意味し、化学構造と置換基の合計の炭素数や、置換基と置換基の合計の炭素数を意味するものではない。例えば、「炭素数Ｘの置換基Ａで置換された炭素数Ｙの置換基Ｂ」とは、「炭素数Ｙの置換基Ｂ」に「炭素数Ｘの置換基Ａ」が置換することを意味し、炭素数Ｙは置換基Ａおよび置換基Ｂの合計の炭素数ではない。また例えば、「置換基Ａで置換された炭素数Ｙの置換基Ｂ」とは、「炭素数Ｙの置換基Ｂ」に「（炭素数限定がない）置換基Ａ」が置換することを意味し、炭素数Ｙは置換基Ａおよび置換基Ｂの合計の炭素数ではない。
１．式（１）で表される多環芳香族化合物
有機ＥＬディスプレイ用の発光材料としては、蛍光材料、りん光材料、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料の３種類が利用されているが、蛍光材料は、発光効率が低く、およそ２５〜６２．５％程度である。一方、りん光材料とＴＡＤＦ材料は、発光効率が１００％に達する場合もあるが、いずれも色純度が低い（発光スペクトルの幅が広い）という問題がある。ディスプレイでは、光の三原色である赤・緑・青色の発光を混合することによりさまざまな色を表現しているが、それぞれの色純度が低いと、再現できない色ができてしまい、ディスプレイの画質が大きく低下する。そこで、市販のディスプレイでは、発光スペクトルから不必要な色を光学フィルターで除去することにより、色純度を高めてから（スペクトル幅を狭くしてから）使用している。したがって、元々のスペクトル幅が広いと除去する割合が増えるために、発光効率が高い場合でも、実質的な効率は大きく低下する。例えば、市販のスマートフォンの青色の発光スペクトルの半値幅は、およそ２０〜２５ｎｍ程度であるが、一般的な蛍光材料の半値幅は４０〜６０ｎｍ程度、りん光材料は６０〜９０ｎｍ程度、ＴＡＤＦ材料だと７０〜１００ｎｍ程度である。蛍光材料を用いた場合は半値幅が比較的狭いため不要な色を一部除去するだけで足りるが、りん光材料やＴＡＤＦ材料を用いた場合は半分以上除去する必要がある。このような背景から、発光効率と色純度の両方を兼ね備えた発光材料の開発が望まれていた。
一般に有機ＥＬディスプレイ用の緑色の発光材料としては、りん光材料が用いられる。
緑色のりん光材料は、Ｉｒなどの重金属原子を中央に有した配位化合物である。緑色のりん光材料の発光効率は１００％に近く非常に高効率であるものの、発光スペクトルの半値幅が６０〜９０ｎｍと非常に幅広なスペクトルであり、有機ＥＬディスプレイとしたときの実質的な効率面では不利である。
そこで、特許文献６（国際公開第２０１５／１０２１１８号）では、有機ＥＬ材料の色純度を飛躍的に向上させる新たな分子設計を提案している。当該文献に開示された例えば化合物（１−４０１）では、ホウ素（電子吸引性）と窒素（電子供与性）の多重共鳴効果を利用することで、６つの炭素からなるベンゼン環上の３つの炭素（黒丸）にＨＯＭＯを、残りの３つの炭素（白丸）にＬＵＭＯを局在化させることに成功している。この効率的な逆項間交差により、当該化合物の発光効率は最大で１００％に達する。さらに、化合物（１−４０１）のホウ素と窒素はＨＯＭＯとＬＵＭＯを局在化させるだけではなく、３つのベンゼン環を縮環させることにより堅牢な平面構造を維持し、励起状態での構造緩和を抑制するという役割も担っており、結果として吸収および発光のピークのストークスシフトが小さい、色純度の高い発光スペクトルを得ることにも成功している。その発光スペクトルの半値幅は２８ｎｍであり、実用化されている高色純度の蛍光材料をも凌駕するレベルの色純度を示している。
Figure 2021063067
一方で、式（１−４２１）のような二量体化合物では、高い平面性のため分子間スタッキングが誘起されたためか、発光素子における効率も十分満足できるほどではないという課題も生まれた。
また、特許文献６においては、発光のピークの波長は、開示されている化合物全てにおいて明らかになっているものでは無かった。
そこで本発明者らは鋭意研究の結果、置換基を導入することで、発光のピークの波長の調整と、高い素子効率を実現した。具体的には、上記の二量体化合物と同様の骨格において特定の環が置換基を有する芳香環である式（１）で表される多環芳香族化合物が色純度の高い発光スペクトルを与えることを見出した。本発明者らは同時に式（１）で表される多環芳香族化合物が緑色発光を示すことを見出した。色純度の高い発光スペクトルは、置換基の導入により分子全体における同一平面上に存在する構造の割合が低下することにより、分子間のスタッキングを減ずることができたために実現されたと考えられる。ただし、本発明の多環芳香族化合物の効果は、上記原理に拘束されるわけではない。
式（１）で表される多環芳香族化合物は、好ましくは、下記式（２）で表される多環芳香族化合物である。
Figure 2021063067
式（１）におけるＡ環およびＣ環は、それぞれ独立して、置換基を有するアリール環または置換基を有するヘテロアリール環である。また、Ｂ環およびＤ環は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアリール環または置換基を有していてもよいヘテロアリール環である。Ａ環およびＣ環ならびにＢ環およびＤ環における置換基は、置換または無置換のアリール、置換または無置換のヘテロアリール、置換または無置換のジアリールアミノ（２つのアリールは結合していてもよい）、置換または無置換のジヘテロアリールアミノ、置換または無置換のアリールヘテロアリールアミノ（アリールとヘテロアリールを有するアミノ）、置換または無置換のアルキル、置換または無置換のシクロアルキル、置換または無置換のアルコキシ、置換または無置換のアリールオキシ、置換または無置換のヘテロアリールオキシ、置換または無置換のアリールチオ、置換または無置換のヘテロアリールチオ、アルキル置換シリル、シアノ、またはハロゲンが好ましい。これらの基が置換基を有する場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリールまたはアルキルが挙げられる。
また、Ａ環およびＢ環は「Ｂ（ホウ素）」、「Ｘ1」および「Ｘ2」から構成される式（１）左の縮合２環構造と結合を共有する５員環または６員環を有し、Ｃ環およびＤ環は「Ｂ（ホウ素）」、「Ｘ3」および「Ｘ4」から構成される式（１）右の縮合２環構造と結合を共有する５員環または６員環を有することが好ましい。
ここで、「縮合２環構造」とは、式（１）の左部分に示した、「Ｂ（ホウ素）」、「Ｘ1」および「Ｘ2」を含んで構成される２つの飽和炭化水素環が縮合した構造を意味する。また、式（１）の右部分の縮合２環構造についても同様である。また、「縮合２環構造と結合を共有する６員環」とは、例えば上記式（２）で示すように縮合２環構造に縮合したａ環（ベンゼン環（６員環））を意味する。また、「（Ａ環である）アリール環またはヘテロアリール環がこの６員環を有する」とは、この６員環だけでＡ環が形成されるか、または、この６員環を含むようにこの６員環にさらに他の環などが縮合してＡ環が形成されることを意味する。言い換えれば、ここで言う「６員環を有する（Ａ環である）アリール環またはヘテロアリール環」とは、Ａ環の全部または一部を構成する６員環が、縮合２環構造に縮合していることを意味する。「Ｂ環（ｂ環）」、「Ｃ環（ｃ環）」、「Ｄ環（ｄ環）」、また「５員環」についても同様の説明が当てはまる。
式（１）におけるＡ環およびＣ環は、それぞれ独立して、置換基を有するアリール環または置換基を有するヘテロアリール環である。置換基の数はアリール環またはヘテロアリール環の種類に応じて可能な数であればよく特に限定されないが、１つであることが好ましい。１つの置換基は、それが結合する環に再結合してさらに環を形成していてもよい。本明細書においては、Ａ環における１つの置換基をＺ1、Ａ環における１つの置換基をＺ2ということがある。
すなわち、Ａ環は、１つの置換基Ｚ1を有するアリール環または１つの置換基Ｚ1を有するヘテロアリール環であるか、または、１つの置換基Ｚ1を有するアリール環または１つの置換基Ｚ1を有するヘテロアリール環におけるＺ1が単結合または連結基によりＺ1が結合するアリール環またはヘテロアリール環に結合した構造を有することが好ましい。また、Ｃ環は、１つの置換基Ｚ2を有するアリール環または１つの置換基Ｚ2を有するヘテロアリール環であるか、または、１つの置換基Ｚ2を有するアリール環または１つの置換基Ｚ2を有するヘテロアリール環におけるＺ2が単結合または連結基によりＺ2が結合するアリール環またはヘテロアリール環に結合した構造を有することが好ましい。Ａ環、Ｃ環がともにいずれかの好ましい態様であることがより好ましい。
置換基の好ましい結合位置については後述する。
式（１）におけるＡ環（またはＢ環、Ｃ環、Ｄ環）は、式（２）におけるａ環とその置換基Ｚ1、Ｒ3およびＲ4（またはｂ環とその置換基Ｒ5〜Ｒ7、ｃ環とその置換基Ｚ2，Ｒ8およびＲ9、ｄ環とその置換基Ｒ10〜Ｒ12）に対応する。すなわち、式（２）は、式（１）のＡ〜Ｄ環として「６員環を有するＡ〜Ｄ環」が選択された式に対応する。その意味で、式（２）の各環を小文字のａ〜ｄで表した。
式（２）におけるＲ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、アルキル置換シリル、シアノ、またはハロゲンである。このときの、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオまたはアルキル置換シリルにおける少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シアノ、またはハロゲンで置換されていてもよい。
式（２）では、ｂ環の置換基Ｒ5〜Ｒ7および／またはｄ環の置換基Ｒ10〜Ｒ12のうちの隣接する基同士が結合してｂ環および／またはｄ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも１つの水素はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、アルキル置換シリル、シアノ、またはハロゲンで置換されていてもよい。このときのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオにおける少なくとも１つの水素はアリール、ヘテロアリール、アルキル、シアノ、またはハロゲンで置換されていてもよい。したがって、式（２）で表される化合物は、ｂ環およびｄ環における置換基の相互の結合形態によって、下記式（２−１）に示すように、化合物を構成する環構造が変化する。式（２−１）中のＢ'環およびＤ'環は、それぞれ式（１）におけるＢ環およびＤ環に対応する。また、式（２−１）中の各符号の定義は式（２）における符号と同じである。
Figure 2021063067
式（２−１）中のＢ’環およびＤ’環は、式（２）で説明すれば、置換基Ｒ5〜Ｒ7およびＲ10〜Ｒ12のうちの隣接する基同士が結合して、それぞれｂ環およびｄ環と共に形成したアリール環またはヘテロアリール環を示す（ｂ環またはｄ環に他の環構造が縮合してできた縮合環ともいえる）。また、式（２−１）から分かるように、ｂ環のＲ7とｄ環のＲ12は「隣接する基同士」には該当せず、これらが結合することはない。すなわち、「隣接する基」とは同一環上で隣接する基を意味する。なお、Ｚ1は連結基または単結合でＡ環（ａ環）と結合してもよく、また、Ｚ2は連結基または単結合でＣ環（ｃ環）と結合してもよく、結合した場合には上記Ｂ’環およびＤ’環と同様に環構造が変化することになる。
例えば、ｂ環（またはｄ環）であるベンゼン環に対して、ベンゼン環、インダン環（ジメチル置換体などを含む）、インドール環、ピロール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環が縮合して形成されるＢ’環（またはＤ’環）を有する化合物であり、形成されてできた縮合環Ｂ’（または縮合環Ｄ’）はそれぞれ、ナフタレン環、フルオレン環（ジメチル置換体などを含む）、カルバゾール環、インドール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ジヒドロインデン環、テトラヒドロナフタレン環となる。
式（１）および式（２）におけるＸ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓまたは＞Ｓｅである。前記＞Ｎ−ＲのＲは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたは置換されていてもよいアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環および／またはＤ環と結合していてもよい。前記＞ＣＲ2のＲは、水素、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたは置換されていてもよいアルキルであり、また、前記＞ＣＲ2のＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環および／またはＤ環と結合していてもよい。
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4は、それぞれ独立して、＞Ｏまたは＞Ｎ−Ｒであることが好ましく、少なくとも１つが＞Ｎ−Ｒであり、その他が＞Ｏであることがより好ましく、いずれも＞Ｎ−Ｒであることがさらに好ましい。
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4である＞Ｎ−ＲにおけるＲは、置換されていてもよいアリールまたは置換されていてもよいシクロアルキルであることが好ましく、置換されていてもよいフェニルであることがより好ましく、炭素数１〜６のアルキルで置換されていてもよいフェニルであることがさらに好ましく、無置換のフェニルまたは少なくともひとつのメタ位または少なくともひとつのオルト位が炭素数１〜４のアルキルで置換されたフェニルであることがいっそう好ましく、無置換のフェニルまたは２つのメタ位がメチルで置換されたフェニルであることが特に好ましい。
＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲがそれぞれＡ環、Ｂ環、Ｃ環および／またはＤ環と結合するときの連結基としては、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（−Ｒ）2−、または後述するホウ素が好ましい。なお、前記「−Ｃ（−Ｒ）2−」のＲは水素またはアルキルである。このアルキルとしては後述するアルキルの例が挙げられる。特に炭素数１〜６、さらには炭素数１〜４のアルキル（例えばメチル、エチルなど）が好ましい。
ここで、式（１）における「＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環および／またはＤ環と結合している」との規定は、式（２）では「＞Ｎ−ＲのＲは、連結基または単結合により前記ａ環、ｂ環、ｃ環および／またはｄ環と結合している」との規定に対応する。
この規定は、下記式（２−３）で表される、Ｘ1やＸ3が縮合環Ｂ’および縮合環Ｄ’に取り込まれた環構造を有する化合物で表現できる。すなわち、例えば式（２）におけるｂ環（またはｄ環）であるベンゼン環に対してＸ1（またはＸ3）を取り込むようにして他の環が縮合して形成されるＢ’環（またはＤ’環）を有する化合物である。形成されてできた縮合環Ｂ’（または縮合環Ｄ’）は、例えば、カルバゾール環、フェノキサジン環、フェノチアジン環またはアクリジン環などである。これらの環は置換基を有していてもよい。このときの置換基としては、例えば、炭素数１〜６のアルキル、炭素数３〜１２のシクロアルキル、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリール、ジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数６〜１２のアリール）、シアノ、またはハロゲンが挙げられる。なお、式（２−３）中の各符号の定義は式（２）における符号と同じである。
Figure 2021063067
式（２−３）ではＸ1やＸ3が縮合環Ｂ’および縮合環Ｄ’に取り込まれた環構造を示したが、Ｘ2やＸ4としての＞Ｎ−ＲのＲも同様にａ環やｃ環と結合することができ、結合した場合には上記Ｂ'環およびＤ'環と同様に環構造が変化することになる。
また、式（２）における置換基Ｚ1およびＺ2の置換位置は、ａ環およびｃ環におけるホウ素が結合する位置のパラ位に限定されている。式（１）のＡ環およびＣ環はベンゼン環に限定されず、種々のアリール環やヘテロアリール環であり、これらの環への置換基の置換位置は限定されないが、式（２）と同様にホウ素が結合する位置から比較的離れた位置に置換することが好ましく、最も離れた位置に置換することがより好ましい。例えばＡ環がナフタレン環やフルオレン環などである場合について、置換基（Ｚ1として示す。）の好ましい置換位置を以下に例示する。各構造中の符号は式（２）における符号と同じ定義である。また、以下式において、Ａは、＞ＣＲ2、＞ＮＲ2、＞Ｏまたは＞Ｓであり、Ｒは水素、アルキル（好ましくは炭素数１〜４のアルキル）またはフェニルである。
Figure 2021063067
式（１）または式（２）におけるＲ1およびＲ2は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキル、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリール、ジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数６〜１２のアリール）、シアノ、またはハロゲンである。Ｒ1およびＲ2は、水素、メチル、シアノ、またはハロゲンであることが好ましく、水素、シアノ、またはハロゲンであることがより好ましく、水素であることがさらに好ましい。
式（１）のＡ環およびＣ環におけるアリール環またはヘテロアリール環への置換基としては、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいジアリールアミノ（２つのアリールは、互いに結合していてもよい）、置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ、置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいヘテロアリールオキシ、置換されていてもよいアリールチオ、置換されていてもよいヘテロアリールチオ、シアノ、または
ハロゲンが好ましい。式（１）のＡ環およびＣ環におけるアリール環またはヘテロアリール環への置換基としては、以下がより好ましい。
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリール；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリール；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいジアリールアミノ（２つのアリールは、互いに結合していてもよい）；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアルキル；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいシクロアルキル；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールオキシ；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールオキシ；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールチオ；
アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールチオ；
シアノ；または
ハロゲン。
式（２）におけるＺ1およびＺ2は、それぞれ独立して、以下いずれかの基である。
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリール；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリール；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいジアリールアミノ（２つのアリールは、互いに結合していてもよい）；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ；
アリール、ヘテロアリール、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアルキル；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいシクロアルキル；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールオキシ；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールオキシ；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールチオ；
アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールチオ；
シアノ；または
ハロゲン。
Ｚ1またはＺ2であるジアリールアミノにおける２つのアリールは、互いに結合していてもよい。このとき、ジアリールアミノにおける２つのアリールは、例えば、＞ＳｉＲ2、＞ＣＲ2（Ｒは水素、アルキル（好ましくは炭素数１〜４のアルキル））を連結基として結合していればよい。
式（２）において、Ｚ1は、Ｒ3および／またはＲ4と結合して環を形成していてもよく、このとき、Ｒ3および／またはＲ4はホウ素を示していてもよい。また、Ｚ2は、Ｒ8および／またはＲ9と結合して環を形成していてもよく、このとき、Ｒ8および／またはＲ9はホウ素を示していてもよい。
式（１）または式（２）のＺ1およびＺ2における、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、シアノ、またはハロゲン、さらにこれらへの置換基としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、またはハロゲンについては、後述の「アリール」、「ヘテロアリール」、「ジアリールアミノ」、「ジヘテロアリールアミノ」、「アリールヘテロアリールアミノ」、「アリールオキシ」、「ヘテロアリールオキシ」、「アリールチオ」、「ヘテロアリールチオ」、「アルキル」、「シクロアルキル」、「アルコキシ」、「アルキル置換シリル」、または「ハロゲン」の説明を参照することができる。Ｚ1およびＺ2は、いずれも、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アリールオキシ、Ｎ−カルバゾリルなどのヘテロアリール、またはハロゲンであることが好ましい。
Ｚ1およびＺ2は、同一でも異なっていてもよいが、合成が容易であるという観点から同一であることが好ましい。
式（１）のＡ環、Ｂ環、Ｃ環およびＤ環である「アリール環」としては、例えば、炭素数６〜３０のアリール環が挙げられ、炭素数６〜１６のアリール環が好ましく、炭素数６〜１２のアリール環がより好ましく、炭素数６〜１０のアリール環が特に好ましい。なお、この「アリール環」は、式（２）で規定された「Ｒ5〜Ｒ7およびＲ10〜Ｒ12のうちの隣接する基同士が結合してｂ環および／またはｄ環と共に形成されたアリール環」に対応し、また、ｂ環（またはｄ環）がすでに炭素数６のベンゼン環で構成されているため、これに５員環が縮合した縮合環の合計炭素数９が下限の炭素数となる。また、Ｚ1が連結基または単結合でＡ環（ａ環）と結合して形成されたアリール環や、Ｚ2が連結基または単結合でＣ環（ｃ環）と結合して形成されたアリール環も同様である。
具体的な「アリール環」としては、単環系であるベンゼン環、二環系であるビフェニル環、縮合二環系であるナフタレン環、三環系であるテルフェニル環（ｍ−テルフェニル、ｏ−テルフェニル、ｐ−テルフェニル）、縮合三環系である、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環などが挙げられる。
式（１）のＡ環、Ｂ環、Ｃ環およびＤ環である「ヘテロアリール環」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリール環が挙げられ、炭素数２〜２５のヘテロアリール環が好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリール環がより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリール環がさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリール環が特に好ましい。また、「ヘテロアリール環」としては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環などが挙げられる。なお、この「ヘテロアリール環」は、式（２）で規定された「Ｒ5〜Ｒ7およびＲ10〜Ｒ12のうちの隣接する基同士が結合してｂ環および／またはｄ環と共に形成されたヘテロアリール環」に対応し、また、ｂ環（またはｄ環）がすでに炭素数６のベンゼン環で構成されているため、これに５員環が縮合した縮合環の合計炭素数６が下限の炭素数となる。また、Ｚ1が連結基または単結合でＡ環（ａ環）と結合して形成されたヘテロアリール環やＺ2が連結基または単結合でＣ環（ｃ環）と結合して形成されたヘテロアリール環も同様である。
具体的な「ヘテロアリール環」としては、例えば、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、１Ｈ−インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、１Ｈ−ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラザン環、チアントレン環などが挙げられる。
上記「アリール環」または「ヘテロアリール環」における少なくとも１つの水素は、第１の置換基である、置換または無置換の「アリール」、置換または無置換の「ヘテロアリール」、置換または無置換の「ジアリールアミノ」、置換または無置換の「ジヘテロアリールアミノ」、置換または無置換の「アリールヘテロアリールアミノ」、置換または無置換の「アルキル」、置換または無置換の「シクロアルキル」、置換または無置換の「アルコキシ」、置換または無置換の「アリールオキシ」、置換または無置換の「ヘテロアリールオキシ」、置換または無置換の「アリールチオ」、置換または無置換の「ヘテロアリールチオ」、アルキル置換シリル、シアノ、またはハロゲンで置換されていてもよく、特に、Ａ環、Ｃ環における「アリール環」または「ヘテロアリール環」は上記いずれかで置換されている。この第１の置換基としての「アリール」、「ヘテロアリール」、「ジアリールアミノ」のアリール、「ジヘテロアリールアミノ」のヘテロアリール、「アリールヘテロアリールアミノ」のアリールとヘテロアリール、「アリールオキシ」のアリール、「ヘテロアリールオキシ」のヘテロアリール、「アリールチオ」のアリール、「ヘテロアリールチオ」のヘテロアリールとしては上述した「アリール環」または「ヘテロアリール環」の一価の基が挙げられる。
具体的な「アリール」としては、単環系であるフェニル、二環系であるビフェニリル、縮合二環系であるナフチル（１−ナフチルまたは２−ナフチル）、三環系であるテルフェニリル（ｍ−テルフェニリル、ｏ−テルフェニリルまたはｐ−テルフェニリル）、縮合三環系である、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、縮合四環系であるトリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、縮合五環系であるペリレニル、ペンタセニルなどが挙げられる。
「ヘテロアリール」（第１置換基）としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールが挙げられ、炭素数２〜２５のヘテロアリールが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリールがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリールが特に好ましい。また、「ヘテロアリール」としては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環などが挙げられる。
具体的な「ヘテロアリール」としては、例えば、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、１Ｈ−インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、１Ｈ−ベンゾトリアゾリル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、インドリジニル、フラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ナフトベンゾフラニル、チエニル、ベンゾチエニル、イソベンゾチエニル、ジベンゾチエニル、ナフトベンゾチエニル、フラザニル、チアントレニルなどが挙げられる。
また第１の置換基としての「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数１〜２４の直鎖アルキルまたは炭素数３〜２４の分岐鎖アルキルが挙げられる。炭素数１〜１８のアルキル（炭素数３〜１８の分岐鎖アルキル）が好ましく、炭素数１〜１２のアルキル（炭素数３〜１２の分岐鎖アルキル）がより好ましく、炭素数１〜６のアルキル（炭素数３〜６の分岐鎖アルキル）がさらに好ましく、炭素数１〜４のアルキル（炭素数３〜４の分岐鎖アルキル）が特に好ましい。
具体的なアルキルとしては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、ｎ−オクチル、ｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、２，６−ジメチル−４−ヘプチル、３，５，５−トリメチルヘキシル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、１−メチルデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、１−ヘキシルヘプチル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ｎ−エイコシルなどが挙げられる。
また、例えば、１−エチル−１−メチルプロピル、１，１−ジエチルプロピル、１，１−ジメチルブチル、１−エチル−１−メチルブチル、１，１，４−トリメチルペンチル、１，１，２−トリメチルプロピル、１，１−ジメチルオクチル、１，１−ジメチルペンチル、１，１−ジメチルヘプチル、１，１，５−トリメチルヘキシル、１−エチル−１−メチルヘキシル、１−エチル−１，３−ジメチルブチル、１，１，２，２−テトラメチルプロピル、１−ブチル−１−メチルペンチル、１，１−ジエチルブチル、１−エチル−１−メチルペンチル、１，１，３−トリメチルブチル、１−プロピル−１−メチルペンチル、１，１，２−トリメチルプロピル、１−エチル−１，２，２−トリメチルプロピル、１−プロピル−１−メチルブチル、１，１−ジメチルヘキシルなども挙げられる。
第１の置換基としての「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数３〜１２のシクロアルキルが挙げられる。好ましいシクロアルキルは、炭素数３〜１０のシクロアルキルである。より好ましいシクロアルキルは、炭素数３〜８のシクロアルキルである。さらに好ましいシクロアルキルは、炭素数３〜６のシクロアルキルである。
具体的なシクロアルキルとしては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、およびこれらの炭素数１〜５のアルキル（特にメチル）置換体や、ノルボルネニル、ビシクロ［１．０．１］ブチル、ビシクロ［１．１．１］ペンチル、ビシクロ［２．０．１］ペンチル、ビシクロ［１．２．１］ヘキシル、ビシクロ［３．０．１］ヘキシル、ビシクロ［２．１．２］ヘプチル、ビシクロ［２．２．２］オクチル、アダマンチル、ジアマンチル、デカヒドロナフタレニル、デカヒドロアズレニルなどが挙げられる。
第１の置換基としての「アルコキシ」としては、例えば、炭素数１〜２４の直鎖または炭素数３〜２４の分岐鎖のアルコキシが挙げられる。炭素数１〜１８のアルコキシ（炭素数３〜１８の分岐鎖のアルコキシ）が好ましく、炭素数１〜１２のアルコキシ（炭素数３〜１２の分岐鎖のアルコキシ）がより好ましく、炭素数１〜６のアルコキシ（炭素数３〜６の分岐鎖のアルコキシ）がさらに好ましく、炭素数１〜４のアルコキシ（炭素数３〜４の分岐鎖のアルコキシ）が特に好ましい。
具体的なアルコキシとしては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｓ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシなどが挙げられる。
第１の置換基としての「アルキル置換シリル」としては、トリアルキルシリルが好ましい。置換するアルキルについては上述した第１の置換基としての「アルキル」の説明を参照することができる。置換するのに好ましいアルキルは、炭素数１〜５のアルキルであり、具体的にはメチル、エチル、プロピル、ｉ−プロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル、ｔ−アミルなどが挙げられる。
具体的なトリアルキルシリルとしては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリｉ−プロピルシリル、トリブチルシリル、トリｓｅｃ−ブチルシリル、トリｔ−ブチルシリル、トリｔ−アミルシリル、エチルジメチルシリル、プロピルジメチルシリル、ｉ−プロピルジメチルシリル、ブチルジメチルシリル、ｓｅｃ−ブチルジメチルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、ｔ−アミルジメチルシリル、メチルジエチルシリル、プロピルジエチルシリル、ｉ−プロピルジエチルシリル、ブチルジエチルシリル、ｓｅｃ−ブチルジエチルシリル、ｔ−ブチルジエチルシリル、ｔ−アミルジエチルシリル、メチルジプロピルシリル、エチルジプロピルシリル、ブチルジプロピルシリル、ｓｅｃ−ブチルジプロピルシリル、ｔ−ブチルジプロピルシリル、ｔ−アミルジプロピルシリル、メチルジｉ−プロピルシリル、エチルジｉ−プロピルシリル、ブチルジｉ−プロピルシリル、ｓｅｃ−ブチルジｉ−プロピルシリル、ｔ−ブチルジｉ−プロピルシリル、ｔ−アミルジｉ−プロピルシリルなどが挙げられる。
第１の置換基としての「ハロゲン」としては、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）が挙げられる。好ましくはフッ素、塩素または臭素、より好ましくは塩素である。
第１の置換基である、置換または無置換の「アリール」、置換または無置換の「ヘテロアリール」、置換または無置換の「ジアリールアミノ」、置換または無置換の「ジヘテロアリールアミノ」、置換または無置換の「アリールヘテロアリールアミノ」、置換または無置換の「アルキル」、置換または無置換の「シクロアルキル」、置換または無置換の「アルコキシ」、置換または無置換の「アリールオキシ」、置換または無置換の「ヘテロアリールオキシ」、置換または無置換の「アリールチオ」、置換または無置換の「ヘテロアリールチオ」は、置換または無置換と説明されているとおり、それらにおける少なくとも１つの水素が第２の置換基で置換されていてもよい。この第２の置換基としては、例えば、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シアノ、またはハロゲンが挙げられ、それらの具体例は、上述した「アリール環」もしくは「ヘテロアリール環」の一価の基、また第１の置換基としての「アルキル」「ハロゲン」の説明を参照することができる。また、第２の置換基としてのアリールやヘテロアリールには、それらにおける少なくとも１つの水素がフェニルなどのアリール（具体例は上述した基）、メチルなどのアルキル（具体例は上述した基）、シアノ、またはハロゲンで置換された基も第２の置換基としてのアリールやヘテロアリールに含まれる。その一例としては、第２の置換基がカルバゾリル基の場合には、９位における少なくとも１つの水素がフェニルなどのアリールやメチルなどのアルキルで置換されたカルバゾリル基も第２の置換基としてのヘテロアリールに含まれる。
式（２）のＲ3〜Ｒ12における、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノのアリール、ジヘテロアリールアミノのヘテロアリール、アリールヘテロアリールアミノのアリールとヘテロアリール、アリールオキシのアリール、ヘテロアリールオキシのヘテロアリール、アリールチオのアリール、ヘテロアリールチオのヘテロアリールとしては、式（１）で説明した「アリール環」または「ヘテロアリール環」の一価の基が挙げられる。また、Ｒ3〜Ｒ12におけるアルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アルキル置換シリル、またはハロゲンとしては、上述した式（１）の説明における第１の置換基としての「アルキル」、「シクロアルキル」、「アルコキシ」、「アルキル置換シリル」、または「ハロゲン」の説明を参照することができる。さらに、これらの基への置換基としてのアリール、ヘテロアリールまたはアルキルも同様である。また、Ｒ5〜Ｒ7およびＲ10〜Ｒ12のうちの隣接する基同士が結合してｂ環またはｄ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成した場合の、これらの環への置換基であるアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、アルキル置換シリル、シアノ、またはハロゲンおよび、さらなる置換基であるアリール、ヘテロアリール、アルキル、シアノ、またはハロゲンについても同様である。
第１置換基の構造の立体障害性、電子供与性および電子吸引性により発光波長を調整することができる。Ａ環、Ｂ環、Ｃ環およびＤ環におけるアリール環またはヘテロアリール環の置換基（Ｚ1およびＺ2を含む）の好ましい具体例としては以下の構造式で表される基、シアノおよびハロゲンが挙げられる。より好ましくは、メチル、ｔ−ブチル、ｔ−ペンチル（ｔ−アミル）、フェニル、ｏ−トリル、ｐ−トリル、２，４−キシリル、２，５−キシリル、２，６−キシリル、２，４，６−メシチル、ジフェニルアミノ、ジ−ｐ−トリルアミノ、ビス（ｐ−（ｔ−ブチル）フェニル）アミノ、カルバゾリル、３，６−ジメチルカルバゾリル、３，６−ジ−ｔ−ブチルカルバゾリルおよびフェノキシであり、さらに好ましくは、メチル、ｔ−ブチル、フェニル、ｏ−トリル、２，６−キシリル、２，４，６−メシチル、ジフェニルアミノ、ジ−ｐ−トリルアミノ、ビス（ｐ−（ｔ−ブチル）フェニル）アミノ、カルバゾリル、３，６−ジメチルカルバゾリル、３，６−ジ−ｔ−ブチルカルバゾリルおよび塩素である。合成の容易さの観点からは、立体障害が大きい方が選択的な合成のために好ましく、具体的には、ｔ−ブチル、ｔ−ペンチル（ｔ−アミル）、ｏ−トリル、ｐ−トリル、２，４−キシリル、２，５−キシリル、２，６−キシリル、２，４，６−メシチル、ジ−ｐ−トリルアミノ、ビス（ｐ−（ｔ−ブチル）フェニル）アミノ、３，６−ジメチルカルバゾリル、３，６−ジ−ｔ−ブチルカルバゾリルおよび塩素が好ましい。
下記構造式において、「Ｍｅ」はメチル、「ｔＢｕ」はｔ−ブチル、「ｔＡｍ」はｔ−アミル、「ｔＯｃｔ」はｔ−オクチル、＊は結合位置を表す。
Figure 2021063067
Figure 2021063067
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式（１）のＡ環およびＣ環におけるアリール環またはヘテロアリール環においては、Ｚ1およびＺ2がそれぞれ独立して上記のいずれかの好ましい置換基であり、Ｚ1およびＺ2以外の置換基を有していないことが好ましい。例えば、式（２）におけるＲ3、Ｒ4、Ｒ8、およびＲ9はいずれも水素であることが好ましい。
Ｚ1およびＺ2は同じ置換基であっても異なる置換基であってもよいが、合成が容易になるという観点から同一であることが好ましい。
式（１）のＢ環およびＤ環におけるアリール環またはヘテロアリール環はいずれも１つの置換基を有しているか、または置換基を有していないことが好ましい。置換基としては、炭素数１〜６のアルキルが好ましく、メチルまたはｔ−ブチルがより好ましい。例えば、式（２）におけるＲ5、Ｒ7、Ｒ10、Ｒ12がいずれも水素であり、かつ、Ｒ6およびＲ11がそれぞれ独立してメチルまたはｔ−ブチルであることが好ましい。
式（１）のＸ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4における＞Ｎ−ＲのＲは、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはアルキルであり、これらにおける少なくとも１つの水素はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、アルキル置換シリル、シアノ、またはハロゲンで置換されていてもよい。これらの基やそれに置換する置換基としては上述する例が挙げられる。特に炭素数６〜１０のアリール（例えばフェニル、ナフチルなど）、炭素数２〜１５のヘテロアリール（例えばカルバゾリルなど）、炭素数１〜４のアルキル（例えばメチル、エチルなど）が好ましい。この説明は式（２）におけるＸ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4でも同じである。
式（１）のＸ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4における＞ＣＲ2のＲは、水素、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはアルキルであり、これらにおける少なくとも１つの水素はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、アルキル置換シリル、シアノ、またはハロゲンで置換されていてもよい。これらの基やそれに置換する置換基としては上述する例が挙げられる。特に炭素数１〜４のアルキル（例えばメチル、エチルなど）が好ましい。この説明は式（２）におけるＸ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4でも同じである。
式（１）または式（２）のＲ1およびＲ2における、炭素数１〜６のアルキル、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリールまたはジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数６〜１２のアリール）のさらに詳細な説明についても、上述した「アルキル」、「アリール」、「ヘテロアリール」または「ジアリールアミノ」の説明を参照することができる。
式（１）で表される化合物におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも１つは、少なくとも１つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも１つの−ＣＨ2−は−Ｏ−で置換されていてもよい。
「シクロアルカン」としては、炭素数３〜２４のシクロアルカン、炭素数３〜２０のシクロアルカン、炭素数３〜１６のシクロアルカン、炭素数３〜１４のシクロアルカン、炭素数５〜１０のシクロアルカン、炭素数５〜８のシクロアルカン、炭素数５〜６のシクロアルカン、炭素数５のシクロアルカンなどが挙げられる。
具体的なシクロアルカンとしては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカン、ノルボルネン、ビシクロ［１．０．１］ブタン、ビシクロ［１．１．１］ペンタン、ビシクロ［２．０．１］ペンタン、ビシクロ［１．２．１］ヘキサン、ビシクロ［３．０．１］ヘキサン、ビシクロ［２．１．２］ヘプタン、ビシクロ［２．２．２］オクタン、アダマンタン、ジアマンタン、デカヒドロナフタレンおよびデカヒドロアズレン、ならびに、これらの炭素数１〜５のアルキル（特にメチル）置換体、ハロゲン（特にフッ素）置換体および重水素置換体などが挙げられる。
これらの中でもシクロアルカンのα位の炭素（アリール環またはヘテロアリール環に縮合するシクロアルキルにおいて、縮合部位の炭素に隣接する位置の炭素）における少なくとも１つの水素が置換された構造が好ましく、α位の炭素における２つの水素が置換された構造がより好ましく、２つのα位の炭素における合計４つの水素が置換された構造がさらに好ましい。この置換基としては、炭素数１〜５のアルキル（特にメチル）置換体、ハロゲン（特にフッ素）置換体および重水素置換体などが挙げられる。特に、アリール環またはヘテロアリール環において隣接する炭素原子に下記式（Ｂ１０）または式（Ｂ１１）で表される部分構造が結合した構造となっていることが好ましい。
Figure 2021063067
 式中、Ｍｅはメチルを示し、＊は結合位置を示す。
また、式（１）または（２）で表される化合物中の水素は、その全てまたは一部が重水素で置換されていてもよい。例えば、式（１）においては、Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環（Ａ〜Ｄ環はアリール環またはヘテロアリール環）、Ａ〜Ｄ環への置換基、Ｘ1〜Ｘ4である＞Ｎ−ＲにおけるＲ（＝アリール、ヘテロアリール、アルキル）、Ｒ1、Ｒ2、Ｚ1およびＺ2における水素が重水素で置換されうるが、これらの中でもアリールやヘテロアリールにおける全てまたは一部の水素が重水素で置換された態様が挙げられる。
上述のように、式（１）におけるＸ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4としての＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲはそれぞれ連結基または単結合によりＡ環、Ｂ環、Ｃ環および／またはＤ環と結合していてもよいが、このときの連結基が、Ａ環、Ｂ環、Ｃ環および／またはＤ環中の置換基がアリール環またはヘテロアリール環と結合する連結基と、同一であってもよい。このような連結基としてはホウ素が挙げられ、例えば、式（２）において以下のようである態様が挙げられる。
（１）Ｚ1がＸ1としての＞Ｎ−ＲのＲとともにＢ（ホウ素）であるＲ4を介しａ環と結合している：
（２）Ｚ2がＸ3としての＞Ｎ−ＲのＲとともにＢ（ホウ素）であるＲ9を介しｃ環と結合している
（３）Ｚ1がＸ2としての＞Ｎ−ＲのＲとともにＢ（ホウ素）であるＲ3を介しａ環と結合している
（４）Ｚ2がＸ4としての＞Ｎ−ＲのＲとともにＢ（ホウ素）であるＲ8を介しｃ環と結合している。
上記の（１）〜（４）のいずれかを満たす構造の例としては以下の、式（１−Ｘ−１）、式（１−Ｘ−２）、式（１−Ｘ−３）、式（１−Ｘ−４）のいずれかで表される化合物が挙げられる。式（１−Ｘ−１）は上記（１）および（２）を満たし、式（１−Ｘ−２）は上記（１）および（４）を満たし、式（１−Ｘ−３）は上記（３）および（２）を満たし、式（１−Ｘ−４）は上記（３）および（４）を満たす。
Figure 2021063067
式（１）で表される多環芳香族化合物のその他の具体的な例としては、例えば、下記式で表される化合物が挙げられる。なお、下記式中の「Ｍｅ」はメチル、「ｔＢｕ」はｔ−ブチル、「Ｄ」は重水素を示す。
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２．多環芳香族化合物の製造方法
式（１）、好ましくは式（２）で表される多環芳香族化合物は、基本的には、それぞれの環構造同士で結合させることで中間体を製造し（第１反応）、その後に、それぞれの環構造をホウ素原子で結合させることで最終生成物を製造することができる（第２反応）。第１反応では、例えば、求核置換反応、ウルマン反応といった一般的なエーテル化反応や、ブッフバルト−ハートウィッグ反応といった一般的なアミノ化反応などが利用できる。また、第２反応では、タンデムヘテロフリーデルクラフツ反応（連続的な芳香族求電子置換反応、以下同様）が利用できる。なお、以下の各スキームにおける構造式中の符号は、式（１）または式（２）のそれらと同じ定義である。
第２反応は、下記スキーム（１）に示すように、それぞれの環構造を結合するホウ素原子を導入する反応である。まず、Ｘ1とＸ2の間およびＸ3とＸ4の間の水素原子をｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウムまたはｔ−ブチルリチウムなどでオルトメタル化する。次いで、三塩化ホウ素や三臭化ホウ素などを加え、リチウム−ホウ素の金属交換を行った後、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミンなどのブレンステッド塩基を加えることで、タンデムボラフリーデルクラフツ反応させ、目的物を得ることができる。第２反応においては反応を促進させるために三塩化アルミニウムなどのルイス酸を加えてもよい。
Figure 2021063067
スキーム（１）においては、オルトメタル化により所望の位置へリチウムを導入したが、下記スキーム（２）のようにリチウムを導入したい位置に予めハロゲン原子（Ｈａｌ）を導入し、ハロゲン−メタル交換によっても所望の位置へリチウムを導入することができる。この方法によれば、置換基の影響でオルトメタル化ができないようなケースでも目的物を合成することができ有用である。
Figure 2021063067
上述の合成法を適宜選択し、使用する原料も適宜選択することで、所望の位置に置換基を有し、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4が、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓまたは＞Ｓｅである多環芳香族化合物を合成することができる。
なお、中間体における例えばアミノの回転によりタンデムボラフリーデルクラフツ反応が起こる箇所が異なる場合があるため、副生物が生成する可能性もある。このような場合には、クロマトグラフィーや再結晶等により、これらの混合物から目的の多環芳香族化合物を単離することができる。
上記スキームで使用するオルトメタル化試薬としては、例えば、メチルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウムなどのアルキルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムテトラメチルピペリジド、リチウムヘキサメチルジシラジド、カリウムヘキサメチルジシラジドなどの有機アルカリ化合物が挙げられる。
上記スキームで使用するメタル−ホウ素の金属交換試薬としては、ホウ素の三フッ化物、三塩化物、三臭化物、三ヨウ化物などのホウ素ハロゲン化物、ＣＩＰＮ（ＮＥｔ2）2などのホウ素のアミノ化ハロゲン化物、ホウ素のアルコキシ化物、ホウ素のアリールオキシ化物などが挙げられる。
上記スキームで使用するブレンステッド塩基としては、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、１，２，２，６，６−ペンタメチルピペリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルトルイジン、２，６−ルチジン、テトラフェニルホウ酸ナトリウム、テトラフェニルホウ酸カリウム、トリフェニルボラン、テトラフェニルシラン、Ａｒ4ＢＮａ、Ａｒ4ＢＫ、Ａｒ3Ｂ、Ａｒ4Ｓｉ（なお、Ａｒはフェニルなどのアリール）などが挙げられる。
上記スキームで使用するルイス酸としては、ＡｌＣｌ3、ＡｌＢｒ3、ＡｌＦ3、ＢＦ3・ＯＥｔ2、ＢＣｌ3、ＢＢｒ3、ＧａＣｌ3、ＧａＢｒ3、ＩｎＣｌ3、ＩｎＢｒ3、Ｉｎ（ＯＴｆ）3、ＳｎＣｌ4、ＳｎＢｒ4、ＡｇＯＴｆ、ＳｃＣｌ3、Ｓｃ（ＯＴｆ）3、ＺｎＣｌ2、ＺｎＢｒ2、Ｚｎ（ＯＴｆ）2、ＭｇＣｌ2、ＭｇＢｒ2、Ｍｇ（ＯＴｆ）2、ＬｉＯＴｆ、ＮａＯＴｆ、ＫＯＴｆ、Ｍｅ3ＳｉＯＴｆ、Ｃｕ（ＯＴｆ）2、ＣｕＣｌ2、ＹＣｌ3、Ｙ（ＯＴｆ）3、ＴｉＣｌ4、ＴｉＢｒ4、ＺｒＣｌ4、ＺｒＢｒ4、ＦｅＣｌ3、ＦｅＢｒ3、ＣｏＣｌ3、ＣｏＢｒ3などが挙げられる。
上記スキームでは、タンデムヘテロフリーデルクラフツ反応の促進のためにブレンステッド塩基またはルイス酸を使用してもよい。ただし、ホウ素の三フッ化物、三塩化物、三臭化物、三ヨウ化物などのホウ素ハロゲン化物を用いた場合は、芳香族求電子置換反応の進行とともに、フッ化水素、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素といった酸が生成するため、酸を捕捉するブレンステッド塩基の使用が効果的である。一方、ホウ素のアミノ化ハロゲン化物、ホウ素のアルコキシ化物を用いた場合は、芳香族求電子置換反応の進行とともに、アミン、アルコールが生成するために、多くの場合、ブレンステッド塩基を使用する必要はないが、アミノやアルコキシの脱離能が低いために、その脱離を促進するルイス酸の使用が効果的である。
シアノまたはハロゲンを構造中に有する、式（１）で表される多環芳香族化合物は所望の箇所がシアノ化、ハロゲン化、重水素化された原料を用いることで、上記と同様に合成することができる。また、少なくとも一部の水素原子が重水素で置換されている化合物は所望の箇所が重水素化された原料を用いることで、上記と同様に合成することができる。
３．有機デバイス
本発明に係る多環芳香族化合物は、有機デバイス用材料として用いることができる。有機デバイスとしては、例えば、有機電界発光素子、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などが挙げられる。
３−１．有機電界発光素子
本発明に係る多環芳香族化合物は、例えば、有機電界発光素子の材料として用いることができる。以下に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子について図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子を示す概略断面図である。
＜有機電界発光素子の構造＞
図１に示された有機電界発光素子１００は、基板１０１と、基板１０１上に設けられた陽極１０２と、陽極１０２の上に設けられた正孔注入層１０３と、正孔注入層１０３の上に設けられた正孔輸送層１０４と、正孔輸送層１０４の上に設けられた発光層１０５と、発光層１０５の上に設けられた電子輸送層１０６と、電子輸送層１０６の上に設けられた電子注入層１０７と、電子注入層１０７の上に設けられた陰極１０８とを有する。
なお、有機電界発光素子１００は、作製順序を逆にして、例えば、基板１０１と、基板１０１上に設けられた陰極１０８と、陰極１０８の上に設けられた電子注入層１０７と、電子注入層１０７の上に設けられた電子輸送層１０６と、電子輸送層１０６の上に設けられた発光層１０５と、発光層１０５の上に設けられた正孔輸送層１０４と、正孔輸送層１０４の上に設けられた正孔注入層１０３と、正孔注入層１０３の上に設けられた陽極１０２とを有する構成としてもよい。
上記各層すべてがなくてはならないわけではなく、最小構成単位を陽極１０２と発光層１０５と陰極１０８とからなる構成として、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、電子輸送層１０６、電子注入層１０７は任意に設けられる層である。また、上記各層は、それぞれ単一層からなってもよいし、複数層からなってもよい。
有機電界発光素子を構成する層の態様としては、上述する「基板／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」の構成態様の他に、「基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極」、「基板／陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／発光層／電子輸送層／陰極」、「基板／陽極／発光層／電子注入層／陰極」の構成態様であってもよい。
＜有機電界発光素子における基板＞
基板１０１は、有機電界発光素子１００の支持体であり、通常、石英、ガラス、金属、プラスチックなどが用いられる。基板１０１は、目的に応じて板状、フィルム状、またはシート状に形成され、例えば、ガラス板、金属板、金属箔、プラスチックフィルム、プラスチックシートなどが用いられる。なかでも、ガラス板、および、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂製の板が好ましい。ガラス基板であれば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどが用いられ、また、厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、例えば、０．２ｍｍ以上あればよい。厚さの上限値としては、例えば、２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、ＳｉＯ2などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することができる。また、基板１０１には、ガスバリア性を高めるために、少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜などのガスバリア膜を設けてもよく、特にガスバリア性が低い合成樹脂製の板、フィルムまたはシートを基板１０１として用いる場合にはガスバリア膜を設けるのが好ましい。
＜有機電界発光素子における陽極＞
陽極１０２は、発光層１０５へ正孔を注入する役割を果たす。なお、陽極１０２と発光層１０５との間に正孔注入層１０３および／または正孔輸送層１０４が設けられている場合には、これらを介して発光層１０５へ正孔を注入することになる。
陽極１０２を形成する材料としては、無機化合物および有機化合物が挙げられる。無機化合物としては、例えば、金属（アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロムなど）、金属酸化物（インジウムの酸化物、スズの酸化物、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）など）、ハロゲン化金属（ヨウ化銅など）、硫化銅、カーボンブラック、ＩＴＯガラスやネサガラスなどが挙げられる。有機化合物としては、例えば、ポリ（３−メチルチオフェン）などのポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどが挙げられる。その他、有機電界発光素子の陽極として用いられている物質の中から適宜選択して用いることができる。
透明電極の抵抗は、発光素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、発光素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば、３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極として機能するが、現在では１０Ω／□程度の基板の供給も可能になっていることから、例えば１００〜５Ω／□、好ましくは５０〜５Ω／□の低抵抗品を使用することが特に望ましい。ＩＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常５０〜３００ｎｍの間で用いられることが多い。
＜有機電界発光素子における正孔注入層、正孔輸送層＞
正孔注入層１０３は、陽極１０２から移動してくる正孔を、効率よく発光層１０５内または正孔輸送層１０４内に注入する役割を果たす。正孔輸送層１０４は、陽極１０２から注入された正孔または陽極１０２から正孔注入層１０３を介して注入された正孔を、効率よく発光層１０５に輸送する役割を果たす。正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４は、それぞれ、正孔注入・輸送材料の一種または二種以上を積層、混合するか、正孔注入・輸送材料と高分子結着剤の混合物により形成される。また、正孔注入・輸送材料に塩化鉄（III）のような無機塩を添加して層を形成してもよい。
正孔注入・輸送性物質としては電界が与えられた電極間において正極からの正孔を効率よく注入・輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率よく輸送することが望ましい。そのためにはイオン化ポテンシャルが小さく、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。
正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４を形成する材料としては、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物、ｐ型半導体、有機電界発光素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意の化合物を選択して用いることができる。
それらの具体例は、カルバゾール誘導体（Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなど）、ビス（Ｎ−アリールカルバゾール）またはビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）などのビスカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体（芳香族第３級アミノを主鎖または側鎖に持つポリマー、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジ（３−メチルフェニル）−４，４'−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジナフチル−４，４'−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジ（３−メチルフェニル）−４，４'−ジフェニル−１，１'−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジナフチル−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−４，４'−ジフェニル−１，１'−ジアミン、Ｎ4，Ｎ4'−ジフェニル−Ｎ4，Ｎ4'−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−［１，１'−ビフェニル］−４，４'−ジアミン、Ｎ4，Ｎ4，Ｎ4'，Ｎ4'−テトラ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−［１，１'−ビフェニル］−４，４'−ジアミン、４，４'，４"−トリス（３−メチルフェニル（フェニル）アミノ）トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体、スターバーストアミン誘導体など）、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体（無金属、銅フタロシアニンなど）、ピラゾリン誘導体、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体（例えば、１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン−２，３，６，７，１０，１１−ヘキサカルボニトリルなど）、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリシランなどである。ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましいが、発光素子の作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されない。
また、有機半導体の導電性は、そのドーピングにより、強い影響を受けることも知られている。このような有機半導体マトリックス物質は、電子供与性の良好な化合物、または、電子受容性の良好な化合物から構成されている。電子供与物質のドーピングのために、テトラシアノキノンジメタン（ＴＣＮＱ）または２，３，５，６−テトラフルオロテトラシアノ−１，４−ベンゾキノンジメタン（Ｆ４ＴＣＮＱ）などの強い電子受容体が知られている（例えば、文献「M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(22),3202-3204(1998)」および文献「J.Blochwitz,M.Pfeiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73（6）,729-731（1998）」を参照）。これらは、電子供与型ベース物質（正孔輸送物質）における電子移動プロセスによって、いわゆる正孔を生成する。正孔の数および移動度によって、ベース物質の伝導性が、かなり大きく変化する。正孔輸送特性を有するマトリックス物質としては、例えばベンジジン誘導体（ＴＰＤなど）またはスターバーストアミン誘導体（ＴＤＡＴＡなど）または特定の金属フタロシアニン（特に、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ）など）が知られている（特開２００５−１６７１７５号公報）。また、正孔注入・輸送性材料としては、実施例で示すＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとして知られる導電性ポリマーを用いてもよい。
架橋性高分子材料：式（ＸＬＰ−１）で表される化合物
正孔注入層、正孔輸送層は式（ＸＬＰ−１）で表される化合物を含むことも好ましい。なお、式（ＸＬＰ−１）で表される化合物は有機電界発光素子における他の有機層に含まれていてもよい。特に、有機層を有機層形成用組成物の湿式成膜法により成膜する場合において、有機層形成用組成物は式（ＸＬＰ−１）で表される化合物を含むことが好ましい。
Figure 2021063067
 式（ＸＬＰ−１）において、
ＭＵｘはそれぞれ独立して上記ＭＵまたは架橋性置換基（ＰＧ）を有する芳香族化合物のいずれか２つの水素を除いて得られる２価の基であり、ＥＣｘはそれぞれ独立して上記ＥＣまたは架橋性置換基（ＰＧ）を有する芳香族化合物のいずれか１つの水素を除いて得られる１価の基であり、ただし、架橋性置換基（ＰＧ）を有する１価および２価の芳香族化合物の含有量は、分子中０．１〜８０ｗｔ％であり、ｋは２〜５００００の整数である。
より具体的には、
ＭＵｘにおける架橋性置換基（ＰＧ）を有する芳香族化合物のいずれか２つの水素を除いて得られる２価の基は、それぞれ独立して、アリーレン、ヘテロアリーレン、ジアリーレンアリールアミノ、ジアリーレンアリールボリル、オキサボリン−ジイル、またはアザボリン−ジイル等であり、これらの２価の基における少なくとも１つの水素は架橋性置換基（ＰＧ）で置換されており、これらの２価の基における少なくとも１つの水素はさらに、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキルおよびシクロアルキルからなる群より選択される１個以上の置換基で置換されていてもよい。ＭＵｘに架橋性置換基（ＰＧ）が２つ以上存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよく、同一であることが好ましい。
ＥＣｘにおける架橋性置換基（ＰＧ）を有する芳香族化合物のいずれか１つの水素を除いて得られる１価の基は、それぞれ独立して、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであり、これらの１価の基における少なくとも１つの水素は架橋性置換基（ＰＧ）で置換されており、これらの１価の基における少なくとも１つの水素はさらに、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキルおよびシクロアルキルからなる群より選択される１個以上の置換基で置換されていてもよい。ＥＣｘに架橋性置換基（ＰＧ）が２つ以上存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよく、同一であることが好ましい。
架橋性置換基（ＰＧ）を有する芳香族化合物のいずれか２つの水素を除いて得られる２価の基および芳香族化合物のいずれか１つの水素を除いて得られる１価の基の含有量は、分子中０．１〜８０ｗｔ％であり、０．５〜５０ｗｔ％が好ましく、１〜２０ｗｔ％がより好ましい。
ｋは２〜５００００の整数であり、２０〜５００００の整数であることが好ましく、１００〜５００００の整数であることがより好ましい。ｋ個のＭＵｘが２種以上の2価の基からなる場合、それらの基は、ランダムに結合していても、同種の２価の基がブロックになっていてもよいが、後者が好ましい。
架橋性置換基（ＰＧ）としては、例えば、以下の式（ＰＧ−１）〜（ＰＧ−１８）で表される１価の架橋性部分構造が２価の部分構造中Ｌと結合した１価の基が挙げられる。
Figure 2021063067
上記式（ＰＧ−１）〜（ＰＧ−１８）中、ＲPGは、メチレン、酸素原子または硫黄原子を表し、ｎPGは、０〜５の整数を表し、ＲPGが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、ｎPGが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、＊Ｇは結合位置（Ｌとの結合位置）を表し、式で表される架橋基はいずれも置換基を有していてもよい。
架橋性置換基（ＰＧ）における上記の２価の部分構造中Ｌとしては、単結合、−Ｏ−、＞Ｃ＝Ｏ、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、炭素数１〜１２のアルキレン、炭素数１〜１２のオキシアルキレンおよび炭素数１〜１２のポリオキシアルキレンが挙げられる。架橋性置換基（ＰＧ）としては、式（ＰＧ−１）、式（ＰＧ−２）、式（ＰＧ−３）、式（ＰＧ−９）、式（ＰＧ−１０）、または式（ＰＧ−１８）が好ましく、式（ＰＧ−１）、式（ＰＧ−３）または式（ＰＧ−１８）がより好ましい。
式（ＸＬＰ−１）中に複数の架橋性置換基（ＰＧ）が存在する場合は、それらは同一であっても異なっていてもよい。
架橋性置換基（ＰＧ）を有する芳香族化合物のいずれか２つの水素を除いて得られる２価の基としては、例えば、以下の２価の基が挙げられる。
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
＜有機電界発光素子における発光層＞
発光層１０５は、電界が与えられた電極間において、陽極１０２から注入された正孔と、陰極１０８から注入された電子とを再結合させることにより発光する層である。発光層１０５を形成する材料としては、正孔と電子との再結合によって励起されて発光する化合物（発光性化合物）であればよく、安定な薄膜形状を形成することができ、かつ、固体状態で強い発光（蛍光）効率を示す化合物であるのが好ましい。本発明では、発光層用の材料として、上記式（１）で表される多環芳香族化合物を用いることが好ましい。
発光層は単一層でも複数層からなってもどちらでもよく、それぞれ発光層用材料（ホスト材料、ドーパント材料）により形成される。ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれであってもよい。ドーピング方法としては、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着したり、有機溶媒と共にホスト材料と予め混合してから湿式成膜法により成膜したりしてもよい。
ホスト材料の使用量はホスト材料の種類によって異なり、そのホスト材料の特性に合わせて決めればよい。ホスト材料の使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の５０〜９９．９９９質量％であり、より好ましくは８０〜９９．９５質量％であり、さらに好ましくは９０〜９９．９質量％である。
ドーパント材料の使用量はドーパント材料の種類によって異なり、そのドーパント材料の特性に合わせて決めればよい。ドーパントの使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の０．００１〜５０質量％であり、より好ましくは０．０５〜２０質量％であり、さらに好ましくは０．１〜１０質量％である。上記の範囲であれば、例えば、濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。
一方、熱活性化遅延蛍光ドーパント材料を用いた有機電界発光素子においては、ドーパント材料の使用量は低濃度である方が濃度消光現象を防止できるという点で好ましいが、ドーパント材料の使用量が高濃度である方が熱活性化遅延蛍光機構の効率の点からは好ましい。さらには、熱活性化遅延蛍光アシスティングドーパント材料を用いた有機電界発光素子においては、アシスティングドーパント材料の熱活性化遅延蛍光機構の効率の点からは、アシスティングドーパント材料の使用量に比べてドーパント材料（エミッティングドーパント）の使用量が低濃度である方が好ましい。
アシスティングドーパント材料が使用される場合における、ホスト材料、アシスティングドーパント材料およびドーパント材料の使用量の目安は、それぞれ、発光層用材料全体の４０〜９９．９９９質量％、５９〜１質量％および２０〜０．００１質量％であり、好ましくは、それぞれ、６０〜９９．９９質量％、３９〜５質量％および１０〜０．０１質量％であり、より好ましくは、７０〜９９．９５質量％、２９〜１０質量％および５〜０．０５質量％である。本発明に係る化合物およびその高分子化合物はアシスティングドーパント材料としても使用することもできる。
［ホスト材料］
ホスト材料としては、以前から発光体として知られていたアントラセンやピレンなどの縮合環誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、フルオレン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体などが挙げられる。
ホスト材料のＴ１エネルギーは、発光層内でのＴＡＤＦの発生を阻害せず促進させる観点から、発光層内において最も高いＴ１エネルギーを有するドーパントまたはアシストドーパントのＴ１エネルギーに比べて高い方が好ましく、具体的には、ホストのＴ１エネルギーは、０．０１ｅＶ以上が好ましく、０．０３ｅＶ以上がより好ましく、０．１ｅＶ以上がさらに好ましい。また、ホスト材料にＴＡＤＦ活性な化合物を用いてもよい。
ホスト材料としては、例えば、下記式（３）、下記式（４）または下記式（５）で表される化合物が挙げられる。
Figure 2021063067
式（３）中、Ｌ1は炭素数６〜２４のアリーレンであり、炭素数６〜１６のアリーレンが好ましく、炭素数６〜１２のアリーレンがより好ましく、炭素数６〜１０のアリーレンが特に好ましく、具体的には、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、テルフェニル環、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、ペリレン環およびペンタセン環などの二価の基が挙げられる。
式（４）中、Ｌ2およびＬ3は、それぞれ独立して、炭素数６〜３０のアリールまたは炭素数２〜３０のヘテロアリールである。アリールとしては、炭素数６〜２４のアリールが好ましく、炭素数６〜１６のアリールがより好ましく、炭素数６〜１２のアリールがさらに好ましく、炭素数６〜１０のアリールが特に好ましく、具体的には、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、テルフェニル環、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、ペリレン環およびペンタセン環などの一価の基が挙げられる。ヘテロアリールとしては、炭素数２〜２５のヘテロアリールが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリールがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリールが特に好ましく、具体的には、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、１Ｈ−インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、１Ｈ−ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラザン環、オキサジアゾール環およびチアントレン環などの一価の基が挙げられる。
式（５）中、Ｌ4、Ｌ5およびＬ6は、それぞれ独立して、炭素数６〜３０のアリールまたは炭素数２〜３０のヘテロアリールである。アリールとしては、炭素数６〜２４のアリールが好ましく、炭素数６〜１６のアリールがより好ましく、炭素数６〜１２のアリールがさらに好ましく、炭素数６〜１０のアリールが特に好ましく、具体的には、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、テルフェニル環、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、ペリレン環およびペンタセン環などの一価の基が挙げられる。ヘテロアリールとしては、炭素数２〜２５のヘテロアリールが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリールがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリールが特に好ましく、具体的には、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、１Ｈ−インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、１Ｈ−ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラザン環、オキサジアゾール環およびチアントレン環などの一価の基が挙げられる。
式（３）、式（４）または式（５）で表される化合物における少なくとも１つの水素は、炭素数１〜６のアルキル、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
ホスト化合物としては、下記式で表される部分構造（Ｈ−Ａ）群から選択される少なくとも１つの構造を有する化合物を用いることが好ましい。この化合物は式（３）、式（４）または式（５）で表される化合物であっても、その他の化合物であってもよい。部分構造（Ｈ−Ａ）群中の各構造における少なくとも１つの水素原子は、部分構造（Ｈ−Ａ）群または部分構造（Ｈ−Ｂ）群中のいずれかの構造で置換されていてもよく、これらの構造における少なくとも１つの水素は、重水素、ハロゲン、シアノ、炭素数１〜４のアルキル（例えばメチルやｔ−ブチル）、トリメチルシリルまたはフェニルで置換されていてもよい。
Figure 2021063067
Figure 2021063067
ホスト化合物としては、好ましくは以下に列挙したいずれかの構造式で表される化合物であり、これらの中でも、より好ましくは上記部分構造（Ｈ−Ａ）群から選択される構造を１〜３つ、および、上記部分構造（Ｈ−Ｂ）群から選択される構造を１つ有する化合物であり、さらに好ましくは上記部分構造（Ｈ−Ａ）群としてカルバゾールを有する化合物であり、特に好ましくは下記式（３−２０１）、式（３−２０２）、式（３−２０３）、式（３−２０４）、式（３−２１２）、式（３−２２１）、式（３−２２２）、式（３−２６１）または式（３−２６２）で表される化合物である。なお、以下に列挙した構造式においては、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、シアノ、炭素数１〜４のアルキル（例えばメチルやｔ−ブチル）、フェニルまたはナフチルなどで置換されていてもよい。なお、以下の式中、Ｍｅはメチルを示す。
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
ホスト材料としては、以下の高分子ホスト材料を用いることもできる。
Figure 2021063067
 式（ＳＰＨ−１）において、ＭＵは、それぞれ独立して、式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−４）で表される化合物の２価の基からなる群から選択される少なくとも１つであり、ＭＵ中の２つの水素がＥＣまたはＭＵと置換され、ＥＣは、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであり、これらにおける少なくとも１つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよく、ｋは２〜５００００の整数である。ｋは１００〜４００００の整数であることが好ましく、５００〜２５０００の整数であることがより好ましい。
ここで、式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−４）で表される化合物は以下の化合物である。
Figure 2021063067
式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−４）において、Ａｒは、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであり、これらにおける少なくとも１つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよく、Ａｒのうちの隣接する基同士が結合して、それぞれアントラセン環、ピレン環、フルオレン環またはカルバゾール環の母骨格と共に、アリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシで置換されていてもよい。各基の具体的な説明は、上述した式（１）や式（２）の多環芳香族化合物における説明を引用することができる。各式中のｎは１〜６の整数、好ましくは１〜４の整数、より好ましくは１〜２の整数、特に好ましくは１である。
式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−４）において、「Ａｒ」の具体的なものとしては、例えば、以下に挙げる構造式の一価の基、または、下記構造の組み合わせの基が例示できる。
Figure 2021063067
式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−４）で表される化合物における少なくとも１つの水素は、後述する式（ＦＧ−１）で表される基、後述する式（ＦＧ−２）で表される基、または炭素数１〜２４のアルキル、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよく、さらに、前記アルキルにおける任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−または−Ｓｉ（ＣＨ3）2−で置換されていてもよく、前記アルキルにおける上記式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−４）で表される化合物に直結している−ＣＨ2−を除く任意の−ＣＨ2−は炭素数６〜２４のアリーレンで置換されていてもよく、前記アルキルにおける任意の水素はフッ素で置換されていてもよい。
式（ＳＰＨ−１）中のＥＣにおける少なくとも１つの水素は、下記式（ＦＧ−１）で表される基、下記式（ＦＧ−２）で表される基、炭素数１〜２４のアルキル、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよく、さらに、前記アルキルにおける任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−または−Ｓｉ（ＣＨ3）2−で置換されていてもよく、前記アルキルにおける式（Ｂ−６）中のＥＣに直結している−ＣＨ2−を除く任意の−ＣＨ2−は炭素数６〜２４のアリーレンで置換されていてもよく、前記アルキルにおける任意の水素はフッ素で置換されていてもよい。
Figure 2021063067
（式（ＦＧ−１）において、
Ｒは、それぞれ独立して、フッ素、トリメチルシリル、トリフルオロメチル、炭素数１〜２４のアルキルまたは炭素数３〜２４のシクロアルキルであり、前記アルキルにおける任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置換されていてもよく、前記アルキルにおけるフェニルまたはフェニレンに直結している−ＣＨ2−を除く任意の−ＣＨ2−は炭素数６〜２４のアリーレンで置換されていてもよく、前記シクロアルキルにおける少なくとも１つの水素は炭素数１〜２４のアルキルまたは炭素数６〜１２のアリールで置換されていてもよく、
隣接する２つのＲがアルキルまたはシクロアルキルであるとき、これらは結合して環を形成していてもよく、
ｍはそれぞれ独立して０〜４の整数であり、ｎは０〜５の整数であり、ｐは１〜５の整数であり、＊は結合位置を示す。）
Figure 2021063067
（式（ＦＧ−２）において、
Ｒは、それぞれ独立して、フッ素、トリメチルシリル、トリフルオロメチル、炭素数１〜２４のアルキル、炭素数３〜２４のシクロアルキルまたは炭素数６〜１２のアリールであり、前記アルキルにおける任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置換されていてもよく、前記アルキルにおけるフェニルまたはフェニレンに直結している−ＣＨ2−を除く任意の−ＣＨ2−は炭素数６〜２４のアリーレンで置換されていてもよく、前記シクロアルキルにおける少なくとも１つの水素は炭素数１〜２４のアルキルまたは炭素数６〜１２のアリールで置換されていてもよく、前記アリールにおける少なくとも１つの水素は炭素数１〜２４のアルキルで置換されていてもよく、
隣接する２つのＲがアルキルまたはシクロアルキルであるとき、これらは結合して環を形成していてもよく、
ｍは０〜４の整数であり、ｎはそれぞれ独立して０〜５の整数であり、＊は結合位置を示す。）
ＭＵとしては、例えば、下記式（ＭＵ−１−１）〜式（ＭＵ−１−１２）、下記式（ＭＵ−２−１）〜式（ＭＵ−２−２０２）、下記式（ＭＵ−３−１）〜式（ＭＵ−３−２０１）および下記式（ＭＵ−４−１）〜式（ＭＵ−４−１２２）で表される２価の基が挙げられる。また、ＥＣとしては、例えば、下記式（ＥＣ−１）〜式（ＥＣ−２９）で表される基が挙げられる。これらにおいて、ＭＵは＊においてＭＵまたはＥＣと結合し、ＥＣは＊においてＭＵと結合する。
さらに、式（ＳＰＨ−１）で表される化合物は、電荷輸送の観点から、分子内に式（Ｂ−５−Ｘ１）で表される２価の基を少なくとも１つを有することが好ましく、式（Ｂ−５−Ｘ１）で表される２価の基を式（ＳＰＨ−１）で表される化合物の分子量に対して１０％以上有することがより好ましい。ここで、式（Ｂ−５−Ｘ１）で表される２価の基は＊においてＭＵまたはＥＣと結合する。
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
式（ＳＰＨ−１）で表される化合物は、溶解性および塗布成膜性の観点から、分子中のＭＵ総数（ｎ）の１０〜１００％のＭＵが炭素数１〜２４のアルキルを有することが好ましく、分子中のＭＵ総数（ｎ）の３０〜１００％のＭＵが炭素数１〜１８のアルキル（炭素数３〜１８の分岐鎖アルキル）を有することがより好ましく、分子内のＭＵ総数（ｎ）の５０〜１００％のＭＵが炭素数１〜１２のアルキル（炭素数３〜１２の分岐鎖アルキル）を有することがさらに好ましい。一方、面内配向性および電荷輸送の観点からは、分子中のＭＵ総数（ｎ）の１０〜１００％のＭＵが炭素数７〜２４のアルキルを有することが好ましく、分子中のＭＵ総数（ｎ）の３０〜１００％のＭＵが炭素数７〜２４のアルキル（炭素数７〜２４の分岐鎖アルキル）を有することがより好ましい。
［ＴＡＤＦ材料（アシスティングドーパント）］
発光層には、ＴＡＤＦ材料が含まれていることも好ましい。
本明細書において、ＴＡＤＦ材料とは「熱活性型遅延蛍光体」である材料を意味する。「熱活性型遅延蛍光体」では、励起一重項状態と励起三重項状態のエネルギー差を小さくすることで、通常は遷移確率が低い励起三重項状態から励起一重項状態への逆エネルギー移動を高効率で生じさせ、一重項からの発光（熱活性型遅延蛍光、ＴＡＤＦ）が発現する。通常の蛍光発光では電流励起により生じた７５％の三重項励起子は熱失活経路を通るため蛍光として取りだすことはできない。一方、ＴＡＤＦでは全ての励起子を蛍光発光に利用することができ、高効率な有機ＥＬ素子が実現できる。
ＴＡＤＦ材料は、ドナーと呼ばれる電子供与性の置換基とアクセプターと呼ばれる電子受容性の置換基を用いて分子内のＨＯＭＯとＬＵＭＯを局在化させて、効率的な逆項間交差（ｒｅｖｅｒｓｅ ｉｎｔｅｒｓｙｓｔｅｍ ｃｒｏｓｓｉｎｇ）が起きるようにデザインされた、ドナー−アクセプター型ＴＡＤＦ化合物（Ｄ−Ａ型ＴＡＤＦ化合物）であることが好ましい。
ここで、本明細書において「電子供与性の置換基」（ドナー）とは、ＴＡＤＦ化合物分子中でＨＯＭＯ軌道が局在する置換基および部分構造のことを意味し、「電子受容性の置換基」（アクセプター）とは、ＴＡＤＦ化合物分子中でＬＵＭＯ軌道が局在する置換基および部分構造のことを意味することとする。
一般的に、ドナーやアクセプターを用いたＴＡＤＦ化合物は、構造に起因してスピン軌道結合（SOC: Spin Orbit Coupling）が大きく、かつ、ＨＯＭＯとＬＵＭＯの交換相互作用が小さくΔＥS1T1が小さいために、非常に速い逆項間交差速度が得られる。一方、ドナーやアクセプターを用いたＴＡＤＦ化合物は、励起状態での構造緩和が大きくなり（ある分子においては、基底状態と励起状態では安定構造が異なるため、外部刺激により基底状態から励起状態への変換が起きると、その後、励起状態における安定構造へと構造が変化する）、幅広な発光スペクトルを与えるため、発光材料として使うと色純度を低下させる可能性がある。
しかし、本発明の多環芳香族化合物を同時に用いることにより、本発明の多環芳香族化合物はエミッティングドーパントとして、ＴＡＤＦ材料は、アシスティングドーパントとして機能し、高い色純度を与えることができる。ＴＡＤＦ材料は、その発光スペクトルが本発明の多環芳香族化合物の吸収スペクトルと少なくとも一部重なる化合物であればよい。本発明の多環芳香族化合物とＴＡＤＦ材料とはいずれも同じ層に含まれていてもよく、隣接する層に含まれていてもよい。
このような目的で使用できるＴＡＤＦ材料としては、例えば下記式（Ｈ７）で表される化合物、または下記式（Ｈ７）を部分構造として有する化合物が挙げられる。
Figure 2021063067
式（Ｈ７）において、ＥＤは電子供与性基であり、Ｌｎは連結基であり、ＥＡは電子受容性基であり、式（Ｈ７）で表される化合物の最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）のエネルギー差（ΔＥS1T1）は０．２ｅＶ以下である（Hiroki Uoyama, Kenichi Goushi, Katsuyuki Shizu, Hiroko Nomura, Chihaya Adachi, Nature, 492, 234-238 (2012)）。エネルギー差（ΔＥS1T1）は、好ましくは０．１５ｅＶ以下であり、より好ましくは０．１０ｅＶ以下であり、さらに好ましくは０．０８ｅＶ以下である。
ＴＡＤＦ材料に用いられる電子供与性基（ドナー性の構造）および電子受容性基（アクセプター性の構造）としては、例えば、Chemistry of Materials, 2017, 29, 1946-1963に記載の構造を用いることができる。ＥＤとしては、例えば、ｓｐ3窒素を含有する官能基が挙げられ、より具体的には、カルバゾール、ジメチルカルバゾール、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルカルバゾール、ジメトキシカルバゾール、テトラメチルカルバゾール、ベンゾフルオロカルバソール、ベンゾチエノカルバゾール、フェニルジヒドロインドロカルバゾール、フェニルビカルバゾール、ビカルバゾール、ターカルバゾール、ジフェニルカルバゾリルアミン、テトラフェニルカルバゾリルジアミン、フェノキサジン、ジヒドロフェナジン、フェノチアジン、ジメチルジヒドロアクリジン、ジフェニルアミン、ビス（４−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル）アミン、Ｎ1−（４−（ジフェニルアミノ）フェニル）−Ｎ4，Ｎ4−ジフェニルベンゼン−１，４−ジアミン、ジメチルテトラフェニルジヒドロアクリジンジアミン、テトラメチル−ジヒドロ−インデノアクリジンおよびジフェニル−ジヒドロジベンゾアザシリンなどから誘導される基が挙げられる。また、ＥＡとしては、例えば、ｓｐ2窒素含有芳香族環、ＣＮ置換芳香族環、ケトンを有する環およびシアノ、より具体的には、スルホニルジベンゼン、ベンゾフェノン、フェニレンビス（フェニルメタノン）、ベンゾニトリル、イソニコチノニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、パラフタロニトリル、トリアゾール、オキサゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾビス（チアゾール）、ベンゾオキサゾール、ベンゾビス（オキサゾール）、キノリン、ベンゾイミダゾール、ジベンゾキノキサリン、ヘプタアザフェナレン、チオキサントンジオキシド、ジメチルアントラセノン、アントラセンジオン、ピリジン、シクロヘプタビピリジン、ベンゼントリカルボニトリル、フルオレンジカルボニトリル、ピラジンジカルボニトリル、ピリジンジカルボニトリル、ジベンゾキノキサリンジカルボニトリル、ピリミジン、フェニルピリミジン、メチルピリミジン、トリアジン、トリフェニルトリアジン、ビス（フェニルスルホニル）ベンゼン、ジメチルチオキサンテンジオシキド、チアンスレンテトラオキシドおよびトリス（ジメチルフェニル）ボランなどから誘導される基が挙げられる。Ｌｎとしては、例えば、単結合およびアリーレンが挙げられ、より具体的には、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレンなどが挙げられる。また、いずれの構造においても水素がアルキル、シクロアルキルおよびアリールで置換されてもよい。特に、部分構造として、カルバゾール、フェノキサジン、アクリジン、トリアジン、ピリミジン、ピラジン、チオキサンテン、ベンゾニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、ジフェニルスルホン、トリアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールおよびベンゾフェノンから選択される少なくとも一つを有する化合物であることが好ましい。
式（Ｈ７）において、連結基のＬｎはドナー性の部分構造とアクセプター性の部分構造を分けるスペーサー構造として機能する。
式（Ｈ７）で表される化合物は、より具体的には、式（Ｈ７−１）、式（Ｈ７−２）および式（Ｈ７−３）のいずれかで表される化合物であればよい。
Figure 2021063067
式（Ｈ７−１）、式（Ｈ７−２）および式（Ｈ７−３）中、
Ｍは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、＞Ｎ−Ａｒまたは＞Ｃ（−Ａｒ）2であり、形成する部分構造のＨＯＭＯの深さおよび最低励起一重項エネルギー準位および最低励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、単結合、−Ｏ−または＞Ｎ−Ａｒであり、
Ｊは、式（Ｈ７）におけるＬｎに対応する連結基であり、それぞれ独立して、炭素数６〜１８のアリーレンであり、ドナー性の部分構造とアクセプター性の部分構造から染み出す共役の大きさの観点から、炭素数６〜１２のアリーレンが好ましく、より具体的には、フェニレン、メチルフェニレンおよびジメチルフェニレンが挙げられ、
Ｑは、それぞれ独立して、＝Ｃ（−Ｈ）−または＝Ｎ−であり、形成する部分構造のＬＵＭＯの浅さおよび最低励起一重項エネルギー準位および最低励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、＝Ｎ−であり、
Ａｒは、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜２４のアリール、炭素数２〜２４のヘテロアリール、炭素数１〜１２のアルキルまたは炭素数３〜１８のシクロアルキルであり、形成する部分構造のＨＯＭＯの深さおよび最低励起一重項エネルギー準位および最低励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、水素、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１４のヘテロアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数６〜１０のシクロアルキルであり、より好ましくは、水素、フェニル、トリル、キシリル、メシチル、ビフェニル、ピリジル、ビピリジル、トリアジル、カルバゾリル、ジメチルカルバゾリル、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルカルバゾリル、ベンゾイミダゾールまたはフェニルベンゾイミダゾールであり、さらに好ましくは、水素、フェニルまたはカルバゾリルであり、
ｍは、１または２であり、
ｎは、２〜（６−ｍ）の整数であり、立体障害の観点から、好ましくは、４〜（６−ｍ）の整数である。
さらに、上記各式で表される化合物における少なくとも１つの水素は、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
式（Ｈ７）で表される化合物としては、例えば、下記のいずれかの構造式で表される化合物が挙げられる。なお、構造式中の＊は結合位置、「Ｍｅ」はメチル、「ｔＢｕ」はｔ−ブチルを示す。
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
式（Ｈ７）で表される化合物としては、上記具体的な化合物の中で、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およびＤＣｚｍＣｚＴｒｚが好ましく、特に、ＰＩＣ−ＴＲＺ、ＴＸＯ−ＴＰＡ、ＴＸＯ−ＰｈＣｚ、ＰＸＺＤ ＳＯ２、ＡＣＲＤ ＳＯ２、ＤＴＣ−ＤＢＴ、ＤＴＡＯ、４ＣｚＢＮ（ＡＤ４）、４ＣｚＩＰＮ（ＡＤ３）、ＰＸＺ−ＴＲＺ（ＡＤ５）、ＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ６、ＡＤ７およびＡＤ８が好ましい。
［ドーパント材料］
ドーパント材料としては、特に限定されず、既知の化合物を用いることができ、所望の発光色に応じて様々な材料の中から選択することができる。具体的には、例えば、フェナンスレン、アントラセン、ピレン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン、ナフトピレン、ジベンゾピレン、ルブレンおよびクリセンなどの縮合環誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体（特開平１−２４５０８７号公報）、ビススチリルアリーレン誘導体（特開平２−２４７２７８号公報）、ジアザインダセン誘導体、フラン誘導体、ベンゾフラン誘導体、フェニルイソベンゾフラン、ジメシチルイソベンゾフラン、ジ（２−メチルフェニル）イソベンゾフラン、ジ（２−トリフルオロメチルフェニル）イソベンゾフラン、フェニルイソベンゾフランなどのイソベンゾフラン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、７−ジアルキルアミノクマリン誘導体、７−ピペリジノクマリン誘導体、７−ヒドロキシクマリン誘導体、７−メトキシクマリン誘導体、７−アセトキシクマリン誘導体、３−ベンゾチアゾリルクマリン誘導体、３−ベンゾイミダゾリルクマリン誘導体、３−ベンゾオキサゾリルクマリン誘導体などのクマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、ポリメチン誘導体、シアニン誘導体、オキソベンゾアンスラセン誘導体、キサンテン誘導体、ローダミン誘導体、フルオレセイン誘導体、ピリリウム誘導体、カルボスチリル誘導体、アクリジン誘導体、オキサジン誘導体、フェニレンオキサイド誘導体、キナクリドン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、フロピリジン誘導体、１，２，５−チアジアゾロピレン誘導体、ピロメテン誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、アクリドン誘導体、デアザフラビン誘導体、フルオレン誘導体およびベンゾフルオレン誘導体などが挙げられる。
また、国際公開第２０１５／１０２１１８号等に記載の多環芳香族化合物を用いることもできる。
発色光ごとに例示すると、青〜青緑色ドーパント材料としては、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、トリフェニレン、ペリレン、フルオレン、インデン、クリセンなどの芳香族炭化水素化合物やその誘導体、フラン、ピロール、チオフェン、シロール、９−シラフルオレン、９，９'−スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどの芳香族複素環化合物やその誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、クマリン誘導体、イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体およびＮ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジ（３−メチルフェニル）−４，４'−ジフェニル−１，１'−ジアミンに代表される芳香族アミン誘導体などが挙げられる。
また、緑〜黄色ドーパント材料としては、クマリン誘導体、フタルイミド誘導体、ナフタルイミド誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体およびルブレンなどのナフタセン誘導体などが挙げられ、さらに上記青〜青緑色ドーパント材料として例示した化合物に、アリール、ヘテロアリール、アリールビニル、アミノ、シアノなど長波長化を可能とする置換基を導入した化合物も好適な例として挙げられる。
さらに、橙〜赤色ドーパント材料としては、ビス（ジイソプロピルフェニル）ペリレンテトラカルボン酸イミドなどのナフタルイミド誘導体、ペリノン誘導体、アセチルアセトンやベンゾイルアセトンとフェナントロリンなどを配位子とするＥｕ錯体などの希土類錯体、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピランやその類縁体、マグネシウムフタロシアニン、アルミニウムクロロフタロシアニンなどの金属フタロシアニン誘導体、ローダミン化合物、デアザフラビン誘導体、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、フェノキサジン誘導体、オキサジン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、フェノキサゾン誘導体およびチアジアゾロピレン誘導体など挙げられ、さらに上記青〜青緑色および緑〜黄色ドーパント材料として例示した化合物に、アリール、ヘテロアリール、アリールビニル、アミノ、シアノなど長波長化を可能とする置換基を導入した化合物も好適な例として挙げられる。
その他、ドーパントとしては、化学工業２００４年６月号１３頁、および、それに挙げられた参考文献などに記載された化合物などの中から適宜選択して用いることができる。
上述するドーパント材料の中でも、特にスチルベン構造を有するアミン、ペリレン誘導体、ボラン誘導体、芳香族アミン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体またはピレン誘導体が好ましい。
スチルベン構造を有するアミンは、例えば、下記式で表される。
Figure 2021063067
 当該式中、Ａｒ1は炭素数６〜３０のアリールに由来するｍ価の基であり、Ａｒ2およびＡｒ3は、それぞれ独立して炭素数６〜３０のアリールであるが、Ａｒ1〜Ａｒ3の少なくとも１つはスチルベン構造を有し、Ａｒ1〜Ａｒ3は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、トリ置換シリル（アリールおよび／またはアルキルでトリ置換されたシリル）またはシアノで置換されていてもよく、そして、ｍは１〜４の整数である。
スチルベン構造を有するアミンは、下記式で表されるジアミノスチルベンがより好ましい。
Figure 2021063067
 当該式中、Ａｒ2およびＡｒ3は、それぞれ独立して炭素数６〜３０のアリールであり、Ａｒ2およびＡｒ3は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、トリ置換シリル（アリールおよび／またはアルキルでトリ置換されたシリル）またはシアノで置換されていてもよい。
炭素数６〜３０のアリールの具体例は、フェニル、ナフチル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、アントリル、フルオランテニル、トリフェニレニル、ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、ペリレニル、スチルベニル、ジスチリルフェニル、ジスチリルビフェニリル、ジスチリルフルオレニルなどが挙げられる。
スチルベン構造を有するアミンの具体例は、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（４−ビフェニリル）−４，４'−ジアミノスチルベン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（１−ナフチル）−４，４'−ジアミノスチルベン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（２−ナフチル）−４，４'−ジアミノスチルベン、Ｎ，Ｎ'−ジ（２−ナフチル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−４，４'−ジアミノスチルベン、Ｎ，Ｎ'−ジ（９−フェナントリル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−４，４'−ジアミノスチルベン、４，４'−ビス［４"−ビス（ジフェニルアミノ）スチリル］−ビフェニル、１，４−ビス［４'−ビス（ジフェニルアミノ）スチリル］−ベンゼン、２，７−ビス［４'−ビス（ジフェニルアミノ）スチリル］−９，９−ジメチルフルオレン、４，４'−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−ビフェニル、４，４'−ビス（９−フェニル−３−カルバゾビニレン）−ビフェニルなどが挙げられる。
また、特開２００３−３４７０５６号公報、および特開２００１−３０７８８４号公報などに記載されたスチルベン構造を有するアミンを用いてもよい。
ペリレン誘導体としては、例えば、３，１０−ビス（２，６−ジメチルフェニル）ペリレン、３，１０−ビス（２，４，６−トリメチルフェニル）ペリレン、３，１０−ジフェニルペリレン、３，４−ジフェニルペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン、３，４，９，１０−テトラフェニルペリレン、３−（１’−ピレニル）−８，１１−ジ（ｔ−ブチル）ペリレン、３−（９’−アントリル）−８，１１−ジ（ｔ−ブチル）ペリレン、３，３’−ビス（８，１１−ジ（ｔ−ブチル）ペリレニル）などが挙げられる。
また、特開平１１−９７１７８号公報、特開２０００−１３３４５７号公報、特開２０００−２６３２４号公報、特開２００１−２６７０７９号公報、特開２００１−２６７０７８号公報、特開２００１−２６７０７６号公報、特開２０００−３４２３４号公報、特開２００１−２６７０７５号公報、および特開２００１−２１７０７７号公報などに記載されたペリレン誘導体を用いてもよい。
ボラン誘導体としては、例えば、１，８−ジフェニル−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン、９−フェニル−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン、４−（９'−アントリル）ジメシチルボリルナフタレン、４−（１０'−フェニル−９'−アントリル）ジメシチルボリルナフタレン、９−（ジメシチルボリル）アントラセン、９−（４’−ビフェニリル）−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン、９−（４’−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル）−１０−（ジメシチルボリル）アントラセンなどが挙げられる。
また、国際公開第２０００／４０５８６号パンフレットなどに記載されたボラン誘導体を用いてもよい。
芳香族アミン誘導体は、例えば、下記式で表される。
Figure 2021063067
 当該式中、Ａｒ4は炭素数６〜３０のアリールに由来するｎ価の基であり、Ａｒ5およびＡｒ6はそれぞれ独立して炭素数６〜３０のアリールであり、Ａｒ4〜Ａｒ6は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、トリ置換シリル（アリールおよび／またはアルキルでトリ置換されたシリル）またはシアノで置換されていてもよく、そして、ｎは１〜４の整数である。
特に、Ａｒ4がアントラセン、クリセン、フルオレン、ベンゾフルオレンまたはピレンに由来する２価の基であり、Ａｒ5およびＡｒ6がそれぞれ独立して炭素数６〜３０のアリールであり、Ａｒ4〜Ａｒ6は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、トリ置換シリル（アリールおよび／またはアルキルでトリ置換されたシリル）またはシアノで置換されていてもよく、そして、ｎは２である、芳香族アミン誘導体がより好ましい。
炭素数６〜３０のアリールの具体例は、フェニル、ナフチル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、アントリル、フルオランテニル、トリフェニレニル、ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、ペリレニル、ペンタセニルなどが挙げられる。
芳香族アミン誘導体としては、クリセン系としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニルクリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（ｐ−トリル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（ｍ−トリル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（４−イソプロピルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（ナフタレン−２−イル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジ（ｐ−トリル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−エチルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−イソプロピルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）クリセン−６，１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−ジ（ｐ−トリル）クリセン−６，１２−ジアミンなどが挙げられる。
また、ピレン系としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニルピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（ｐ−トリル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（ｍ−トリル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（４−イソプロピルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（３，４−ジメチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジ（ｐ−トリル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−エチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−イソプロピルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−ジ（ｐ−トリル）ピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（３，４−ジメチルフェニル）−３，８−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラフェニルピレン−１，８−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ビス（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニルピレン−１，８−ジアミン、Ｎ1，Ｎ6−ジフェニル−Ｎ1，Ｎ6−ビス−（４−トリメチルシラニル−フェニル）−１Ｈ，８Ｈ−ピレン−１，６−ジアミンなどが挙げられる。
また、アントラセン系としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラフェニルアントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（ｍ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（４−イソプロピルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジ（ｍ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−エチルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−イソプロピルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−ジ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−イソプロピルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−ジ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジシクロヘキシル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−ジ（ｐ−トリル）アントラセン−９，１０−ジアミン、２，６−ジシクロヘキシル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−イソプロピルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）アントラセン−９，１０−ジアミン、９，１０−ビス（４−ジフェニルアミノ−フェニル）アントラセン、９，１０−ビス（４−ジ（１−ナフチルアミノ）フェニル）アントラセン、９，１０−ビス（４−ジ（２−ナフチルアミノ）フェニル）アントラセン、１０−ジ−ｐ−トリルアミノ−９−（４−ジ−ｐ−トリルアミノ−１−ナフチル）アントラセン、１０−ジフェニルアミノ−９−（４−ジフェニルアミノ−１−ナフチル）アントラセン、１０−ジフェニルアミノ−９−（６−ジフェニルアミノ−２−ナフチル）アントラセンなどが挙げられる。
また、他には、［４−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）ナフタレン−１−イル］−ジフェニルアミン、［６−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）ナフタレン−２−イル］−ジフェニルアミン、４，４'−ビス［４−ジフェニルアミノナフタレン−１−イル］ビフェニル、４，４'−ビス［６−ジフェニルアミノナフタレン−２−イル］ビフェニル、４，４"−ビス［４−ジフェニルアミノナフタレン−１−イル］−ｐ−テルフェニル、４，４"−ビス［６−ジフェニルアミノナフタレン−２−イル］−ｐ−テルフェニルなどが挙げられる。
また、特開２００６−１５６８８８号公報などに記載された芳香族アミン誘導体を用いてもよい。
クマリン誘導体としては、クマリン−６、クマリン−３３４などが挙げられる。
また、特開２００４−４３６４６号公報、特開２００１−７６８７６号公報、および特開平６−２９８７５８号公報などに記載されたクマリン誘導体を用いてもよい。
ピラン誘導体としては、下記のＤＣＭ、ＤＣＪＴＢなどが挙げられる。
Figure 2021063067
 また、特開２００５−１２６３９９号公報、特開２００５−０９７２８３号公報、特開２００２−２３４８９２号公報、特開２００１−２２０５７７号公報、特開２００１−０８１０９０号公報、および特開２００１−０５２８６９号公報などに記載されたピラン誘導体を用いてもよい。
＜発光層形成用組成物＞
式（１）で表される多環芳香族化合物は、有機溶媒と共に発光層形成用組成物として使用することもできる。該組成物は、第１成分として少なくとも１種の多環芳香族化合物と、第２成分として少なくとも１種のホスト材料と、第３成分として少なくとも１種の有機溶媒とを含有する。第１成分は、該組成物から得られる発光層のドーパント成分として機能し、第２成分は発光層のホスト成分として機能する。第３成分は、組成物中の第１成分と第２成分を溶解する溶媒として機能し、塗布時には第３成分自身の制御された蒸発速度により平滑で均一な表面形状を与える。
［有機溶媒］
上記発光層形成用組成物は、第３成分として、少なくとも一種の有機溶媒を含む。成膜時に有機溶媒の蒸発速度を制御することで、成膜性および塗膜の欠陥の有無、表面粗さ、平滑性を制御および改善することができる。また、インクジェット法を用いた成膜時は、インクジェットヘッドのピンホールでのメニスカス安定性を制御し、吐出性を制御・改善することができる。加えて、膜の乾燥速度および誘導体分子の配向を制御することで、該発光層形成用組成物より得られる発光層を有する有機ＥＬ素子の電気特性、発光特性、効率、および寿命を改善することができる。
（１）有機溶媒の物性
第３成分において、少なくとも１種の有機溶媒の沸点は、１３０℃〜３００℃であり、１４０℃〜２７０℃がより好ましく、１５０℃〜２５０℃がさらに好ましい。沸点が１３０℃より高い場合、インクジェットの吐出性の観点から好ましい。また、沸点が３００℃より低い場合、塗膜の欠陥、表面粗さ、残留溶媒および平滑性の観点から好ましい。第３成分は、良好なインクジェットの吐出性、成膜性、平滑性および低い残留溶媒の観点から、２種以上の有機溶媒を含む構成がより好ましい。一方で、場合によっては、運搬性などを考慮し、発光層形成用組成物中から溶媒を除去することで固形状態とした組成物であってもよい。
さらに、第３成分が第２成分のホスト材料に対する良溶媒（ＧＳ）と貧溶媒（ＰＳ）とを含み、良溶媒（ＧＳ）の沸点（ＢＰGS）が貧溶媒（ＰＳ）の沸点（ＢＰPS）よりも低い、構成が特に好ましい。
高沸点の貧溶媒を加えることで成膜時に低沸点の良溶媒が先に揮発し、組成物中の含有物の濃度と貧溶媒の濃度が増加し速やかな成膜が促される。これにより、欠陥が少なく、表面粗さが小さい、平滑性の高い塗膜が得られる。
溶解度の差（ＳGS−ＳPS）は、１％以上であることが好ましく、３％以上であることがより好ましく、５％以上であることがさらに好ましい。沸点の差（ＢＰPS−ＢＰGS）は、１０℃以上であることが好ましく、３０℃以上であることがより好ましく、５０℃以上であることがさらに好ましい。
有機溶媒は、成膜後に、真空、減圧、加熱などの乾燥工程により塗膜より取り除かれる。加熱を行う場合、塗布成膜性改善の観点からは、第１成分のガラス転移温度（Ｔｇ）＋３０℃以下で行うことが好ましい。また、残留溶媒の削減の観点からは、第１成分のガラス転移点（Ｔｇ）−３０℃以上で加熱することが好ましい。加熱温度が有機溶媒の沸点より低くても膜が薄いために、有機溶媒は十分に取り除かれる。また、異なる温度で複数回乾燥を行ってもよく、複数の乾燥方法を併用してもよい。
（２）有機溶媒の具体例
発光層形成用組成物に用いられる有機溶媒としては、アルキルベンゼン系溶媒、フェニルエーテル系溶媒、アルキルエーテル系溶媒、環状ケトン系溶媒、脂肪族ケトン系溶媒、単環性ケトン系溶媒、ジエステル骨格を有する溶媒および含フッ素系溶媒などが挙げられ、具体例として、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサン−２−オール、ヘプタン−２−オール、オクタン−２−オール、デカン−２−オール、ドデカン−２−オール、シクロヘキサノール、α−テルピネオール、β−テルピネオール、γ−テルピネオール、δ−テルピネオール、テルピネオール（混合物）、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン、ｏ−キシレン、２，６−ルチジン、２−フルオロ−ｍ−キシレン、３−フルオロ−ｏ−キシレン、２−クロロベンゾ三フッ化物、クメン、トルエン、２−クロロ−６−フルオロトルエン、２−フルオロアニソール、アニソール、２，３−ジメチルピラジン、ブロモベンゼン、４−フルオロアニソール、３−フルオロアニソール、３−トリフルオロメチルアニソール、メシチレン、１，２，４−トリメチルベンゼン、ｔ−ブチルベンゼン、２−メチルアニソール、フェネトール、ベンゾジオキソール、４−メチルアニソール、ｓ−ブチルベンゼン、３−メチルアニソール、４−フルオロ−３−メチルアニソール、シメン、１，２，３−トリメチルベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、２−フルオロベンゾニトリル、４−フルオロベラトロール、２，６−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、３−フルオロベンゾニトリル、デカリン（デカヒドロナフタレン）、ネオペンチルベンゼン、２，５−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール、ベンゾニトリル、３，５−ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル、１−フルオロ−３，５−ジメトキシベンゼン、安息香酸メチル、イソペンチルベンゼン、３，４−ジメチルアニソール、ｏ−トルニトリル、ｎ−アミルベンゼン、ベラトロール、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン、安息香酸エチル、ｎ−ヘキシルベンゼン、安息香酸プロピル、シクロヘキシルベンゼン、１−メチルナフタレン、安息香酸ブチル、２−メチルビフェニル、３−フェノキシトルエン、２，２’−ビトリル、ドデシルベンゼン、ジペンチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、トリメトキシベンゼン、トリメトキシトルエン、２，３−ジヒドロベンゾフラン、１-メチル-４-（プロポキシメチル）ベンゼン、１-メチル-４-（ブチルオキシメチル）ベンゼン、１-メチル-４-（ペンチルオキシメチル）ベンゼン、１-メチル-４-（ヘキシルオキシメチル）ベンゼン、１-メチル-４-（ヘプチルオキシメチル）ベンゼンベンジルブチルエーテル、ベンジルペンチルエーテル、ベンジルヘキシルエーテル、ベンジルヘプチルエーテル、ベンジルオクチルエーテルなどが挙げられるが、それだけに限定されない。また、溶媒は単一で用いてもよく、混合してもよい。
［任意成分］
発光層形成用組成物は、その性質を損なわない範囲で、任意成分を含んでいてもよい。任意成分としては、バインダーおよび界面活性剤等が挙げられる。
（１）バインダー
発光層形成用組成物は、バインダーを含有していてもよい。バインダーは、成膜時には膜を形成するとともに、得られた膜を基板と接合する。また、該発光層形成用組成物中で他の成分を溶解および分散および結着させる役割を果たす。
発光層形成用組成物に用いられるバインダーとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合体（ＡＥＳ）樹脂、アイオノマー、塩素化ポリエーテル、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、テフロン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、および、上記樹脂およびポリマーの共重合体、が挙げられるが、それだけに限定されない。
発光層形成用組成物に用いられるバインダーは、１種のみであってもよく複数種を混合して用いてもよい。
（２）界面活性剤
発光層形成用組成物は、例えば、発光層形成用組成物の膜面均一性、膜表面の親溶媒性および撥液性の制御のために界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、親水性基の構造からイオン性および非イオン性に分類され、さらに、疎水性基の構造からアルキル系およびシリコン系およびフッ素系に分類される。また、分子の構造から、分子量が比較的小さく単純な構造を有する単分子系および分子量が大きく側鎖や枝分かれを有する高分子系に分類される。また、組成から、単一系、二種以上の界面活性剤および基材を混合した混合系に分類される。該発光層形成用組成物に用いることのできる界面活性剤としては、全ての種類の界面活性剤を用いることができる。
界面活性剤としては、例えば、ポリフローＮｏ．４５、ポリフローＫＬ−２４５、ポリフローＮｏ．７５、ポリフローＮｏ．９０、ポリフローＮｏ．９５（商品名、共栄社化学工業（株）製）、ディスパーベイク（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ）１６１、ディスパーベイク１６２、ディスパーベイク１６３、ディスパーベイク１６４、ディスパーベイク１６６、ディスパーベイク１７０、ディスパーベイク１８０、ディスパーベイク１８１、ディスパーベイク１８２、ＢＹＫ３００、ＢＹＫ３０６、ＢＹＫ３１０、ＢＹＫ３２０、ＢＹＫ３３０、ＢＹＫ３４２、ＢＹＫ３４４、ＢＹＫ３４６（商品名、ビックケミー・ジャパン（株）製）、ＫＰ−３４１、ＫＰ−３５８、ＫＰ−３６８、ＫＦ−９６−５０ＣＳ、ＫＦ−５０−１００ＣＳ（商品名、信越化学工業（株）製）、サーフロンＳＣ−１０１、サーフロンＫＨ−４０（商品名、セイミケミカル（株）製）、フタージェント２２２Ｆ、フタージェント２５１、ＦＴＸ−２１８（商品名、（株）ネオス製）、ＥＦＴＯＰ ＥＦ−３５１、ＥＦＴＯＰ ＥＦ−３５２、ＥＦＴＯＰ ＥＦ−６０１、ＥＦＴＯＰ ＥＦ−８０１、ＥＦＴＯＰ ＥＦ−８０２（商品名、三菱マテリアル（株）製）、メガファックＦ−４７０、メガファックＦ−４７１、メガファックＦ−４７５、メガファックＲ−０８、メガファックＦ−４７７、メガファックＦ−４７９、メガファックＦ−５５３、メガファックＦ−５５４（商品名、ＤＩＣ（株）製）、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオルアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス（フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル）、フルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、フルオロアルキルアミノスルホン酸塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンオレエート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩およびアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩を挙げることができる。
また、界面活性剤は１種で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
［発光層形成用組成物の組成および物性］
発光層形成用組成物における各成分の含有量は、発光層形成用組成物中の各成分の良好な溶解性、保存安定性および成膜性、ならびに、該発光層形成用組成物から得られる塗膜の良質な膜質、また、インクジェット法を用いた場合の良好な吐出性、該組成物を用いて作製された発光層を有する有機ＥＬ素子の、良好な電気特性、発光特性、効率、寿命の観点から、第１成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．０００１質量％〜２．０質量％、第２成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．０９９９質量％〜８．０質量％、第３成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、９０．０質量％〜９９．９質量％が好ましい。
より好ましくは、第１成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．００５質量％〜１．０質量％、第２成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．０９５質量％〜４．０質量％、第３成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、９５．０質量％〜９９．９質量％である。さらに好ましくは、第１成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．０５質量％〜０．５質量％、第２成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、０．２５質量％〜２．５質量％、第３成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、９７．０質量％〜９９．７質量％である。
発光層形成用組成物は、上述した成分を、公知の方法で撹拌、混合、加熱、冷却、溶解、分散等を適宜選択して行うことによって製造できる。また、調製後に、ろ過、脱ガス（デガスとも言う）、イオン交換処理および不活性ガス置換・封入処理等を適宜選択して行ってもよい。
発光層形成用組成物の粘度としては、高粘度である方が、良好な成膜性とインクジェット法を用いた場合の良好な吐出性が得られる。一方、低粘度である方が薄い膜を作りやすい。このことから、該発光層形成用組成物の粘度は、２５℃における粘度が０．３ｍＰａ・ｓ〜３ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１ｍＰａ・ｓ〜３ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。本発明において、粘度は円錐平板型回転粘度計（コーンプレートタイプ）を用いて測定した値である。
発光層形成用組成物の表面張力としては、低い方が良好な成膜性および欠陥のない塗膜が得られる。一方、高い方が良好なインクジェット吐出性を得られる。このことから、該発光層形成用組成物の粘度は、２５℃における粘度が２０ｍＮ／ｍ〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、２０ｍＮ／ｍ〜３０ｍＮ／ｍであることがより好ましい。本発明において、表面張力は懸滴法を用いて測定した値である。
＜有機電界発光素子における電子注入層、電子輸送層＞
電子注入層１０７は、陰極１０８から移動してくる電子を、効率よく発光層１０５内または電子輸送層１０６内に注入する役割を果たす。電子輸送層１０６は、陰極１０８から注入された電子または陰極１０８から電子注入層１０７を介して注入された電子を、効率よく発光層１０５に輸送する役割を果たす。電子輸送層１０６および電子注入層１０７は、それぞれ、電子輸送・注入材料の一種または二種以上を積層、混合するか、電子輸送・注入材料と高分子結着剤の混合物により形成される。
電子注入・輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送することを司る層であり、電子注入効率が高く、注入された電子を効率よく輸送することが望ましい。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たす場合には、電子輸送能力がそれ程高くなくても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料と同等に有する。したがって、本実施形態における電子注入・輸送層は、正孔の移動を効率よく阻止できる層の機能も含まれてもよい。
電子輸送層１０６または電子注入層１０７を形成する材料（電子輸送材料）としては、光導電材料において電子伝達化合物として従来から慣用されている化合物、有機ＥＬ素子の電子注入層および電子輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意に選択して用いることができる。
電子輸送層または電子注入層に用いられる材料としては、炭素、水素、酸素、硫黄、ケイ素およびリンの中から選ばれる一種以上の原子で構成される芳香族環もしくは複素芳香族環からなる化合物、ピロール誘導体およびその縮合環誘導体および電子受容性窒素を有する金属錯体の中から選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。具体的には、ナフタレン、アントラセンなどの縮合環系芳香族環誘導体、４，４’−ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルに代表されるスチリル系芳香族環誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、アリールニトリル誘導体およびインドール誘導体などが挙げられる。電子受容性窒素を有する金属錯体としては、例えば、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などが挙げられる。これらの材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。
また、他の電子伝達化合物の具体例として、ピリジン誘導体、ナフタレン誘導体、フルオランテン誘導体、ＢＯ系誘導体、アントラセン誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体（１，３−ビス［（４−ｔ−ブチルフェニル）１，３，４−オキサジアゾリル］フェニレンなど）、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体（Ｎ−ナフチル−２，５−ジフェニル−１，３，４−トリアゾールなど）、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノリノール系金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パーフルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体（２，２'−ビス（ベンゾ［ｈ］キノリン−２−イル）−９，９'−スピロビフルオレンなど）、イミダゾピリジン誘導体、ボラン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体（トリス（Ｎ−フェニルベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼンなど）、ベンゾオキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、テルピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、テルピリジン誘導体（１，３−ビス（４'−（２，２'：６'，２"−テルピリジニル））ベンゼンなど）、ナフチリジン誘導体（ビス（１−ナフチル）−４−（１，８−ナフチリジン−２−イル）フェニルホスフィンオキサイドなど）、アルダジン誘導体、アリールニトリル誘導体、インドール誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体、シロール誘導体、およびアゾリン誘導体などが挙げられる。
また、電子受容性窒素を有する金属錯体を用いることもでき、例えば、キノリノール系金属錯体やヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などが挙げられる。
上述した材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。
上述した材料の中でも、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、ＢＯ系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、アリールニトリル誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリノール系金属錯体、チアゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、シロール誘導体およびアゾリン誘導体が好ましい。
［ボラン誘導体］
ボラン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１）で表される化合物であり、詳細には特開２００７−２７５８７号公報に開示されている。
Figure 2021063067
 式（ＥＴＭ−１）中、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立して、水素、アルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも１つであり、Ｒ13〜Ｒ16は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル、または置換されていてもよいアリールであり、Ｘは、置換されていてもよいアリーレンであり、Ｙは、置換されていてもよい炭素数１６以下のアリール、置換されているボリル、または置換されていてもよいカルバゾリルであり、そして、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数である。
上記式（ＥＴＭ−１）で表される化合物の中でも、下記式（ＥＴＭ−１−１）で表される化合物や下記式（ＥＴＭ−１−２）で表される化合物が好ましい。
Figure 2021063067
式（ＥＴＭ−１−１）中、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立して、水素、アルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも１つであり、Ｒ13〜Ｒ16は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル、または置換されていてもよいアリールであり、Ｒ21およびＲ22は、それぞれ独立して、水素、アルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも１つであり、Ｘ1は、置換されていてもよい炭素数２０以下のアリーレンであり、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数であり、そして、ｍはそれぞれ独立して０〜４の整数である。
Figure 2021063067
式（ＥＴＭ−１−２）中、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立して、水素、アルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも１つであり、Ｒ13〜Ｒ16は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル、または置換されていてもよいアリールであり、Ｘ1は、置換されていてもよい炭素数２０以下のアリーレンであり、そして、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数である。
Ｘ1の具体的な例としては、下記式（Ｘ−１）〜式（Ｘ−９）で表される２価の基が挙げられる。
Figure 2021063067
 （各式中、Ｒaは、それぞれ独立してアルキルまたは置換されていてもよいフェニルであり、＊は結合位置を表す。）
このボラン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
Figure 2021063067
このボラン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［ピリジン誘導体］
ピリジン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−２）で表される化合物であり、好ましくは式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）で表される化合物である。
Figure 2021063067
φは、ｎ価のアリール環（好ましくはｎ価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環）であり、ｎは１〜４の整数である。
式（ＥＴＭ−２−１）において、Ｒ11〜Ｒ18は、それぞれ独立して、水素、アルキル（好ましくは炭素数１〜２４のアルキル）、シクロアルキル（好ましくは炭素数３〜１２のシクロアルキル）またはアリール（好ましくは炭素数６〜３０のアリール）である。
式（ＥＴＭ−２−２）において、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立して、水素、アルキル（好ましくは炭素数１〜２４のアルキル）、シクロアルキル（好ましくは炭素数３〜１２のシクロアルキル）またはアリール（好ましくは炭素数６〜３０のアリール）であり、Ｒ11およびＲ12は結合して環を形成していてもよい。
各式において、「ピリジン系置換基」は、下記式（Ｐｙ−１）〜式（Ｐｙ−１５）のいずれか（式中の＊は、結合位置を表す。）であり、ピリジン系置換基はそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキルで置換されていてもよい。また、ピリジン系置換基はフェニレンやナフチレンを介して各式におけるφ、アントラセン環またはフルオレン環に結合していてもよい。
Figure 2021063067
ピリジン系置換基は、上記式（Ｐｙ−１）〜式（Ｐｙ−１５）のいずれかであるが、これらの中でも、下記式（Ｐｙ−２１）〜式（Ｐｙ−４４）のいずれかであることが好ましい。
Figure 2021063067
各ピリジン誘導体における少なくとも１つの水素が重水素で置換されていてもよく、また、上記式（ＥＴＭ−２−１）および式（ＥＴＭ−２−２）における２つの「ピリジン系置換基」のうちの一方はアリールで置き換えられていてもよい。
Ｒ11〜Ｒ18における「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数１〜２４の直鎖アルキルまたは炭素数３〜２４の分岐鎖アルキルが挙げられる。好ましい「アルキル」は、炭素数１〜１８のアルキル（炭素数３〜１８の分岐鎖アルキル）である。より好ましい「アルキル」は、炭素数１〜１２のアルキル（炭素数３〜１２の分岐鎖アルキル）である。さらに好ましい「アルキル」は、炭素数１〜６のアルキル（炭素数３〜６の分岐鎖アルキル）である。特に好ましい「アルキル」は、炭素数１〜４のアルキル（炭素数３〜４の分岐鎖アルキル）である。
具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、ｎ−オクチル、ｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、２，６−ジメチル−４−ヘプチル、３，５，５−トリメチルヘキシル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、１−メチルデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、１−ヘキシルヘプチル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ｎ−エイコシルなどが挙げられる。
ピリジン系置換基に置換する炭素数１〜４のアルキルとしては、上記アルキルの説明を引用することができる。
Ｒ11〜Ｒ18における「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数３〜１２のシクロアルキルが挙げられる。好ましい「シクロアルキル」は、炭素数３〜１０のシクロアルキルである。より好ましい「シクロアルキル」は、炭素数３〜８のシクロアルキルである。さらに好ましい「シクロアルキル」は、炭素数３〜６のシクロアルキルである。
具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどが挙げられる。
Ｒ11〜Ｒ18における「アリール」としては、好ましいアリールは炭素数６〜３０のアリールであり、より好ましいアリールは炭素数６〜１８のアリールであり、さらに好ましくは炭素数６〜１４のアリールであり、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
具体的な「炭素数６〜３０のアリール」としては、単環系アリールであるフェニル、縮合二環系アリールである（１−，２−）ナフチル、縮合三環系アリールである、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、ナフタセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イル、ペンタセン−（１−，２−，５−，６−）イルなどが挙げられる。
好ましい「炭素数６〜３０のアリール」は、フェニル、ナフチル、フェナントリル、クリセニルまたはトリフェニレニルなどが挙げられ、さらに好ましくはフェニル、１−ナフチル、２−ナフチルまたはフェナントリルが挙げられ、特に好ましくはフェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルが挙げられる。
上記式（ＥＴＭ−２−２）におけるＲ11およびＲ12は結合して環を形成していてもよく、この結果、フルオレン骨格の５員環には、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、フルオレンまたはインデンなどがスピロ結合していてもよい。
このピリジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
Figure 2021063067
このピリジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［フルオランテン誘導体］
フルオランテン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−３）で表される化合物であり、詳細には国際公開第２０１０／１３４３５２号に開示されている。
Figure 2021063067
式（ＥＴＭ−３）中、Ｘ12〜Ｘ21は水素、ハロゲン、直鎖、分岐もしくは環状のアルキル、直鎖、分岐もしくは環状のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリール、または置換もしくは無置換のヘテロアリールを表す。
このフルオランテン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
Figure 2021063067
［ＢＯ系誘導体］
ＢＯ系誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−４）で表される多環芳香族化合物、または下記式（ＥＴＭ−４）で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である。
Figure 2021063067
Ｒ1〜Ｒ11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらにおける少なくとも１つの水素はアリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよい。
また、Ｒ1〜Ｒ11のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも１つの水素はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも１つの水素はアリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよい。
また、式（ＥＴＭ−４）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素がハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
式（ＥＴＭ−４）における置換基や環形成の形態、また式（ＥＴＭ−４）の構造が複数合わさってできる多量体の説明については、国際公開第２０１５／１０２１１８号における多量体の説明を引用することができる。
このＢＯ系誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
Figure 2021063067
このＢＯ系誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［アントラセン誘導体］
アントラセン誘導体の１つは、例えば下記式（ＥＴＭ−５）で表される化合物である。
Figure 2021063067
Ａｒ1は、それぞれ独立して、単結合、２価のベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、またはフェナレンである。
Ａｒ2は、それぞれ独立して、炭素数６〜２０のアリールであり、炭素数６〜１６のアリールが好ましく、炭素数６〜１２のアリールがより好ましく、炭素数６〜１０のアリールが特に好ましい。「炭素数６〜２０のアリール」の具体例としては、単環系アリールであるフェニル、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル、（２，３−，２，４−，２，５−，２，６−，３，４−，３，５−）キシリル、メシチル（２，４，６−トリメチルフェニル）、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）クメニル、二環系アリールである（２−，３−，４−）ビフェニリル、縮合二環系アリールである（１−，２−）ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル（ｍ−テルフェニル−２’−イル、ｍ−テルフェニル−４’−イル、ｍ−テルフェニル−５’−イル、ｏ−テルフェニル−３’−イル、ｏ−テルフェニル−４’−イル、ｐ−テルフェニル−２’−イル、ｍ−テルフェニル−２−イル、ｍ−テルフェニル−３−イル、ｍ−テルフェニル−４−イル、ｏ−テルフェニル−２−イル、ｏ−テルフェニル−３−イル、ｏ−テルフェニル−４−イル、ｐ−テルフェニル−２−イル、ｐ−テルフェニル−３−イル、ｐ−テルフェニル−４−イル）、縮合三環系アリールである、アントラセン−（１−，２−，９−）イル、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、テトラセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イルなどが挙げられる。「炭素数６〜１０のアリール」の具体例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、テルフェニリル、アントラセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニルなどが挙げられる。
Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキル、炭素数３から６のシクロアルキルまたは炭素数６〜２０のアリールである。
Ｒ1〜Ｒ4における炭素数１〜６のアルキルについては直鎖および分岐鎖のいずれでもよい。すなわち、炭素数１〜６の直鎖アルキルまたは炭素数３〜６の分岐鎖アルキルである。より好ましくは、炭素数１〜４のアルキル（炭素数３〜４の分岐鎖アルキル）である。具体例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、または２−エチルブチルなどがあげられ、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、またはｔ−ブチルが好ましく、メチル、エチル、またはｔ−ブチルがより好ましい。
Ｒ1〜Ｒ4における炭素数３〜６のシクロアルキルの具体例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどが挙げられる。
Ｒ1〜Ｒ4における炭素数６〜２０のアリールについては、炭素数６〜１６のアリールが好ましく、炭素数６〜１２のアリールがより好ましく、炭素数６〜１０のアリールが特に好ましい。「炭素数６〜２０のアリール」の具体例としては、Ａｒ2における「炭素数６〜２０のアリール」の具体例を引用することができる。好ましい「炭素数６〜２０のアリール」は、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリルまたはナフチルであり、より好ましくは、フェニル、ビフェニリル、１−ナフチル、２−ナフチルまたはｍ−テルフェニル−５’−イルであり、さらに好ましくは、フェニル、ビフェニリル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり、最も好ましくはフェニルである。
これらのアントラセン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
Figure 2021063067
これらのアントラセン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［ベンゾフルオレン誘導体］
ベンゾフルオレン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−６）で表される化合物である。
Figure 2021063067
Ａｒ1は、それぞれ独立して、炭素数６〜２０のアリールであり、上記式（ＥＴＭ−５−１）における「炭素数６〜２０のアリール」と同じ説明を引用することができる。炭素数６〜１６のアリールが好ましく、炭素数６〜１２のアリールがより好ましく、炭素数６〜１０のアリールが特に好ましい。具体例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、テルフェニリル、アントラセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニルなどが挙げられる。
Ａｒ2は、それぞれ独立して、水素、アルキル（好ましくは炭素数１〜２４のアルキル）、シクロアルキル（好ましくは炭素数３〜１２のシクロアルキル）またはアリール（好ましくは炭素数６〜３０のアリール）であり、２つのＡｒ2は結合して環を形成していてもよい。
Ａｒ2における「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数１〜２４の直鎖アルキルまたは炭素数３〜２４の分岐鎖アルキルが挙げられる。好ましい「アルキル」は、炭素数１〜１８のアルキル（炭素数３〜１８の分岐鎖アルキル）である。より好ましい「アルキル」は、炭素数１〜１２のアルキル（炭素数３〜１２の分岐鎖アルキル）である。さらに好ましい「アルキル」は、炭素数１〜６のアルキル（炭素数３〜６の分岐鎖アルキル）である。特に好ましい「アルキル」は、炭素数１〜４のアルキル（炭素数３〜４の分岐鎖アルキル）である。具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシルなどが挙げられる。
Ａｒ2における「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数３〜１２のシクロアルキルが挙げられる。好ましい「シクロアルキル」は、炭素数３〜１０のシクロアルキルである。より好ましい「シクロアルキル」は、炭素数３〜８のシクロアルキルである。さらに好ましい「シクロアルキル」は、炭素数３〜６のシクロアルキルである。具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどが挙げられる。
Ａｒ2における「アリール」としては、好ましいアリールは炭素数６〜３０のアリールであり、より好ましいアリールは炭素数６〜１８のアリールであり、さらに好ましくは炭素数６〜１４のアリールであり、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
具体的な「炭素数６〜３０のアリール」としては、フェニル、ナフチル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、ペリレニル、ペンタセニルなどが挙げられる。
２つのＡｒ2は結合して環を形成していてもよく、この結果、フルオレン骨格の５員環には、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、フルオレンまたはインデンなどがスピロ結合していてもよい。
このベンゾフルオレン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
Figure 2021063067
このベンゾフルオレン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［ホスフィンオキサイド誘導体］
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−７−１）で表される化合物である。詳細は国際公開第２０１３／０７９２１７号および国際公開第２０１３／０７９６７８号にも記載されている。
Figure 2021063067
 Ｒ5は、置換または無置換の、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数６〜２０のアリールまたは炭素数５〜２０のヘテロアリールであり、
Ｒ6は、ＣＮ、置換または無置換の、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数１〜２０のヘテロアルキル、炭素数６〜２０のアリール、炭素数５〜２０のヘテロアリール、炭素数１〜２０のアルコキシまたは炭素数６〜２０のアリールオキシであり、
Ｒ7およびＲ8は、それぞれ独立して、置換または無置換の、炭素数６〜２０のアリールまたは炭素数５〜２０のヘテロアリールであり、
Ｒ9は酸素または硫黄であり、
ｊは０または１であり、ｋは０または１であり、ｒは０〜４の整数であり、ｑは１〜３の整数である。
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−７−２）で表される化合物でもよい。
Figure 2021063067
Ｒ1〜Ｒ3は、同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルチオ、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール、複素環基、ハロゲン、シアノ、ホルミル、カルボニル、カルボキシル、アミノ、ニトロ、シリル、および隣接置換基との間に形成される縮合環の中から選ばれる。
Ａｒ1は、同じでも異なっていてもよく、アリーレンまたはヘテロアリーレンであり、Ａｒ2は、同じでも異なっていてもよく、アリールまたはヘテロアリールである。ただし、Ａｒ1およびＡｒ2のうち少なくとも一方は置換基を有しているか、または隣接置換基との間に縮合環を形成している。ｎは０〜３の整数であり、ｎが０のとき不飽和構造部分は存在せず、ｎが３のときＲ1は存在しない。
これらの置換基の内、アルキルとは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルなどの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。置換されている場合の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル、アリール、複素環基などを挙げることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキルの炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、通常、１〜２０の範囲である。
また、シクロアルキルとは、例えば、シクロプロピル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルキル部分の炭素数は特に限定されないが、通常、３〜２０の範囲である。
また、アラルキルとは、例えば、ベンジル、フェニルエチルなどの脂肪族炭化水素を介した芳香族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素はいずれも無置換でも置換されていてもかまわない。脂肪族部分の炭素数は特に限定されないが、通常、１〜２０の範囲である。
また、アルケニルとは、例えば、ビニル、アリル、ブタジエニルなどの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルケニルの炭素数は特に限定されないが、通常、２〜２０の範囲である。
また、シクロアルケニルとは、例えば、シクロペンテニル、シクロペンタジエニル、シクロヘキセンなどの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。
また、アルキニルとは、例えば、アセチレニルなどの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルキニルの炭素数は特に限定されないが、通常、２〜２０の範囲である。
また、アルコキシとは、例えば、メトキシなどのエーテル結合を介した脂肪族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アルコキシの炭素数は特に限定されないが、通常、１〜２０の範囲である。
また、アルキルチオとは、アルコキシのエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。
また、アリールエーテル基とは、例えば、フェノキシなどのエーテル結合を介した芳香族炭化水素基を示し、芳香族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アリールエーテルの炭素数は特に限定されないが、通常、６〜４０の範囲である。
また、アリールチオエーテル基とは、アリールエーテルのエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。
また、アリールとは、例えば、フェニル、ナフチル、ビフェニリル、フェナントリル、テルフェニリル、ピレニルなどの芳香族炭化水素基を示す。アリールは、無置換でも置換されていてもかまわない。アリール基の炭素数は特に限定されないが、通常、６〜４０の範囲である。
また、複素環基とは、例えば、フラニル、チエニル、オキサゾリル、ピリジル、キノリニル、カルバゾリルなどの炭素以外の原子を有する環状構造基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。複素環基の炭素数は特に限定されないが、通常、２〜３０の範囲である。
ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。
ホルミル、カルボニル、アミノには、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環などで置換された基も含むことができる。
また、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環は無置換でも置換されていてもかまわない。
シリルとは、例えば、トリメチルシリルなどのケイ素化合物基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。シリルの炭素数は特に限定されないが、通常、３〜２０の範囲である。また、ケイ素数は、通常、１〜６である。
隣接置換基との間に形成される縮合環とは、例えば、Ａｒ1とＲ2、Ａｒ1とＲ3、Ａｒ2とＲ2、Ａｒ2とＲ3、Ｒ2とＲ3、Ａｒ1とＡｒ2などの間で形成された共役または非共役の縮合環である。ここで、ｎが１の場合、２つのＲ1同士で共役または非共役の縮合環を形成してもよい。これら縮合環は、環内構造に窒素、酸素、硫黄原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。
このホスフィンオキサイド誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
Figure 2021063067
このホスフィンオキサイド誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［ピリミジン誘導体］
ピリミジン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−８）で表される化合物であり、好ましくは下記式（ＥＴＭ−８−１）で表される化合物である。詳細は国際公開第２０１１／０２１６８９号にも記載されている。
Figure 2021063067
Ａｒは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。ｎは１〜４の整数であり、好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは２または３である。
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数６〜３０のアリールが挙げられ、好ましくは炭素数６〜２４のアリール、より好ましくは炭素数６〜２０のアリール、さらに好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである（２−，３−，４−）ビフェニリル、縮合二環系アリールである（１−，２−）ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル（ｍ−テルフェニル−２'−イル、ｍ−テルフェニル−４'−イル、ｍ−テルフェニル−５'−イル、ｏ−テルフェニル−３'−イル、ｏ−テルフェニル−４'−イル、ｐ−テルフェニル−２'−イル、ｍ−テルフェニル−２−イル、ｍ−テルフェニル−３−イル、ｍ−テルフェニル−４−イル、ｏ−テルフェニル−２−イル、ｏ−テルフェニル−３−イル、ｏ−テルフェニル−４−イル、ｐ−テルフェニル−２−イル、ｐ−テルフェニル−３−イル、ｐ−テルフェニル−４−イル）、縮合三環系アリールである、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル（５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−２−イル、５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−３−イル、５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−４−イル、ｍ−クアテルフェニリル）、縮合四環系アリールであるトリフェニレン−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、ナフタセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イル、ペンタセン−（１−，２−，５−，６−）イルなどが挙げられる。
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールが挙げられ、炭素数２〜２５のヘテロアリールが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリールがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環などが挙げられる。
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、インドリル、イソインドリル、１Ｈ−インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、１Ｈ−ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどが挙げられる。
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。
このピリミジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
Figure 2021063067
このピリミジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［アリールニトリル誘導体］
アリールニトリル誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−９）で表される化合物、またはそれが単結合などで複数結合した多量体である。詳細は米国出願公開第２０１４／０１９７３８６号明細書に記載されている。
Figure 2021063067
Ａｒniは、速い電子輸送性の観点からは炭素数が多いことが好ましく、高いＥT1の観点からは炭素数が少ないことが好ましい。Ａｒniは、具体的には、発光層に隣接する層に用いるには高いＥT1であることが好ましく、炭素数６〜２０のアリールであり、好ましくは炭素数６〜１４のアリール、より好ましくは炭素数６〜１０のアリールである。また、ニトリル基の置換個数ｎは、高いＥT1の観点からは多いことが好ましく、高いＥS1の観点からは少ないことが好ましい。ニトリル基の置換個数ｎは、具体的には、１〜４の整数であり、好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは１〜２の整数であり、さらに好ましくは１である。
Ａｒは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。高いＥS1および高いＥT1の観点からドナー性のヘテロアリールであることが好ましく、電子輸送層として用いるためドナー性のヘテロアリールは少ないことが好ましい。電荷輸送性の観点からは炭素数の多いアリールまたはヘテロアリールが好ましく、置換基を多く有することが好ましい。Ａｒの置換個数ｍは、具体的には、１〜４の整数であり、好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは１〜２である。
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数６〜３０のアリールがあげられ、好ましくは炭素数６〜２４のアリール、より好ましくは炭素数６〜２０のアリール、さらに好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである（２−，３−，４−）ビフェニリル、縮合二環系アリールである（１−，２−）ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル（ｍ−テルフェニル−２'−イル、ｍ−テルフェニル−４'−イル、ｍ−テルフェニル−５'−イル、ｏ−テルフェニル−３'−イル、ｏ−テルフェニル−４'−イル、ｐ−テルフェニル−２'−イル、ｍ−テルフェニル−２−イル、ｍ−テルフェニル−３−イル、ｍ−テルフェニル−４−イル、ｏ−テルフェニル−２−イル、ｏ−テルフェニル−３−イル、ｏ−テルフェニル−４−イル、ｐ−テルフェニル−２−イル、ｐ−テルフェニル−３−イル、ｐ−テルフェニル−４−イル）、縮合三環系アリールである、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル（５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−２−イル、５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−３−イル、５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−４−イル、ｍ−クアテルフェニリル）、縮合四環系アリールであるトリフェニレン−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、ナフタセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イル、ペンタセン−（１−，２−，５−，６−）イルなどが挙げられる。
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールがあげられ、炭素数２〜２５のヘテロアリールが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリールがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環などが挙げられる。
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、インドリル、イソインドリル、１Ｈ−インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、１Ｈ−ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどが挙げられる。
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。
アリールニトリル誘導体は、式（ＥＴＭ−９）で表される化合物が単結合などで複数結合した多量体であってもよい。この場合、単結合以外に、アリール環（好ましくは多価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環）で結合されていてもよい。
このアリールニトリル誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
Figure 2021063067
このアリールニトリル誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［トリアジン誘導体］
トリアジン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１０）で表される化合物であり、好ましくは下記式（ＥＴＭ−１０−１）で表される化合物である。詳細は米国特許出願第２０１１／０１５６０１３号明細書に記載されている。
Figure 2021063067
Ａｒは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。ｎは１〜３の整数であり、好ましくは２または３である。
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数６〜３０のアリールが挙げられ、好ましくは炭素数６〜２４のアリール、より好ましくは炭素数６〜２０のアリール、さらに好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである（２−，３−，４−）ビフェニリル、縮合二環系アリールである（１−，２−）ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル（ｍ−テルフェニル−２'−イル、ｍ−テルフェニル−４'−イル、ｍ−テルフェニル−５'−イル、ｏ−テルフェニル−３'−イル、ｏ−テルフェニル−４'−イル、ｐ−テルフェニル−２'−イル、ｍ−テルフェニル−２−イル、ｍ−テルフェニル−３−イル、ｍ−テルフェニル−４−イル、ｏ−テルフェニル−２−イル、ｏ−テルフェニル−３−イル、ｏ−テルフェニル−４−イル、ｐ−テルフェニル−２−イル、ｐ−テルフェニル−３−イル、ｐ−テルフェニル−４−イル）、縮合三環系アリールである、アセナフチレン−（１−，３−，４−，５−）イル、フルオレン−（１−，２−，３−，４−，９−）イル、フェナレン−（１−，２−）イル、（１−，２−，３−，４−，９−）フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル（５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−２−イル、５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−３−イル、５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−４−イル、ｍ−クアテルフェニリル）、縮合四環系アリールであるトリフェニレン−（１−，２−）イル、ピレン−（１−，２−，４−）イル、ナフタセン−（１−，２−，５−）イル、縮合五環系アリールであるペリレン−（１−，２−，３−）イル、ペンタセン−（１−，２−，５−，６−）イルなどが挙げられる。
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールが挙げられ、炭素数２〜２５のヘテロアリールが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリールがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環などが挙げられる。
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、インドリル、イソインドリル、１Ｈ−インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、１Ｈ−ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどが挙げられる。
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。
このトリアジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
Figure 2021063067
このトリアジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［ベンゾイミダゾール誘導体］
ベンゾイミダゾール誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１１）で表される化合物である。
Figure 2021063067
φは、ｎ価のアリール環（好ましくはｎ価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環）であり、ｎは１〜４の整数であり、「ベンゾイミダゾール系置換基」は、上記式（ＥＴＭ−２）、式（ＥＴＭ−２−１）および式（ＥＴＭ−２−２）における「ピリジン系置換基」の中のピリジルがベンゾイミダゾリルに置き換わった置換基であり、ベンゾイミダゾール誘導体における少なくとも１つの水素は重水素で置換されていてもよい。
Figure 2021063067
上記ベンゾイミダゾリルにおけるＲ11は、水素、炭素数１〜２４のアルキル、炭素数３〜１２のシクロアルキルまたは炭素数６〜３０のアリールであり、上記式（ＥＴＭ−２−１）および式（ＥＴＭ−２−２）におけるＲ11の説明を引用することができる。
φは、さらに、アントラセン環またはフルオレン環であることが好ましく、この場合の構造は上記式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）での説明を引用することができ、各式中のＲ11〜Ｒ18は上記式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）での説明を引用することができる。また、上記式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）では２つのピリジン系置換基が結合した形態で説明されているが、これらをベンゾイミダゾール系置換基に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えてもよいし（すなわちｎ＝２）、いずれか１つのピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて他方のピリジン系置換基をＲ11〜Ｒ18で置き換えてもよい（すなわちｎ＝１）。さらに、例えば上記式（ＥＴＭ−２−１）におけるＲ11〜Ｒ18の少なくとも１つをベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて「ピリジン系置換基」をＲ11〜Ｒ18で置き換えてもよい。
このベンゾイミダゾール誘導体の具体例としては、例えば１−フェニル−２−（４−（１０−フェニルアントラセン−９−イル）フェニル）−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（４−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（３−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、５−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１−（４−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）フェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、５−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾールなどが挙げられる。
Figure 2021063067
このベンゾイミダゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［フェナントロリン誘導体］
フェナントロリン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１２）または式（ＥＴＭ−１２−１）で表される化合物である。詳細は国際公開第２００６／０２１９８２号に記載されている。
Figure 2021063067
φは、ｎ価のアリール環（好ましくはｎ価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環）であり、ｎは１〜４の整数である。
各式のＲ11〜Ｒ18は、それぞれ独立して、水素、アルキル（好ましくは炭素数１〜２４のアルキル）、シクロアルキル（好ましくは炭素数３〜１２のシクロアルキル）またはアリール（好ましくは炭素数６〜３０のアリール）である。また、上記式（ＥＴＭ−１２−１）においてはＲ11〜Ｒ18のいずれかがアリール環であるφとの結合手となる。
各フェナントロリン誘導体における少なくとも１つの水素が重水素で置換されていてもよい。
Ｒ11〜Ｒ18におけるアルキル、シクロアルキルおよびアリールとしては、上記式（ＥＴＭ−２）におけるＲ11〜Ｒ18の説明を引用することができる。また、φは上記した例のほかに、例えば、以下の構造式が挙げられる。なお、下記構造式中のＲは、それぞれ独立して、水素、メチル、エチル、イソプロピル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルであり、＊は、結合位置を表す。
Figure 2021063067
このフェナントロリン誘導体の具体例としては、例えば４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、９，１０−ジ（１，１０−フェナントロリン−２−イル）アントラセン、２，６−ジ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ピリジン、１，３，５−トリ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ベンゼン、９，９'−ジフルオル−ビス（１，１０−フェナントロリン−５−イル）、バソクプロインや１，３−ビス（２−フェニル−１，１０−フェナントロリン−９−イル）ベンゼンなどが挙げられる。
Figure 2021063067
このフェナントロリン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［キノリノール系金属錯体］
キノリノール系金属錯体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１３）で表される化合物である。
Figure 2021063067
 式中、Ｒ1〜Ｒ6は水素または置換基であり、ＭはＬｉ、Ａｌ、Ｇａ、ＢｅまたはＺｎであり、ｎは１〜３の整数である。
キノリノール系金属錯体の具体例としては、８−キノリノールリチウム、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（３，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４，５−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４，６−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（フェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，３−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，４−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，５，６−テトラメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリン）ベリリウムなどが挙げられる。
このキノリノール系金属錯体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［チアゾール誘導体およびベンゾチアゾール誘導体］
チアゾール誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１４−１）で表される化合物である。
Figure 2021063067
 ベンゾチアゾール誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１４−２）で表される化合物である。
Figure 2021063067
各式のφは、ｎ価のアリール環（好ましくはｎ価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環）であり、ｎは１〜４の整数であり、「チアゾール系置換基」や「ベンゾチアゾール系置換基」は、上記式（ＥＴＭ−２）、式（ＥＴＭ−２−１）および式（ＥＴＭ−２−２）における「ピリジン系置換基」の中のピリジルがチアゾリルやベンゾチアゾリルに置き換わった置換基であり、チアゾール誘導体およびベンゾチアゾール誘導体における少なくとも１つの水素が重水素で置換されていてもよい。
Figure 2021063067
φは、さらに、アントラセン環またはフルオレン環であることが好ましく、この場合の構造は上記式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）での説明を引用することができ、各式中のＲ11〜Ｒ18は上記式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）での説明を引用することができる。また、上記式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）では２つのピリジン系置換基が結合した形態で説明されているが、これらをチアゾール系置換基（またはベンゾチアゾール系置換基）に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をチアゾール系置換基（またはベンゾチアゾール系置換基）で置き換えてもよいし（すなわちｎ＝２）、いずれか１つのピリジン系置換基をチアゾール系置換基（またはベンゾチアゾール系置換基）で置き換えて他方のピリジン系置換基をＲ11〜Ｒ18で置き換えてもよい（すなわちｎ＝１）。さらに、例えば上記式（ＥＴＭ−２−１）におけるＲ11〜Ｒ18の少なくとも１つをチアゾール系置換基（またはベンゾチアゾール系置換基）で置き換えて「ピリジン系置換基」をＲ11〜Ｒ18で置き換えてもよい。
これらのチアゾール誘導体またはベンゾチアゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［シロール誘導体］
シロール誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１５）で表される化合物である。詳細は特開平９−１９４４８７号公報に記載されている。
Figure 2021063067
ＸおよびＹは、それぞれ独立して、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリール、ヘテロアリールであり、これらは置換されていてもよい。これらの基の詳細については、式（１）および式（２）における説明、さらに式（ＥＴＭ−７−２）における説明を引用できる。また、アルケニルオキシおよびアルキニルオキシは、それぞれアルコキシにおけるアルキル部分がアルケニルまたはアルキニルに置き換わった基であり、これらのアルケニルおよびアルキニルの詳細については式（ＥＴＭ−７−２）における説明を引用できる。
また、いずれもアルキルであるＸとＹとが結合して環を形成していてもよい。
Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、スルフィニル、スルフォニル、スルファニル、シリル、カルバモイル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、ニトロ、ホルミル、ニトロソ、ホルミルオキシ、イソシアノ、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、または、シアノであり、これらはアルキル、シクロアルキル、アリールまたはハロゲンで置換されていてもよく、隣接置換基との間に縮合環を形成していてもよい。
Ｒ1〜Ｒ4における、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、アリール、ヘテロアリール、アルケニルおよびアルキニルの詳細については、式（１）および式（２）における説明を引用できる。
Ｒ1〜Ｒ4における、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシおよびアリールオキシカルボニルオキシ中の、アルキル、アリールおよびアルコキシの詳細についても、式（１）および式（２）における説明を引用できる。
シリルとしては、シリル基、および、シリル基の３つの水素の少なくとも１つが、それぞれ独立して、アリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換された基が挙げられ、トリ置換シリルが好ましく、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリルおよびアルキルジシクロアルキルシリル等が挙げられる。これらにおける、アリール、アルキルおよびシクロアルキルの詳細については、式（１）および式（２）における説明を引用できる。
隣接置換基との間に形成される縮合環とは、例えば、Ｒ1とＲ2、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4等の間で形成された共役または非共役の縮合環である。これら縮合環は、環内構造に窒素、酸素、硫黄原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。
ただし、好ましくは、Ｒ1およびＲ4がフェニルの場合、ＸおよびＹは、アルキルまたはフェニルではない。また、好ましくは、Ｒ1およびＲ4がチエニルの場合、ＸおよびＹは、アルキルを、Ｒ2およびＲ3は、アルキル、アリール、アルケニルまたはＲ2とＲ3が結合して環を形成するシクロアルキルを同時に満たさない構造である。また、好ましくは、Ｒ1およびＲ4がシリル基の場合、Ｒ2、Ｒ3、ＸおよびＹは、それぞれ独立して、水素または炭素数１から６のアルキルではない。また、好ましくは、Ｒ1およびＲ2でベンゼン環が縮合した構造の場合、ＸおよびＹは、アルキルおよびフェニルではない。
これらのシロール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［アゾリン誘導体］
アゾリン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１６）で表される化合物である。詳細は国際公開第２０１７／０１４２２６号に記載されている。
Figure 2021063067
式（ＥＴＭ−１６）中、
φは炭素数６〜４０の芳香族炭化水素に由来するｍ価の基または炭素数２〜４０の芳香族複素環に由来するｍ価の基であり、φの少なくとも１つの水素は炭素数１〜６のアルキル、炭素数３〜１４のシクロアルキル、炭素数６〜１８のアリールまたは炭素数２〜１８のヘテロアリールで置換されていてもよく、
Ｙは、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−または＞Ｎ−Ａｒであり、Ａｒは炭素数６〜１２のアリールまたは炭素数２〜１２のヘテロアリールであり、Ａｒの少なくとも１つの水素は炭素数１〜４のアルキル、炭素数５〜１０のシクロアルキル、炭素数６〜１２のアリールまたは炭素数２〜１２のヘテロアリールで置換されていてもよく、Ｒ1〜Ｒ5はそれぞれ独立して水素、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、ただし、前記＞Ｎ−ＡｒにおけるＡｒおよび前記Ｒ1〜Ｒ5のうちのいずれか１つはＬと結合する部位であり、
Ｌは、それぞれ独立して、下記式（Ｌ−１）で表される２価の基、および下記式（Ｌ−２）で表される２価の基からなる群から選ばれ、
Figure 2021063067
式（Ｌ−１）中、Ｘ1〜Ｘ6はそれぞれ独立して＝ＣＲ6−または＝Ｎ−であり、Ｘ1〜Ｘ6のうちの少なくとも２つは＝ＣＲ6−であり、Ｘ1〜Ｘ6のうちの２つの＝ＣＲ6−におけるＲ6はφまたはアゾリン環と結合する部位であり、それ以外の＝ＣＲ6−におけるＲ6は水素であり、
式（Ｌ−２）中、Ｘ7〜Ｘ14はそれぞれ独立して＝ＣＲ6−または＝Ｎ−であり、Ｘ7〜Ｘ14のうちの少なくとも２つは＝ＣＲ6−であり、Ｘ7〜Ｘ14のうちの２つの＝ＣＲ6−におけるＲ6はφまたはアゾリン環と結合する部位であり、それ以外の＝ＣＲ6−におけるＲ6は水素であり、
Ｌの少なくとも１つの水素は炭素数１〜４のアルキル、炭素数５〜１０のシクロアルキル、炭素数６〜１０のアリールまたは炭素数２〜１０のヘテロアリールで置換されていてもよく、
ｍは１〜４の整数であり、ｍが２〜４であるとき、アゾリン環とＬとで形成される基は同一であっても異なっていてもよく、そして、
式（ＥＴＭ−１６）で表される化合物中の少なくとも１つの水素は重水素で置換されていてもよい。
具体的なアゾリン誘導体は、下記式（ＥＴＭ−１６−１）または式（ＥＴＭ−１６−２）で表される化合物である。
Figure 2021063067
式（ＥＴＭ−１６−１）および式（ＥＴＭ−１６−２）中、
φは炭素数６〜４０の芳香族炭化水素に由来するｍ価の基または炭素数２〜４０の芳香族複素環に由来するｍ価の基であり、φの少なくとも１つの水素は炭素数１〜６のアルキル、炭素数３〜１４のシクロアルキル、炭素数６〜１８のアリールまたは炭素数２〜１８のヘテロアリールで置換されていてもよく、
式（ＥＴＭ−１６−１）中、Ｙは、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−または＞Ｎ−Ａｒであり、Ａｒは炭素数６〜１２のアリールまたは炭素数２〜１２のヘテロアリールであり、Ａｒの少なくとも１つの水素は炭素数１〜４のアルキル、炭素数５〜１０のシクロアルキル、炭素数６〜１２のアリールまたは炭素数２〜１２のヘテロアリールで置換されていてもよく、
式（ＥＴＭ−１６−１）中、Ｒ1〜Ｒ4はそれぞれ独立して水素、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、ただし、Ｒ1とＲ2は同一であり、またＲ3とＲ4は同一であり、
式（ＥＴＭ−１６−２）中、Ｒ1〜Ｒ5はそれぞれ独立して水素、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、ただし、Ｒ1とＲ2は同一であり、またＲ3とＲ4は同一であり、
式（ＥＴＭ−１６−１）および式（ＥＴＭ−１６−２）中、
Ｌは、それぞれ独立して、下記式（Ｌ−１）で表される２価の基、および下記式（Ｌ−２）で表される２価の基からなる群から選ばれ、
Figure 2021063067
式（Ｌ−１）中、Ｘ1〜Ｘ6はそれぞれ独立して＝ＣＲ6−または＝Ｎ−であり、Ｘ1〜Ｘ6のうちの少なくとも２つは＝ＣＲ6−であり、Ｘ1〜Ｘ6のうちの２つの＝ＣＲ6−におけるＲ6はφまたはアゾリン環と結合する部位であり、それ以外の＝ＣＲ6−におけるＲ6は水素であり、
式（Ｌ−２）中、Ｘ7〜Ｘ14はそれぞれ独立して＝ＣＲ6−または＝Ｎ−であり、Ｘ7〜Ｘ14のうちの少なくとも２つは＝ＣＲ6−であり、Ｘ7〜Ｘ14のうちの２つの＝ＣＲ6−におけるＲ6はφまたはアゾリン環と結合する部位であり、それ以外の＝ＣＲ6−におけるＲ6は水素であり、
Ｌの少なくとも１つの水素は炭素数１〜４のアルキル、炭素数５〜１０のシクロアルキル、炭素数６〜１０のアリールまたは炭素数２〜１０のヘテロアリールで置換されていてもよく、
ｍは１〜４の整数であり、ｍが２〜４であるとき、アゾリン環とＬとで形成される基は同一であっても異なっていてもよく、そして、
式（ＥＴＭ−１６−１）または式（ＥＴＭ−１６−２）で表される化合物中の少なくとも１つの水素は重水素で置換されていてもよい。
好ましくは、φは、下記式（φ１−１）〜式（φ１−１８）で表される１価の基、下記式（φ２−１）〜式（φ２−３４）で表される２価の基、下記式（φ３−１）〜式（φ３−３）で表される３価の基、および下記式（φ４−１）〜式（φ４−２）で表される４価の基からなる群から選択され、φの少なくとも１つの水素は炭素数１〜６のアルキル、炭素数３〜１４のシクロアルキル、炭素数６〜１８のアリールまたは炭素数２〜１８のヘテロアリールで置換されていてもよい。
Figure 2021063067
Figure 2021063067
Figure 2021063067
式中のＺは、＞ＣＲ2、＞Ｎ−Ａｒ、＞Ｎ−Ｌ、−Ｏ−または−Ｓ−であり、＞ＣＲ2におけるＲは、それぞれ独立して、炭素数１〜４のアルキル、炭素数５〜１０のシクロアルキル、炭素数６〜１２のアリールまたは炭素数２〜１２のヘテロアリールであり、Ｒは互いに結合して環を形成していてもよく、＞Ｎ−ＡｒにおけるＡｒは炭素数６〜１２のアリールまたは炭素数２〜１２のヘテロアリールであり、＞Ｎ−ＬにおけるＬは式（ＥＴＭ−１６）、式（ＥＴＭ−１６−１）または式（ＥＴＭ−１６−２）におけるＬである。式中の＊は、結合位置を表す。
好ましくは、Ｌは、ベンゼン、ナフタレン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン、フタラジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、およびプテリジンからなる群から選択される環の２価の基であり、Ｌの少なくとも１つの水素は炭素数１〜４のアルキル、炭素数５〜１０のシクロアルキル、炭素数６〜１０のアリールまたは炭素数２〜１０のヘテロアリールで置換されていてもよい。
好ましくは、ＹまたはＺとしての＞Ｎ−ＡｒにおけるＡｒは、フェニル、ナフチル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、トリアジニル、キノリニル、イソキノリニル、ナフチリジニル、フタラジニル、キノキサリニル、キナゾリニル、シンノリニル、およびプテリジニルからなる群から選択され、Ｙとしての＞Ｎ−ＡｒにおけるＡｒの少なくとも１つの水素は炭素数１〜４のアルキル、炭素数５〜１０のシクロアルキルまたは炭素数６〜１０のアリールで置換されていてもよい。
好ましくは、Ｒ1〜Ｒ4はそれぞれ独立して水素、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、ただし、Ｒ1とＲ2は同一であり、Ｒ3とＲ4は同一であり、またＲ1〜Ｒ4の全てが同時に水素になることはなく、そして、ｍは１または２であり、ｍが２であるとき、アゾリン環とＬとで形成される基は同一である。
アゾリン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。なお、構造式中の「Ｍｅ」はメチルを表す。
Figure 2021063067
より好ましくは、φは、下記式（φ２−１）、式（φ２−３１）、式（φ２−３２）、式（φ２−３３）および式（φ２−３４）で表される２価の基からなる群から選択され、φの少なくとも１つの水素は炭素数６〜１８のアリールで置換されていてもよく、
Figure 2021063067
Ｌは、ベンゼン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、およびトリアジンからなる群から選択される環の２価の基であり、Ｌの少なくとも１つの水素は炭素数１〜４のアルキル、炭素数５〜１０のシクロアルキル、炭素数６〜１０のアリールまたは炭素数２〜１４のヘテロアリールで置換されていてもよく、
Ｙとしての＞Ｎ−ＡｒにおけるＡｒは、フェニル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、およびトリアジニルからなる群から選択され、当該Ａｒの少なくとも１つの水素は炭素数１〜４のアルキル、炭素数５〜１０のシクロアルキルまたは炭素数６〜１０のアリールで置換されていてもよく、
Ｒ1〜Ｒ4はそれぞれ独立して水素、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、ただし、Ｒ1とＲ2は同一であり、Ｒ3とＲ4は同一であり、またＲ1〜Ｒ4の全てが同時に水素になることはなく、そして、
ｍは２であり、アゾリン環とＬとで形成される基は同一である。
アゾリン誘導体の他の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。なお、構造式中の「Ｍｅ」はメチルを表す。
Figure 2021063067
このアゾリン誘導体を規定する上記各式中の、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールの詳細については、式（１）および式（２）における説明を引用できる。
このアゾリン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
［還元性物質、その他］
電子輸送層または電子注入層には、さらに、電子輸送層または電子注入層を形成する材料を還元できる物質を含んでいてもよい。この還元性物質は、一定の還元性を有する物質であれば、様々な物質が用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを好適に使用することができる。
好ましい還元性物質としては、Ｎａ（仕事関数２．３６ｅＶ）、Ｋ（同２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（同２．１６ｅＶ）またはＣｓ（同１．９５ｅＶ）などのアルカリ金属や、Ｃａ（同２．９ｅＶ）、Ｓｒ（同２．０〜２．５ｅＶ）またはＢａ（同２．５２ｅＶ）などのアルカリ土類金属が挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下の物質が特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性物質は、Ｋ、ＲｂまたはＣｓのアルカリ金属であり、さらに好ましくはＲｂまたはＣｓであり、最も好ましいのはＣｓである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が２．９ｅＶ以下の還元性物質として、これら２種以上のアルカリ金属の組み合わせも好ましく、特に、Ｃｓを含んだ組み合わせ、例えば、ＣｓとＮａ、ＣｓとＫ、ＣｓとＲｂ、またはＣｓとＮａとＫとの組み合わせが好ましい。Ｃｓを含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。
＜有機電界発光素子における陰極＞
陰極１０８は、電子注入層１０７および電子輸送層１０６を介して、発光層１０５に電子を注入する役割を果たす。
陰極１０８を形成する材料としては、電子を有機層に効率よく注入できる物質であれば特に限定されないが、陽極１０２を形成する材料と同様の物質を用いることができる。なかでも、スズ、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金、鉄、亜鉛、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムおよびマグネシウムなどの金属またはそれらの合金（マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、フッ化リチウム／アルミニウムなどのアルミニウム−リチウム合金など）などが好ましい。電子注入効率を上げて素子特性を向上させるためには、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウムまたはこれら低仕事関数金属を含む合金が有効である。しかしながら、これらの低仕事関数金属は一般に大気中で不安定であることが多い。この点を改善するために、例えば、有機層に微量のリチウム、セシウムやマグネシウムをドーピングして、安定性の高い電極を使用する方法が知られている。その他のドーパントとしては、フッ化リチウム、フッ化セシウム、酸化リチウムおよび酸化セシウムのような無機塩も使用することができる。ただし、これらに限定されない。
さらに、電極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、スズ、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などを積層することが、好ましい例として挙げられる。これらの電極の作製法も、抵抗加熱、電子ビーム蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど、導通を取ることができれば特に制限されない。
＜各層で用いてもよい結着剤＞
以上の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層に用いられる材料は単独で各層を形成することができるが、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂などに分散させて用いることも可能である。
＜有機電界発光素子の作製方法＞
有機電界発光素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、印刷法、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などの方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常２ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲である。膜厚は通常、水晶発振式膜厚測定装置などで測定できる。
このようにして得られた有機電界発光素子に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として印加すればよく、電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、透明または半透明の電極側（陽極または陰極、および両方）より発光が観測できる。また、この有機電界発光素子は、パルス電流や交流電流を印加した場合にも発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
次に、有機電界発光素子を作製する方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／ホスト材料とドーパント材料からなる発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機電界発光素子の作製法について説明する。
［蒸着法］
適当な基板上に、陽極材料の薄膜を蒸着法などにより形成させて陽極を作製した後、この陽極上に正孔注入層および正孔輸送層の薄膜を形成させる。この上にホスト材料とドーパント材料を共蒸着し薄膜を形成させて発光層とし、この発光層の上に電子輸送層、電子注入層を形成させ、さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法などにより形成させて陰極とすることにより、目的の有機電界発光素子が得られる。なお、上述の有機電界発光素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、材料の種類、膜の目的とする結晶構造および会合構造などにより異なる。蒸着条件は一般的に、蒸着用ルツボの加熱温度＋５０〜＋４００℃、真空度１０-6〜１０-3Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−１５０〜＋３００℃、膜厚２ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することが好ましい。
［湿式成膜法］
湿式成膜法は、有機ＥＬ素子の各有機層を形成し得る低分子化合物を液状の有機層形成用組成物として準備し、これを用いることによって実施される。この低分子化合物を溶解する適当な有機溶媒がない場合には、当該低分子化合物に反応性置換基を置換させた反応性化合物として溶解性機能を有する他のモノマーや主鎖型高分子と共に高分子化させた高分子化合物などから有機層形成用組成物を準備してもよい。
上述の発光層形成用組成物は有機層形成用組成物の一例であり、有機層形成用組成物を用いた発光層の形成も、湿式成膜法にて行うことができる。有機層形成用組成物の調製に用いることができる有機溶媒や任意成分、および組成物の物性については、上述の発光層形成用組成物の説明を参照することができる。
湿式成膜法は、一般的には、基板に有機層形成用組成物を塗布する塗布工程および塗布された有機層形成用組成物から溶媒を取り除く乾燥工程を経ることで塗膜を形成する。塗布工程の違いにより、スピンコーターを用いる手法をスピンコート法、スリットコーターを用いる手法をスリットコート法、版を用いる手法をグラビア、オフセット、リバースオフセット、フレキソ印刷法、インクジェットプリンタを用いる手法をインクジェット法、霧状に吹付ける手法をスプレー法と呼ぶ。乾燥工程には、風乾、加熱、減圧乾燥などの方法がある。乾燥工程は１回のみ行なってもよく、異なる方法や条件を用いて複数回行なってもよい。また、例えば、減圧下での焼成のように、異なる方法を併用してもよい。
湿式成膜法とは溶液を用いた成膜法であり、例えば、一部の印刷法（インクジェット法）、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などである。湿式成膜法は真空蒸着法と異なり高価な真空蒸着装置を用いる必要が無く、大気圧下で成膜することができる。加えて、湿式成膜法は大面積化や連続生産が可能であり、製造コストの低減につながる。
一方で、真空蒸着法と比較した場合には、湿式成膜法は積層化が難しい。湿式成膜法を用いて積層膜を作製する場合、上層の組成物による下層の溶解を防ぐ必要があり、溶解性を制御した組成物、下層の架橋および直交溶媒（Orthogonal solvent、互いに溶解し合わない溶媒）などが駆使される。しかしながら、それらの技術を用いても、全ての膜の塗布に湿式成膜法を用いるのは難しい場合がある。
そこで、一般的には、幾つかの層だけを湿式成膜法を用い、残りを真空蒸着法で有機ＥＬ素子を作製するという方法が採用される。
例えば、湿式成膜法を一部適用し有機ＥＬ素子を作製する手順を以下に示す。
（手順１）陽極の真空蒸着法による成膜
（手順２）正孔注入層の湿式成膜法による成膜
（手順３）正孔輸送層の湿式成膜法による成膜
（手順４）ホスト材料とドーパント材料を含む発光層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
（手順５）電子輸送層の真空蒸着法による成膜
（手順６）電子注入層の真空蒸着法による成膜
（手順７）陰極の真空蒸着法による成膜
この手順を経ることで、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／ホスト材料とドーパント材料からなる発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子が得られる。
もちろん、電子輸送層および電子注入層についても、それぞれ電子輸送層用材料および電子注入層用材料を含む層形成用組成物を用いて湿式成膜法により成膜してもよい。その際、下層の発光層の溶解を防ぐ手段、または上記手順とは逆に陰極側から成膜する手段を用いることが好ましい。
［その他の成膜法］
発光層形成用組成物の成膜化には、レーザー加熱描画法（ＬＩＴＩ）を用いることができる。ＬＩＴＩとは基材に付着させた化合物をレーザーで加熱蒸着する方法で、基材へ塗布される材料に発光層形成用組成物を用いることができる。
＜任意の工程＞
成膜の各工程の前後に、適切な処理工程、洗浄工程および乾燥工程を適宜入れてもよい。処理工程としては、例えば、露光処理、プラズマ表面処理、超音波処理、オゾン処理、適切な溶媒を用いた洗浄処理および加熱処理等が挙げられる。さらには、バンクを作製する一連の工程も挙げられる。
バンクの作製にはフォトリソグラフィ技術を用いることができる。フォトリソグラフィの利用可能なバンク材としては、ポジ型レジスト材料およびネガ型レジスト材料を用いることができる。また、インクジェット法、グラビアオフセット印刷、リバースオフセット印刷、スクリーン印刷などのパターン可能な印刷法も用いることができる。その際には永久レジスト材料を用いることもできる。
バンクに用いられる材料としては、多糖類およびその誘導体、ヒドロキシルを有するエチレン性モノマーの単独重合体および共重合体、生体高分子化合物、ポリアクリロイル化合物、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリフェニレン、ポリフェニルエーテル、ポリウレタン、エポキシ（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合ポリマー（ＡＢＳ）、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリアセテート、ポリノルボルネン、合成ゴム、ポリフルオロビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン等のフッ化ポリマー、フルオロオレフィン−ヒドロカーボンオレフィンの共重合ポリマー、フルオロカーボンポリマーが挙げられるが、それだけに限定されない。
図２を参考にして、バンクを有する基板にインクジェット法を用いて有機ＥＬ素子を作製する方法を説明する。まず、バンク（２００）は基板（１１０）上の電極（１２０）の上に設けられている。この場合、インクジェットヘッド（３００）より、バンク（２００）間にインクの液滴（３１０）を滴下し、乾燥させることで塗膜（１３０）を作製することができる。これを繰り返し、次の塗膜（１４０）、さらに発光層（１５０）まで作製し、真空蒸着法を用い電子輸送層、電子注入層および電極を成膜すれば、バンク材で発光部位が区切られた有機ＥＬ素子を作製することができる。
＜有機電界発光素子の応用例＞
また、本発明は、有機電界発光素子を備えた表示装置または有機電界発光素子を備えた照明装置などにも応用することができる。
有機電界発光素子を備えた表示装置または照明装置は、本実施形態にかかる有機電界発光素子と公知の駆動装置とを接続するなど公知の方法によって製造することができ、直流駆動、パルス駆動、交流駆動など公知の駆動方法を適宜用いて駆動することができる。
表示装置としては、例えば、カラーフラットパネルディスプレイなどのパネルディスプレイ、フレキシブルカラー有機電界発光（ＥＬ）ディスプレイなどのフレキシブルディスプレイなどが挙げられる（例えば、特開平１０−３３５０６６号公報、特開２００３−３２１５４６号公報、特開２００４−２８１０８６号公報など参照）。また、ディスプレイの表示方式としては、例えば、マトリクスおよび／またはセグメント方式などが挙げられる。なお、マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
マトリクスでは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置されており、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法としては、線順次駆動方法やアクティブマトリックスのどちらでもよい。線順次駆動の方が構造が簡単であるという利点があるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリックスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。
セグメント方式（タイプ）では、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決められた領域を発光させることになる。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などが挙げられる。
照明装置としては、例えば、室内照明などの照明装置、液晶表示装置のバックライトなどが挙げられる（例えば、特開２００３−２５７６２１号公報、特開２００３−２７７７４１号公報、特開２００４−１１９２１１号公報など参照）。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途のバックライトとしては、従来方式が蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であることを考えると、本実施形態に係る発光素子を用いたバックライトは薄型で軽量が特徴になる。
３−２．その他の有機デバイス
本発明に係る多環芳香族化合物は、上述した有機電界発光素子の他に、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などの作製に用いることができる。
有機電界効果トランジスタは、電圧入力によって発生させた電界により電流を制御するトランジスタのことであり、ソース電極とドレイン電極の他にゲート電極が設けられている。ゲート電極に電圧を印加すると電界が生じ、ソース電極とドレイン電極間を流れる電子（あるいはホール）の流れを任意にせき止めて電流を制御することができるトランジスタである。電界効果トランジスタは、単なるトランジスタ（バイポーラトランジスタ）に比べて小型化が容易であり、集積回路などを構成する素子としてよく用いられている。
有機電界効果トランジスタの構造は、通常、本発明に係る多環芳香族化合物を用いて形成される有機半導体活性層に接してソース電極およびドレイン電極が設けられており、さらに有機半導体活性層に接した絶縁層（誘電体層）を挟んでゲート電極が設けられていればよい。その素子構造としては、例えば以下の構造が挙げられる。
（１）基板／ゲート電極／絶縁体層／ソース電極・ドレイン電極／有機半導体活性層
（２）基板／ゲート電極／絶縁体層／有機半導体活性層／ソース電極・ドレイン電極
（３）基板／有機半導体活性層／ソース電極・ドレイン電極／絶縁体層／ゲート電極
（４）基板／ソース電極・ドレイン電極／有機半導体活性層／絶縁体層／ゲート電極
このように構成された有機電界効果トランジスタは、アクティブマトリックス駆動方式の液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの画素駆動スイッチング素子などとして適用できる。
有機薄膜太陽電池は、ガラスなどの透明基板上にＩＴＯなどの陽極、ホール輸送層、光電変換層、電子輸送層、陰極が積層された構造を有する。光電変換層は陽極側にｐ型半導体層を有し、陰極側にｎ型半導体層を有している。本発明に係る多環芳香族化合物は、その物性に応じて、ホール輸送層、ｐ型半導体層、ｎ型半導体層、電子輸送層の材料として用いることが可能である。本発明に係る多環芳香族化合物は、有機薄膜太陽電池においてホール輸送材料や電子輸送材料として機能しうる。有機薄膜太陽電池は、上記の他にホールブロック層、電子ブロック層、電子注入層、ホール注入層、平滑化層などを適宜備えていてもよい。有機薄膜太陽電池には、有機薄膜太陽電池に用いられる既知の材料を適宜選択して組み合わせて用いることができる。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されない。以下は実施例で合成した化合物である。
合成例（１）
化合物（１−３０７）：７，１７−ジクロロ−５，９，１５，１９−テトラキス（３，５−ジメチルフェニル）−３，１３−ジメチル−５，９，１５，１９−テトラヒドロ−５，９，１５，１９−テトラアザ−１０ｂ，２０ｂ−ジボラジナフト［３，２，１−ｄｅ：３’，２’，１’−ｏｐ］ペンタセンの合成
Figure 2021063067
［第１段］
３，５−ジメチルアニリン（１２．５ｍＬ、０．１０ｍｏｌ）、３−ブロモトルエン（１４．０ｍＬ、０．１１ｍｏｌ）、ターシャリーブトキシナトリウム（１０．６ｇ、０．１１ｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（４５６ｍｇ、０．５０ｍｍｏｌ）、ジシクロヘキシル（２’，６’−ジメトキシ−［１，１’−ビフェニル］−２−イル）ホスフィン（ＳＰｈｏｓ；４０９ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）を窒素雰囲気下、室温中でトルエン（５００ｍＬ）に加え，５０℃で１２時間加熱撹拌を行った。反応液を室温まで冷やした後，水（５００ｍＬ）を加え，トルエン（３００ｍＬ）を用いて２回抽出を行った。その後飽和食塩水（１００ｍＬ）で洗浄した。有機層を回収し，溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラム（展開液／ヘキサン）を行うことで、黄色液体として３，５−ジメチル−Ｎ−（ｍ−トリル）アニリン（２０．８ｇ、収率９９％）を得た。
反応混合物をヘキサン，アセトニトリルを用いて洗浄した。得られた粗生成物を，ヘキサンを用いて６０℃で３時間撹拌することで、赤色粉末として７，１７−ジクロロ−５，９，１５，１９−テトラキス（３，５−ジメチルフェニル）−３，１３−ジメチル−５，９，１５，１９−テトラヒドロ−５，９，１５，１９−テトラアザ−１０ｂ，２０ｂ−ジボラジナフト［３，２，１−ｄｅ：３’，２’，１’−ｏｐ］ペンタセン（４５．７ｍｇ、収率４８％）を得た。
Figure 2021063067
ＮＭＲスペクトルにより得られた化合物の構造を確認した。
1H-NMR (δppm in CDCl3，500 MHz); 2.26 (s, 6H)，2.30 (s 3H)，5.54 (s, 1H)，6.57 (s, 1H)，6.32 (s, 2H)，6.69 (s, 2H)，6.72 (d, 1H)，6.85 (s, 1H)，6.86 (d, 1H)，7.12 (t, 1H)
［第２段］
１，３−ジブロモ−５−クロロベンゼン（２１．６ｇ、８０ｍｍｏｌ）、３，５−ジメチル−Ｎ−（ｍ−トリル）アニリン（１６．９ｇ、８０ｍｍｏｌ）、ターシャリーブトキシナトリウム（９．２３ｇ、９６ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（７３３ｍｇ、０．８０ｍｍｏｌ）、２，２’−ビス（ジフェニルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル（ＢＩＮＡＰ；９９６ｍｇ、１．６ｍｍｏｌ）を窒素雰囲気下、室温中でトルエン（４００ｍＬ）に加え、９０℃で２４時間加熱撹拌を行った。反応液を室温まで冷やした後、水（４００ｍＬ）を加え、トルエン（２００ｍＬ）を用いて３回抽出を行い、飽和食塩水で洗浄した。有機層を回収し，溶媒を留去した後，反応混合物をシリカゲルショートパスカラム（展開液／ヘキサン）に通した。溶媒を留去した後、１００℃で乾燥することで白色粉末として３−ブロモ−５−クロロ−Ｎ−（３，５−ジメチルフェニル）−Ｎ−（ｍ−トリル）アニリン（１９．３ｇ、収率６０％）を得た。
Figure 2021063067
ＮＭＲスペクトルにより得られた化合物の構造を確認した。
1H-NMR (δppm in CDCl3，500 MHz); 2.24 (s, 6H)，2.28 (s 3H)，6.70 (s, 2H)，6.76 (s, 1H)，6.84 (t, 1H)，6.87 (m, 3H)，6.69 (t, 1H)，6.99 (t, 1H)，7.16 (t, 1H)
13C-NMR (δppm in CDCl3，500 MHz); 21.2 (2C)，21.2 (1C)，120.0 (1C)，
122.3 (1C)，122.4 (1C)，122.7 (1C)，123.3 (1C)，123.4 (2C)，125.1 (1C)，125.9 (1C)，126.4 (1C)，129.3 (1C)，135.2 (1C)，139.3 (2C)，139.4 (1C)，146.3 (1C)，146.4 (1C)，150.4 (1C)
［第３段］
１，４−ジブロモベンゼン（７．０８ｇ、３０ｍｍｏｌ）、３，５−ジメチルアニリン（９．００ｍＬ、７２ｍｍｏｌ）、ターシャリーブトキシナトリウム（８．６６ｇ、９０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（５４９ｍｇ、０．６０ｍｍｏｌ）、ジシクロヘキシル（２’，６’−ジメトキシ−［１，１’−ビフェニル］−２−イル）ホスフィン（ＳＰｈｏｓ；４９３ｍｇ、１．２ｍｍｏｌ）を窒素雰囲気下、室温中でトルエン（９０ｍＬ）に加え、６０℃で４時間加熱撹拌を行った。反応液を室温まで冷やし、ヘキサンおよび水を用いて洗浄を行った。その後，シリカゲルショートパスカラム（展開液／トルエン）に通した。溶媒を減圧留去した後、ヘキサンを用いて洗浄することで、白色粉末としてＮ1，Ｎ4−ｂｉｓ（３，５−ジメチルフェニル）ベンゼン−１，４−ジアミン（７．６７ｇ、収率８１％）を得た。
Figure 2021063067
ＮＭＲスペクトルにより得られた化合物の構造を確認した。
1H-NMR (δppm in CDCl3，500 MHz); 2.25 (s, 12H)，5.47 (s, 2H)，6.52 (s, 2H)，6.61 (s, 4H)，7.03 (s, 4H)
［第４段］
Ｎ1，Ｎ4−ｂｉｓ（３，５−ジメチルフェニル）ベンゼン−１，４−ジアミン（１．５８ｇ、５．０ｍｍｏｌ）、３−ブロモ−５−クロロ−Ｎ−（３，５−ジメチルフェニル）−Ｎ−（ｍ−トリル）アニリン（４．８１ｇ、１２ｍｍｏｌ）、ターシャリーブトキシナトリウム（１．４５ｇ、１５ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（９１．６ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）、ジシクロヘキシル（２’，６’−ジメトキシ−［１，１’−ビフェニル］−２−イル）ホスフィン（ＳＰｈｏｓ；８１．７ｍｇ、０．２０ｍｍｏｌ）を窒素雰囲気下、室温中でトルエン（１５ｍＬ）に加え，１００℃で１２時間加熱撹拌を行った。反応液を室温まで冷やし、シリカゲルショートパスカラム（展開液／トルエン）に通した。溶媒を減圧留去した後、粗生成物を用いてシリカゲルカラム（展開液／ヘキサン：トルエン＝５：１）を行った。その後，メタノールを用いて洗浄することで、白色粉末としてＮ1，Ｎ1−（１，４−フェニレン）ビス（５−クロロ−Ｎ1，Ｎ3−ビス（３，５−ジメチルフェニル）−Ｎ3−（ｍ−トリル）ベンゼン−１，３−ジアミン）（４．６３ｇ、収率９７％）を得た。
Figure 2021063067
1H-NMR (δppm in CDCl3，500 MHz); 2.19 (s, 12H)，2.21 (s 12H)，2.23 (s, 6H)，6.49 (d, 4H)，6.60 (t, 1H)，6.64 (m, 12H)，6.80 (m, 6H)，6.86 (s, 4H)，7.08 (t, 2H)
［第５段］
Ｎ1，Ｎ1−（１，４−フェニレン）ビス（５−クロロ−Ｎ1，Ｎ3−ビス（３，５−ジメチルフェニル）−Ｎ3−（ｍ−トリル）ベンゼン−１，３−ジアミン）（９５．８ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）、三ヨウ化ホウ素（０．３１４ｇ、０．８０ｍｍｏｌ）を窒素雰囲気下、室温中でクロロベンゼン（１．０ｍＬ）に加え，９０℃で４時間加熱撹拌を行った。反応液を室温まで冷やした後、リン酸緩衝溶液（ｐＨ＝６．８，２０ｍＬ）を加えた後、ジクロロメタン（２０ｍＬ）を用いて３回抽出を行った。有機層を回収し、溶媒を留去した後、反応混合物をヘキサン、アセトニトリルを用いて洗浄した。得られた粗生成物を、ヘキサンを用いて６０℃で３時間撹拌することで、赤色粉末として７，１７−ジクロロ−５，９，１５，１９−テトラキス（３，５−ジメチルフェニル）−３，１３−ジメチル−５，９，１５，１９−テトラヒドロ−５，９，１５，１９−テトラアザ−１０ｂ，２０ｂ−ジボラジナフト［３，２，１−ｄｅ：３’，２’，１’−ｏｐ］ペンタセン（４５．７ｍｇ、収率４８％）を得た。
Figure 2021063067
1H-NMR (δppm in CDCl3，500 MHz); 2.33 (s, 6H)，2.43 (s 12H)，2.51 (s, 12H)，
6.09 (s, 2H)，6.32 (s, 2H)，6.32 (s, 2H)，6.79 (d, 2H)，6.92 (s, 4H)，7.14 (s, 4H)，7.21 (s, 2H)，7.36 (2, 2H)，8.05 (d, 2H)，8.32 (s, 2H)
合成例（２）
化合物（１−３１３）：５，９，１５，１９−テトラキス（３，５−ジメチルフェニル）−３，１３−ジメチル−５，９，１５，１９−テトラヒドロ−５，９，１５，１９−テトラアザ−１０ｂ，２０ｂ−ジボラジナフト［３，２，１−ｄｅ：３’，２’，１’−ｏｐ］ペンタセン−７，１７−ジアミンの合成
Figure 2021063067
７，１７−ジクロロ−５，９，１５，１９−テトラキス（３，５−ジメチルフェニル）−３，１３−ジメチル−５，９，１５，１９−テトラヒドロ−５，９，１５，１９−テトラアザ−１０ｂ，２０ｂ−ジボラジナフト［３，２，１−ｄｅ：３’，２’，１’−ｏｐ］ペンタセン（０．２９２ｇ、０．３０ｍｍｏｌ）、ビス（ジ−ｔｅｒｔ−ブチル（３−メチル２−ブテニル）ホスフィン）ジクロロパラジウム（II）（１８．１ｍｇ、０．０３０ｍｍｏｌ）、ジフェニルアミン（０．１１２ｍｇ、０．６６ｍｍｏｌ）を１０ｍＬシュレンク管に加えた後、アルゴン雰囲気下でターシャリーブトキシナトリウム（０．１７４ｇ、１．８ｍｍｏｌ）を加えた。その後、窒素雰囲気下、室温中でメシチレン（１．０ｍＬ）を加え、１６０℃で２０時間加熱撹拌を行った。反応溶液を室温まで冷やした後、溶媒を留去し、得られた粗生成物をヘキサン、アセトニトリルを用いて洗浄した。得られた固体をトルエンを用いて再結晶を行うことで、赤色粉末として５，９，１５，１９−テトラキス（３，５−ジメチルフェニル）−３，１３−ジメチル−５，９，１５，１９−テトラヒドロ−５，９，１５，１９−テトラアザ−１０ｂ，２０ｂ−ジボラジナフト［３，２，１−ｄｅ：３’，２’，１’−ｏｐ］ペンタセン−７，１７−ジアミン（０．１７３ｇ、収率４７％）を得た。
Figure 2021063067
1H-NMR (δppm in CDCl3，500 MHz); 2.26 (s, 12H)，2.27 (s, 6H)，2.36 (s, 12H)，5.54 (s, 2H)，5.88 (s, 2H)， 6.51 (s, 2H)，6.67 (d, 2H)，6.77 (s, 4H)，6.92 (m, 6H)，6.98 (m, 12H)，7.08 (m, 10H)，8.01 (d, 2H)，8.25 (s, 2H)
合成例（３）
化合物（１−３２１）：７，１７−ジ（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−５，９，１５，１９−テトラキス（３，５−ジメチルフェニル）−３，１３−ジメチル−５，９，１５，１９−テトラヒドロ−５，９，１５，１９−テトラアザ−１０ｂ，２０ｂ−ジボラジナフト［３，２，１−ｄｅ：３’，２’，１’−ｏｐ］ペンタセンの合成
Figure 2021063067
７，１７−ジクロロ−５，９，１５，１９−テトラキス（３，５−ジメチルフェニル）−３，１３−ジメチル−５，９，１５，１９−テトラヒドロ−５，９，１５，１９−テトラアザ−１０ｂ，２０ｂ−ジボラジナフト［３，２，１−ｄｅ：３’，２’，１’−ｏｐ］ペンタセン（０．２９２ｇ、０．３０ｍｍｏｌ）、ビス（ジ−ｔｅｒｔ−ブチル（３−メチル２−ブテニル）ホスフィン）ジクロロパラジウム（II）（１８．１ｍｇ、０．０３０ｍｍｏｌ）、カルバゾール（０．１１１ｍｇ、０．６６ｍｍｏｌ）を１０ｍＬシュレンク管に加えた後、アルゴン雰囲気下でターシャリーブトキシナトリウム（０．１７４ｇ、１．８ｍｍｏｌ）を加えた。その後、窒素雰囲気下、室温中でメシチレン（１．０ｍＬ）を加え、１６０℃で２０時間加熱撹拌を行った。反応溶液を室温まで冷やした後、溶媒を留去し、得られた粗生成物をヘキサン、アセトニトリルを用いて洗浄した。得られた固体をオルト−ジクロロベンゼンを用いて再結晶を行うことで、赤色粉末として７，１７−ジ（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−５，９，１５，１９−テトラキス（３，５−ジメチルフェニル）−３，１３−ジメチル−５，９，１５，１９−テトラヒドロ−５，９，１５，１９−テトラアザ−１０ｂ，２０ｂ−ジボラジナフト［３，２，１−ｄｅ：３’，２’，１’−ｏｐ］ペンタセン（０．２４１ｇ、収率５８％）を得た。
Figure 2021063067
1H NMR (δppm in CDCl3，500 MHz); 2.35 (s, 6H)，2.38 (s, 12H)，2.49 (s, 12H)，6.29 (s, 2H)， 6.55 (s, 2H)，6.68 (s, 2H)，6.81 (d, 2H)，7.02 (s, 4H)，7.07 (s, 2H)，7.17 (m, 8H)，7.25 (m, 12H)，7.42 (m, 8H)，8.02 (d, 4H)，8.18 (d, 2H)，8.51 (s, 2H)
合成例（４）
化合物（１−３３１）：３，１３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−７，１７−ジクロロ−５，１５−ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−９，１９−ビス（３，５−ジメチルフェニル）−５，９，１５，１９−テトラヒドロ−５，９，１５，１９−テトラアザ−１０ｂ，２０ｂ−ジボラジナフト［３，２，１−ｄｅ：３’，２’，１’−ｏｐ］ペンタセン
Figure 2021063067
Ｎ1，Ｎ1−（１，４−フェニレン）ビス（Ｎ８−（３−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル）−５−クロロ−（Ｎ８−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−Ｎ１（３，５−ジメチルフェニル）ベンゼン−１，３−ジアミン）（０．３６２ｇ，０．３０ｍｍｏｌ）を１０ｍＬシュレンク管に加えた後、アルゴン雰囲気下で三ヨウ化ホウ素（０．４７５ｇ，１．２ｍｍｏｌ）を加えた。その後、窒素雰囲気下、室温中でクロロベンゼン（１．０ｍＬ）を加え、８０℃で２０時間加熱撹拌を行った。反応溶液を室温まで冷やした後、リン酸緩衝溶液（ｐＨ＝６．８、２０ｍＬ）を加え、トルエン（２０ｍＬ）を用いて三回抽出を行った。有機層を回収し、溶媒を留去した後、得られた粗生成物をヘキサン、アセトニトリルを用いて洗浄することで、朱色粉末として、３，１３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−７，１７−ジクロロ−５，１５−ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−９，１９−ビス（３，５−ジメチルフェニル）−５，９，１５，１９−テトラヒドロ−５，９，１５，１９−テトラアザ−１０ｂ，２０ｂ−ジボラジナフト［３，２，１−ｄｅ：３’，２’，１’−ｏｐ］ペンタセン（０．１９９ｇ、収率５４％）を得た。
Figure 2021063067
1H-NMR (δppm in CDCl3，500 MHz); 1.20 (s, 18H)，1.37 (s, 36H)，2.52 (s, 12H)，6.22 (s, 2H) 6.35 (s, 2H)，6.63 (s, 2H)，7.04 (s, 2H)，7.17 (s, 8H)，7.36 (s, 2H)，7.63 (s, 2H)，8.13 (s, 2H)，8.35 (s, 2H)
原料の化合物を適宜変更することにより、上述した合成例に準じた方法で、本発明の他の化合物を合成することができる。
次に、本発明の化合物の基礎物性の評価と本発明の化合物を用いた有機ＥＬ素子の作製と評価について記載する。
＜基礎物性の評価＞
サンプルの準備
評価対象の化合物の吸収特性と発光特性（蛍光とりん光）を評価する場合、評価対象の化合物を溶媒に溶解して溶媒中で評価する場合と薄膜状態で評価する場合がある。さらに、薄膜状態で評価する場合は、評価対象の化合物の有機ＥＬ素子における使用の態様に応じて、評価対象の化合物のみを薄膜化し評価する場合と評価対象の化合物を適切なマトリックス材料中に分散して薄膜化して評価する場合がある。
マトリックス材料としては、市販のＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などを用いることができる。ＰＭＭＡに分散した薄膜サンプルは、例えば、ＰＭＭＡと評価対象の化合物をトルエン中で溶解させた後、スピンコーティング法により石英製の透明支持基板（１０ｍｍ×１０ｍｍ）上に薄膜を形成して作製することができる。
また、マトリックス材料がホスト材料である場合の薄膜サンプルの作製方法を以下に記す。石英製の透明支持基板（１０ｍｍ×１０ｍｍ×１．０ｍｍ）を市販の蒸着装置（昭和真空（株）製）の基板ホルダーに固定し、ホスト材料を入れたモリブデン製蒸着用ボート、ドーパント材料を入れたモリブデン製蒸着用ボートを装着する。次に、真空槽を５×１０-4Ｐａまで減圧し、ホスト材料が入った蒸着用ボートとドーパント材料が入った蒸着用ボートを同時に加熱して適切な膜厚になるように蒸着してホスト材料とドーパント材料の混合薄膜を形成する。ホスト材料とドーパント材料の設定質量比に応じて蒸着速度を制御する。
吸収特性と発光特性の評価
前記サンプルの吸収スペクトルの測定は、紫外可視近赤外分光光度計（（株）島津製作所、ＵＶ−２６００）を用いて行った。また、前記サンプルの蛍光スペクトルまたはりん光スペクトルの測定は、分光蛍光光度計（日立ハイテク（株）製、Ｆ−７０００）を用いて行った。
蛍光スペクトルの測定に対しては、室温で適切な励起波長で励起しフォトルミネッセンスを測定した。りん光スペクトルの測定に対しては、付属の冷却ユニットを使用して、前記サンプルを液体窒素に浸した状態（温度７７Ｋ）で測定した。りん光スペクトルを観測するため、光学チョッパを使用して励起光照射から測定開始までの遅れ時間を調整した。
化合物（１−３０７）の基礎物性の評価
［吸収特性］
化合物（１−３０７）を２．０×１０-5Ｍの濃度でトルエンに溶解したサンプルを準備し吸収スペクトルの測定を行った（図３）。その結果、可視光領域で極大吸収波長は５２２ｎｍであった。
［発光特性］
蛍光スペクトルの測定は、化合物（１−３０７）を２．０×１０-5Ｍの濃度でトルエンに溶解したサンプルを準備し、励起波長４７０ｎｍで励起してフォトルミネッセンスを測定した（図３）。その結果、極大発光波長は５３３ｎｍであり、半値幅は１８ｎｍであり、色度はＣＩＥ色度（ｘ，ｙ）＝（０．３１４，０．６６６）であった。また、同じ溶液を準備し、励起波長４７０ｎｍで励起して蛍光量子収率を測定した結果、９４.５％と高い値であった。
化合物（１−３１３）の基礎物性の評価
［吸収特性］
化合物（１−３１３）を２．０×１０-5Ｍの濃度でトルエンに溶解したサンプルを準備し吸収スペクトルの測定を行った（図４）。その結果、可視光領域で極大吸収波長は５２８ｎｍであった。
［発光特性］
蛍光スペクトルの測定は、化合物（１−３１３）を２．０×１０-5Ｍの濃度でトルエンに溶解したサンプルを準備し、励起波長４７０ｎｍで励起してフォトルミネッセンスを測定した（図４）。その結果、極大発光波長は５４１ｎｍであり、半値幅は２１ｎｍであり、色度はＣＩＥ色度（ｘ，ｙ）＝（０．３４７，０．６４２）であった。また、同じ溶液を準備し、励起波長４７０ｎｍで励起して蛍光量子収率を測定した結果、９８．７％と高い値であった。
化合物（１−３２１）の基礎物性の評価
［吸収特性］
化合物（１−３２１）を２．０×１０-5Ｍの濃度でトルエンに溶解したサンプルを準備し吸収スペクトルの測定を行った（図５）。その結果、可視光領域で極大吸収波長は５３０ｎｍであった。
［発光特性］
蛍光スペクトルの測定は、化合物（１−３２１）を２．０×１０-5Ｍの濃度でトルエンに溶解したサンプルを準備し、励起波長４７０ｎｍで励起してフォトルミネッセンスを測定した（図５）。その結果、極大発光波長は５４２ｎｍであり、半値幅は１８ｎｍであり、色度はＣＩＥ色度（ｘ，ｙ）＝（０．３６２，０．６２８）であった。また、同じ溶液を準備し、励起波長４７０ｎｍで励起して蛍光量子収率を測定した結果、７８．４％であった。
比較化合物１（Ｃ５４５Ｔ）の基礎物性の評価
化合物（Ｃ５４５Ｔ）はＬｕｍｔｅｃ社（台湾）より購入し精製せず使用した。
［吸収特性］
化合物（Ｃ５４５Ｔ）を２．０×１０-5Ｍの濃度でトルエンに溶解したサンプルを準備し吸収スペクトルの測定を行った。その結果、可視光領域で極大吸収波長は４７３ｎｍであった。
［発光特性］
蛍光スペクトルの測定は、化合物（Ｃ５４５Ｔ）を２．０×１０-5Ｍの濃度でトルエンに溶解したサンプルを準備し、励起波長４７０ｎｍで励起してフォトルミネッセンスを測定した。その結果、極大発光波長は５０６ｎｍであり、半値幅は５８ｎｍであった。
比較化合物２（ＢＡ−ＮＰＢ）の基礎物性の評価
化合物（ＢＡ−ＮＰＢ）はＬｕｍｔｅｃ社（台湾）より購入し精製せず使用した。
［吸収特性］
化合物（ＢＡ−ＮＰＢ）を２．０×１０-5Ｍの濃度でトルエンに溶解したサンプルを準備し吸収スペクトルの測定を行った。その結果、可視光領域で極大吸収波長は４４１ｎｍであった。
［発光特性］
蛍光スペクトルの測定は、化合物（ＢＡ−ＮＰＢ）を２．０×１０-5Ｍの濃度でトルエンに溶解したサンプルを準備し、励起波長４４１ｎｍで励起してフォトルミネッセンスを測定した。その結果、極大発光波長は５１７ｎｍであり、半値幅は５７ｎｍであった。
比較化合物３（Ｉｒ（ｐｐｙ） 3 ）の基礎物性の評価
化合物（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）はＬｕｍｔｅｃ社（台湾）より購入し精製せず使用した。
［吸収特性］
化合物（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）を２．０×１０-5Ｍの濃度でトルエンに溶解したサンプルを準備し吸収スペクトルの測定を行った。その結果、可視光領域で極大吸収波長は３５０ｎｍであった。
［発光特性］
りん光スペクトルの測定は、化合物（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）を２．０×１０-5Ｍの濃度でトルエンに溶解したサンプルを準備し、励起波長２３０ｎｍで励起してフォトルミネッセンスを測定した。その結果、極大発光波長は５１７ｎｍであり、半値幅は６６ｎｍであった。
有機ＥＬ素子の作製
実施例および比較例に係る有機ＥＬ素子を作製し、電圧を印加して電流密度、輝度、色度および外部量子効率などを測定した。
Figure 2021063067
表１において、「ＨＩ１」はＮ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジナフチル−４，４'−ジアミノビフェニルであり、「ＨＴ１」は４，４'，４"−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミンであり、「ＥＢ１」は１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼンであり、「ＥＭＨ１」は３，３'−ビス（Ｎ−カルバゾリル）−１，１'−ビフェニルであり、「ＥＴ１」はジフェニル［４−（トリフェニルシリル）フェニル］ホスフィンオキシドである。
表１において、「ＡＤ１」は２，５−ビス−（４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０−イル）フェニル）−１，３，４−オキサジアゾールであり、「ＡＤ２」は３，６−ビス−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−２−イル）−９−（４−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）フェニル）−９Ｈ−カルバゾールであり、「ＡＤ１」、「ＡＤ２」、および「比較化合物１」と共に以下に化学構造を示す。
Figure 2021063067
＜実施例１＞
＜構成Ａ：ホスト化合物をＥＭＨ１、アシスティングドーパントをＡＤ１、エミテッィングドーパントを化合物（１−３０７）とした素子＞
スパッタリングにより２００ｎｍの厚さに成膜したＩＴＯを５０ｎｍまで研磨した、２６ｍｍ×２８ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板（（株）オプトサイエンス製）を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（長州産業（株）製）の基板ホルダーに固定し、ＨＩ１、ＨＴ１、ＥＢ１、ＥＭＨ１、ＡＤ１、化合物（１−３０７）、およびＥＴ１をそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ボート、ＬｉＦおよびアルミニウムをそれぞれ入れた窒化アルミニウム製蒸着用ボートを装着した。
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、下記各層を蒸着した。真空槽を５×１０-4Ｐａまで減圧し、まず、ＨＩ１を加熱して膜厚４０ｎｍになるように蒸着し、次にＨＴ１を加熱して膜厚１５ｎｍになるように蒸着して２層からなる正孔注入輸送層を形成した。次に、ＥＢ１を加熱して膜厚１５ｎｍになるように蒸着して電子阻止層を形成した。次に、ホストとしてＥＭＨ１、アシスティングドーパントとしてＡＤ１およびエミッティングドーパントとして化合物（１−３０７）を同時に加熱して膜厚２０ｎｍになるように共蒸着して発光層を形成した。ホスト、アシスティングドーパントおよびエミッティングドーパントの質量比がおよそ９０対９対１になるように蒸着速度を調節した。次にＥＴ１を加熱して３０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成した。以上の各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒とした。その後、ＬｉＦを加熱して膜厚１ｎｍになるように０．０１〜０．１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、アルミニウムを加熱して膜厚１００ｎｍになるように蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。このとき、アルミニウムの蒸着速度は１ｎｍ〜１０ｎｍになるように調節した。
ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２２ｎｍおよび半値幅１８ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は２６．０％であり、高い量子効率であった。
＜比較例１＞
＜構成Ａ：エミテッィングドーパントを用いず、アシスティングドーパントをＡＤ１とした素子＞
エミテッィングドーパントを用いず、ホストとアシスティングドーパントの質量比を９０対１０に変更した以外は実施例１と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２２ｎｍおよび半値幅７２ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は１０．２％であり、低い量子効率であった。
＜比較例２＞
＜構成Ａ：ホスト化合物をＥＭＨ１、アシスティングドーパントをＡＤ１、エミテッィングドーパントを比較化合物１とした素子＞
エミッティングドーパントを比較化合物１に変更した以外は実施例１と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２０ｎｍおよび半値幅５５ｎｍであり、緑色の発光が見られた。
＜実施例２＞
＜構成Ａ：ホスト化合物をＥＭＨ１、アシスティングドーパントをＡＤ２、エミテッィングドーパントを化合物（１−３０７）とした素子＞
アシスティングドーパントをＡＤ２に変更した以外は実施例１と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２２ｎｍおよび半値幅１８ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は２４．０％であり、高い量子効率であった。
＜比較例３＞
＜構成Ａ：エミテッィングドーパントを用いず、アシスティングドーパントをＡＤ２とした素子＞
エミテッィングドーパントを用いず、ホストとアシスティングドーパントの質量比を９０対１０に変更した以外は実施例２と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２８ｎｍおよび半値幅６０ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は９．８％であり、低い量子効率であった。
Figure 2021063067
表２において、「ＨＩ２」はＮ4，Ｎ4'−ジフェニル−Ｎ4，Ｎ4'−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−［１，１'−ビフェニル］−４，４'−ジアミンであり、「ＨＡＴ−ＣＮ」は１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリルであり、「ＨＴ２」はＮ−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミンであり、「ＨＴ３」はＮ，Ｎ−ビス（４−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）フェニル）−［１，１':４'，１"−テルフェニル］−４−アミンであり、「ＥＭＨ２」は１，８，１０−トリ（［１，１‘−ビフェニル］−４−イル）アントラセンであり、「ＥＴ２」は４，６，８，１０−テトラフェニル［１，４］ベンゾキサボリニノ［２，３，４−ｋｌ］フェノキサボリニンであり、「ＥＴ３」は３，３'−（（２−フェニルアントラセン−９，１０−ジイル）ビス（４，１−フェニレン））ビス（４−メチルピリジン）であり、「Ｌｉｑ」、「比較化合物１」、および「比較化合物２」と共に以下に化学構造を示す。
Figure 2021063067
＜実施例３＞
＜構成Ｂ：化合物（１−３０７）をドーパントに、ＥＭＨ２をホストに用いた素子＞
スパッタリングにより２００ｎｍの厚さに成膜したＩＴＯを１２０ｎｍまで研磨した、２６ｍｍ×２８ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板（（株）オプトサイエンス製）を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（長州産業（株）製）の基板ホルダーに固定し、ＨＩ２、ＨＴ２、ＨＡＴ−ＣＮ、ＥＢ２、ＥＭＨ２、化合物（１−３０７）、Ｌｉｑ、ＥＴ２およびＥＴ３をそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ボート、ＬｉＦおよびアルミニウムをそれぞれ入れた窒化アルミニウム製蒸着用ボートを装着した。
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、下記各層を形成した。真空槽を５×１０-4Ｐａまで減圧し、まず、ＨＩ２を加熱して膜厚４０ｎｍになるように蒸着し、次に、ＨＡＴ−ＣＮを加熱して膜厚５ｎｍになるように蒸着して正孔注入層を形成した。次に、ＨＴ２を加熱して膜厚１５ｎｍになるように蒸着し、次に、ＨＴ３を加熱して膜厚１０ｎｍになるように蒸着して正孔輸送層を形成した。次に、ホストとしてＥＭＨ２、ドーパントとして化合物（１−３０７）を同時に加熱して膜厚２５ｎｍになるように共蒸着して発光層を形成した。ホストおよびドーパントの質量比がおよそ９８対２になるように蒸着速度を調節した。次にＥＴ２を加熱して５ｎｍになるように蒸着し、次に、ＥＴ３とＬｉｑを同時に加熱して膜厚２５ｎｍになるように共蒸着して電子輸送層を形成した。ＥＴ３およびＬｉｑの質量比が５０対５０になるように蒸着速度を調整した。以上の各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒とした。その後、Ｌｉｑを加熱して膜厚１ｎｍになるように０．０１〜０．１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、マグネシウムと銀を同時に加熱して膜厚１００ｎｍになるように蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。このとき、マグネシウムと銀の質量比が９０対１０になるように蒸着速度を調整し、蒸着速度は０．１ｎｍ〜１ｎｍになるように調節した。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウム銀電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２２ｎｍおよび半値幅１７ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１０００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は７．０％であった。特に発光スペクトルの半値幅が小さく深い緑色を達成できている。
＜実施例４＞
＜構成Ｂ：化合物（１−３１３）をドーパントにした素子＞
ドーパントを変更した以外は実施例３と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。その結果、１０００ｃｄ／ｍ2発光時外部量子効率は７．２％、発光スペクトルは極大発光波長は５１８ｎｍ、半値幅は２０ｎｍとなった。特に発光スペクトルの半値幅が小さく深い緑色を達成できている。
＜実施例５＞
＜構成Ｂ：化合物（１−３２１）をドーパントにした素子＞
ドーパントを変更した以外は実施例３と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。その結果、１０００ｃｄ／ｍ2発光時外部量子効率は６．８％、発光スペクトルは極大発光波長は５３２ｎｍ、半値幅は１９ｎｍとなった。特に発光スペクトルの半値幅が小さく深い緑色を達成できている。
＜比較例４＞
＜構成Ｂ：比較化合物１をドーパントにした素子＞
ドーパントを変更した以外は実施例３と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。その結果、１０００ｃｄ／ｍ2発光時外部量子効率は６．６％、発光スペクトルは極大発光波長は５１８ｎｍ、半値幅は６０ｎｍとなった。化合物（１−３１３）と比べて外部量子効率は同等であるが、半値幅が広い結果となった。
＜比較例５＞
＜構成Ｂ：比較化合物２をドーパントにした素子＞
ドーパントを変更した以外は実施例３と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。その結果、１０００ｃｄ／ｍ2発光時外部量子効率は６．８％、発光スペクトルは極大発光波長は５２７ｎｍ、半値幅は５８ｎｍとなった。化合物（１−３２１）と比べて外部量子効率は同等であるが、半値幅が広い結果となった。
Figure 2021063067
表３において、「ＡＤ３」、「ＡＤ４」、「ＡＤ５」、「ＡＤ６」、「ＡＤ７」、「ＡＤ８」、「ＥＭＨ３」、「ＥＭＨ４」および「ＥＭＨ５」と共に以下に化学構造を示す。
Figure 2021063067
＜実施例６＞
＜構成Ａ：ホスト化合物をＥＭＨ１、アシスティングドーパントをＡＤ３、エミテッィングドーパントを化合物（１−３１３）とした素子＞
スパッタリングにより２００ｎｍの厚さに成膜したＩＴＯを５０ｎｍまで研磨した、２６ｍｍ×２８ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板（（株）オプトサイエンス製）を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（長州産業（株）製）の基板ホルダーに固定し、ＨＩ１、ＨＴ１、ＥＢ１、ＥＭＨ１、ＡＤ３、化合物（１−３１３）、およびＥＴ１をそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ボート、ＬｉＦおよびアルミニウムをそれぞれ入れた窒化アルミニウム製蒸着用ボートを装着した。
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、下記各層を蒸着した。真空槽を５×１０-4Ｐａまで減圧し、まず、ＨＩ１を加熱して膜厚４０ｎｍになるように蒸着し、次にＨＴ１を加熱して膜厚１５ｎｍになるように蒸着して２層からなる正孔注入輸送層を形成した。次に、ＥＢ１を加熱して膜厚１５ｎｍになるように蒸着して電子阻止層を形成した。次に、ホストとしてＥＭＨ１、アシスティングドーパントとしてＡＤ３およびエミッティングドーパントとして化合物（１−３１３）を同時に加熱して膜厚２０ｎｍになるように共蒸着して発光層を形成した。ホスト、アシスティングドーパントおよびエミッティングドーパントの質量比がおよそ９０対９対１になるように蒸着速度を調節した。次にＥＴ１を加熱して３０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成した。以上の各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒とした。その後、ＬｉＦを加熱して膜厚１ｎｍになるように０．０１〜０．１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、アルミニウムを加熱して膜厚１００ｎｍになるように蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。このとき、アルミニウムの蒸着速度は１ｎｍ〜１０ｎｍになるように調節した。
ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２０ｎｍおよび半値幅１９ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は２７．０％であり、高い量子効率であった。
＜実施例７＞
＜構成Ａ：ホスト化合物をＥＭＨ１、アシスティングドーパントをＡＤ４、エミテッィングドーパントを化合物（１−３１３）とした素子＞
アシスティングドーパントをＡＤ４に変更した以外は実施例６と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２２ｎｍおよび半値幅２０ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は２４．４％であり、高い量子効率であった。
＜実施例８＞
＜構成Ａ：ホスト化合物をＥＭＨ１、アシスティングドーパントをＡＤ５、エミテッィングドーパントを化合物（１−３１３）とした素子＞
アシスティングドーパントをＡＤ５に変更した以外は実施例６と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５１８ｎｍおよび半値幅１７ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は２２．３％であり、高い量子効率であった。
＜実施例９＞
＜構成Ａ：ホスト化合物をＥＭＨ１、アシスティングドーパントをＡＤ６、エミテッィングドーパントを化合物（１−３１３）とした素子＞
アシスティングドーパントをＡＤ６に変更した以外は実施例６と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２４ｎｍおよび半値幅２２ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は２３．５％であり、高い量子効率であった。
＜実施例１０＞
＜構成Ａ：ホスト化合物をＥＭＨ１、アシスティングドーパントをＡＤ７、エミテッィングドーパントを化合物（１−３１３）とした素子＞
アシスティングドーパントをＡＤ７に変更した以外は実施例６と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２５ｎｍおよび半値幅２４ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は２２．０％であり、高い量子効率であった。
＜実施例１１＞
＜構成Ａ：ホスト化合物をＥＭＨ１、アシスティングドーパントをＡＤ８、エミテッィングドーパントを化合物（１−３１３）とした素子＞
アシスティングドーパントをＡＤ８に変更した以外は実施例６と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２０ｎｍおよび半値幅２０ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は２２．６％であり、高い量子効率であった。
＜実施例１２＞
＜構成Ａ：ホスト化合物をＥＭＨ３、アシスティングドーパントをＡＤ３、エミテッィングドーパントを化合物（１−３１３）とした素子＞
ホスト化合物をＥＭＨ３に変更した以外は実施例６と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２３ｎｍおよび半値幅２５ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は１９．０％であり、高い量子効率であった。
＜実施例１３＞
＜構成Ａ：ホスト化合物をＥＭＨ４、アシスティングドーパントをＡＤ３、エミテッィングドーパントを化合物（１−３１３）とした素子＞
ホスト化合物をＥＭＨ４に変更した以外は実施例６と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５２３ｎｍおよび半値幅２２ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は２３．２％であり、高い量子効率であった。
＜実施例１４＞
＜構成Ａ：ホスト化合物をＥＭＨ５、アシスティングドーパントをＡＤ３、エミテッィングドーパントを化合物（１−３１３）とした素子＞
ホスト化合物をＥＭＨ５に変更した以外は実施例６と同様の手順および構成にてＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度、色度および外部量子効率を測定した。１００ｃｄ／ｍ2発光時の発光スペクトルはピーク波長５１９ｎｍおよび半値幅１９ｎｍであり、緑色の発光が見られた。また、１００ｃｄ／ｍ2発光時の外部量子効率は２２．０％であり、高い量子効率であった。
このように発明の化合物は、アシスティングドーパントを用いることで非常に半値幅の狭い高効率な緑色発光が可能である。これをディスプレイに適用する場合に、高効率で高色純度な緑色発光が実現できることを意味する。本発明の実施例としてアシスティングドーパントを用いたものを記載したが、例えば、九州大学の安達および中野谷らにより報告された (Adv. Mater. 2020, 1906614) エキシプレックスホストをアシスティングドーパントの代わりに用いることもできる。
＜＜塗布型（発光層）有機ＥＬ素子の作製と評価＞＞
＜合成例：高分子ホスト化合物：ＳＰＨ−１０１の合成＞
国際公開第２０１５／００８８５１号に記載の方法に従い、ＳＰＨ−１０１を合成した。Ｍ１の隣にＭ２またはＭ３が結合した共重合体が得られ、仕込み比より各ユニットは５０：２６：２４（モル比）である。
Figure 2021063067
 式中、Ｍｅはメチル、Ｂｐｉｎはピナコラートボリルであり、＊は各ユニットの結合位置を示す。なお、末端の＊では水素またはアリールに結合している。
＜合成例：高分子正孔輸送化合物：ＸＬＰ−１０１の合成＞
特開２０１８−６１０２８号公報に記載の方法に従い、ＸＬＰ−１０１を合成した。Ｍ４、Ｍ５およびＭ６が結合した共重合体が得られた。仕込み比より各ユニットは４０：１０：５０（モル比）である。
Figure 2021063067
 式中、Ｂｐｉｎはピナコラートボリルであり、＊は各ユニットの結合位置を示す。なお、末端の＊では水素またはアリールに結合している。
＜ＸＬＰ−１０１溶液の調製＞
キシレンにＸＬＰ−１０１を溶解させ、０．６ｗｔ％ＸＬＰ−１０１溶液を調製した。
＜発光層形成用組成物の調製＞
実施例Ｆ−１に係る発光層形成用組成物を調製できる。組成物の調製に用いた化合物を以下に示す。
＜実施例Ｆ−１＞
下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物を調製する。
化合物（１−３１３） ０．０２ 質量％
化合物（ＡＤ３） ０．１８ 質量％
ＳＰＨ−１０１ １．８０ 質量％
キシレン ６９．００ 質量％
デカリン ２９．００ 質量％
調製した発光層形成用組成物をガラス基板にスピンコートし、減圧加熱乾燥することによって、膜欠陥がなく平滑性に優れた塗布膜が得られる。
＜有機ＥＬ素子の作製＞
実施例S-1および実施例S-2に架橋性正孔輸送材料を用いた有機ＥＬ素子の作製方法を、実施例S-3に直交溶媒系を用いた有機ＥＬ素子の作製方法を示した。作製する有機ＥＬ素子における各層の材料構成を表４に示す。
Figure 2021063067
表４における、「ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ」、「ＯＴＰＤ」、「ＰＣｚ」、「ＥＴ４」の構造を以下に示す。
Figure 2021063067
＜ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液＞
市販のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液（Ｃｌｅｖｉｏｓ（ＴＭ） Ｐ ＶＰ ＡＩ４０８３、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの水分散液、Ｈｅｒａｅｕｓ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ社製）を用いる。
＜ＯＴＰＤ溶液の調製＞
ＯＴＰＤ（ＬＴ−Ｎ１５９、Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐ社製）およびＩＫ−２（光カチオン重合開始剤、サンアプロ社製）をトルエンに溶解させ、ＯＴＰＤ濃度０．７ｗｔ％、ＩＫ−２濃度０．００７ｗｔ％のＯＴＰＤ溶液を調製する。
＜ＰＣｚ溶液の調製＞
ＰＣｚ（ポリビニルカルバゾール）をジクロロベンゼンに溶解させ、０．７ｗｔ％ＰＣｚ溶液を調製した。
＜実施例Ｓ−１＞
ＩＴＯが１５０ｎｍの厚さに蒸着されたガラス基板上に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液をスピンコートし、２００℃のホットプレート上で１時間焼成し、膜厚４０ｎｍのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ膜を成膜する（正孔注入層）。次いで、ＯＴＰＤ溶液をスピンコートし、８０℃のホットプレート上で１０分間乾燥する。露光機で露光強度１００ｍＪ／ｃｍ2で露光し、１００℃のホットプレート上で１時間焼成することで、膜厚３０ｎｍの溶液に不溶なＯＴＰＤ膜を成膜する（正孔輸送層）。次いで、実施例Ｆ−１の発光層形成用組成物をスピンコートし、１２０℃のホットプレート上で１時間焼成することで、膜厚２０ｎｍの発光層を成膜する。
作製した多層膜を市販の蒸着装置（昭和真空（株）製）の基板ホルダーに固定し、ＥＴ１を入れたモリブデン製蒸着用ボート、ＬｉＦを入れたモリブデン製蒸着用ボート、アルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着する。真空槽を５×１０-4Ｐａまで減圧した後、ＥＴ１が入った蒸着用ボートを加熱して膜厚３０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成する。電子輸送層を形成する際の蒸着速度は１ｎｍ／秒とする。その後、ＬｉＦが入った蒸着用ボートを加熱して膜厚１ｎｍになるように０．０１〜０．１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着する。次いで、アルミニウムの入ったボートを加熱して膜厚１００ｎｍになるように蒸着して陰極を形成する。このようにして有機ＥＬ素子を得る。
＜実施例Ｓ−２＞
ＩＴＯが１５０ｎｍの厚さに蒸着されたガラス基板上に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液をスピンコートし、２００℃のホットプレート上で１時間焼成し、膜厚４０ｎｍのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ膜を成膜する（正孔注入層）。次いで、ＸＬＰ−１０１溶液をスピンコートし、８０℃のホットプレート上で１０分間乾燥し、次いで、１８０℃のホットプレート上で１時間焼成することで、膜厚３０ｎｍの溶液に不溶なＸＬＰ−１０１膜を成膜する（正孔輸送層）。次いで、実施例Ｆ−１の発光層形成用組成物をスピンコートし、１２０℃のホットプレート上で１時間焼成することで、膜厚２０ｎｍの発光層を成膜する。
作製した多層膜を用いて、実施例Ｓ−１と同様の手順で電子輸送層および陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得る。
＜実施例Ｓ−３＞
ＩＴＯが１５０ｎｍの厚さに蒸着されたガラス基板上に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液をスピンコートし、２００℃のホットプレート上で１時間焼成し、膜厚４０ｎｍのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ膜を成膜する（正孔注入層）。次いで、ＰＣｚ溶液をスピンコートし、８０℃のホットプレート上で１０分間乾燥し、次いで、１００℃のホットプレート上で１時間焼成することで、膜厚３０ｎｍの発光層形成用組成物に不溶なＰＣｚ膜を成膜する（正孔輸送層）。次いで、実施例Ｆ−１の発光層形成用組成物をスピンコートし、１２０℃のホットプレート上で１時間焼成することで、膜厚２０ｎｍの発光層を成膜する。
作製した多層膜を用いて、実施例Ｓ−１と同様の手順で電子輸送層および陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得る。
本発明では、新規な多環芳香族化合物を提供することで、有機ＥＬ素子用材料の選択肢を増やすことができる。また、新規な多環芳香族化合物を有機電界発光素子用材料として用いることで、優れた有機ＥＬ素子、それを備えた表示装置およびそれを備えた照明装置などを提供することができる。
１００ 有機電界発光素子
１０１ 基板
１０２ 陽極
１０３ 正孔注入層
１０４ 正孔輸送層
１０５ 発光層
１０６ 電子輸送層
１０７ 電子注入層
１０８ 陰極
１１０ 基板
１２０ 電極
１３０ 塗膜
１４０ 塗膜
１５０ 発光層
２００ バンク
３００ インクジェットヘッド
３１０ インクの液滴

Claims (20)

  1. 下記式（１）で表される多環芳香族化合物；
    Figure 2021063067
     式（１）中、
    Ａ環およびＣ環は、それぞれ独立して、置換基を有するアリール環または置換基を有するヘテロアリール環であり、
    Ｂ環およびＤ環は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアリール環または置換基を有していてもよいヘテロアリール環であり、
    Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたは置換されていてもよいアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環および／またはＤ環と結合していてもよく、
    前記＞ＣＲ2のＲは、水素、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されてもよいシクロアルキルまたは置換されていてもよいアルキルであり、また、前記＞ＣＲ2のＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環および／またはＤ環と結合していてもよく、
    Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキル、炭素数３〜１２のシクロアルキル、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリール、ジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数６〜１２のアリール）、シアノ、またはハロゲンであり、
    式（１）で表される化合物における、アリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも１つは、少なくとも１つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも１つの−ＣＨ2−は−Ｏ−で置換されていてもよく、
    式（１）で表される化合物における少なくとも１つの水素は重水素で置換されていてもよい。
  2. Ａ環は、１つの置換基Ｚ1を有するアリール環もしくは１つの置換基Ｚ1を有するヘテロアリール環であるか、または、１つの置換基Ｚ1を有するアリール環もしくは１つの置換基Ｚ1を有するヘテロアリール環におけるＺ1が単結合もしくは連結基によりＺ1が結合するアリール環またはヘテロアリール環に結合した構造を有し、
    Ｃ環は、１つの置換基Ｚ2を有するアリール環もしくは１つの置換基Ｚ2を有するヘテロアリール環であるか、または、１つの置換基Ｚ2を有するアリール環もしくは１つの置換基Ｚ2を有するヘテロアリール環におけるＺ2が単結合もしくは連結基によりＺ2が結合するアリール環もしくはヘテロアリール環に結合した構造を有し、
    Ｚ1およびＺ2は、それぞれ独立して、以下いずれかの基であり：
    アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリール；
    アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリール；
    アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいジアリールアミノ（２つのアリールは、互いに結合していてもよい）；
    アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ；
    アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ；
    アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアルキル；
    アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいシクロアルキル；
    アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールオキシ；
    アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールオキシ；
    アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールチオ；
    アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキル置換シリル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールチオ；
    シアノ；または
    ハロゲン、
    Ｂ環およびＤ環は、それぞれ独立して、アルキル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいアリール環またはアルキル、シアノ、もしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリール環であり、
    Ａ環およびＢ環は、Ｂ、Ｘ1およびＸ2から構成される式（１）左の縮合２環構造と結合を共有する５員環または６員環を有し、Ｃ環およびＤ環はＢ、Ｘ3およびＸ4から構成される式（１）右の縮合２環構造と結合を共有する５員環または６員環を有し、
    Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立して、水素、シアノ、もしくはハロゲンである、
    請求項１に記載の多環芳香族化合物。
  3. 下記式（２）で表される、請求項１に記載の多環芳香族化合物；
    Figure 2021063067
     式（２）中、
    Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立して、水素、または置換基群Ｘから選択される置換基であり、Ｒ5〜Ｒ7およびＲ10〜Ｒ12のうちの隣接する基同士が結合してｂ環および／またはｄ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、
    形成された環における少なくとも１つの水素は置換基群Ｘから選択される置換基で置換されていてもよく；
    置換基群Ｘ：
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリール；
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリール；
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいジアリールアミノ（２つのアリールは、互いに結合していてもよい）；
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ；
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ；
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアルキル；
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいシクロアルキル；
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアルコキシ；
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールオキシ；
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールオキシ；
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールチオ；
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールチオ；
    アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアルキル置換シリル；
    シアノ；および
    ハロゲン、
    Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、
    前記＞Ｎ−Ｒおよび前記＞ＣＲ2のＲはそれぞれ独立して以下いずれかの基であり：
    炭素数１〜６のアルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数６〜１２のアリール；
    炭素数１〜６のアルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数２〜１５のヘテロアリール；
    炭素数１〜６のアルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数３〜１２のシクロアルキル；または
    シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数１〜６のアルキル、
    前記＞Ｎ−Ｒおよび前記＞ＣＲ2のＲは、連結基または単結合によりａ環、ｂ環、ｃ環および／またはｄ環と結合していてもよく、
    Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキル、炭素数６〜１２のアリール、シアノまたはハロゲンであり、
    Ｚ1およびＺ2は、それぞれ独立して以下いずれかの基であり：
    アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリール；
    アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリール；
    アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいジアリールアミノ；
    アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ；
    アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ；
    アリール、ヘテロアリール、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアルキル；
    アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいシクロアルキル；
    アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールオキシ；
    アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールオキシ；
    アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいアリールチオ；
    アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリールチオ；
    シアノ；または
    ハロゲン、
    Ｚ1は、Ｒ3および／またはＲ4と結合して環を形成していてもよく、このとき、Ｒ3および／またはＲ4はホウ素を示していてもよく、ジアリールアミノの２つのアリールが結合していてもよく、
    Ｚ2は、Ｒ8および／またはＲ9と結合して環を形成していてもよく、このとき、Ｒ8および／またはＲ9はホウ素を示していてもよく、ジアリールアミノの２つのアリールが結合していてもよく、
    式（２）で表される化合物における少なくとも１つの水素は重水素で置換されていてもよい。
  4. Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4の少なくとも１つが＞Ｎ−Ｒである請求項３に記載の多環芳香族化合物。
  5. ＞Ｎ−ＲのＲが、炭素数１〜６のアルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、またはシアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキルである請求項３または４に記載の多環芳香族化合物。
  6. Ｒ1およびＲ2がいずれも水素である請求項３〜５のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物。
  7. Ｒ3、Ｒ4、Ｒ8、およびＲ9がいずれも水素である請求項３〜６のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物。
  8. Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4がいずれも＞Ｎ−Ｒであり、
    ＞Ｎ−ＲのＲが、炭素数１〜６のアルキル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリールであり、
    Ｚ1およびＺ2が、いずれもアリール、ヘテロアリール、アルキル、アルキル置換シリル、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよいジアリールアミノであり、
    Ｚ1とＸ1もしくはＸ2中の＞Ｎ−ＲのＲとがＲ3またはＲ4であるホウ素を連結基としてａ環と結合し、
    Ｚ2とＸ3もしくはＸ4中の＞Ｎ−ＲのＲとがＲ8またはＲ9であるホウ素を連結基としてｃ環と結合している請求項３〜６のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物。
  9. Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ10、Ｒ11およびＲ12が、それぞれ独立して、水素、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール、シアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数３〜１２のシクロアルキル、またはシアノもしくはハロゲンで置換されていてもよい炭素数１〜６のアルキルである請求項３〜８のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物。
  10. 式（１−３０７）、式（１−３１３）、式（１−３２１）、または式（１−３３１）で表される、請求項１に記載の多環芳香族化合物；
    Figure 2021063067
     式中、Ｍｅはメチル、ｔＢｕはｔ−ブチルである。
  11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物を含有する、緑色発光材料。
  12. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物を含有する、有機デバイス用材料。
  13. 前記有機デバイス用材料は、有機電界発光素子用材料、有機電界効果トランジスタ用材料または有機薄膜太陽電池用材料である、請求項１２に記載の有機デバイス用材料。
  14. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物を含有する、有機電界発光素子の発光層を形成するための発光層用材料。
  15. 陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に配置され、請求項１４に記載の発光層用材料を含有する発光層とを有する、有機電界発光素子。
  16. 前記発光層はさらに下記式（３）で表される化合物、下記式（４）で表される化合物および下記式（５）で表される化合物からなる群より選択される1つ以上の化合物を含有する、請求項１５に記載の有機電界発光素子；
    Figure 2021063067
     式（３）中、Ｌ1は炭素数６〜２４のアリーレンであり、
    式（４）中、Ｌ2およびＬ3は、それぞれ独立して、炭素数６〜３０のアリールまたは炭素数２〜３０のヘテロアリールであり、
    式（５）中、Ｌ4、Ｌ5およびＬ6は、それぞれ独立して、炭素数６〜３０のアリールまたは炭素数２〜３０のヘテロアリールであり、
    上記各式で表される化合物における少なくとも１つの水素は、炭素数１〜６のアルキル、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
  17. 前記陰極と該発光層との間に配置される電子輸送層および／または電子注入層を有し、該電子輸送層および電子注入層の少なくとも１つは、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、ＢＯ系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、アリールニトリル誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリノール系金属錯体、チアゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、シロール誘導体およびアゾリン誘導体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、請求項１５または１６に記載の有機電界発光素子。
  18. 前記電子輸送層および／または電子注入層が、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも１つを含有する、請求項１７に記載の有機電界発光素子。
  19. 請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を備えた表示装置。
  20. 請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を備えた照明装置。
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