(57)【要約】【課題】  青色発光素子に用いるのに適した新規有機化合物とそれを有する有機発光素子を提供する。【解決手段】  下記式［１］で示されることを特徴とする有機化合物。【化１】2014034520.tif 000105［式中、Ｒ１乃至Ｒ１５はそれぞれ独立に水素原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から選ばれる基を示す。］【選択図】  図１
2014034520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式［１］で示されることを特徴とする縮合多環化合物。
【化１】
2014034520.tif 000104
［式［１］中、Ｒ１乃至Ｒ１５は水素原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基からそれぞれ独立に選ばれる基を示す。］
【請求項２】
前記Ｒ２、前記Ｒ４、前記Ｒ８、前記Ｒ１２、前記Ｒ１３のうちの少なくとも２つが電子吸引性の置換基であることを特徴とする請求項１に記載の縮合多環化合物。
【請求項３】
一対の電極と前記一対の電極の間に配置されている有機化合物層とを有する有機発光素子であって、前記有機化合物層は、請求項１または２に記載の縮合多環化合物を有することを特徴とする有機発光素子。
【請求項４】
前記有機化合物層は、ホストとゲストとを有する発光層であり、
前記ゲストが、前記縮合多環化合物であることを特徴とする請求項３に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記有機化合物層は、複数のゲストを有する発光層であり、
前記複数のゲストのうちの少なくとも一つは、前記縮合多環化合物であり、
白色を発することを特徴とする請求項３または４に記載の有機発光素子。
【請求項６】
複数の画素を有し、前記複数の画素のうち少なくともひとつは、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の有機発光素子と前記有機発光素子に接続されている能動素子とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
画像情報を入力する入力部と、画像を表示する表示部とを有し、前記表示部は、請求項６に記載の表示装置であることを特徴とする画像情報処理装置。
【請求項８】
請求項３乃至５のいずれか一項に記載の有機発光素子と前記有機発光素子に接続されているＡＣ／ＤＣコンバーター回路とを有することを特徴とする照明装置。
【請求項９】
感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、前記感光体を露光して静電潜像を形成するための露光手段と、前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像手段とを有する画像形成装置であって、
前記露光手段は、請求項４乃至７のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
感光体を露光するための露光手段であって、
前記露光手段は、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の有機発光素子を有し、
前記有機発光素子は、列を形成して配置されていることを特徴とする露光手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規縮合多環化合物、それを有する有機発光素子、表示装置、画像情報処理装置、照明装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、一対の電極の間に配置されている蛍光性又は燐光性有機化合物を含む有機化合物層に、各電極から電子及びホール（正孔）を注入することにより、蛍光性又は燐光性化合物の励起子を生成させ、この励起子が基底状態に戻る際に放射される光を利用する素子である。
【０００３】
最近の有機発光素子においては、低印加電圧で高輝度、発光波長の多様性、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化が可能であることから、広汎な用途への可能性が示唆されている。
【０００４】
特許文献１には、有機ＥＬ素子用化合物としてナフト［２，３−ｋ］フルオランテンが記載されている。また、特許文献２には、有機電界発光素子の発光材料としてナフトフルオランテンが記載されている。
【０００５】
特許文献１に記載のナフト［２，３−ｋ］フルオランテンは、発光波長のピークが４７０ｎｍであり、青色としては長波側にあるので、青色発光材料として好ましくない化合物である。
【０００６】
特許文献２に記載のナフトフルオランテンは、発光波長の第二のピークが第一のピークに対する差が小さい化合物であり、その結果発光の色純度が低い化合物である。
【０００７】
上記特許文献に記載の有機化合物とそれを有する有機発光素子は実用化という観点から更なる改善の余地がある。
【０００８】
具体的には実用化のためには、更なる高輝度の光出力あるいは高変換効率が必要である。さらにはフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合、求められる有機発光素子には色純度が良く高効率の青色発光が必要となるが、これらの問題に関してもまだ十分でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−５３８０６号  公報
【特許文献２】特開平１０−２９４１７７号  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、色純度が高く、発光効率が高い青色を発する新規縮合多環化合物を提供することを目的とする。そして、本発明は、それを有する有機発光素子、表示装置、画像情報処理装置、照明装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、下記一般式［１］で示されることを特徴とする縮合多環化合物を提供する。
【００１２】
【化１】
2014034520.tif 000003
【００１３】
［式中、Ｒ１乃至Ｒ１５は、水素原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基からそれぞれ独立に選ばれる基を示す。］
【００１４】
さらに、本発明は、一対の電極と前記一対の電極の間に配置されている有機化合物層とを有する有機発光素子であって、
前記有機化合物層は、一般式［１］のアセナフト［１，２−ｂ］クリセン化合物を有することを特徴とする有機発光素子に関する。
【００１５】
さらに、本発明は、複数の画素を有し、前記複数の画素のうち少なくともいずれか一つは、前記有機発光素子と上記有機発光素子に接続されている能動素子とを有することを特徴とする表示装置に関する。
【００１６】
さらに、本発明は、画像情報を入力するための入力部と、画像を表示するための表示部とを有し、前記表示部が、前記表示装置であることを特徴とする画像情報処理装置に関する。
【００１７】
さらに、本発明は、前記有機発光素子と前記有機発光素子に駆動電圧を供給するためのＡＤコンバーター回路を有することを特徴とする照明装置に関する。
【００１８】
さらに、本発明は、感光体と前記感光体の表面を帯電するための帯電手段と、前記感光体を露光して静電潜像を形成するための露光手段と、前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像器とを有する画像形成装置であって、
前記露光手段は、前記有機発光素子を有することを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１９】
さらに本発明は、感光体を露光するための露光手段であって、前記露光手段は、前記有機発光素子を有し、前記有機発光素子は、列を形成して配置されている露光手段であることを特徴とする画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、色純度が高く、発光効率が高い青色を発する新規縮合多環化合物を提供できる。そして、それを有する高発光効率、長寿命な有機発光素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の有機発光素子とこの有機発光素子に接続されている能動素子とを有する表示装置の一例を示す断面模式図である。
【図２】例示化合物Ｄ１６及び比較化合物Ｒ１のフォトルミネッセンスのスペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は、下記式［１］で示されることを特徴とする縮合多環化合物である。
【００２３】
【化２】
2014034520.tif 000004
【００２４】
［式中、Ｒ１乃至Ｒ１５は水素原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基からそれぞれ独立に選ばれる基を示す。］
【００２５】
本発明の縮合多環化合物は、アセナフト［１，２−ｂ］クリセン化合物とも呼ばれる。以下、本実施形態においては、本発明の縮合多環化合物をアセナフト［１，２−ｂ］クリセン化合物とも呼ぶ。
【００２６】
式［１］において、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ８、Ｒ１２、Ｒ１３のうちの少なくとも２つが電子吸引性の置換基であることが好ましい。
【００２７】
上記式［１］において、置換あるいは無置換のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２−フルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、３−フルオロプロピル基、パーフルオロプロピル基、４−フルオロブチル基、パーフルオロブチル基、５−フルオロペンチル基、６−フルオロヘキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、４−フルオロシクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００２８】
上記式［１］において、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、インデニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニル基、ペリレニル基が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００２９】
上記式［１］において、複素環基としては、例えば、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、フタラジニル基、フェナントロリル基、フェナジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、シクロアジル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチアジアゾリルが挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００３０】
上記式［１］において、上記置換基、即ちアルキル基、アリール基、複素環基が有する置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基の如きアルキル基、ベンジル基の如きアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基の如きアリール基、ピリジル基、ピロリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基の如き複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基の如きアミノ基、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基、フェノキシル基の如きアルコキシル基、シアノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の如きハロゲン原子などが挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００３１】
上記式［１］において電子吸引性の置換基として、シアノ基、ニトロ基、アルキルスルホニル基、ハロゲン化アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、スルファモイル基、カルバモイル基、ハロゲン化アルコキシ基、スルホニルオキシ基、ハロゲン化アルキルチオ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンズイミダゾリル基、オキサゾロピリジル基、ハロゲン原子が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００３２】
本実施形態において、基本骨格とは、縮環のみで形成された構造を指す。本発明のアセナフト［１，２−ｂ］クリセン化合物では、式［１］におけるＲ１乃至Ｒ１５のすべてが水素原子である化合物の構造が、本発明の基本骨格に相当する。
【００３３】
有機発光素子の発光効率を高めるためには、発光中心そのものである有機化合物の発光量子収率が高いことが好ましい。
【００３４】
量子収率が高い有機化合物は以下の２つを備えていることが好ましい。
１．振動子強度が高いこと
２．発光に関わる骨格が有する振動部分が少ないこと
１の条件を満たすことは、振動子強度が高いことは、量子収率が高いことにつながるので好ましい。
【００３５】
振動子強度が高い骨格は、分子の発光にかかわる骨格の対称性が高い。ただし、高対称性分子特有の禁制遷移条件では発光しなくなる場合もある。
【００３６】
また、共役面の長い方向を軸として、さらに共役を伸ばすことによって分子の双極子モーメントが大きくなり振動子強度が向上する。
【００３７】
本発明のアセナフト［１，２−ｂ］クリセン化合物は、ナフト［１，２−ｋ］フルオランテンの１０位から１１位に共役を伸ばす方向に縮環を有する構造である。
【００３８】
この構造により、本発明の［１，２−ｂ］クリセン化合物は、ナフト［１，２−ｋ］フルオランテンに対して更に双極子モーメントが大きいので、ナフト［１，２−ｋ］フルオランテンよりも振動子強度が高い構造である。
【００３９】
【化３】
2014034520.tif 000005
ナフト［１，２−ｋ］フルオランテン
【００４０】
ナフト［１，２−ｋ］フルオランテン骨格の８位から９位、９位から１０位、１０位から１１位にベンゼン環を縮合させた構造とナフト［２，３−ｋ］フルオランテン骨格及びアセナフト［１，２−ｂ］クリセン骨格の振動子強度の計算を行った。
【００４１】
密度汎関数法（Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｔｈｅｏｒｙ）を用いて、Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊レベルでの量子化学計算を用いた。
【００４２】
その結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2014034520.tif 000006
【００４４】
本発明のアセナフト［１，２−ｂ］クリセン骨格は、ナフト［１，２−ｋ］フルオランテン骨格にベンゼン環を縮合させた３つの構造の中で最も振動子強度が高く、さらにナフト［２，３−ｋ］フルオランテンよりも振動子強度が高い。
【００４５】
２の条件を満たすことは、発光に関わる骨格に回転構造を有さないことで、回転振動による量子収率の低下を抑制することができるので、好ましい。
【００４６】
本発明のアセナフト［１，２−ｂ］クリセン化合物の基本骨格は、回転構造を有していないので、回転振動による量子収率の低下を抑制することができる。
【００４７】
一方、有機ＥＬディスプレイとして青色発光に適した材料に求められる物性値として、発光材料の発光ピークが４６０ｎｍ以下であることが好ましく、特に色純度の良い青色発光材料の発光ピークとして４５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００４８】
本発明の縮合多環化合物が有する基本骨格のアセナフト［１，２−ｂ］クリセン骨格に置換基を設ける位置及び置換基の種類を適切に選ぶことによって４５０ｎｍ以下の発光ピークを有する青色発光材料を提供することができる。
【００４９】
また、本発明の縮合多環化合物の基本骨格は、平面性が高く、無置換であると分子間スタックによるエキシマ―が生成し易い。
【００５０】
そこで、本発明の縮合多環化合物は、エキシマ―の抑制するために、一般式［１］で示されるＲ２、Ｒ４、Ｒ８、Ｒ１２、Ｒ１３にアリール基、複素環基、アルキル基といった置換基を設けることが好ましい。
【００５１】
本発明は、以上の考察のもとに分子設計し発明がなされたものである。
【００５２】
本発明の縮合多環化合物は、色純度が高く、量子収率が高いので、有機発光素子の発光材料に好ましく用いることができる。
【００５３】
特に、青色を発する発光材料に用いることが好ましい。
【００５４】
本実施形態において、青色領域の光とは、４２５ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の発光である。
【００５５】
以下、本発明のアセナフト［１，２−ｂ］クリセン化合物の具体的な構造式を例示する。
【００５６】
【化４】
2014034520.tif 000007
【００５７】
下記式Ｄ１乃至Ｄ３は式［１］おいて、Ｒ１乃至Ｒ１５は、水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基から選ばれた化合物例である。
【００５８】
【化５】
2014034520.tif 000008
【００５９】
【化６】
2014034520.tif 000009
【００６０】
下記式Ｄ４乃至Ｄ１１は一般式［１］において、Ｒ１乃至Ｒ１５のうち２つが無置換のアリール基である化合物例である。
【００６１】
【化７】
2014034520.tif 000010
【００６２】
【化８】
2014034520.tif 000011
【００６３】
【化９】
2014034520.tif 000012
【００６４】
【化１０】
2014034520.tif 000013
【００６５】
本発明に係るアセナフト［１，２−ｂ］クリセン化合物は、下記式［２］で示される縮合多環化合物であることが好ましい。
【００６６】
【化１１】
2014034520.tif 000014
【００６７】
式［２］において、Ｘ１およびＸ２は、水素原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基からそれぞれ独立に選ばれる基である。
【００６８】
アルキル基、アリール基、複素環基が有してよい置換基は、式［１］における置換基が有してよい置換基と同様である。
【００６９】
下記Ｄ１２乃至Ｄ１５は、式［２］おいて、Ｘ１及びＸ２は、メチル基、ブチル基の如きアルキル基で置換されたアリール基である化合物例である。
【００７０】
【化１２】
2014034520.tif 000015
【００７１】
【化１３】
2014034520.tif 000016
【００７２】
下記式Ｄ１６乃至Ｄ２１は式［２］おいて、Ｘ１及びＸ２は、シアノ基及び、メチル基の如きアルキル基で置換されたアリール基である化合物例である。
【００７３】
【化１４】
2014034520.tif 000017
【００７４】
【化１５】
2014034520.tif 000018
【００７５】
【化１６】
2014034520.tif 000019
【００７６】
下記式Ｄ２２乃至Ｄ２９は、式［２］おいて、Ｘ１及びＸ２は、置換あるいは無置換の複素環基である化合物例である。
【００７７】
【化１７】
2014034520.tif 000020
【００７８】
【化１８】
2014034520.tif 000021
【００７９】
【化１９】
2014034520.tif 000022
【００８０】
【化２０】
2014034520.tif 000023
【００８１】
本発明の縮合多環化合物は、下記式［３］または式［４］で示される化合物であることが好ましい。
【００８２】
【化２１】
2014034520.tif 000024
【００８３】
式［３］および式［４］において、Ｘ３乃至Ｘ５は、水素原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基からそれぞれ独立に選ばれる基を示す。
【００８４】
アルキル基、アリール基、複素環基が有してよい置換基は、式［１］における置換基が有してよい置換基と同様である。
【００８５】
下記式Ｄ３０およびＤ３１は、式［３］または［４］において、Ｘ３乃至Ｘ５は無置換のアリール基である化合物例である。
【００８６】
【化２２】
2014034520.tif 000025
【００８７】
下記式Ｄ３２および３３は、式［３］または［４］において、Ｘ３及びＸ４は、無置換のアリール基であり、Ｘ５は置換あるいは無置換の複素環基である化合物例である。
【００８８】
【化２３】
2014034520.tif 000026
【００８９】
下記式Ｄ３４乃至Ｄ５１は、式［３］または［４］において、Ｘ３及びＸ４は、シアノ基、メチル基で置換されたアリール基であり、Ｘ５がメチル基で置換されたアリール基及び無置換のアリールである化合物例である。
【００９０】
【化２４】
2014034520.tif 000027
【００９１】
【化２５】
2014034520.tif 000028
【００９２】
【化２６】
2014034520.tif 000029
【００９３】
【化２７】
2014034520.tif 000030
【００９４】
【化２８】
2014034520.tif 000031
【００９５】
【化２９】
2014034520.tif 000032
【００９６】
【化３０】
2014034520.tif 000033
【００９７】
【化３１】
2014034520.tif 000034
【００９８】
【化３２】
2014034520.tif 000035
【００９９】
下記式Ｄ５２乃至Ｄ６９は、式［３］または［４］において、Ｘ３乃至Ｘ５は、シアノ基、メチル基で置換されたアリール基である化合物例である。
【０１００】
【化３３】
2014034520.tif 000036
【０１０１】
【化３４】
2014034520.tif 000037
【０１０２】
【化３５】
2014034520.tif 000038
【０１０３】
【化３６】
2014034520.tif 000039
【０１０４】
【化３７】
2014034520.tif 000040
【０１０５】
【化３８】
2014034520.tif 000041
【０１０６】
【化３９】
2014034520.tif 000042
【０１０７】
【化４０】
2014034520.tif 000043
【０１０８】
【化４１】
2014034520.tif 000044
【０１０９】
下記式Ｄ７０乃至Ｄ８１は、式［３］または［４］において、Ｘ３及びＸ４は、シアノ基、メチル基で置換されたアリール基であり、Ｘ５が置換あるいは無置換の複素環基である化合物例である。
【０１１０】
【化４２】
2014034520.tif 000045
【０１１１】
【化４３】
2014034520.tif 000046
【０１１２】
【化４４】
2014034520.tif 000047
【０１１３】
【化４５】
2014034520.tif 000048
【０１１４】
【化４６】
2014034520.tif 000049
【０１１５】
【化４７】
2014034520.tif 000050
【０１１６】
本発明の縮合多環化合物は、下記式［５］で示される化合物であることが好ましい。
【０１１７】
【化４８】
2014034520.tif 000051
【０１１８】
式［５］において、Ｘ６乃至Ｘ８は、水素原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基からそれぞれ独立に選ばれる基を示す。
【０１１９】
前記アルキル基、前記アリール基、前記複素環基が有してよい置換基は、式［１］における置換基が有してよい置換基と同様である。
【０１２０】
下記式Ｄ８２乃至Ｄ９１は、式［５］において、Ｘ６及びＸ８は、シアノ基、メチル基で置換されたアリール基であり、Ｘ７がシアノ基、トリフルオロメチル基で置換されたアリール基であり、アルキル基、シアノ基である化合物例である。
【０１２１】
【化４９】
2014034520.tif 000052
【０１２２】
【化５０】
2014034520.tif 000053
【０１２３】
【化５１】
2014034520.tif 000054
【０１２４】
【化５２】
2014034520.tif 000055
【０１２５】
【化５３】
2014034520.tif 000056
【０１２６】
下記式Ｄ９２およびＤ９３は、式［５］において、Ｘ６及びＸ８は、複素環基であり、Ｘ７がシアノ基である化合物例である。
【０１２７】
【化５４】
2014034520.tif 000057
【０１２８】
本発明の縮合多環化合物は、下記式［６］または一般式［７］で示される化合物であることが好ましい。
【０１２９】
【化５５】
2014034520.tif 000058
【０１３０】
式［６］および式［７］において、Ｘ９乃至Ｘ１１は、水素原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基からそれぞれ独立に選ばれる基を示す。
【０１３１】
アルキル基、アリール基、複素環基が有してよい置換基は、式［１］における置換基が有してよい置換基と同様である。
【０１３２】
下記Ｄ９４およびＤ９５は、式［６］または［７］において、Ｘ９及びＸ１０は、シアノ基、メチル基で置換されたアリール基であり、Ｘ１１がシアノ基である化合物例である。
【０１３３】
【化５６】
2014034520.tif 000059
【０１３４】
下記Ｄ式９６乃至Ｄ１０３は、式［６］または［７］において、Ｘ９及びＸ１０は、シアノ基、メチル基で置換されたアリール基であり、Ｘ１１が無置換及びアルキル基で置換されたアリール基である化合物例である。
【０１３５】
【化５７】
2014034520.tif 000060
【０１３６】
【化５８】
2014034520.tif 000061
【０１３７】
【化５９】
2014034520.tif 000062
【０１３８】
【化６０】
2014034520.tif 000063
【０１３９】
下記式Ｄ１０４乃至Ｄ１１５は、式［６］または［７］において、Ｘ９乃至Ｘ１１は、シアノ基、メチル基、トリフルオロメチル基で置換されたアリール基である化合物例である。
【０１４０】
【化６１】
2014034520.tif 000064
【０１４１】
【化６２】
2014034520.tif 000065
【０１４２】
【化６３】
2014034520.tif 000066
【０１４３】
【化６４】
2014034520.tif 000067
【０１４４】
【化６５】
2014034520.tif 000068
【０１４５】
【化６６】
2014034520.tif 000069
【０１４６】
下記式Ｄ１１６およびＤ１１７は、式［６］または式［７］において、Ｘ９及びＸ１０は、シアノ基、メチル基で置換されたアリール基であり、Ｘ１１が置換あるいは無置換の複素環基である化合物例である。
【０１４７】
【化６７】
2014034520.tif 000070
【０１４８】
下記式Ｄ１１８乃至Ｄ１２１は、式［６］または式［７］において、Ｘ９及びＸ１０は、無置換及びアルキル基で置換されたアリール基であり、Ｘ１１がシアノ基で置換されたアリール基である化合物例である。
【０１４９】
【化６８】
2014034520.tif 000071
【０１５０】
【化６９】
2014034520.tif 000072
【０１５１】
本発明の縮合多環化合物は下記式［８］または式［９］で示される化合物であることが好ましい。
【０１５２】
【化７０】
2014034520.tif 000073
【０１５３】
式［８］及び［９］においてＸ１２乃至Ｘ１５は、水素原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基からそれぞれ独立に選ばれる基を示す。
【０１５４】
アルキル基、アリール基、複素環基が有してよい置換基は、一般式［１］における置換基が有してよい置換基と同様である。
【０１５５】
下記式Ｄ１２２乃至Ｄ１２５は、式［８］または式［９］において、Ｘ１２乃至Ｘ１４は、無置換のアリール基であり、Ｘ１５はアルキル基である化合物例である。
【０１５６】
【化７１】
2014034520.tif 000074
【０１５７】
【化７２】
2014034520.tif 000075
【０１５８】
下記式Ｄ１２６乃至Ｄ１２９は、式［８］または式［９］において、Ｘ１２乃至Ｘ１４は、無置換またはシアノ基に置換されたアリール基であり、Ｘ１５は置換あるいは無置換の複素環基である化合物例である。
【０１５９】
【化７３】
2014034520.tif 000076
【０１６０】
【化７４】
2014034520.tif 000077
【０１６１】
下記式Ｄ１３０およびＤ１３１は、式［８］または式［９］において、Ｘ１２及びＸ１４は、シアノ基、メチル基に置換されたアリール基であり、Ｘ１３及びＸ１５は無置換のアリール基、無置換の複素環基である化合物例である。
【０１６２】
【化７５】
2014034520.tif 000078
【０１６３】
（合成ルートの説明）
式［１］で示される縮合多環化合物は、以下に示す合成ルート１乃至３のように合成することが可能である。
【０１６４】
合成ルート１、合成ルート３の合成法では置換基Ａｒによって異性体が生じるが、この異性体はＡｒが同じであれば、ほとんど発光特性に差がないため、再結晶などで単離して使用しても良いし、混合したまま用いても良い。
【０１６５】
混合することで発光特性が単体に対して特に低下することはないため、混合比は特に限定されない。また、混合して用いた際は、結晶性を抑えるために、濃度消光の抑制などの効果を期待することもできる。
【０１６６】
合成ルート１
【０１６７】
【化７６】
2014034520.tif 000079
【０１６８】
合成ルート２
【０１６９】
【化７７】
2014034520.tif 000080
【０１７０】
合成ルート３
【０１７１】
【化７８】
2014034520.tif 000081
【０１７２】
合成ルート１から得られる有機化合物の例を以下に示した。表２に２置換の有機化合物、表３に３置換の有機化合物例を示した。
【０１７３】
【表２】
2014034520.tif 000082
【０１７４】
【表３】
2014034520.tif 000083
【０１７５】
合成ルート２から得られる有機化合物の例を表４に示した。
【０１７６】
【表４】
2014034520.tif 000084
【０１７７】
合成ルート３から得られる有機化合物の例を下記表５に示した。
【０１７８】
【表５】
2014034520.tif 000085
【０１７９】
（本実施形態に係る有機発光素子の説明）
次に本実施形態に係る有機発光素子を説明する。
【０１８０】
本実施形態に係る有機発光素子は一対の電極である陽極と陰極と、それらの間に配置される有機化合物層とを有し、この有機化合物層が一般式［１］で示される有機化合物を有する素子である。
【０１８１】
本実施形態に係る有機発光素子が有する有機化合物層は、単層であっても複数層であっても構わない。
【０１８２】
ここで、複数層とは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、エキシトンブロック層から適宜選択される層である。もちろん、前記群の中から複数を選択し、それらを組み合わせて用いることができる。
【０１８３】
本実施形態に係る有機発光素子の構成は、これらに限定されるものではない。例えば、電極と有機化合物層界面に絶縁性層を設ける、接着層あるいは干渉層を設ける、電子輸送層又は正孔輸送層がイオン化ポテンシャルの異なる二層から構成されるなど多様な層構成をとることができる。
【０１８４】
その場合の素子形態は、基板側の電極から光を取り出すトップエミッション方式でも、基板と逆側から光を取り出すボトムエミッション方式でも良く、両面取り出しの構成でも使用することができる。
【０１８５】
本実施形態に係る有機発光素子は、本発明に係る有機化合物を発光層に有することが好ましい。
【０１８６】
本実施形態に係る有機発光素子の発光層のホストの濃度は、発光層の全体量に対して、５０ｗｔ％以上９９．９ｗｔ％以下であり、好ましくは８０ｗｔ％以上９９．５ｗｔ％以下である。
【０１８７】
本実施形態に係る有機発光素子の発光層のホストに対するゲストの濃度は、０．１ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下であることが好ましく、０．５ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることがより好ましい。さらに、発光層は単層であっても積層であっても良い。
【０１８８】
また、発光層は積層される形態に限られず、横並びに配置されてもよい。横並びとは、配置された発光層はいずれも正孔輸送層および電子輸送層等の隣接層に接するように配置されることである。
【０１８９】
また、発光層は、ひとつの発光層の中に複数の色を発する発光材料を有する形態でもよい。その場合、発光材料はそれぞれドメインを形成する形態でもよい。
【０１９０】
本実施形態に係る有機発光素子は、複数の発光材料を発光層に有することで、白色を発する有機発光素子であってもよい。
【０１９１】
ここで、本実施形態において、ホストとは、発光層を構成する化合物の中で最も重量比が大きい化合物である。そして、ゲストとは、発光層を構成する化合物の中でホストよりも重量比が小さく、主な発光をする化合物である。ゲストは、ドーパントとも呼ばれる。
【０１９２】
さらにアシストとは、発光層を構成する化合物の中でホストよりも重量比が小さく、ゲストの発光を助ける化合物である。アシストは、第二ホストとも呼ばれる。
【０１９３】
本実施形態に係る有機発光素子は本発明に係る化合物以外にも、必要に応じて従来公知の正孔注入性材料あるいは輸送性材料あるいはホスト材料あるいはゲスト材料あるいは電子注入性材料あるいは電子輸送性材料を一緒に使用することができる。これら材料は、低分子であっても高分子であってもよい。
【０１９４】
以下にこれらの化合物例を挙げる。
【０１９５】
正孔注入性材料あるいは正孔輸送性材料としては、正孔移動度が高い材料であることが好ましい。正孔注入性能あるいは正孔輸送性能を有する低分子系材料及び高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【０１９６】
ホストとしては、トリアリールアミン誘導体、フェニレン誘導体、縮合環芳香族化合物（例えばナフタレン誘導体、フェナントレン誘導体、フルオレン誘導体、クリセン誘導体、など）、有機金属錯体［例えば、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体、有機イリジウム錯体、有機プラチナ錯体等］およびポリ（フェニレンビニレン）誘導体、ポリ（フルオレン）誘導体、ポリ（フェニレン）誘導体、ポリ（チエニレンビニレン）誘導体、ポリ（アセチレン）誘導体の如き高分子誘導体が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【０１９７】
電子注入性材料あるいは電子輸送性材料としては、ホール注入性材料あるいはホール輸送性材料のホール移動度とのバランスを考慮し選択される。
【０１９８】
電子注入性能あるいは電子輸送性能を有する材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機アルミニウム錯体が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【０１９９】
陽極材料としては、仕事関数がなるべく大きなものがよい。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステンの如き金属単体あるいはこれらの合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウムの如き金属酸化物である。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンの如き導電性ポリマーでもよい。
【０２００】
これらの電極物質は単独で使用してもよいし複数併用して使用してもよい。また、陽極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。
【０２０１】
一方、陰極材料としては、仕事関数の小さなものがよい。例えば、リチウムの如きアルカリ金属、カルシウムの如きアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロムの如き金属単体が挙げられる。あるいはこれら金属単体を組み合わせた合金も使用することができる。例えば、マグネシウム−銀、アルミニウム−リチウム、アルミニウム−マグネシウムが使用できる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）の如き金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は単独で使用してもよいし、複数併用して使用してもよい。また、陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。
【０２０２】
本実施形態に係る有機発光素子において、本実施形態に係る有機化合物を含有する層及びその他の有機化合物からなる層は、以下に示す方法により形成される。
【０２０３】
例えば、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング法、プラズマあるいは、適当な溶媒に溶解させてスピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法の如き公知の塗布法により層を形成する。
【０２０４】
ここで真空蒸着法や溶液塗布法によって層を形成すると、結晶化が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で形成する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。
【０２０５】
上記バインダー樹脂としては、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０２０６】
また、これらバインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤の如き添加剤を併用してもよい。
【０２０７】
（本実施形態に係る有機発光素子の用途）
本実施形態に係る有機発光素子は、表示装置や照明装置の構成部材として用いることができる。他にも電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、照明の如き用途がある。有機発光素子はさらにカラーフィルターを有していてよい。
【０２０８】
本実施形態に係る表示装置は、本実施形態に係る有機発光素子を複数の画素を有する表示部に有する。
【０２０９】
そして、この画素は本実施形態に係る有機発光素子と能動素子とを有している。能動素子の一例として発光輝度を制御するためのスイッチング素子が挙げられ、スイッチング素子の一例としてＴＦＴ素子が挙げられる。
【０２１０】
この有機発光素子の陽極または陰極とＴＦＴ素子のドレイン電極またはソース電極とが接続されている。表示装置はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の画像表示装置として用いることができる。ＴＦＴ素子は基板の絶縁性表面に設けられている。
【０２１１】
表示装置は、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカードからの画像情報を入力する入力部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像情報処理装置でもよい。
【０２１２】
また、画像情報処理装置や画像形成装置が有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。
【０２１３】
照明装置は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色、その他青か赤のいずれの波長の光を発光するものであってよい。
【０２１４】
本実施形態に係る照明装置は、本実施形態に係る有機発光素子とそれに接続されているＡＣ／ＤＣコンバーター回路を有している。照明装置はカラーフィルターを有してもよい。
【０２１５】
本実施形態に係るＡＣ／ＤＣコンバーター回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。
【０２１６】
本実施形態に係る画像形成装置は、感光体とこの感光体の表面を帯電させる帯電手段と、感光体を露光して靜電潜像を形成するための露光手段と、感光体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像器とを有する画像形成装置であって、露光手段は、本実施形態の有機発光素子を有する。
【０２１７】
露光手段としては、例えば本実施形態に係る有機発光素子を有する露光機が挙げられる。露光機が有する有機発光素子は、列を形成して並んでいてもよいし、露光機の露光面全体が発光する形態でもよい。
【０２１８】
次に、本実施形態に係る有機発光素子を使用した表示装置について図１を用いて説明する。
【０２１９】
図１は、本実施形態に係る有機発光素子と、有機発光素子に接続するスイッチング素子の一例であるＴＦＴ素子とを示した表示装置の断面模式図である。図１では有機発光素子とＴＦＴ素子との組が２組図示されている。構造の詳細を以下に説明する。
【０２２０】
この表示装置は、ガラスの如き基板１とその上部にＴＦＴ素子又は有機化合物層を保護するための防湿膜２が設けられている。また、符号３は金属のゲート電極３である。符号４はゲート絶縁膜４であり、符号５は半導体層である。
【０２２１】
ＴＦＴ素子８は、半導体層５とドレイン電極６とソース電極７とを有している。ＴＦＴ素子８の上部には絶縁膜９が設けられている。コンタクトホール１０を介して有機発光素子の陽極１１とソース電極７とが接続されている。表示装置はこの構成に限られず、陽極または陰極のうちいずれか一方とＴＦＴ素子ソース電極またはドレイン電極のいずれか一方とが接続されていればよい。
【０２２２】
有機化合物層１２は図１では多層の有機化合物層を１つの層の如く図示をしている。陰極１３の上には有機発光素子の劣化を抑制するための第一の保護層１４や第二の保護層１５が設けられている。
【０２２３】
本実施形態に係る表示装置はトランジスタに代えてスイッチング素子としてＭＩＭ素子を用いることもできる。
【０２２４】
本実施形態に係る有機発光素子が有する能動素子は、Ｓｉ基板の如き基板に直接形成されていてもよい。基板に直接とは、Ｓｉ基板の如き基板自体を加工してトランジスタを有することである。
【０２２５】
これらの構成は精細度によって選択され、たとえば１インチでＱＶＧＡ程度の精細度の場合は、Ｓｉ基板に直接能動素子を設けることが好ましい。直接設ける能動素子は、トランジスタが好ましい。
【０２２６】
本実施形態に係る有機発光素子を用いた表示装置を駆動することにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。
【０２２７】
また、本発明のアセナフト［１，２−ｂ］クリセン化合物は、有機発光素子だけでなく、生体内部標識やフィルターフィルムに使用することができる。
【実施例】
【０２２８】
＜実施例１＞［例示化合物Ｄ１６の合成］
本実施形態に係る例示化合物Ｄ１６は、以下の方法により合成した。
【０２２９】
（１）中間体化合物Ｍ１の合成
【０２３０】
【化７９】
2014034520.tif 000086
【０２３１】
窒素雰囲気下、５Ｌセパラブルフラスコに６．１２−ジブロモ−２−クリセンの４５．０ｇ（１０７ｍｍｏｌ）、４−シアノフェニルボラン酸の３３．０ｇ（２２５ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウムの６８．１ｇ（６４２ｍｍｏｌ）、トルエンの２７００ｍＬ、エタノールの４５０ｍＬ、水の４５０ｍＬ、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウムの３．７１ｇ（３．２１ｍｍｏｌ）を順次添加し、温度７０℃加熱還流下にて５時間撹拌した。
【０２３２】
室温まで放冷後、ろ過を行い、得られたろ物を水、アセトンで洗浄した後、結晶を減圧乾燥し、中間体化合物Ｍ１を４３．５ｇ（収率８７．３％）得た。
【０２３３】
（２）中間体化合物Ｍ２の合成
【０２３４】
【化８０】
2014034520.tif 000087
【０２３５】
窒素雰囲気下、８Ｌセパラブルフラスコに中間体化合物Ｍ１の４２．８ｇ（９２．１ｍｍｏｌ）、ビス−ジオキサボロランの４６．８ｇ（１８４ｍｍｏｌ）、酢酸カリウムの２７．１ｇ（２７６ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウムの１．５９ｇ（２．７６ｍｍｏｌ）、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２′，６′−ジメトキシビフェニルの２．７２ｇ（６．６３ｍｍｏｌ）を１，４−ジオキサンの４４００ｍＬ中に入れ、温度１００℃まで加熱した後、その温度下で１０時間撹拌を行った。
【０２３６】
室温まで冷却した後に水４４００ｍＬを加え、２時間撹拌を行った後、ろ過を行った。得られたろ物を水、メタノールでスラリー洗浄を行い、中間体化合物Ｍ２の粗結晶を得た。
【０２３７】
得られた租結晶をクロロベンゼン４５００ｍＬに溶解させた溶液をカラムクロマトグラフィー（クロロベンゼン／酢酸エチル＝１００／１）にて精製後、トルエンで加熱スラリー洗浄を行い、結晶を減圧乾燥し、白色結晶の中間体化合物Ｍ２を３２．２ｇ（収率６２．９％）得た。
【０２３８】
（３）中間体化合物Ｍ３の合成
【０２３９】
【化８１】
2014034520.tif 000088
【０２４０】
窒素雰囲気下、３Ｌ三口フラスコに中間体化合物Ｍ２の１１．３ｇ（２０．３ｍｍｏｌ）、１，８ジナフタレンの９．３ｇ（２４．４ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウムの８．６ｇ（８１．２ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウムの１．１７ｇ（１．０２ｍｍｏｌ）をＤＭＳＯの１１３０ｍＬ中に入れ、温度８０℃まで加熱した後、その温度下で２時間撹拌を行った。
【０２４１】
温度６０℃まで冷却した後に水１１３０ｍＬを加え、１時間撹拌を行った後、ろ過を行った。得られたろ物を水、メタノールでスラリー洗浄を行い、中間体化合物Ｍ３の粗結晶を得た。
【０２４２】
得られた粗結晶をクロロベンゼン３８４０ｍＬに溶解させた溶液をカラムクロマトグラフィー（クロロベンゼン）にて精製後、トルエンで加熱スラリー洗浄を行い、結晶を減圧乾燥し、黄色結晶の中間体化合物Ｍ３を９．５０ｇ（収率７８．２％）得た。
【０２４３】
（４）例示化合物Ｄ１６の合成
【０２４４】
【化８２】
2014034520.tif 000089
【０２４５】
窒素雰囲気下、２Ｌ三口フラスコに中間体化合物Ｍ３の９．４０ｇ（１３．８ｍｍｏｌ）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセンの６．４ｇ（４１．３ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウムの０．８０ｇ（０．６８ｍｍｏｌ）をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドの１０００ｍＬ中に入れ、温度１３６℃まで加熱した後、その温度下で２時間撹拌を行った。
【０２４６】
温度１００℃まで放冷した後にろ過を行った。室温まで放冷した後に水５００ｍＬを加え、１時間撹拌を行った後、ろ過を行った。得られたろ物を水、メタノールでスラリー洗浄を行った後、クロロベンゼンで加熱スラリー洗浄を行い、結晶を減圧乾燥し、黄色結晶の例示化合物Ｄ１６を５．８４ｇ（収率７８．２％）得た。
【０２４７】
質量分析法により、この化合物のＭ＋である５４４を確認した。
【０２４８】
また、ＮＭＲ測定により、この化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）＝９．３２（ｓ，１Ｈ），８．８６（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．８Ｈｚ），８．７９（ｓ，１Ｈ），８．６６（ｓ，１Ｈ），８．３４（ｓ，１Ｈ）８．２０（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ），７．９８−７．８３（ｍ，１２Ｈ），７．７８−７．６２（ｍ，４Ｈ）
【０２４９】
例示化合物Ｄ１６の１．０×１０−６ｍｏｌ／Ｌにおけるトルエン溶液の発光スペクトルは、日立製Ｆ−５４００を用いて、３９９ｎｍの励起波長においてフォトルミネッセンスの測定を行った。その結果、発光ピーク４２９ｎｍに最大強度を有する青色発光スペクトルであった。
【０２５０】
＜実施例２＞［例示化合物Ｄ５０、５１の合成］
（１）中間体化合物Ｍ４の合成
【０２５１】
【化８３】
2014034520.tif 000090
【０２５２】
窒素雰囲気下、１０Ｌセパラブルフラスコに例示化合物Ｄ１７の５．３ｇ（９．５２ｍｍｏｌ）を塩化メチレンの５３００ｍＬ中に入れ、撹拌溶解させた後、臭素の１６．２ｇ（１０４ｍｍｏｌ）を塩化メチレンで溶解した溶液を滴下して加え、室温で１０時間撹拌した。
【０２５３】
チオ硫酸ナトリウム溶液を加え１時間撹拌した後にろ過を行った。得られたろ物を水、メタノールでスラリー洗浄を行った後、塩化メチレンで加熱スラリー洗浄を行い、結晶を減圧乾燥し、黄色結晶の中間体化合物Ｍ４を４．６７ｇ（収率７７．２％）得た。
【０２５４】
（２）例示化合物Ｄ５０、５１の合成
【０２５５】
【化８４】
2014034520.tif 000091
【０２５６】
窒素雰囲気下、１Ｌ三口フラスコにＭ４の１．００ｇ（１．５８ｍｍｏｌ）、２，６−ジメチルフェニルボラン酸の０．２８ｇ（１．８９ｍｍｏｌ）、リン酸カリウムの４．０２ｇ（１８．９ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドの５００ｍＬ、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウムの０．１８ｇ（０．１６ｍｍｏｌ）を順次添加し、温度１００℃まで加熱した後、その温度下で１１時間撹拌を行った。
【０２５７】
温度８０℃になるまで放冷した後、ろ過を行った。得られたろ物を水、メタノールでスラリー洗浄を行った後、クロロベンゼンで加熱スラリー洗浄を行い、例示化合物Ｄ５０、５１の粗結晶を得た。
【０２５８】
得られた粗結晶をクロロベンゼン６０ｍＬに溶解させた溶液をカラムクロマトグラフィー（クロロベンゼン）にて精製後、トルエンで加熱スラリー洗浄を行い、結晶を減圧乾燥し、黄色結晶の例示化合物Ｄ５０、５１を０．１０ｇ（収率３３．３％）得た。
【０２５９】
質量分析法により、この化合物のＭ＋である６５８を確認した。また、ＮＭＲ測定により、例示化合物Ｄ５０とＤ５１の混合比が１：１であることを確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）＝９．３４（ｓ，２Ｈ），８．８７（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．８Ｈｚ），８．８０（ｓ，２Ｈ），８．６７（ｓ，１Ｈ），８．６６（ｓ，１Ｈ），８．３５（ｓ，１Ｈ），８．３３（ｓ，１Ｈ），８．１９（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ），８．１２（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ）８．０４（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ），７．９７−７．８４（ｍ，２０Ｈ），７．７７（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ），７．６６−７．３８（ｍ，８Ｈ），７．２９（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ），７．２０（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ），１．９９（ｓ，６Ｈ），１．９８（ｓ，６Ｈ）
【０２６０】
例示化合物Ｄ５０、５１の混合物の１．０×１０−６ｍｏｌ／Ｌにおけるトルエン溶液の発光スペクトルは、日立製Ｆ−５４００を用いて、４０３ｎｍの励起波長においてフォトルミネッセンスの測定を行った。その結果、発光ピーク４３３ｎｍに最大強度を有する青色発光スペクトルであった。
【０２６１】
＜実施例３＞［例示化合物Ｄ６２、６３の合成］
【０２６２】
【化８５】
2014034520.tif 000092
【０２６３】
窒素雰囲気下、１００ｍＬ三口フラスコにＭ４の０．１２ｇ（０．１９ｍｍｏｌ）、３−シアノフェニルボラン酸の０．３３ｇ（ｍｍｏｌ）、リン酸カリウムの０．１２ｇ（０．５７ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドの３０ｍＬ、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウムの０．０１ｇ（０．０１ｍｍｏｌ）を順次添加し、温度１００℃まで加熱した後、その温度下で６時間撹拌を行った。
【０２６４】
温度８０℃になるまで放冷した後、ろ過を行った。得られたろ物を水、メタノールでスラリー洗浄を行った後、クロロベンゼンで加熱スラリー洗浄を行い、例示化合物Ｄ６２、６３の粗結晶を得た。
【０２６５】
得られた粗結晶をクロロベンゼン８０ｍＬに溶解させた溶液をカラムクロマトグラフィー（クロロベンゼン）にて精製後、トルエンで加熱スラリー洗浄を行い、結晶を減圧乾燥し、黄色結晶の例示化合物Ｄ６２、６３を０．０２ｇ（収率１６．１％）得た。
【０２６６】
質量分析法により、この化合物のＭ＋である６５５を確認した。また、ＮＭＲ測定により、例示化合物Ｄ６２とＤ６３の混合比が１：１であることを確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）＝９．３６（ｓ，１Ｈ），９．３５（ｓ，１Ｈ），８．８７（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），８．８０（ｓ，２Ｈ），８．６８（ｓ，２Ｈ），８．３７（ｓ，１Ｈ），８．３６（ｓ，１Ｈ），８．２７（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝７．２Ｈｚ），８．２５（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝７．２Ｈｚ），８．０４−７．８４（ｍ，２６Ｈ），７．８０−７．６１（ｍ，１２Ｈ）
【０２６７】
例示化合物Ｄ６２、６３の混合物の１．０×１０−６ｍｏｌ／Ｌにおけるトルエン溶液の発光スペクトルは、日立製Ｆ−５４００を用いて、４０７ｎｍの励起波長においてフォトルミネッセンスの測定を行った結果、発光ピーク４４１ｎｍに最大強度を有する青色発光スペクトルであった。
【０２６８】
＜実施例４＞［例示化合物Ｄ６４、６５の合成］
【０２６９】
【化８６】
2014034520.tif 000093
【０２７０】
窒素雰囲気下、１Ｌ三口フラスコにＭ４の１．００ｇ（１．５８ｍｍｏｌ）、２−シアノフェニルボラン酸の０．２８ｇ（１．８９ｍｍｏｌ）、リン酸カリウムの２．０１ｇ（９．４７ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドの５００ｍＬ、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウムの０．１８ｇ（０．１６ｍｍｏｌ）を順次添加し、温度１００℃まで加熱した後、その温度下で１時間撹拌を行った。
【０２７１】
温度８０℃になるまで放冷した後、ろ過を行った。得られたろ物を水、メタノールでスラリー洗浄を行い、例示化合物Ｄ６４、６５の粗結晶を得た。
【０２７２】
得られた粗結晶をクロロベンゼン６３０ｍＬに溶解させた溶液をカラムクロマトグラフィー（クロロベンゼン）にて精製後、トルエンで加熱スラリー洗浄を行い、結晶を減圧乾燥し、黄色結晶の例示化合物Ｄ６４、６５を０．３６ｇ（収率３４．４％）得た。
【０２７３】
質量分析法により、この化合物のＭ＋である６５５を確認した。また、ＮＭＲ測定により、例示化合物Ｄ６４とＤ６５の混合比が１：１であることを確認した。
【０２７４】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）＝９．３２（ｓ，２Ｈ），８．７０（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），８．７８（ｓ，２Ｈ），８．６７（ｓ，２Ｈ），８．３５（ｓ，１Ｈ），８．３３（ｓ，１Ｈ），８．２５（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ），８．２０（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ），８．０４（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ），７．９８−７．８３（ｍ，２０Ｈ），７．８０−７．５７（ｍ，１６Ｈ）
【０２７５】
例示化合物Ｄ６４、６５の混合物の１．０×１０−６ｍｏｌ／Ｌにおけるトルエン溶液の発光スペクトルは、日立製Ｆ−５４００を用いて、４０６ｎｍの励起波長においてフォトルミネッセンスの測定を行った。その結果、発光ピーク４４１ｎｍに最大強度を有する青色発光スペクトルであった。
【０２７６】
＜実施例５＞［例示化合物Ｄ８０、８１の合成］
（１）中間体化合物Ｍ５の合成
下記の合成ルート４に示すように、非特許文献Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００９，２１（１２），２４５２に記載の方法で中間体化合物Ｍ５を３０ｇ合成した。
【０２７７】
合成ルート４
【０２７８】
【化８７】
2014034520.tif 000094
【０２７９】
（２）中間体化合物Ｍ６の合成
【０２８０】
【化８８】
2014034520.tif 000095
【０２８１】
窒素雰囲気下、３００ｍＬ三口フラスコに中間体化合物Ｍ５の５．０ｇ（１４．３ｍｍｏｌ）、ビス−ジオキサボロランの４．０ｇ（１５．８ｍｍｏｌ）、酢酸カリウムの４．２ｇ（４２．８ｍｍｏｌ）、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド  ジクロロメタン付加物の０．５８ｇ（０．７１ｍｍｏｌ）、をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドの１００ｍＬ中に入れ、温度８０℃まで加熱した後、その温度下で４時間撹拌を行った。
【０２８２】
室温まで冷却した後に水１００ｍＬを加え、１時間撹拌を行った後、ろ過を行った。得られたろ物を水でスラリー洗浄を行い、中間体化合物Ｍ２の粗結晶を得た。
【０２８３】
得られた粗結晶をトルエンに溶解させた溶液をカラムクロマトグラフィー（トルエン／酢酸エチル＝４／１）にて精製後、トルエン／ヘプタン＝４：１の混合溶媒で再結晶を行い、結晶を減圧乾燥し、中間体化合物Ｍ６を４．１２ｇ（収率７２．７％）得た。
【０２８４】
（ｓ３）例示化合物Ｄ８０、８１の合成
【０２８５】
【化８９】
2014034520.tif 000096
【０２８６】
窒素雰囲気下、１Ｌ三口フラスコにＭ４の０．１１ｇ（０．１７ｍｍｏｌ）、Ｍ６の０．０８ｇ（０．２１ｍｍｏｌ）、リン酸カリウムの０．１１ｇ（０．５２ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドの１１ｍＬ、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウムの０．０１ｇ（０．０１ｍｍｏｌ）を順次添加し、温度１００℃まで加熱した後、その温度下で４時間撹拌を行った。
【０２８７】
室温まで放冷後、クロロホルムを加えて、水で３回洗浄した。この有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後この溶液をろ過し、得られたろ液を濃縮して例示化合物Ｄ８０、８１の粗結晶を得た。
【０２８８】
得られた粗結晶をカラムクロマトグラフィー（トルエン／酢酸エチル＝１０／１）にて精製後、メタノールで加熱スラリー洗浄を行い、結晶を減圧乾燥し、黄色結晶の例示化合物Ｄ８０、８１を０．０９１ｇ（収率６３．６％）得た。
【０２８９】
質量分析法により、この化合物のＭ＋である８２２を確認した。また、ＮＭＲ測定により、例示化合物Ｄ８０とＤ８１の混合比が１：１であることを確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）＝９．３８（ｓ，１Ｈ），９．３７（ｓ，１Ｈ），８．８８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．８Ｈｚ），８．８２（ｓ，１Ｈ），８．８１（ｓ，１Ｈ），８．６９（ｓ，２Ｈ），８．３８（ｓ，１Ｈ），８．３７（ｓ，１Ｈ），８．２９（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ），８．２６（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ）８．０７−７．６４（ｍ，３８Ｈ），７．５１（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．８Ｈｚ），８．５０（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．８Ｈｚ），７．４４−７．３２（ｍ，１４Ｈ）
【０２９０】
例示化合物Ｄ８０、８１の混合物の１．０×１０−６ｍｏｌ／Ｌにおけるトルエン溶液の発光スペクトルは、日立製Ｆ−５４００を用いて、４０８ｎｍの励起波長においてフォトルミネッセンスの測定を行った。その結果、発光ピーク４４３ｎｍに最大強度を有する青色発光スペクトルであった。
【０２９１】
＜実施例６＞
例示化合物Ｄ３６、３７の合成
実施例２で用いられる２，６−ジメチルフェニルボラン酸をＭ７に変更した以外は実施例２と同様の反応、精製を行った。
【０２９２】
【化９０】
2014034520.tif 000097
【０２９３】
例示化合物Ｄ３６、３７の混合物の１．０×１０−６ｍｏｌ／Ｌにおけるトルエン溶液の発光スペクトルは、日立製Ｆ−５４００を用いて、４１０ｎｍの励起波長においてフォトルミネッセンスの測定を行った結果、発光ピーク４４５ｎｍに最大強度を有する青色発光スペクトルであった。
【０２９４】
＜比較例１＞
比較例として化合物Ｒ１、Ｒ２を合成してフォトルミネッセンス、吸収スペクトルの測定を基に量子収率の比較を行った。吸収スペクトルは日本分光製  ＵＶ−５７０を用いた。量子収率は例示化合物１６を１．０として相対的な強度を出した。結果を表６に示す。
【０２９５】
【化９１】
2014034520.tif 000098
【０２９６】
【表６】
2014034520.tif 000099
【０２９７】
比較化合物Ｒ１と本発明の例示化合物５種の量子収率を比較すると、本発明の例示化合物はいずれも比較化合物Ｒ１より高い値である。
【０２９８】
さらに、図２に示すように比較化合物Ｒ１と本発明の例示化合物Ｄ１６のフォトルミネッセンスのスペクトルを比較すると、第一のピークと第二のピークの高さ比が、比較化合物Ｒ１は０．９に対して本発明の例示化合物Ｄ１６は０．７と低く、第二のピーク以降のピークの高さ比も同様に低い。
【０２９９】
すなわち、本発明の例示化合物Ｄ１６は、青色発光波長の領域のピークが最も高く、青色発光波長以外の領域のピークが低い。
【０３００】
これは、本発明の例示化合物Ｄ１６が比較化合物Ｒ１と比べて青色発光波長の領域に強い強度を有することを示している。
【０３０１】
ここで、第一のピークとは、発光スペクトルの中で最も強度が高いピークを示す。その後強度が高い順に第二のピーク、第三のピークと呼ぶ。
【０３０２】
次に比較化合物Ｒ２の発光ピーク波長と本発明の例示化合物Ｄ１６の発光ピーク波長とを比較すると、比較化合物Ｒ２のピーク波長は４５９ｎｍであるのに対して例示化合物Ｄ１６のピーク波長は４２９ｎｍであり、本発明の例示化合物Ｄ１６の方が発光ピーク波長が短い。
【０３０３】
本発明の縮合多環化合物は、比較化合物Ｒ２と比べて基本骨格自体が発する発光波長が短波である。そのため、置換基を設けるが青色発光を維持する場合でも、置換基を選択する自由度が高い。
【０３０４】
具体的な例として、本発明の例示化合物Ｄ１６にアリール基、複素環基が置換された、表６に示される４種の例示化合物が挙げられる。これらは、全て最大発光波長４５０ｎｍ以下で発光している。
【０３０５】
すなわち、本発明の縮合多環化合物は、基本骨格自体で青色領域の光を発する。さらに、置換基を設ける位置及び置換基の種類を適切に選ぶことによって４５０ｎｍ以下の青色の発光を呈し、かつ高い量子収率を達成できる。
【０３０６】
＜実施例７−１３＞
本実施例では、基板上に順次陽極、正孔輸送層、発光層、正孔・エキシトンブロッキング層、電子輸送層、陰極を以下に示す方法で有機発光素子を作製した。
【０３０７】
ガラス基板上に、陽極としてＩＴＯをスパッタ法にて膜厚１００ｎｍで製膜したものを透明導電性支持基板（ＩＴＯ基板）として使用した。
【０３０８】
このＩＴＯ基板上に、以下に示す有機化合物層及び電極層を、１０−５Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着によって連続的に製膜した。このとき対向する電極面積は３ｍｍ２になるように作製した。ゲスト材料が２種類存在するのは、置換位置の異なる異性体の約１：１の混合である。
ホール注入層（７０ｎｍ）Ｇ１
ホール輸送層（４５ｎｍ）Ｇ２
発光層（２０ｎｍ）  ホストＧ３、ゲスト：表７に示した例示化合物（重量比１％）
ホール・エキシトンブロッキング層（５ｎｍ）Ｇ４
電子輸送層（２０ｎｍ）  Ｇ５
金属電極層１（１ｎｍ）  ＬｉＦ
金属電極層２（１００ｎｍ）  Ａｌ
【０３０９】
【化９２】
2014034520.tif 000100
【０３１０】
ＥＬ素子の特性は、電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計４１４０Ｂで測定し、発光輝度はトポコン社製ＢＭ７で測定した。
【０３１１】
実施例７乃至１３のＥＬ素子特性を表７に示す。
【０３１２】
＜実施例１４、１５＞
本実施例では、ホール・エキシトンブロッキング層としてＧ６を用いた以外は実施例７乃至１３に示した方法と同様な方法で有機発光素子を作製した。
【０３１３】
【化９３】
2014034520.tif 000101
【０３１４】
＜実施例１６、１７＞
本実施例では、ホール・エキシトンブロッキング層としてＧ７を用いた以外は実施例７乃至１３に示した方法と同様な方法で有機発光素子を作製した。
【０３１５】
【化９４】
2014034520.tif 000102
【０３１６】
〈比較例２、３〉
本実施例では、発光層のゲスト材料として比較化合物Ｒ１、Ｒ２を用いた以外は実施例７乃至１３に示した方法と同様な方法で有機発光素子を作製した。
【０３１７】
ＥＬ素子の特性は、電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計４１４０Ｂで測定し、発光輝度はトポコン社製ＢＭ７で測定した。
【０３１８】
比較例２及び３のＥＬ素子特性を表７に示す。
【０３１９】
【表７】
2014034520.tif 000103
【０３２０】
＜結果と考察＞
本発明の有機化合物は、高い量子収率と青色発光を呈する新規化合物であり、優れた色純度で高輝度な有機発光素子を提供することができる。
【符号の説明】
【０３２１】
８  ＴＦＴ素子
１１  陽極
１２  有機化合物層
１３  陰極
【図１】
2014034520.tif 000106
【図２】
2014034520.tif 000107