JP2023007515A - 発光材料、有機発光素子および化合物 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光効率が良好な発光材料を提供する。【解決手段】ナフトトリアゾール構造およびナフトトリアジン構造の少なくとも一方を含む化合物からなる発光材料。前記化合物の分子内にナフトトリアゾール構造またはナフトトリアジン構造を１つだけ含む、発光材料。前記化合物の分子内にナフトトリアゾール構造またはナフトトリアジン構造を複数個含む、発光材料。複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合していて、前記ナフトトリアゾール構造のナフタレン環が前記連結基に結合している、発光材料。複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合していて、前記ナフトトリアゾール構造のトリアゾールを構成する１つの窒素原子が前記連結基に結合している、発光材料。２つのナフトトリアゾール構造が１つの連結基を介して互いに結合している、発光材料。【選択図】図２
Description
本発明は、発光材料として有用な化合物、および、その発光材料を用いた有機発光素子に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子などの有機発光素子の特性をより改善すべく、特性に優れた発光材料を提供するための研究開発が盛んに行われている。
例えば、通常の蛍光発光材料を室温下で電流励起すると、スピン統計則にしたがって一重項励起子と三重項励起子が２５：７５の確率で生成し、このうち一重項励起子は蛍光放射を伴って失活（輻射失活）し、基底一重項状態へ戻る。一方、三重項励起子は、基底一重項状態への遷移がスピン禁制遷移であるために、光を放射する前に、熱を放出して無輻射失活してしまう。そのため、通常の蛍光発光材料は、生成確率が高い三重項励起子のエネルギーを発光に有効利用することができず、発光効率の向上に限界があった。
そこで、近年、三重項励起子のエネルギーも発光に利用できる熱活性型の遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料）が開発されている（例えば、非特許文献１、２参照）。従来の遅延蛍光材料は、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ΔＥＳＴが小さくなるように設計されており、これにより、熱エネルギーを吸収して最低励起三重項状態から最低励起一重項状態へ容易に逆項間交差し、その最低励起一重項状態からの輻射失活により蛍光を放射する。この逆項間交差を介した経路により、遅延蛍光材料では、生成確率が高い三重項励起子のエネルギーも間接的に蛍光発光に利用することができるため、通常の蛍光発光材料に比べて格段に高い発光効率を発揮することになる。
こうした遅延蛍光材料としては、電子供与性のドナー部と電子受容性のアクセプター部を有する、ドナー・アクセプター型化合物が一般的である。ドナー・アクセプター型分子では、ＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）とＬＵＭＯ（Lowest Unoccupied Molecular Orbital）が空間的に分離していることにより、ＨＯＭＯとＬＵＭＯの交換相互作用が小さくなり、最低励起三重項エネルギー準位ＥＴ１の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１とのエネルギー差ΔＥＳＴが小さくなる。そのため、ドナー・アクセプター型化合物は逆項間交差を起こし易く、遅延蛍光材料として有用であるとされている。
例えば、通常の蛍光発光材料を室温下で電流励起すると、スピン統計則にしたがって一重項励起子と三重項励起子が２５：７５の確率で生成し、このうち一重項励起子は蛍光放射を伴って失活（輻射失活）し、基底一重項状態へ戻る。一方、三重項励起子は、基底一重項状態への遷移がスピン禁制遷移であるために、光を放射する前に、熱を放出して無輻射失活してしまう。そのため、通常の蛍光発光材料は、生成確率が高い三重項励起子のエネルギーを発光に有効利用することができず、発光効率の向上に限界があった。
そこで、近年、三重項励起子のエネルギーも発光に利用できる熱活性型の遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料）が開発されている（例えば、非特許文献１、２参照）。従来の遅延蛍光材料は、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ΔＥＳＴが小さくなるように設計されており、これにより、熱エネルギーを吸収して最低励起三重項状態から最低励起一重項状態へ容易に逆項間交差し、その最低励起一重項状態からの輻射失活により蛍光を放射する。この逆項間交差を介した経路により、遅延蛍光材料では、生成確率が高い三重項励起子のエネルギーも間接的に蛍光発光に利用することができるため、通常の蛍光発光材料に比べて格段に高い発光効率を発揮することになる。
こうした遅延蛍光材料としては、電子供与性のドナー部と電子受容性のアクセプター部を有する、ドナー・アクセプター型化合物が一般的である。ドナー・アクセプター型分子では、ＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）とＬＵＭＯ（Lowest Unoccupied Molecular Orbital）が空間的に分離していることにより、ＨＯＭＯとＬＵＭＯの交換相互作用が小さくなり、最低励起三重項エネルギー準位ＥＴ１の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１とのエネルギー差ΔＥＳＴが小さくなる。そのため、ドナー・アクセプター型化合物は逆項間交差を起こし易く、遅延蛍光材料として有用であるとされている。
C. Adachi, Jpn. J. Appl. Phys. 53, 060101 (2014).
A. Endo et al., Adv. Mater., 21, 4802 (2009).
上記のように、遅延蛍光材料としては、ＨＯＭＯとＬＵＭＯが空間的に分離したドナー・アクセプター型化合物が一般的である。しかし、ＨＯＭＯとＬＵＭＯを空間的に分離することは、言い換えればＨＯＭＯとＬＵＭＯの重なりが小さくなることを意味しており、そうすると、今度は振電相互作用定数が大きくなって振動緩和が大きくなり無輻射過程が十分に抑制できない結果、発光効率が低くなるという不都合が生じる。したがって、ドナー・アクセプター化合物は、原理的に振動緩和を抑制して発光効率を改善することが難しいという、課題がある。また、ドナー・アクセプター型化合物は、蛍光スペクトルの線幅が大きくて、特に深青色発光が困難であるという制約もある。
そこで本発明者らは、これらの課題に対処できる新たな発光材料を提供することを目的として鋭意検討を進めた。
上記の課題を解決するために、本発明者らが様々な化合物について分子の振動解析を行った結果、特にナフトトリアゾール構造やナフトトリアジン構造を含む化合物群に無輻射過程が抑制される傾向があることを見出した。そして、その化合物群に含まれる化合物の発光特性を評価したところ、蛍光スペクトルの線幅が狭く、良好な発光効率を示すとの知見を得た。本発明は、こうした知見に基づいて提案されたものであり、具体的に以下の構成を有する。
［１］ ナフトトリアゾール構造およびナフトトリアジン構造の少なくとも一方を含む化合物からなる発光材料。
［２］ 前記化合物の分子内にナフトトリアゾール構造またはナフトトリアジン構造を１つだけ含む、［１］に記載の発光材料。
［３］ 前記化合物の分子内にナフトトリアゾール構造またはナフトトリアジン構造を複数個含む、［１］に記載の発光材料。
［４］ 複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合していて、前記ナフトトリアゾール構造のナフタレン環が前記連結基に結合している、［３］に記載の発光材料。
［５］ 複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合していて、前記ナフトトリアゾール構造のトリアゾールを構成する１つの窒素原子が前記連結基に結合している、［３］に記載の発光材料。
［６］ ２つのナフトトリアゾール構造が１つの連結基を介して互いに結合している、［４］または［５］に記載の発光材料。
［７］ 複数のナフトトリアジン構造が連結基を介して互いに結合していて、前記ナフトトリアジン構造のナフタレン環が前記連結基に結合している、［３］に記載の発光材料。
［８］ 複数のナフトトリアジン構造が連結基を介して互いに結合していて、前記ナフトトリアジン構造のトリアジンを構成する１つの窒素原子が前記連結基に結合している、［３］に記載の発光材料。
［９］ ２つのナフトトリアジン構造が１つの連結基を介して互いに結合している、［７］または［８］に記載の発光材料。
［１０］ 前記化合物が下記一般式（１）～（６）のいずれかで表される、［１］に記載の発光材料。
［一般式（１）～（６）において、Ｒ１～Ｒ７、Ｒ１１～Ｒ１７、Ｒ２１～Ｒ２７、Ｒ３１～Ｒ３７、Ｒ４１～Ｒ４７、Ｒ５１～Ｒ５７は、各々独立に水素原子または置換基を表す。あるいは、Ｒ１～Ｒ７のうちのいずれか１つは１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ１１～Ｒ１７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ２１～Ｒ２７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ３１～Ｒ３７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ４１～Ｒ４７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（５）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ５１～Ｒ５７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（６）で表される基が結合した多量体形成基を表す。］
［１１］ 前記化合物が一般式（１）で表される、［１０］に記載の発光材料。
［１２］ Ｒ１～Ｒ７のうちのいずれか１つは１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［１１］に記載の発光材料。
［１３］ Ｒ７が１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基である、［１１］に記載の発光座材料。
［１４］ Ｒ１が置換もしくは無置換のアリール基である、［１３］に記載の発光材料。
［１５］ Ｒ２およびＲ６の少なくとも１つがシアノ基である、［１３］または［１４］に記載の発光材料。
［１６］ 前記化合物が前記一般式（２）で表される、［１０］に記載の発光材料。
［１７］ Ｒ１１～Ｒ１７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［１６］に記載の発光材料。
［１８］ 前記化合物が前記一般式（３）で表される、［１０］に記載の発光材料。
［１９］ Ｒ２１～Ｒ２７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［１８］に記載の発光材料。
［２０］前記化合物が前記一般式（４）で表される、［１０］に記載の発光材料。
［２１］ Ｒ３１～Ｒ３７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［２０］に記載の発光材料。
［２２］前記化合物が前記一般式（５）で表される、［１０］に記載の発光材料。
［２３］ Ｒ４１～Ｒ４７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（５）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［２２］に記載の発光材料。
［２４］前記化合物が前記一般式（６）で表される、［１０］に記載の発光材料。
［２５］ Ｒ５１～Ｒ５７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（６）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［２４］に記載の発光材料。
［２６］ 前記多量体形成基が一般式（７）～（８）のいずれかで表される構造を有する、［１０］に記載の発光材料。
［一般式（７）～（９）において、Ｒ６１～Ｒ６６のうちの１～５個は各々独立に一般式（１）～（６）のいずれかで表される基を表し、Ｒ７１～Ｒ７８のうちの１～５個は各々独立に一般式（１）～（６）のいずれかで表される基を表し、Ｒ８１～Ｒ９０のうちの１～５個は各々独立に一般式（１）～（６）のいずれかで表される基を表し、Ｒ６１～Ｒ６６、Ｒ７１～Ｒ７８、Ｒ８１～Ｒ９０の残りは、各々独立に水素原子または置換基を表す。］
［２７］ ［１］～［２６］のいずれか１項に記載の発光材料を含む有機発光素子。
［２８］ 有機エレクトロルミネッセンス素子である、［２７］に記載の有機発光素子。
［２９］ 前記一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物。
［３０］ Ｒ１～Ｒ７のうちのいずれか１つは１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ１１～Ｒ１７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ２１～Ｒ２７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ３１～Ｒ３７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ４１～Ｒ４７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（５）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ５１～Ｒ５７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（６）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［２９］に記載の化合物。
［２］ 前記化合物の分子内にナフトトリアゾール構造またはナフトトリアジン構造を１つだけ含む、［１］に記載の発光材料。
［３］ 前記化合物の分子内にナフトトリアゾール構造またはナフトトリアジン構造を複数個含む、［１］に記載の発光材料。
［４］ 複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合していて、前記ナフトトリアゾール構造のナフタレン環が前記連結基に結合している、［３］に記載の発光材料。
［５］ 複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合していて、前記ナフトトリアゾール構造のトリアゾールを構成する１つの窒素原子が前記連結基に結合している、［３］に記載の発光材料。
［６］ ２つのナフトトリアゾール構造が１つの連結基を介して互いに結合している、［４］または［５］に記載の発光材料。
［７］ 複数のナフトトリアジン構造が連結基を介して互いに結合していて、前記ナフトトリアジン構造のナフタレン環が前記連結基に結合している、［３］に記載の発光材料。
［８］ 複数のナフトトリアジン構造が連結基を介して互いに結合していて、前記ナフトトリアジン構造のトリアジンを構成する１つの窒素原子が前記連結基に結合している、［３］に記載の発光材料。
［９］ ２つのナフトトリアジン構造が１つの連結基を介して互いに結合している、［７］または［８］に記載の発光材料。
［１０］ 前記化合物が下記一般式（１）～（６）のいずれかで表される、［１］に記載の発光材料。
［１１］ 前記化合物が一般式（１）で表される、［１０］に記載の発光材料。
［１２］ Ｒ１～Ｒ７のうちのいずれか１つは１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［１１］に記載の発光材料。
［１３］ Ｒ７が１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基である、［１１］に記載の発光座材料。
［１４］ Ｒ１が置換もしくは無置換のアリール基である、［１３］に記載の発光材料。
［１５］ Ｒ２およびＲ６の少なくとも１つがシアノ基である、［１３］または［１４］に記載の発光材料。
［１６］ 前記化合物が前記一般式（２）で表される、［１０］に記載の発光材料。
［１７］ Ｒ１１～Ｒ１７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［１６］に記載の発光材料。
［１８］ 前記化合物が前記一般式（３）で表される、［１０］に記載の発光材料。
［１９］ Ｒ２１～Ｒ２７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［１８］に記載の発光材料。
［２０］前記化合物が前記一般式（４）で表される、［１０］に記載の発光材料。
［２１］ Ｒ３１～Ｒ３７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［２０］に記載の発光材料。
［２２］前記化合物が前記一般式（５）で表される、［１０］に記載の発光材料。
［２３］ Ｒ４１～Ｒ４７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（５）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［２２］に記載の発光材料。
［２４］前記化合物が前記一般式（６）で表される、［１０］に記載の発光材料。
［２５］ Ｒ５１～Ｒ５７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（６）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［２４］に記載の発光材料。
［２６］ 前記多量体形成基が一般式（７）～（８）のいずれかで表される構造を有する、［１０］に記載の発光材料。
［２７］ ［１］～［２６］のいずれか１項に記載の発光材料を含む有機発光素子。
［２８］ 有機エレクトロルミネッセンス素子である、［２７］に記載の有機発光素子。
［２９］ 前記一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物。
［３０］ Ｒ１～Ｒ７のうちのいずれか１つは１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ１１～Ｒ１７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ２１～Ｒ２７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ３１～Ｒ３７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ４１～Ｒ４７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（５）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ５１～Ｒ５７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（６）で表される基が結合した多量体形成基を表す、［２９］に記載の化合物。
本発明によれば、発光効率が良好な新たな発光材料を提供することができる。
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及び上限値として含む範囲を意味する。また、本発明に用いられる化合物の分子内に存在する水素原子の同位体種は特に限定されず、例えば分子内の水素原子がすべて１Ｈであってもよいし、一部または全部が２Ｈ（デューテリウムＤ）であってもよい。
＜発光材料＞
本発明の発光材料は、ナフトトリアゾール構造およびナフトトリアジン構造の少なくとも一方を含む化合物からなるものである。
ナフトトリアゾール構造は、ナフタレン環とトリアゾール環とが１辺を共有して縮合した構造を有する縮合複素多環構造である。ナフトトリアゾール構造を構成するナフタレン環およびトリアゾール環は、その水素原子の少なくとも１つが置換基で置換されていてもよい。
ナフトトリアジン構造は、ナフタレン環と１，２，３－トリアジン環とが隣接する２辺を共有して縮合した構造を有する縮合複素多環構造である。、ナフトトリアジン環を構成するナフタレン環および１，２，３－トリアジン環は、その水素原子の少なくとも１つが置換基で置換されていてもよい。
本発明の発光材料は、ナフトトリアゾール構造およびナフトトリアジン構造の少なくとも一方を含む化合物からなるものである。
ナフトトリアゾール構造は、ナフタレン環とトリアゾール環とが１辺を共有して縮合した構造を有する縮合複素多環構造である。ナフトトリアゾール構造を構成するナフタレン環およびトリアゾール環は、その水素原子の少なくとも１つが置換基で置換されていてもよい。
ナフトトリアジン構造は、ナフタレン環と１，２，３－トリアジン環とが隣接する２辺を共有して縮合した構造を有する縮合複素多環構造である。、ナフトトリアジン環を構成するナフタレン環および１，２，３－トリアジン環は、その水素原子の少なくとも１つが置換基で置換されていてもよい。
発光材料は、その化合物の分子内にナフトトリアゾール構造を１つだけ含んでいてもよいし、その分子内にナフトトリアゾール構造を複数個含んでいてもよい。また、発光材料は、その化合物の分子内にナフトトリアジン構造を１つだけ含んでいてもよいし、その分子内にナフトトリアジン構造を複数個含んでいてもよい。また、発光材料は、ナフトトリアゾール構造とナフトトリアジン構造の両方を分子内に含んでいてもよい。
発光材料を構成する化合物が、その分子内に複数のナフトトリアゾール構造を含む場合、ナフトトリアゾール構造の数は特に制限されないが、１つの分子に対して２～８個であることが好ましく、２～６個であることがより好ましく、２～４個であることがさらに好ましく、２個であることが特に好ましい。ここで、分子内に含まれる複数のナフトトリアゾール構造は単結合で互いに結合していても、連結基を介して互いに結合していてもよく、１辺以上を共有して互いに縮合していてもよいが、連結基を介して互いに結合していることが好ましい。
複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合している場合、連結基との結合に供されるナフトトリアゾール構造の部位は特に限定されない。例えば、ナフトトリアゾール構造のナフタレン環が連結基に結合していてもよいし、トリアゾール環を構成する１つの窒素原子が連結基に結合していてもよい。
複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合している構造において、隣り合う２つのナフトトリアゾール構造の間に存在する連結基の数は１つであっても複数個であってもよい。具体的には、その連結基の数は、１～８個であることが好ましく、１～６個であることがより好ましく、１～４個であることがさらに好ましく、１個であることが最も好ましい。複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合している構造の好ましい例として、２つのナフトトリアゾール構造を有し、その２つのトリアゾール構造が１つの連結基を介して互いに結合している構造を挙げることができる。
発光材料を構成する化合物が、その分子内にナフトトリアジン構造を複数個含む場合のナフトトリアジン構造の数およびナフトトリアジン構造同士の結合態様、複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合している場合の連結基の数の説明と好ましい範囲、具体例については、上記の分子内にナフトトリアゾール構造を複数個含む場合の対応する記載を「ナフトトリアゾール構造」を「ナフトトリアジン構造」、「トリアゾール環」を「１，２，３－トリアジン環」に読み替えて参照することができる。
複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合している場合、連結基との結合に供されるナフトトリアゾール構造の部位は特に限定されない。例えば、ナフトトリアゾール構造のナフタレン環が連結基に結合していてもよいし、トリアゾール環を構成する１つの窒素原子が連結基に結合していてもよい。
複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合している構造において、隣り合う２つのナフトトリアゾール構造の間に存在する連結基の数は１つであっても複数個であってもよい。具体的には、その連結基の数は、１～８個であることが好ましく、１～６個であることがより好ましく、１～４個であることがさらに好ましく、１個であることが最も好ましい。複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合している構造の好ましい例として、２つのナフトトリアゾール構造を有し、その２つのトリアゾール構造が１つの連結基を介して互いに結合している構造を挙げることができる。
発光材料を構成する化合物が、その分子内にナフトトリアジン構造を複数個含む場合のナフトトリアジン構造の数およびナフトトリアジン構造同士の結合態様、複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合している場合の連結基の数の説明と好ましい範囲、具体例については、上記の分子内にナフトトリアゾール構造を複数個含む場合の対応する記載を「ナフトトリアゾール構造」を「ナフトトリアジン構造」、「トリアゾール環」を「１，２，３－トリアジン環」に読み替えて参照することができる。
発光材料は、下記一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物からなることも好ましい。
一般式（１）～（６）において、Ｒ１～Ｒ７、Ｒ１１～Ｒ１７、Ｒ２１～Ｒ２７、Ｒ３１～Ｒ３７、Ｒ４１～Ｒ４７、Ｒ５１～Ｒ５７は、各々独立に水素原子または置換基を表す。置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基、または炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリールオキシ基、アミノ基を例示することができる。あるいは、Ｒ１～Ｒ７のうちのいずれか１つは１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ１１～Ｒ１７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ２１～Ｒ２７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ３１～Ｒ３７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ４１～Ｒ４７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（５）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ５１～Ｒ５７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（６）で表される基が結合した多量体形成基を表す。Ｒ１～Ｒ７、Ｒ１１～Ｒ１７、Ｒ２１～Ｒ２７、Ｒ３１～Ｒ３７、Ｒ４１～Ｒ４７、Ｒ５１～Ｒ５７は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
Ｒ１～Ｒ７、Ｒ１１～Ｒ１７、Ｒ２１～Ｒ２７、Ｒ３１～Ｒ３７、Ｒ４１～Ｒ４７、Ｒ５１～Ｒ５７において、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができる。
アルキル基およびアルコキシ基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。アルキル基およびアルコキシ基の炭素数は１～２０であり、好ましくは１～１０であり、より好ましくは１～６である。例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ヘキシル基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ｎ－ヘキソキシ基などを例示することができる。アルキル基およびアルコキシ基は置換基で置換されていてもよい。アルキル基およびアルコキシ基の置換基の好ましい例として、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数２～２０のヘテロアリール基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数６～２０のアリールオキシ基、炭素数２～２０のヘテロアリールオキシ基、およびアミノ基を挙げることができる。置換アルキル基の具体例として、例えばトリフルオロメチル基、ヘキサフルオロエチル基などのパーフルオロアルキル基を例示することができる。ハロゲン原子、アリール基、ヘテロアリール基の説明と好ましい範囲、具体例については、上記のＲ１～Ｒ７等におけるハロゲン原子、下記のアリール基およびヘテロアリール基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。
アリール基およびアリールオキシ基を構成する芳香環は、単環であっても、２以上の芳香環が縮合した縮合環であってもよく、２以上の芳香環が単結合で連結した連結環構造を有していてもよい。アリール基およびアリールオキシ基を構成する芳香環の炭素数は、６～２０であり、好ましくは６～１８であり、より好ましくは６～１４であり、さらに好ましくは６～１０である。アリール基の具体例として、フェニル基、ナフタレニル基、ビフェニル基などを例示することができ、フェニル基であることが好ましい。
ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基を構成する複素環は、単環であっても、１以上の複素環と１以上の芳香環または複素環が縮合した縮合環であっても、１以上の複素環と１以上の芳香環または複素環が連結した連結環であってもよい。ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基を構成する複素環の炭素数は２～２０であり、２～１８であることが好ましく、２～１４であることがより好ましく、２～１０であることがさらに好ましい。複素環を構成する複素原子は窒素原子であることが好ましい。複素環の具体例として、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアゾール環、ベンゾトリアゾール環を挙げることができる。
アリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基は置換基で置換されていてもよい。アリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基の置換基の好ましい例として、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数２～２０のヘテロアリール基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数６～２０のアリールオキシ基、炭素数２～２０のヘテロアリールオキシ基、およびアミノ基を挙げることができる。ハロゲン原子、アリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基の説明と好ましい範囲、具体例については、上記のＲ１～Ｒ７等におけるハロゲン原子、アリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。また、置換基で置換されたアリール基の具体例として、トリル基、ベンジル基、キシリル基、置換もしくは無置換のビフェニル基を挙げることができる。
アルキル基およびアルコキシ基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。アルキル基およびアルコキシ基の炭素数は１～２０であり、好ましくは１～１０であり、より好ましくは１～６である。例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ヘキシル基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ｎ－ヘキソキシ基などを例示することができる。アルキル基およびアルコキシ基は置換基で置換されていてもよい。アルキル基およびアルコキシ基の置換基の好ましい例として、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数２～２０のヘテロアリール基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数６～２０のアリールオキシ基、炭素数２～２０のヘテロアリールオキシ基、およびアミノ基を挙げることができる。置換アルキル基の具体例として、例えばトリフルオロメチル基、ヘキサフルオロエチル基などのパーフルオロアルキル基を例示することができる。ハロゲン原子、アリール基、ヘテロアリール基の説明と好ましい範囲、具体例については、上記のＲ１～Ｒ７等におけるハロゲン原子、下記のアリール基およびヘテロアリール基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。
アリール基およびアリールオキシ基を構成する芳香環は、単環であっても、２以上の芳香環が縮合した縮合環であってもよく、２以上の芳香環が単結合で連結した連結環構造を有していてもよい。アリール基およびアリールオキシ基を構成する芳香環の炭素数は、６～２０であり、好ましくは６～１８であり、より好ましくは６～１４であり、さらに好ましくは６～１０である。アリール基の具体例として、フェニル基、ナフタレニル基、ビフェニル基などを例示することができ、フェニル基であることが好ましい。
ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基を構成する複素環は、単環であっても、１以上の複素環と１以上の芳香環または複素環が縮合した縮合環であっても、１以上の複素環と１以上の芳香環または複素環が連結した連結環であってもよい。ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基を構成する複素環の炭素数は２～２０であり、２～１８であることが好ましく、２～１４であることがより好ましく、２～１０であることがさらに好ましい。複素環を構成する複素原子は窒素原子であることが好ましい。複素環の具体例として、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアゾール環、ベンゾトリアゾール環を挙げることができる。
アリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基は置換基で置換されていてもよい。アリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基の置換基の好ましい例として、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数２～２０のヘテロアリール基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数６～２０のアリールオキシ基、炭素数２～２０のヘテロアリールオキシ基、およびアミノ基を挙げることができる。ハロゲン原子、アリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基の説明と好ましい範囲、具体例については、上記のＲ１～Ｒ７等におけるハロゲン原子、アリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。また、置換基で置換されたアリール基の具体例として、トリル基、ベンジル基、キシリル基、置換もしくは無置換のビフェニル基を挙げることができる。
Ｒ２～Ｒ７、Ｒ１２、Ｒ２２～Ｒ２７、Ｒ３２～Ｒ３７、Ｒ４２～Ｒ４７、Ｒ５２～Ｒ５７のうちの隣接するもの同士は、互いに結合して環構造を形成していてもよいが、互いに結合して環構造を形成していないことが好ましい。
また、一般式（１）のＲ１～Ｒ７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基であってもよく、一般式（２）のＲ１１～Ｒ１７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基であってもよく、一般式（３）のＲ２１～Ｒ２７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基であってもよく、一般式（４）のＲ３１～Ｒ３７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基であってもよく、一般式（５）のＲ４１～Ｒ４７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（５）で表される基が結合した多量体形成基であってもよく、一般式（６）のＲ５１～Ｒ５７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（６）で表される基が結合した多量体形成基であってもよい。以下の説明では、これらの多量体形成基を「一般式(１)～（６）のいずれかで表される基が結合した多量体形成基」と総称することがある。多量体形成基は、一般式(１)～（６）のいずれかで表される基と、その一般式(１)～（６）のいずれかで表される基を連結する連結基から構成される。
一般式（１）～（６）のいずれかで表される基が連結基に結合する数は、それぞれ、１～５個のうちのいずれの数であってもよく、例えば２、４個のような偶数個であっても、１、３、５のような奇数個であってもよいが、１個であることが好ましい。
なお、一般式（１）～（６）のうち各々異なる一般式で表される基が連結基に結合していてもよい。例えば、一般式（１）で表される基と一般式（２）で表される基とが連結基に結合していてもよい。好ましいのは、一般式（１）～（６）のうちの１つの一般式で表される基が連結基に結合していて、その他の一般式で表される基は連結基に結合していない場合である。
一般式（１）～（６）のいずれかで表される基が連結基に結合する数は、それぞれ、１～５個のうちのいずれの数であってもよく、例えば２、４個のような偶数個であっても、１、３、５のような奇数個であってもよいが、１個であることが好ましい。
なお、一般式（１）～（６）のうち各々異なる一般式で表される基が連結基に結合していてもよい。例えば、一般式（１）で表される基と一般式（２）で表される基とが連結基に結合していてもよい。好ましいのは、一般式（１）～（６）のうちの１つの一般式で表される基が連結基に結合していて、その他の一般式で表される基は連結基に結合していない場合である。
一般式（１）～（６）のいずれかで表される基が結合した多量体形成基の「連結基」として、アリーレン基およびヘテロアリーレン基を挙げることができる。アリーレン基を構成する芳香環およびヘテロアリーレン基を構成する複素環の説明と好ましい範囲、具体例については、それぞれ、上記のＲ１～Ｒ７等におけるアリール基を構成する芳香環、ヘテロアリール基を構成する複素環についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。「連結基」を構成するアリーレン基、ヘテロアリーレン基は、一般式（１）～（６）のいずれかで表される基が結合していない位置の水素原子が置換基で置換されていてもよい。置換基の好ましい範囲と具体例については、上記のＲ１～Ｒ７等におけるアリール基およびヘテロアリール基の置換基についての記載を参照することができる。
一般式（１）～（６）のいずれかで表される基が結合した多量体形成基の好ましい例として、下記一般式（７）～（９）のいずれかで表される基を挙げることができる。
一般式（１）～（６）のいずれかで表される基が結合した多量体形成基の好ましい例として、下記一般式（７）～（９）のいずれかで表される基を挙げることができる。
一般式（７）～（９）において、Ｒ６１～Ｒ６６のうちの１～５個は各々独立に一般式（１）～（６）のいずれかで表される基を表し、Ｒ６１～Ｒ６６のうちの１個は多量体形成基の結合手を表し、Ｒ７１～Ｒ７８のうちの１～５個は各々独立に一般式（１）～（６）のいずれかで表される基を表し、Ｒ７１～Ｒ７８のうちの１個は多量体形成基の結合手を表し、Ｒ８１～Ｒ９０のうちの１～５個は各々独立に一般式（１）～（６）のいずれかで表される基を表し、Ｒ８１～Ｒ９０のうちの１個は多量体形成基の結合手を表し、Ｒ６１～Ｒ６６、Ｒ７１～Ｒ７８、Ｒ８１～Ｒ９０の残りは、各々独立に水素原子または置換基を表す。置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリールオキシ基、アミノ基を例示することができる。Ｒ６１～Ｒ６６、Ｒ７１～Ｒ７８、Ｒ８１～Ｒ９０は互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、各多量体形成基における複数の一般式（１）～（６）のいずれかで表される基は、多量体形成基が一般式（１）に結合するときは全てが一般式（１）で表される基であり、多量体形成基が一般式（２）に結合するときは全てが一般式（２）で表される基であり、多量体形成基が一般式（３）に結合するときは全てが一般式（３）で表される基であり、多量体形成基が一般式（４）に結合するときは全てが一般式（４）で表される基であり、多量体形成基が一般式（５）に結合するときは全てが一般式（５）で表される基であり、多量体形成基が一般式（６）に結合するときは全てが一般式（６）で表される基であることが好ましい。ここで、一の多量体形成基における一般式（１）～（６）のいずれかで表される基は、互いに同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
Ｒ６１～Ｒ６６、Ｒ７１～Ｒ７８、Ｒ８１～Ｒ９０におけるハロゲン原子、アルキル基、アリール基、へテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、およびアミノ基の説明と好ましい範囲、具体例、並びに、アルキル基、アリール基、へテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基およびヘテロアリールオキシ基に置換してもよい置換基の好ましい範囲と具体例については、上記のＲ１～Ｒ７等におけるハロゲン原子、アルキル基、アリール基、へテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基およびヘテロアリールオキシ基についての記載を参照することができる。
Ｒ６１～Ｒ６６、Ｒ７１～Ｒ７８、Ｒ８１～Ｒ９０におけるハロゲン原子、アルキル基、アリール基、へテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、およびアミノ基の説明と好ましい範囲、具体例、並びに、アルキル基、アリール基、へテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基およびヘテロアリールオキシ基に置換してもよい置換基の好ましい範囲と具体例については、上記のＲ１～Ｒ７等におけるハロゲン原子、アルキル基、アリール基、へテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基およびヘテロアリールオキシ基についての記載を参照することができる。
Ｒ６１が多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手であるとき、Ｒ６２～Ｒ６６のうち多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であるものは、Ｒ６４およびＲ６５の少なくとも１つであることが好ましく、Ｒ６４であることがより好ましい。
Ｒ７１～Ｒ７３のいずれか１つが多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手であるとき、Ｒ７４～Ｒ７８のうち多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であるものは、Ｒ７５～Ｒ７７の少なくとも１つであることが好ましい。また、Ｒ７１およびＲ７２の少なくとも１つが多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手で、Ｒ７５およびＲ７６の少なくとも１つが多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であることがより好ましく、さらに、Ｒ７１が多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手で、Ｒ７５が多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であることがさらに好ましい。
Ｒ８１～Ｒ８４のいずれか１つが多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手であるとき、Ｒ８５～Ｒ９０のうち多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であるものは、Ｒ８６～Ｒ８９の少なくとも１つであることが好ましい。また、Ｒ８２～Ｒ８４の少なくとも１つが多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手で、Ｒ８７～Ｒ８９の少なくとも１つが多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であることがより好ましい。さらに、Ｒ８２が多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手で、Ｒ８７が多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であるか、または、Ｒ８３が多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手で、Ｒ８８が多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であることがさらに好ましい。
Ｒ７１～Ｒ７３のいずれか１つが多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手であるとき、Ｒ７４～Ｒ７８のうち多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であるものは、Ｒ７５～Ｒ７７の少なくとも１つであることが好ましい。また、Ｒ７１およびＲ７２の少なくとも１つが多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手で、Ｒ７５およびＲ７６の少なくとも１つが多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であることがより好ましく、さらに、Ｒ７１が多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手で、Ｒ７５が多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であることがさらに好ましい。
Ｒ８１～Ｒ８４のいずれか１つが多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手であるとき、Ｒ８５～Ｒ９０のうち多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であるものは、Ｒ８６～Ｒ８９の少なくとも１つであることが好ましい。また、Ｒ８２～Ｒ８４の少なくとも１つが多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手で、Ｒ８７～Ｒ８９の少なくとも１つが多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であることがより好ましい。さらに、Ｒ８２が多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手で、Ｒ８７が多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であるか、または、Ｒ８３が多量体形成基に結合する一般式（１）～（６）への結合手で、Ｒ８８が多量体形成基を構成する一般式（１）～（６）のいずれかで表される基であることがさらに好ましい。
一般式（１）のＲ１～Ｒ７、一般式（２）のＲ１１～Ｒ１７、一般式（３）のＲ２１～Ｒ２７、一般式（４）のＲ３１～Ｒ３７、一般式（５）のＲ４１～Ｒ４７、一般式（６）のＲ５１～Ｒ５７のそれぞれにおいて、そのいずれか１つが一般式（１）～（６）のいずれかで表される基が結合した多量体形成基であるとき、その残りのものは、全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよい。その置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基、および炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリール基のいずれであるのが好ましく、少なくとも１つの水素原子がハロゲン原子に置換されたハロアルキル基、シアノ基や炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基であることがより好ましく、少なくとも１つの水素原子がハロゲン原子に置換されたハロアルキル基やシアノ基がさらに好ましい。置換基は電子求引基から選択してもよい。特に一般式（１）のＲ２およびＲ６の少なくとも１つが電子求引基であると、振動緩和が抑制されることや、高次励起三重項エネルギー準位と励起一重項エネルギー準位のエネルギー差ΔＥＳＴが小さくなってＦｖＨＴ機構（高次三重項経由蛍光発光機構）が働くことにより、発光効率が改善される傾向がある。電子求引基としては、例えばシアノ基や、トリフルオロメチル基等のパーフルオロアルキル基を例示することができる。
一般式（１）のＲ１～Ｒ７の中で、１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基であるのはＲ１またはＲ７であることが好ましい。Ｒ１が１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ２～Ｒ７は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよい。少なくとも１つが置換されているとき、その置換基は電子求引基であることが好ましく、置換基はシアノ基またはパーフルオロアルキル基であることが好ましい。特に、Ｒ２およびＲ７の少なくとも１つがシアノ基であることが好ましい。Ｒ７が１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ１～Ｒ６は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよいが、Ｒ１が炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましく、Ｒ２およびＲ６の少なくとも１つがシアノ基であることが好ましい。
一般式（２）のＲ１１～Ｒ１７の中で、１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基であるのはＲ１１またはＲ１７であることが好ましい。Ｒ１１が１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ１２～Ｒ１７は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよい。少なくとも１つが置換されているとき、その置換基は電子求引基であることが好ましく、置換基はシアノ基またはパーフルオロアルキル基であることが好ましい。特に、Ｒ１２およびＲ１７の少なくとも１つがシアノ基であることが好ましい。Ｒ１７が１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ１１～Ｒ１６は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよいが、Ｒ１１が炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましく、Ｒ１２がシアノ基であることが好ましい。
一般式（３）のＲ２１～Ｒ２７の中で、１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基であるのはＲ２１、Ｒ２５、Ｒ２７のいずれか１つであることが好ましい。Ｒ２１が１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ２２～Ｒ２７は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよい。少なくとも１つが置換されているとき、その置換基は電子求引基であることが好ましく、置換基はシアノ基またはパーフルオロアルキル基であることが好ましい。特に、Ｒ２６がシアノ基であることが好ましい。Ｒ２５が１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ２１～Ｒ２４、Ｒ２６、Ｒ２７は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよいが、Ｒ２１が炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましく、Ｒ２６がシアノ基であることが好ましい。Ｒ２７が１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ２１～Ｒ２６は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよいが、Ｒ２１が炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましく、Ｒ２６がシアノ基であることが好ましい。
一般式（４）のＲ３１～Ｒ３７の中で、１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基であるのはＲ３１、Ｒ３５～Ｒ３７のいずれか１つであることが好ましい。Ｒ３１が１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ３２～Ｒ３７は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換基で置換されていてもよい。少なくとも１つが置換されているとき、その置換基は電子求引基であることが好ましく、置換基はシアノ基またはパーフルオロアルキル基であることが好ましい。特に、Ｒ３２、Ｒ３５、Ｒ３６の少なくとも１つがシアノ基であることが好ましい。Ｒ３５が１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ３１～Ｒ３４、Ｒ３６、Ｒ３７は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよいが、Ｒ３１が炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましく、Ｒ３２およびＲ３６の少なくとも１つがシアノ基であることが好ましい。Ｒ３６が１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ３１～Ｒ３５、Ｒ３７は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよいが、Ｒ３１が炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましく、Ｒ３２およびＲ３５の少なくとも１つがシアノ基であることが好ましい。Ｒ３７が１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ３１～Ｒ３６は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよいが、Ｒ３１が炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましく、Ｒ３２、Ｒ３５、Ｒ３６の少なくとも１つがシアノ基であることが好ましい。
一般式（６）のＲ５１～Ｒ５７の中で、１～５個の一般式（６）で表される基が結合した多量体形成基であるのはＲ５１またはＲ５６であることが好ましい。Ｒ５１が１～５個の一般式（６）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ５２～Ｒ５７は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよい。少なくとも１つが置換されているとき、その置換基は電子求引基であることが好ましく、置換基はシアノ基またはパーフルオロアルキル基であることが好ましい。特に、Ｒ５２がシアノ基であることが好ましい。Ｒ５６が１～５個の一般式（６）で表される基が結合した多量体形成基であるとき、Ｒ５１～Ｒ５５、Ｒ５７は全てが水素原子であっても、その少なくとも１つが置換されていてもよいが、Ｒ５１が炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましく、Ｒ５２がシアノ基であることが好ましい。
一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物の中では、一般式（１）～（４）、（６）のいずれかで表される化合物が好ましく、一般式（１）または一般式（２）で表される化合物がより好ましく、一般式（１）で表される化合物がさらに好ましい。
また、本発明では、一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物が、一般式（７）～（９）のいずれかで表される多量体形成基の連結基を介して、一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物と結合した構造を有する化合物、すなわちＸ－Ｙ－Ｘ型構造を有する化合物が好ましい。ここでＸ－Ｙ－Ｘの２つのＸは、各々独立に一般式（１）～（６）のいずれかで表される基を表し、Ｙは一般式（７）～（９）のいずれかで表される多量体形成基の連結基を表す。２つのＸは同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。Ｘ－Ｙ－Ｘ型構造を有する化合物であれば、擬縮退した電子状態を有するため、逆項間交差を生じる高次の三重項から、それよりもエネルギー準位が低い三重項への内部転換が抑制される。このため、ＦｖＨＴ機構（高次三重項経由蛍光発光機構）が働くことにより、発光効率が改善される傾向がある。
また、本発明では、一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物が、一般式（７）～（９）のいずれかで表される多量体形成基の連結基を介して、一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物と結合した構造を有する化合物、すなわちＸ－Ｙ－Ｘ型構造を有する化合物が好ましい。ここでＸ－Ｙ－Ｘの２つのＸは、各々独立に一般式（１）～（６）のいずれかで表される基を表し、Ｙは一般式（７）～（９）のいずれかで表される多量体形成基の連結基を表す。２つのＸは同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。Ｘ－Ｙ－Ｘ型構造を有する化合物であれば、擬縮退した電子状態を有するため、逆項間交差を生じる高次の三重項から、それよりもエネルギー準位が低い三重項への内部転換が抑制される。このため、ＦｖＨＴ機構（高次三重項経由蛍光発光機構）が働くことにより、発光効率が改善される傾向がある。
以下において、一般式（１）～（６）のいずれかで表される発光材料の化合物例を挙げる。ただし、本発明において用いることができる発光材料はこれらの具体例によって限定的に解釈されるべきものではない。
以上に説明した本発明の発光材料は、良好な発光効率を示す。本発明の発光材料が良好な発光効率を示すのは、励起一重項状態Ｓ１において比較的大きな振動子強度を有し、さらに、励起一重項状態Ｓ１と基底一重項状態Ｓ０の間の非対角振電相互作用定数ＶＣＣが小さいことにより、Ｓ１－Ｓ０間の無輻射遷移が抑制されるためであると推測される。
また、本発明の発光材料の中には、蛍光スペクトルの線幅が狭く、深青色光を放射しうることや、耐久性・耐熱性に優れていること、ＦｖＨＴ（Fluorescence via Higher Triplets)機構による蛍光を放射できるという効果を示すものもある。ここで、ＦｖＨＴ機構とは、高次励起三重項状態Ｔｎから最低励起一重項状態Ｓ１または高次励起一重項状態Ｓｎへの逆項間交差を介して、蛍光（高次三重項経由蛍光）を放射する発光機構のことをいう。ここで、ＴｎおよびＳｎの添え字の「ｎ」は各々独立に２以上の整数を表し、Ｔｎの「ｎ」とＳｎの「ｎ」は互いに同じであっても異なっていてもよい。ＴｎからＳ１へ逆項間交差した場合には、Ｓ１からＳ０への輻射遷移により蛍光が放射され、ＴｎからＳｎへ逆項間交差した場合には、ＳｎからＳ１への内部転換（無輻射遷移）を経た後、Ｓ１からＳ０への輻射遷移により蛍光が放射される。ＴｎからＳｎへ逆項間交差するとき、本発明では、Ｔｎからエネルギー準位が小さいＴｍ（ｍ＜ｎ）への内部転換は抑制されている。例えば、Ｔ２からＳ１へ逆項間交差するとき、Ｔ２からＴ１への内部転換が抑制されているため、ＦｖＨＴ機構により蛍光を放射できる。ＴｎからＴｍへの内部転換のパスは少ない方が望ましいため、ｎは小さい方が好ましく、例えば３以下であることが好ましく、２以下であることがより好ましい。
このＦｖＨＴ機構を、図８および図９を参照して具体的に説明する。図８は、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ１へエネルギー移動し、励起一重項エネルギー状態Ｓ１から基底状態Ｓ０への輻射失活により蛍光を放射する機構を示すものである。このとき、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から低次の励起三重項エネルギー状態Ｔ２およびＴ１への内部転換が抑制されているため、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ１へ効率良くエネルギー移動がなされる。図９は、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ２へエネルギー移動し、励起一重項エネルギー状態Ｓ２から最低励起一重項エネルギー状態Ｓ１への内部転換を経て、最低励起一重項エネルギー状態Ｓ１から基底状態Ｓ０への輻射失活により蛍光を放射する機構を示すものである。このときも、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から低次の励起三重項エネルギー状態Ｔ２およびＴ１への内部転換が抑制されているため、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ２へ効率良くエネルギー移動がなされる。
また、本発明の発光材料の中でも、特に一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物は、ドナー・アクセプター型構造を有しないためＨＯＭＯとＬＵＭＯの重なりが小さく、振動緩和が抑制される傾向がある。その結果、発光効率をより改善することができる。また、ドナー・アクセプター型構造を有しないことにより、蛍光スペクトルの線幅がより狭くなり、深青色発光を得やすい傾向がある。ここで、一般式（１）～（６）の全体にわたって、良好な発光効率が得られることは、計算による分子の振動解析により裏付けられている。
また、本発明の発光材料の中には、蛍光スペクトルの線幅が狭く、深青色光を放射しうることや、耐久性・耐熱性に優れていること、ＦｖＨＴ（Fluorescence via Higher Triplets)機構による蛍光を放射できるという効果を示すものもある。ここで、ＦｖＨＴ機構とは、高次励起三重項状態Ｔｎから最低励起一重項状態Ｓ１または高次励起一重項状態Ｓｎへの逆項間交差を介して、蛍光（高次三重項経由蛍光）を放射する発光機構のことをいう。ここで、ＴｎおよびＳｎの添え字の「ｎ」は各々独立に２以上の整数を表し、Ｔｎの「ｎ」とＳｎの「ｎ」は互いに同じであっても異なっていてもよい。ＴｎからＳ１へ逆項間交差した場合には、Ｓ１からＳ０への輻射遷移により蛍光が放射され、ＴｎからＳｎへ逆項間交差した場合には、ＳｎからＳ１への内部転換（無輻射遷移）を経た後、Ｓ１からＳ０への輻射遷移により蛍光が放射される。ＴｎからＳｎへ逆項間交差するとき、本発明では、Ｔｎからエネルギー準位が小さいＴｍ（ｍ＜ｎ）への内部転換は抑制されている。例えば、Ｔ２からＳ１へ逆項間交差するとき、Ｔ２からＴ１への内部転換が抑制されているため、ＦｖＨＴ機構により蛍光を放射できる。ＴｎからＴｍへの内部転換のパスは少ない方が望ましいため、ｎは小さい方が好ましく、例えば３以下であることが好ましく、２以下であることがより好ましい。
このＦｖＨＴ機構を、図８および図９を参照して具体的に説明する。図８は、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ１へエネルギー移動し、励起一重項エネルギー状態Ｓ１から基底状態Ｓ０への輻射失活により蛍光を放射する機構を示すものである。このとき、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から低次の励起三重項エネルギー状態Ｔ２およびＴ１への内部転換が抑制されているため、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ１へ効率良くエネルギー移動がなされる。図９は、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ２へエネルギー移動し、励起一重項エネルギー状態Ｓ２から最低励起一重項エネルギー状態Ｓ１への内部転換を経て、最低励起一重項エネルギー状態Ｓ１から基底状態Ｓ０への輻射失活により蛍光を放射する機構を示すものである。このときも、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から低次の励起三重項エネルギー状態Ｔ２およびＴ１への内部転換が抑制されているため、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ２へ効率良くエネルギー移動がなされる。
また、本発明の発光材料の中でも、特に一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物は、ドナー・アクセプター型構造を有しないためＨＯＭＯとＬＵＭＯの重なりが小さく、振動緩和が抑制される傾向がある。その結果、発光効率をより改善することができる。また、ドナー・アクセプター型構造を有しないことにより、蛍光スペクトルの線幅がより狭くなり、深青色発光を得やすい傾向がある。ここで、一般式（１）～（６）の全体にわたって、良好な発光効率が得られることは、計算による分子の振動解析により裏付けられている。
本発明の発光材料は、断熱Ｔｎ状態における高次励起三重項状態Ｔｎと、Ｔｎよりも低次の励起三重項状態Ｔｍ（ｍはｎよりも小さい自然数である）の間の非対角振電相互作用定数ＶＣＣの二乗和Σα｜Ｖｍｎ，α｜２が小さいこと、具体的には５．０×１０ー６ａ.ｕ.以下であることが好ましい。これにより、励起三重項状態Ｔｎ－Ｔｍ間の内部転換が抑制され、より高い発光効率を得ることができる。
ここで、非対角振電相互作用定数ＶＣＣは下記式で定義されるＶｍｎ，αであり、その値が小さい分子程、その第１の電子状態ｎと、該第１の電子状態ｎよりもエネルギーが低い第２の電子状態ｍとの間の無輻射遷移が抑制されることを意味する。
ここで、非対角振電相互作用定数ＶＣＣは下記式で定義されるＶｍｎ，αであり、その値が小さい分子程、その第１の電子状態ｎと、該第１の電子状態ｎよりもエネルギーが低い第２の電子状態ｍとの間の無輻射遷移が抑制されることを意味する。
式において、Ψnは第１の電子状態ｎの電子波動関数を表し、Ψmは第２の電子状態ｍの電子波動関数を表し、ｘは分子に含まれるＮ個の電子の空間座標およびスピン座標を表し、ｒは分子に含まれるＮ個の電子の空間座標を表し、Ｒは分子に含まれるＭ個の核の空間座標を表し、Ｈ（ｒ，Ｒ）は分子ハミルトニアンを表し、Ｒ０は参照核配置を表し、Ｑαは基準振動モードαの質量加重基準振動座標を表す。
ｘは、具体的には座標（ｒ１，ｓ１，・・・,ｒｉ，ｓｉ，・・・ｒＮ，ｓＮ）であり、ここでｒｉは電子ｉの空間座標であり、ｓｉは電子ｉのスピン座標である。
式（２）におけるΨn、Ψm、Ｒ０、Ｑαは、分子ハミルトニアンＨ（ｒ，Ｒ）が与えられたとき、次のようにして求めることができる。参照核配置Ｒ０は、分子ハミルトニアンＨ（ｒ，Ｒ）の電子状態ｎの構造最適化により求められる。基準振動モードαの質量加重基準振動座標Ｑαは、参照核配置Ｒ０での振動解析により定められる。ΨnとΨmは、それぞれ参照核配置Ｒ０における電子状態ｎとｍの電子状態計算により求められる。
また、本発明の発光材料は、断熱Ｔｎ状態における高次励起三重項状態Ｔｎと励起一重項状態Ｓα（α≧１）との間のエネルギー差ΔＥＳＴの絶対値が小さいことが好ましい。具体的には、Ｔｎ－Ｓα間のΔＥＳＴの絶対値が、１５００ｍｅＶ以下であることが好ましく、１０００ｍｅＶ以下であることがより好ましく、５００ｍｅＶ以下であることがさらに好ましい。ここでいうｎとαは、ＴｎとＳαのエネルギー差が最も小さくなるように選択する。αは４以下の範囲内で選択し、１または２のいずれかであることが好ましく、１であることが最も好ましい。ｎは１２以下の範囲内で選択し、８以下であることが好ましい。例えば、ｎを２～１２の範囲内で選択したり、２～８の範囲内で選択したり、２～５の範囲内で選択したりしてもよい。組み合わせとしては、αを１～４、ｎを２～１２の範囲内で選択したり、αを１～３、ｎを２～８の範囲内で選択したり、αを１～３、ｎを２～５の範囲内で選択したり、αを１～２、ｎを２～５の範囲内で選択したりしてもよい。
また、断熱Ｔｎ状態における高次励起三重項状態Ｔｎと最低励起一重項状態Ｓ１との間のエネルギー差ΔＥＳＴの絶対値が小さいことがより好ましい。具体的には、Ｔｎ－Ｓ１間のΔＥＳＴの絶対値が、１５００ｍｅＶ以下であることが好ましく、１０００ｍｅＶ以下であることがより好ましく、５００ｍｅＶ以下であることがさらに好ましい。ここでいうｎは、例えば２～８の範囲内で選択したり、２～５の範囲内で選択したり、２～３の範囲内で選択したりしてもよい。高次励起三重項状態と最低励起一重項状態との間のエネルギー差ΔＥＳＴの絶対値を小さく制御することにより、熱エネルギーの吸収によってＴｎからＳ１への逆項間交差が促進されることが期待され、より良好な発光効率を示すものになる。
ΔＥＳＴはプログラムパッケージGaussian 16を用い、B3LYP/6-31G(d,p)の計算方法を用いて求めることができる。
ｘは、具体的には座標（ｒ１，ｓ１，・・・,ｒｉ，ｓｉ，・・・ｒＮ，ｓＮ）であり、ここでｒｉは電子ｉの空間座標であり、ｓｉは電子ｉのスピン座標である。
式（２）におけるΨn、Ψm、Ｒ０、Ｑαは、分子ハミルトニアンＨ（ｒ，Ｒ）が与えられたとき、次のようにして求めることができる。参照核配置Ｒ０は、分子ハミルトニアンＨ（ｒ，Ｒ）の電子状態ｎの構造最適化により求められる。基準振動モードαの質量加重基準振動座標Ｑαは、参照核配置Ｒ０での振動解析により定められる。ΨnとΨmは、それぞれ参照核配置Ｒ０における電子状態ｎとｍの電子状態計算により求められる。
また、本発明の発光材料は、断熱Ｔｎ状態における高次励起三重項状態Ｔｎと励起一重項状態Ｓα（α≧１）との間のエネルギー差ΔＥＳＴの絶対値が小さいことが好ましい。具体的には、Ｔｎ－Ｓα間のΔＥＳＴの絶対値が、１５００ｍｅＶ以下であることが好ましく、１０００ｍｅＶ以下であることがより好ましく、５００ｍｅＶ以下であることがさらに好ましい。ここでいうｎとαは、ＴｎとＳαのエネルギー差が最も小さくなるように選択する。αは４以下の範囲内で選択し、１または２のいずれかであることが好ましく、１であることが最も好ましい。ｎは１２以下の範囲内で選択し、８以下であることが好ましい。例えば、ｎを２～１２の範囲内で選択したり、２～８の範囲内で選択したり、２～５の範囲内で選択したりしてもよい。組み合わせとしては、αを１～４、ｎを２～１２の範囲内で選択したり、αを１～３、ｎを２～８の範囲内で選択したり、αを１～３、ｎを２～５の範囲内で選択したり、αを１～２、ｎを２～５の範囲内で選択したりしてもよい。
また、断熱Ｔｎ状態における高次励起三重項状態Ｔｎと最低励起一重項状態Ｓ１との間のエネルギー差ΔＥＳＴの絶対値が小さいことがより好ましい。具体的には、Ｔｎ－Ｓ１間のΔＥＳＴの絶対値が、１５００ｍｅＶ以下であることが好ましく、１０００ｍｅＶ以下であることがより好ましく、５００ｍｅＶ以下であることがさらに好ましい。ここでいうｎは、例えば２～８の範囲内で選択したり、２～５の範囲内で選択したり、２～３の範囲内で選択したりしてもよい。高次励起三重項状態と最低励起一重項状態との間のエネルギー差ΔＥＳＴの絶対値を小さく制御することにより、熱エネルギーの吸収によってＴｎからＳ１への逆項間交差が促進されることが期待され、より良好な発光効率を示すものになる。
ΔＥＳＴはプログラムパッケージGaussian 16を用い、B3LYP/6-31G(d,p)の計算方法を用いて求めることができる。
＜化合物＞
本発明の化合物は、一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物である。一般式（１）～（６）の構造およびその説明については、上記の＜発光材料＞の欄の記載を参照することができる。一般式（１）～（６）で表される化合物は、良好な発光効率を示すため、発光材料として有用である。
一般式（１）～（６）で表される化合物は、既知の反応を組み合わせることによって合成することができる。例えば、一般式（１）で表され、Ｒ７が１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基である化合物は、以下の２つの化合物を反応させることにより合成することが可能である。
本発明の化合物は、一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物である。一般式（１）～（６）の構造およびその説明については、上記の＜発光材料＞の欄の記載を参照することができる。一般式（１）～（６）で表される化合物は、良好な発光効率を示すため、発光材料として有用である。
一般式（１）～（６）で表される化合物は、既知の反応を組み合わせることによって合成することができる。例えば、一般式（１）で表され、Ｒ７が１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基である化合物は、以下の２つの化合物を反応させることにより合成することが可能である。
上記の反応式におけるＲ１～Ｒ６の説明については、一般式（１）における対応する記載を参照することができる。Ｘはハロゲン原子またはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基（ＯＳＯ２ＣＦ３）を表す。ハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができ、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、臭素原子がより好ましい。Ｌは連結基を表し、ｎ１は２～６の整数を表す。ｎ１は反応により連結基に結合させる一般式（１）で表される基の数に相当する。Ｌの説明については、一般式（７）～（９）についての説明を、「一般式（１）で表される基」を「ボロニル基（Ｂ（ＯＨ）２）」に読み替えて参照することができる。
上記の反応は、公知のカップリング反応を応用したものであり、公知の反応条件を適宜選択して用いることができる。上記の反応の詳細については、後述の合成例を参考にすることができる。また、その他の一般式（１）で表される化合物や一般式（２）～（６）のいずれかで表される化合物も、連結基の結合位置にＸを導入した一般式（１）～（６）で表される化合物を用いることにより、上記と同様の反応で合成することができる。また、一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物は、その他の公知の合成反応を組み合わせることによっても合成することができる。
上記の反応は、公知のカップリング反応を応用したものであり、公知の反応条件を適宜選択して用いることができる。上記の反応の詳細については、後述の合成例を参考にすることができる。また、その他の一般式（１）で表される化合物や一般式（２）～（６）のいずれかで表される化合物も、連結基の結合位置にＸを導入した一般式（１）～（６）で表される化合物を用いることにより、上記と同様の反応で合成することができる。また、一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物は、その他の公知の合成反応を組み合わせることによっても合成することができる。
また、本発明の化合物としては、一般式（１）～（６）のＲ１、Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ４１、Ｒ５１が多量体形成基でない場合には、Ｒ１、Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ４１、Ｒ５１は無置換のアリール基が好ましい。この場合、Ｒ２～Ｒ７、Ｒ１２～Ｒ１７、Ｒ２２～Ｒ２７、Ｒ３２～Ｒ３７、Ｒ４２～Ｒ４７、Ｒ５２～Ｒ５７は、多量体形成基、水素原子または電子求引基のいずれかであるのがより好ましい。本明細書において「電子求引基」とは、その電子求引基が結合している原子群に対して電子を求引する基である。例えば、ハメットのσｐ値が正である置換基の中から選択することができる。ハメットのσｐ値は、Ｌ．Ｐ．ハメットにより提唱されたものであり、パラ置換ベンゼン誘導体の反応速度または平衡に及ぼす置換基の影響を定量化したものである。具体的には、パラ置換ベンゼン誘導体における置換基と反応速度定数または平衡定数の間に成立する下記式：
log（ｋ／ｋ0） ＝ ρσｐ
または
log（Ｋ／Ｋ0） ＝ ρσｐ
における置換基に特有な定数（σｐ）である。上式において、ｋは置換基を持たないベンゼン誘導体の速度定数、ｋ0は置換基で置換されたベンゼン誘導体の速度定数、Ｋは置換基を持たないベンゼン誘導体の平衡定数、Ｋ0は置換基で置換されたベンゼン誘導体の平衡定数、ρは反応の種類と条件によって決まる反応定数を表す。本発明における「ハメットのσｐ値」に関する説明と各置換基の数値については、Hansch,C.et.al.,Chem.Rev.,91,165-195(1991)のσｐ値に関する記載を参照することができる。また、本発明における各電子求引基は、それぞれσｐが０．０５以上、０．２以上、０．４以上、あるいは０．６以上の範囲から選択してもよい。
log（ｋ／ｋ0） ＝ ρσｐ
または
log（Ｋ／Ｋ0） ＝ ρσｐ
における置換基に特有な定数（σｐ）である。上式において、ｋは置換基を持たないベンゼン誘導体の速度定数、ｋ0は置換基で置換されたベンゼン誘導体の速度定数、Ｋは置換基を持たないベンゼン誘導体の平衡定数、Ｋ0は置換基で置換されたベンゼン誘導体の平衡定数、ρは反応の種類と条件によって決まる反応定数を表す。本発明における「ハメットのσｐ値」に関する説明と各置換基の数値については、Hansch,C.et.al.,Chem.Rev.,91,165-195(1991)のσｐ値に関する記載を参照することができる。また、本発明における各電子求引基は、それぞれσｐが０．０５以上、０．２以上、０．４以上、あるいは０．６以上の範囲から選択してもよい。
本発明の化合物として、例えば、一般式（３）または（６）のいずれかで表される化合物を選択してもよい。一般式（３）を選択してもよいし、一般式（６）を選択してもよい。また、一般式（１）のＲ１～Ｒ７のうちのいずれか１つは１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基を表してもよい。一般式（２）のＲ１１～Ｒ１７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基を表してもよく、なかでもＲ１２～Ｒ１７のいずれか１つが１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基を表してもよい。一般式（３）のＲ２１～Ｒ２７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基を表してもよい。一般式（４）のＲ３１～Ｒ３７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基を表してもよい。一般式（５）のＲ４１～Ｒ４７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（５）で表される基が結合した多量体形成基を表してもよい。一般式（６）のＲ５１～Ｒ５７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（６）で表される基が結合した多量体形成基を表してもよい。
一般式（１）のＲ１～Ｒ７のいずれもが１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基ではないとき、Ｒ２～Ｒ７の少なくとも１つは電子求引基としてもよい。一般式（１）のＲ１～Ｒ７のいずれもが１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基ではないとき、Ｒ２～Ｒ７の少なくとも１つは、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリールオキシ基、およびアミノ基から選択してもよい。
一般式（２）のＲ１１は、炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリール基であってもよい。一般式（２）のＲ１１～Ｒ１７のうちの少なくとも１つは、σｐが０．３０以上の電子求引基であってもよい。一般式（２）のＲ１１～Ｒ１７のうちの少なくとも１つは、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルキル基であってもよい。一般式（２）のＲ１１～Ｒ１７のうちの少なくとも１つは、一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基であってもよい。
一般式（４）のＲ３１がアリール基であるとき、Ｒ３１～Ｒ３７のうちの少なくとも１つは置換基であってもよいし、Ｒ３１～Ｒ３７のうちの少なくとも１つは電子吸引基であってもよいし、あるいは、一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基であってもよい。一般式（４）のＲ３１は、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルキル基であってもよい。一般式（４）のＲ３１は、炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリール基であってもよい。一般式（４）のＲ３１は、炭素数６～２０の置換アリール基であってもよく、アリールに置換する置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリールオキシ基、またはアミノ基から選択してもよい。
一般式（５）のＲ４１がアリール基であるとき、Ｒ４１～Ｒ４７のうちの少なくとも１つは置換基であってもよいし、Ｒ４１～Ｒ４７のうちの少なくとも１つは電子吸引基であってもよいし、あるいは、一般式（５）で表される基が結合した多量体形成基であってもよい。一般式（５）のＲ４１は、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルキル基であってもよい。一般式（５）のＲ４１は、炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリール基であってもよい。一般式（５）のＲ４１は、炭素数６～２０の置換アリール基であってもよく、アリールに置換する置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、炭素数１～２０の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数６～２０の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、炭素数２～２０の置換もしくは無置換のヘテロアリールオキシ基、またはアミノ基から選択してもよい。
＜有機発光素子＞
次に、本発明の有機発光素子について説明する。
本発明の有機発光素子は、本発明の発光材料を含むことを特徴とする。
本発明の発光材料の説明と好ましい範囲、具体例については、＜発光材料＞の欄の記載を参照することができる。本発明の発光材料は、蛍光スペクトルの線幅が狭く、良好な発光効率を示すため、この発光材料を含む有機発光素子は、優れた発光特性を発揮する。
本発明の有機発光素子は、有機フォトルミネッセンス素子であっても有機エレクトロルミネッセンス素子であってもよい。有機フォトルミネッセンス素子は、少なくとも基板と発光層を有して構成される。基板と発光層の説明については、下記の有機エレクトロルミネッセンス素子で用いる基板、発光層についての説明を参照することができる。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極および陰極と、陽極と陰極との間に設けられた有機層を有して構成され、これら各部を支持する基板を有することが好ましい。有機層は少なくとも発光層を含み、発光層以外の有機機能層を含んでいてもよい。発光層以外の有機機能層として、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを挙げることができる。ここで、正孔輸送層は正孔注入層を兼ねていてもよいし、電子輸送層は電子注入層を兼ねていてもよい。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層の材料には、本発明の発光材料が用いられる。発光材料は、ナフトトリアゾール構造およびナフトトリアジン構造の少なくとも一方を含む化合物からなる。発光材料を構成する化合物は１種類であっても、２種類以上の組み合わせであってもよい。発光材料のＦＷＨＭは、４０ｎｍ以下であるのが好ましい。また、発光層は、本発明の発光材料のみから構成されていてもよいし、発光材料以外の材料（その他の材料）を含んでいてもよい。その他の材料としてホスト材料を挙げることができる。ホスト材料には、本発明の発光材料よりも励起一重項エネルギー準位ＥＳ１が高い有機化合物を用いることが好ましい。また、ホスト材料は、正孔輸送能、電子輸送能を有し、高いガラス転移温度を示す有機化合物であることがより好ましい。
発光層以外の有機層の材料には、公知の材料から選択して用いることができる。
例えば、基板には、ガラス、透明樹脂材料、石英などからなるものを用いることができる。
陽極には、仕事関数が大きい導電性材料を用いることでき、透明な材料であることが好ましい。陽極材料として、ＩＴＯ（インジウムスズオキサイド）、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕやこれらの合金等を挙げることができる。
陰極には、仕事関数が小さい材料からなるものを用いることができる。陰極材料として、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属、これらの金属を含む合金などを挙げることができる。
正孔注入材料には、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、ポリ（４－スチレンスルホン酸）をドープしたポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）や４，４’，４’’－トリス［フェニル（ｍ－トリル）アミノ］トリフェニルアミン（ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）等の芳香族第３級アミン化合物などを用いることができる。正孔輸送材料には、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）、Ｎ，Ｎ’－ジ－１－ナフチル－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルベンジジン（α－ＮＰＤ）、トリス（４－カルバゾイル－９－イルフェニル）アミン（ＴＣＴＡ）等の芳香族第３級アミン化合物などを挙げることができる。
電子輸送材料には、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（ＢＣＰ）、ｔ－ブチルビフェニリルフェニルオキサジアゾール（ｔ－Ｂｕ－ＰＢＤ）、シロール誘導体などを挙げることができる。
また、有機層は、電子阻止層や正孔阻止層など、その他の有機機能層を含んでいてもよい。
これらの有機層は、真空蒸着法等のドライプロセスで形成してもよいし、ウェットプロセスで形成してもよい。
次に、本発明の有機発光素子について説明する。
本発明の有機発光素子は、本発明の発光材料を含むことを特徴とする。
本発明の発光材料の説明と好ましい範囲、具体例については、＜発光材料＞の欄の記載を参照することができる。本発明の発光材料は、蛍光スペクトルの線幅が狭く、良好な発光効率を示すため、この発光材料を含む有機発光素子は、優れた発光特性を発揮する。
本発明の有機発光素子は、有機フォトルミネッセンス素子であっても有機エレクトロルミネッセンス素子であってもよい。有機フォトルミネッセンス素子は、少なくとも基板と発光層を有して構成される。基板と発光層の説明については、下記の有機エレクトロルミネッセンス素子で用いる基板、発光層についての説明を参照することができる。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極および陰極と、陽極と陰極との間に設けられた有機層を有して構成され、これら各部を支持する基板を有することが好ましい。有機層は少なくとも発光層を含み、発光層以外の有機機能層を含んでいてもよい。発光層以外の有機機能層として、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを挙げることができる。ここで、正孔輸送層は正孔注入層を兼ねていてもよいし、電子輸送層は電子注入層を兼ねていてもよい。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層の材料には、本発明の発光材料が用いられる。発光材料は、ナフトトリアゾール構造およびナフトトリアジン構造の少なくとも一方を含む化合物からなる。発光材料を構成する化合物は１種類であっても、２種類以上の組み合わせであってもよい。発光材料のＦＷＨＭは、４０ｎｍ以下であるのが好ましい。また、発光層は、本発明の発光材料のみから構成されていてもよいし、発光材料以外の材料（その他の材料）を含んでいてもよい。その他の材料としてホスト材料を挙げることができる。ホスト材料には、本発明の発光材料よりも励起一重項エネルギー準位ＥＳ１が高い有機化合物を用いることが好ましい。また、ホスト材料は、正孔輸送能、電子輸送能を有し、高いガラス転移温度を示す有機化合物であることがより好ましい。
発光層以外の有機層の材料には、公知の材料から選択して用いることができる。
例えば、基板には、ガラス、透明樹脂材料、石英などからなるものを用いることができる。
陽極には、仕事関数が大きい導電性材料を用いることでき、透明な材料であることが好ましい。陽極材料として、ＩＴＯ（インジウムスズオキサイド）、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕやこれらの合金等を挙げることができる。
陰極には、仕事関数が小さい材料からなるものを用いることができる。陰極材料として、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属、これらの金属を含む合金などを挙げることができる。
正孔注入材料には、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、ポリ（４－スチレンスルホン酸）をドープしたポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）や４，４’，４’’－トリス［フェニル（ｍ－トリル）アミノ］トリフェニルアミン（ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）等の芳香族第３級アミン化合物などを用いることができる。正孔輸送材料には、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）、Ｎ，Ｎ’－ジ－１－ナフチル－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルベンジジン（α－ＮＰＤ）、トリス（４－カルバゾイル－９－イルフェニル）アミン（ＴＣＴＡ）等の芳香族第３級アミン化合物などを挙げることができる。
電子輸送材料には、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（ＢＣＰ）、ｔ－ブチルビフェニリルフェニルオキサジアゾール（ｔ－Ｂｕ－ＰＢＤ）、シロール誘導体などを挙げることができる。
また、有機層は、電子阻止層や正孔阻止層など、その他の有機機能層を含んでいてもよい。
これらの有機層は、真空蒸着法等のドライプロセスで形成してもよいし、ウェットプロセスで形成してもよい。
以下に合成例と実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、振電相互作用定数ＶＣＣおよび振電相互作用密度ＶＣＤは、基底状態および励起状態の最適化構造での振動解析結果に基づいて計算した。基底状態および励起状態の構造最適化と、エネルギー準位および蛍光スペクトルの計算は、密度汎関数（ＤＦＴ）法および時間依存密度汎関数（ＴＤ－ＤＦＴ）法により、プログラムパッケージGaussian 16にてB3LYP/6-31G(d,p)の計算方法を用いて行った。
また、下記合成例１～６における合成条件は、当業者に既知の条件を適宜選択して採用することができる。
また、下記合成例１～６における合成条件は、当業者に既知の条件を適宜選択して採用することができる。
（合成例１） 化合物１の合成
ここでは、先ずOrg.Synth.,III,106(1955)、Asian Journal of Chemistry,16,1345(2004)、J.Org.Chem.,69,5578(2004)に記載された合成方法に準じ、下記の合成ルートにて、原料となる化合物Ａ３を合成する。
ここでは、先ずOrg.Synth.,III,106(1955)、Asian Journal of Chemistry,16,1345(2004)、J.Org.Chem.,69,5578(2004)に記載された合成方法に準じ、下記の合成ルートにて、原料となる化合物Ａ３を合成する。
具体的には、２，３－ジアミノナフタレンと亜硝酸ナトリウムを、酢酸と水の混合溶媒中で加熱しながら反応させ、化合物Ａ１を合成する。続いて、化合物Ａ１と臭素を酢酸中で反応させて化合物Ａ２を合成する。この化合物Ａ２に、ヨウ化ベンゼン（２当量）、ヨウ化銅、リン酸三カリウムおよびＮ，Ｎ’－ジメチル－シクロヘキサン－１，２－ジアミンを加え、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド中で加熱しながら反応させて化合物Ａ３を得る。
次に、化合物Ａ３に、１，４－フェニレンジボロン酸（０．５等量）、パラジウム触媒および塩基を加えて鈴木クロスカップリング反応を行うことにより、目的の化合物１を得る。
（合成例２） 化合物２の合成
ここでは、先ず化合物Ａ３を出発原料として用い、下記の合成ルートにより、化合物Ａ７を合成する。
ここでは、先ず化合物Ａ３を出発原料として用い、下記の合成ルートにより、化合物Ａ７を合成する。
具体的には、合成例１と同様にして化合物Ａ３を合成し、この化合物Ａ３とブチルリチウムを反応させた後、ホウ酸トリイソプロピルを加えて反応させ、化合物Ａ４を合成する。続いて、化合物Ａ４と過酸化水素を、ジクロロメタン中、室温で反応させて化合物Ａ５を合成する。この化合物Ａ５とＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドと塩化ホスホリルを反応させて化合物Ａ６を合成し、さらに、化合物Ａ６とヒドロキシルアミンを酢酸中で反応させて化合物Ａ７を得る。ここで、化合物Ａ４から化合物Ａ５の合成条件については、tetrahedron,61,1417(2005)に記載の合成条件を参照することができる。
次に、化合物Ａ７とトリフルオロメタンスルホン酸無水物をピリジン中で反応させて化合物Ａ８を合成する。
続いて、化合物Ａ８に、１，４－フェニレンジボロン酸（０．５等量）、パラジウム触媒および塩基を加えて鈴木クロスカップリング反応を行うことにより、目的の化合物２を得る。
（合成例３） 化合物３の合成
ここでは、先ず化合物Ａ３を出発原料として用い、下記の合成ルートにより、化合物Ａ１０を合成する。
ここでは、先ず化合物Ａ３を出発原料として用い、下記の合成ルートにより、化合物Ａ１０を合成する。
具体的には、合成例２と同様にして、化合物Ａ３を出発原料に用いて化合物Ａ５を合成し、化合物Ａ５とtert－ブチルリチウムまたはsec－ブチルリチウムを、ペンタンとテトラヒドロピランの混合溶媒中、０℃で反応させて化合物Ａ８を合成する。続いて、化合物Ａ８に、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドとテトラヒドロピランを加えて０℃～室温で反応させ、さらに水を加えることにより化合物Ａ９を合成する。この化合物Ａ９とヒドロキシルアミンを酢酸中で反応させて化合物Ａ１０を得る。
次に、化合物Ａ１０とトリフルオロメタンスルホン酸無水物をピリジン中で反応させて化合物Ａ１１を合成する。
続いて、化合物Ａ１１に、１，４－フェニレンジボロン酸（０．５等量）、パラジウム触媒および塩基を加えて鈴木クロスカップリング反応を行うことにより、目的の化合物３を得る。
（合成例４～６） 他の合成ルートによる化合物１～３の合成
化合物Ａ３を下記の反応にて合成すること以外は、合成例１～３と同様にして化合物１～３を合成する。
化合物Ａ３を下記の反応にて合成すること以外は、合成例１～３と同様にして化合物１～３を合成する。
具体的には、化合物Ａ１に、ヨウ化ベンゼン（２当量）、ヨウ化銅、リン酸三カリウムおよびＮ，Ｎ’－ジメチル－シクロヘキサン－１，２－ジアミンを加え、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド中で反応させて化合物Ａ１’を合成する。この化合物Ａ１’と臭素を酢酸中で反応させて化合物Ａ３を得る。
こうして合成された化合物Ａ３を原料に用いること以外は、合成例１～３と同様にして目的の化合物１～３を合成する。
こうして合成された化合物Ａ３を原料に用いること以外は、合成例１～３と同様にして目的の化合物１～３を合成する。
（実施例１） 化合物１～３を用いた有機フォトルミネッセンス素子の作製と評価
化合物１～３をそれぞれ溶媒に溶解して調製される３種類の溶液、化合物１～３をそれぞれ真空蒸着法により成膜して得られる３種類の単独膜、および、化合物１～３をそれぞれホスト材料とともに共蒸着して得られる３種類のドープ膜は、いずれも励起光の照射により、発光を観測することができる。溶液の溶媒およびドープ膜のホスト材料は、適宜選択して採用することができる。
化合物１～３をそれぞれ溶媒に溶解して調製される３種類の溶液、化合物１～３をそれぞれ真空蒸着法により成膜して得られる３種類の単独膜、および、化合物１～３をそれぞれホスト材料とともに共蒸着して得られる３種類のドープ膜は、いずれも励起光の照射により、発光を観測することができる。溶液の溶媒およびドープ膜のホスト材料は、適宜選択して採用することができる。
（実施例２） 化合物１～３を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製と評価
陽極が形成されたガラス基板上に、発光層を含む有機層を形成し、この有機層の上に、陰極を形成して有機エレクトロルミネッセンス素子とする。発光層は、化合物１、化合物２および化合物３のいずれか１つを含有する有機層である。有機エレクトロルミネッセンス素子の他の使用材料は、適宜選択して採用することができる。こうして作製される化合物１～３を用いた各有機エレクトロルミネッセンス素子は、いずれも陽極と陰極の間に電圧を印加することにより、その発光層に由来する発光を観測することができる。
陽極が形成されたガラス基板上に、発光層を含む有機層を形成し、この有機層の上に、陰極を形成して有機エレクトロルミネッセンス素子とする。発光層は、化合物１、化合物２および化合物３のいずれか１つを含有する有機層である。有機エレクトロルミネッセンス素子の他の使用材料は、適宜選択して採用することができる。こうして作製される化合物１～３を用いた各有機エレクトロルミネッセンス素子は、いずれも陽極と陰極の間に電圧を印加することにより、その発光層に由来する発光を観測することができる。
（計算例）
化合物１～３について、蛍光スペクトル、断熱Ｔ３状態におけるエネルギー準位、断熱Ｔ３状態におけるＴ３とＳ１のエネルギー差ΔＥＴ３－Ｓ１およびＴ３とＳ２のエネルギー差ΔＥＴ３－Ｓ２を計算により求めた。蛍光スペクトルの計算結果を図２～４に示し、エネルギー準位の計算結果を図５～７に示し、ΔＥＴ３－Ｓ１およびΔＥＴ３－Ｓ２の計算結果を表１に示す。図５～７において、（Ａ）、（Ｂ）は対称性が２つあるため区別をしているものである。なお、標準物質として下記式で表される２－メチル－ベンゾトリアゾールの蛍光スペクトルを実測した結果と、計算により求めた蛍光スペクトルを図１に示す。
化合物１～３について、蛍光スペクトル、断熱Ｔ３状態におけるエネルギー準位、断熱Ｔ３状態におけるＴ３とＳ１のエネルギー差ΔＥＴ３－Ｓ１およびＴ３とＳ２のエネルギー差ΔＥＴ３－Ｓ２を計算により求めた。蛍光スペクトルの計算結果を図２～４に示し、エネルギー準位の計算結果を図５～７に示し、ΔＥＴ３－Ｓ１およびΔＥＴ３－Ｓ２の計算結果を表１に示す。図５～７において、（Ａ）、（Ｂ）は対称性が２つあるため区別をしているものである。なお、標準物質として下記式で表される２－メチル－ベンゾトリアゾールの蛍光スペクトルを実測した結果と、計算により求めた蛍光スペクトルを図１に示す。
図１に示すように、実測による蛍光スペクトルと計算による蛍光スペクトルはほぼ一致しており、ここでの計算による蛍光スペクトルが信頼性の高いものであることは裏付けられている。
図２～４に示す化合物１～３の各蛍光スペクトルを見ると、いずれも４５０～５００ｎｍの波長領域に発光極大波長を有し、半値幅ＦＷＨＭが４０ｎｍ程度の発光ピークが認められる。このことから、化合物１～３は、良好な深青色発光を示すと予測される。一方で、上記非特許文献１に記載の材料は、５００ｎｍ程度の波長領域に発光極大波長を有し、６０～１００ｎｍ程度の比較的ブロードの発光ピークが認められる。このことから、化合物１～３は、最低励起三重項エネルギー準位Ｔ１と最低励起一重項エネルギー準位Ｓ１との逆項間交差のみを考慮して設計された非特許文献１に記載のドナー・アクセプター型分子からなる化合物よりも、良好な深青色発光を示すと予測される。また、表１に示すように、化合物２のΔＥＴ３－Ｓ２および化合物３のΔＥＴ３－Ｓ１の各絶対値は、ともに０．１ｅＶ以下であった。このことから、化合物２は励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ２への逆項間交差を起こし易く、化合物３は励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ１への逆項間交差を起こし易いことが予測され、ＦｖＨＴ機構により発光する青色発光材料として有用であることが確認された。
また、化合物１～３の断熱Ｔｎ状態および断熱Ｓ１状態における非対角振電相互作用定数ＶＣＣを計算により求めたところ、いずれの化合物もＴ３－Ｔ１間、Ｔ３－Ｔ２間およびＳ１－Ｓ０間の非対角ＶＣＣが非常に小さく、Ｔ３からＴ１、Ｔ２への内部転換、および、Ｓ１からＳ０への無輻射失活が抑制されて高い発光効率を示すことが予測された。図５～７のエネルギー準位図も勘案すると、化合物１～３は、ぞれぞれ図８～１０に示すエネルギー移動を経て蛍光発光に至っていると考えられる。すなわち化合物１は、図８に示すように励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ１へエネルギー移動し、励起一重項エネルギー状態Ｓ１から基底状態Ｓ０への輻射失活により蛍光を放射している。このとき、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から低次の励起三重項エネルギー状態Ｔ２およびＴ１への内部転換が抑制されているため、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ１へ効率良くエネルギー移動がなされる。化合物２は、図９に示すように、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ２へエネルギー移動し、励起一重項エネルギー状態Ｓ２から最低励起一重項エネルギー状態Ｓ１への内部転換を経て、基底状態Ｓ０への輻射失活により蛍光を放射している。このとき、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から低次の励起三重項エネルギー状態Ｔ２およびＴ１への内部転換が抑制されているため、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ２へ効率良くエネルギー移動がなされる。化合物３は、図１０に示すように、化合物１と同様のメカニズムで励起三重項から効率良くエネルギー移動がなされ蛍光を放射している。
また、化合物１～３のフランク－コンドンＳ１状態の対角ＶＣＣを計算により求めたところ、いずれも対角ＶＣＣが小さいことが確認された。特に、ナフトトリアゾール骨格の９位にシアノ基を有する化合物２および５位にシアノ基を有する化合物３は、その位置が無置換である化合物１よりも対角ＶＣＣが小さな値であった。このことから、ナフトトリアゾール骨格の５位や９位をシアノ基等の置換基で置換すると振動緩和が抑制され、より好ましい発光特性を示すようになることが示唆された。
また、化合物１～３の断熱Ｔｎ状態および断熱Ｓ１状態における非対角振電相互作用定数ＶＣＣを計算により求めたところ、いずれの化合物もＴ３－Ｔ１間、Ｔ３－Ｔ２間およびＳ１－Ｓ０間の非対角ＶＣＣが非常に小さく、Ｔ３からＴ１、Ｔ２への内部転換、および、Ｓ１からＳ０への無輻射失活が抑制されて高い発光効率を示すことが予測された。図５～７のエネルギー準位図も勘案すると、化合物１～３は、ぞれぞれ図８～１０に示すエネルギー移動を経て蛍光発光に至っていると考えられる。すなわち化合物１は、図８に示すように励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ１へエネルギー移動し、励起一重項エネルギー状態Ｓ１から基底状態Ｓ０への輻射失活により蛍光を放射している。このとき、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から低次の励起三重項エネルギー状態Ｔ２およびＴ１への内部転換が抑制されているため、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ１へ効率良くエネルギー移動がなされる。化合物２は、図９に示すように、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ２へエネルギー移動し、励起一重項エネルギー状態Ｓ２から最低励起一重項エネルギー状態Ｓ１への内部転換を経て、基底状態Ｓ０への輻射失活により蛍光を放射している。このとき、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から低次の励起三重項エネルギー状態Ｔ２およびＴ１への内部転換が抑制されているため、励起三重項エネルギー状態Ｔ３から励起一重項エネルギー状態Ｓ２へ効率良くエネルギー移動がなされる。化合物３は、図１０に示すように、化合物１と同様のメカニズムで励起三重項から効率良くエネルギー移動がなされ蛍光を放射している。
また、化合物１～３のフランク－コンドンＳ１状態の対角ＶＣＣを計算により求めたところ、いずれも対角ＶＣＣが小さいことが確認された。特に、ナフトトリアゾール骨格の９位にシアノ基を有する化合物２および５位にシアノ基を有する化合物３は、その位置が無置換である化合物１よりも対角ＶＣＣが小さな値であった。このことから、ナフトトリアゾール骨格の５位や９位をシアノ基等の置換基で置換すると振動緩和が抑制され、より好ましい発光特性を示すようになることが示唆された。
本発明によれば、発光効率が良好な発光材料を提供することができる。このため、本発明の発光材料を用いれば、有機エレクトロルミネッセンス素子等の有機発光素子の発光特性を改善することができる。このため、本発明は産業上の利用可能性が高い。
Claims (17)
- ナフトトリアゾール構造およびナフトトリアジン構造の少なくとも一方を含む化合物からなる発光材料。
- 前記化合物の分子内にナフトトリアゾール構造またはナフトトリアジン構造を１つだけ含む、請求項１に記載の発光材料。
- 前記化合物の分子内にナフトトリアゾール構造またはナフトトリアジン構造を複数個含む、請求項１に記載の発光材料。
- 複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合していて、前記ナフトトリアゾール構造のナフタレン環が前記連結基に結合している、請求項３に記載の発光材料。
- 複数のナフトトリアゾール構造が連結基を介して互いに結合していて、前記ナフトトリアゾール構造のトリアゾールを構成する１つの窒素原子が前記連結基に結合している、請求項３に記載の発光材料。
- ２つのナフトトリアゾール構造が１つの連結基を介して互いに結合している、請求項４または５に記載の発光材料。
- 前記化合物が下記一般式（１）～（６）のいずれかで表される、請求項１に記載の発光材料。
- 前記化合物が前記一般式（１）で表される、請求項７に記載の発光材料。
- Ｒ１～Ｒ７のうちのいずれか１つは１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基を表す、請求項８に記載の発光材料。
- Ｒ７が１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基である、請求項８に記載の発光座材料。
- Ｒ１が置換もしくは無置換のアリール基である、請求項１０に記載の発光材料。
- Ｒ２およびＲ６の少なくとも１つが電子求引基である、請求項１０または１１に記載の発光材料。
- 前記多量体形成基が一般式（７）～（８）のいずれかで表される構造を有する、請求項７に記載の発光材料。
- 請求項１～１３のいずれか１項に記載の発光材料を含む有機発光素子。
- 有機エレクトロルミネッセンス素子である、請求項１４に記載の有機発光素子。
- 下記一般式（１）～（６）のいずれかで表される化合物。
- Ｒ１～Ｒ７のうちのいずれか１つは１～５個の一般式（１）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ１１～Ｒ１７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（２）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ２１～Ｒ２７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（３）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ３１～Ｒ３７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（４）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ４１～Ｒ４７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（５）で表される基が結合した多量体形成基を表し、Ｒ５１～Ｒ５７のうちのいずれか１つは、１～５個の一般式（６）で表される基が結合した多量体形成基を表す、請求項１６に記載の化合物。
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