(57)【要約】【課題】新規な多環芳香族化合物およびそれを用いた有機電界発光素子を提供する。【解決手段】ホウ素原子と窒素原子などで複数の芳香族環を連結した新規な多環芳香族化合物（コランヌレン誘導体）を提供することで、有機ＥＬ素子用材料の選択肢を増やす。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素子を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｙ）で表される多環芳香族化合物または下記一般式（Ｙ）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。
【化１】
2019038798.tif 000119
（上記式（Ｙ）中、
Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリールオキシ、置換もしくは無置換のアリールスルホニル、置換もしくは無置換のジアリールホスフィン、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンオキシド、または、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンスルフィドであり、
Ｒ１〜Ｒ１０のうちの隣接する基同士が結合して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環を形成していてもよく、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（Ｙ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【請求項２】
上記一般式（Ｙ）が下記一般式（１Ｙ）または式（１Ｙ−５）である、請求項１に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
【化２】
2019038798.tif 000120
（上記式（１Ｙ）および式（１Ｙ−５）中、
Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリールオキシ、置換もしくは無置換のアリールスルホニル、置換もしくは無置換のジアリールホスフィン、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンオキシド、または、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンスルフィドであり、
Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環およびＥ環は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（１Ｙ）または式（１Ｙ−５）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【請求項３】
Ｒ９およびＲ１０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、アリールスルホニル、ジアリールホスフィン、ジアリールホスフィンオキシド、または、ジアリールホスフィンスルフィドであり、
Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環およびＥ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環およびＥ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、アリールスルホニル、ジアリールホスフィン、ジアリールホスフィンオキシド、または、ジアリールホスフィンスルフィドで置換されていてもよく、
また、Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環およびＥ環は、２つのＮ、Ｙ１およびＹ２を含む、上記式（１Ｙ）および式（１Ｙ−５）中央の縮合６環構造と、結合を共有する５員環または６員環を有し、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（１Ｙ）または式（１Ｙ−５）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
請求項２に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
【請求項４】
Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環およびＥ環は、それぞれ独立して、ベンゼン環またはチオフェン環であり、Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環およびＥ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、アリールスルホニル、ジアリールホスフィン、ジアリールホスフィンオキシド、または、ジアリールホスフィンスルフィドで置換されていてもよい、
請求項２に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
【請求項５】
上記一般式（Ｙ）が下記一般式（２Ｙ−Ｐ）である、請求項１に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
【化３】
2019038798.tif 000121
（上記式（２Ｙ−Ｐ）中、
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ２６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く、また、Ｒ１１〜Ｒ２６のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ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く、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−Ｐ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【請求項６】
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ２６は、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜３０のアリール、炭素数２〜３０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）または炭素数１〜１２のアルキルであり、また、Ｒ１１〜Ｒ２６のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ環またはｄ環と共に炭素数９〜１６のアリール環または炭素数６〜１５の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つの水素は炭素数６〜１０のアリールまたは炭素数１〜１２のアルキルで置換されていてもよく、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−Ｐ）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
請求項５に記載する多環芳香族化合物。
【請求項７】
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ２６は、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜３０のアリール、炭素数２〜３０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）または炭素数１〜１２のアルキルであり、
Ｙ１およびＹ２は共に、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−Ｐ）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
請求項５に記載する多環芳香族化合物。
【請求項８】
上記一般式（Ｙ）が下記一般式（２Ｙ−Ｓ−１）〜式（２Ｙ−Ｓ−４）のいずれかである、請求項１に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
【化４】
2019038798.tif 000122
（上記式（２Ｙ−Ｓ−１）〜式（２Ｙ−Ｓ−４）中、
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ１８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く、また、Ｒ１１〜Ｒ１８のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ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く、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−Ｓ−１）〜式（２Ｙ−Ｓ−４）のいずれかで表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【請求項９】
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ１８は、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜３０のアリール、炭素数２〜３０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）または炭素数１〜１２のアルキルであり、また、Ｒ１１〜Ｒ１８のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ環またはｄ環と共に炭素数９〜１６のアリール環または炭素数６〜１５の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つの水素は炭素数６〜１０のアリールまたは炭素数１〜１２のアルキルで置換されていてもよく、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−Ｓ−１）〜式（２Ｙ−Ｓ−４）のいずれかで表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
請求項８に記載する多環芳香族化合物。
【請求項１０】
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ１８は、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜３０のアリール、炭素数２〜３０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）または炭素数１〜１２のアルキルであり、
Ｙ１およびＹ２は共に、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−Ｓ−１）〜式（２Ｙ−Ｓ−４）のいずれかで表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
請求項８に記載する多環芳香族化合物。
【請求項１１】
上記一般式（Ｙ）が下記一般式（２Ｙ−ＰＳ−１）〜式（２Ｙ−ＰＳ−１６）のいずれかである、請求項１に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
【化５】
2019038798.tif 000123
【化６】
2019038798.tif 000124
【化７】
2019038798.tif 000125
【化８】
2019038798.tif 000126
（上記式（２Ｙ−ＰＳ−１）〜式（２Ｙ−ＰＳ−１６）中、
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ２２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く、また、Ｒ１１〜Ｒ２２のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ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く、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−ＰＳ−１）〜式（２Ｙ−ＰＳ−１６）のいずれかで表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【請求項１２】
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ２２は、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜３０のアリール、炭素数２〜３０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）または炭素数１〜１２のアルキルであり、また、Ｒ１１〜Ｒ２２のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ環またはｄ環と共に炭素数９〜１６のアリール環または炭素数６〜１５の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つの水素は炭素数６〜１０のアリールまたは炭素数１〜１２のアルキルで置換されていてもよく、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−ＰＳ−１）〜式（２Ｙ−ＰＳ−１６）のいずれかで表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
請求項１１に記載する多環芳香族化合物。
【請求項１３】
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ２２は、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜３０のアリール、炭素数２〜３０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）または炭素数１〜１２のアルキルであり、
Ｙ１およびＹ２は共に、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−ＰＳ−１）〜式（２Ｙ−ＰＳ−１６）のいずれかで表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
請求項１１に記載する多環芳香族化合物。
【請求項１４】
下記化学構造式で表される、請求項１に記載する多環芳香族化合物。
【化９】
2019038798.tif 000127
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載する多環芳香族化合物またはその多量体を含有する、有機デバイス用材料。
【請求項１６】
前記有機デバイス用材料が、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１５に記載する有機デバイス用材料。
【請求項１７】
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１６に記載する有機電界発光素子用材料を含有する有機層とを有する、有機電界発光素子。
【請求項１８】
さらに、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、キノリノール系金属錯体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、ボラン誘導体およびベンゾイミダゾール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１７に記載する有機電界発光素子。
【請求項１９】
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１８に記載の有機電界発光素子。
【請求項２０】
請求項１７〜１９のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた表示装置。
【請求項２１】
請求項１７〜１９のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多環芳香族化合物と、これ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、並びに、表示装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、有機材料から成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、光の三原色の一つである青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。
【０００３】
有機ＥＬ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。
【０００４】
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（国際公開第2004/061047号公報）。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（特開2001-172232号公報）。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（特開2005-170911号公報）。
【０００５】
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（国際公開第2012/118164号公報）。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（国際公開第2011/107186号公報、国際公開第2015/102118号公報）。例えば、三重項励起子のエネルギー（Ｔ１）が大きい共役構造を有する化合物は、より短い波長の燐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。
【０００６】
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、燐光材料や熱活性型遅延蛍光材料を用いた有機ＥＬ素子のホスト材料には、高い三重項励起エネルギー（ＥＴ）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、三重項励起エネルギー（ＥＴ）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環はレドックス安定性が十分ではなく、既存の芳香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）や三重項励起エネルギー（ＥＴ）が低いため、ホスト材料に不向きと考えられてきた。
【０００７】
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（国際公開第2015/102118号公報）。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第2004/061047号公報
【特許文献２】特開2001-172232号公報
【特許文献３】特開2005-170911号公報
【特許文献４】国際公開第2012/118164号公報
【特許文献５】国際公開第2011/107186号公報
【特許文献６】国際公開第2015/102118号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、有機ＥＬ素子用材料の選択肢を増やすために、従来とは異なる化合物からなる材料の開発が望まれている。特に、特許文献１〜６で報告されたＮＯ連結系化合物以外の材料から得られる有機ＥＬ特性やその製造方法は未だ知られていない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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などで複数の芳香族環を連結した新規な多環芳香族化合物（コランヌレン誘導体）を見出し、その製造に成功した。また、この多環芳香族化合物を含有する層を一対の電極間に配置して有機ＥＬ素子を構成することにより、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またはその多量体、さらには以下のような多環芳香族化合物またはその多量体を含む有機ＥＬ素子用材料を提供する。
【００１１】
項１．
下記一般式（Ｙ）で表される多環芳香族化合物または下記一般式（Ｙ）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。
【化１０】
2019038798.tif 000002
（上記式（Ｙ）中、
Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリールオキシ、置換もしくは無置換のアリールスルホニル、置換もしくは無置換のジアリールホスフィン、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンオキシド、または、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンスルフィドであり、
Ｒ１〜Ｒ１０のうちの隣接する基同士が結合して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環を形成していてもよく、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（Ｙ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【００１２】
項２．
上記一般式（Ｙ）が下記一般式（１Ｙ）または式（１Ｙ−５）である、項１に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
【化１１】
2019038798.tif 000003
（上記式（１Ｙ）および式（１Ｙ−５）中、
Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリールオキシ、置換もしくは無置換のアリールスルホニル、置換もしくは無置換のジアリールホスフィン、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンオキシド、または、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンスルフィドであり、
Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環およびＥ環は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（１Ｙ）または式（１Ｙ−５）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【００１３】
項３．
Ｒ９およびＲ１０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、アリールスルホニル、ジアリールホスフィン、ジアリールホスフィンオキシド、または、ジアリールホスフィンスルフィドであり、
Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環およびＥ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環およびＥ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、アリールスルホニル、ジアリールホスフィン、ジアリールホスフィンオキシド、または、ジアリールホスフィンスルフィドで置換されていてもよく、
また、Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環およびＥ環は、２つのＮ、Ｙ１およびＹ２を含む、上記式（１Ｙ）および式（１Ｙ−５）中央の縮合６環構造と、結合を共有する５員環または６員環を有し、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（１Ｙ）または式（１Ｙ−５）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
項２に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
【００１４】
項４．
Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環およびＥ環は、それぞれ独立して、ベンゼン環またはチオフェン環であり、Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環およびＥ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、アリールスルホニル、ジアリールホスフィン、ジアリールホスフィンオキシド、または、ジアリールホスフィンスルフィドで置換されていてもよい、
項２に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
【００１５】
項５．
上記一般式（Ｙ）が下記一般式（２Ｙ−Ｐ）である、項１に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
【化１２】
2019038798.tif 000004
（上記式（２Ｙ−Ｐ）中、
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ２６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く、また、Ｒ１１〜Ｒ２６のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ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く、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−Ｐ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【００１６】
項６．
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ２６は、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜３０のアリール、炭素数２〜３０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）または炭素数１〜１２のアルキルであり、また、Ｒ１１〜Ｒ２６のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ環またはｄ環と共に炭素数９〜１６のアリール環または炭素数６〜１５の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つの水素は炭素数６〜１０のアリールまたは炭素数１〜１２のアルキルで置換されていてもよく、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−Ｐ）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
項５に記載する多環芳香族化合物。
【００１７】
項７．
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ２６は、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜３０のアリール、炭素数２〜３０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）または炭素数１〜１２のアルキルであり、
Ｙ１およびＹ２は共に、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−Ｐ）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
項５に記載する多環芳香族化合物。
【００１８】
項８．
上記一般式（Ｙ）が下記一般式（２Ｙ−Ｓ−１）〜式（２Ｙ−Ｓ−４）のいずれかである、項１に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
【化１３】
2019038798.tif 000005
（上記式（２Ｙ−Ｓ−１）〜式（２Ｙ−Ｓ−４）中、
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ１８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く、また、Ｒ１１〜Ｒ１８のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ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く、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−Ｓ−１）〜式（２Ｙ−Ｓ−４）のいずれかで表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【００１９】
項９．
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ１８は、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜３０のアリール、炭素数２〜３０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）または炭素数１〜１２のアルキルであり、また、Ｒ１１〜Ｒ１８のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ環またはｄ環と共に炭素数９〜１６のアリール環または炭素数６〜１５の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つの水素は炭素数６〜１０のアリールまたは炭素数１〜１２のアルキルで置換されていてもよく、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−Ｓ−１）〜式（２Ｙ−Ｓ−４）のいずれかで表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
項８に記載する多環芳香族化合物。
【００２０】
項１０．
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ１８は、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜３０のアリール、炭素数２〜３０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）または炭素数１〜１２のアルキルであり、
Ｙ１およびＹ２は共に、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−Ｓ−１）〜式（２Ｙ−Ｓ−４）のいずれかで表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
項８に記載する多環芳香族化合物。
【００２１】
項１１．
上記一般式（Ｙ）が下記一般式（２Ｙ−ＰＳ−１）〜式（２Ｙ−ＰＳ−１６）のいずれかである、項１に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
【化１４】
2019038798.tif 000006
【化１５】
2019038798.tif 000007
【化１６】
2019038798.tif 000008
【化１７】
2019038798.tif 000009
（上記式（２Ｙ−ＰＳ−１）〜式（２Ｙ−ＰＳ−１６）中、
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ２２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く、また、Ｒ１１〜Ｒ２２のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ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く、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−ＰＳ−１）〜式（２Ｙ−ＰＳ−１６）のいずれかで表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【００２２】
項１２．
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ２２は、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜３０のアリール、炭素数２〜３０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）または炭素数１〜１２のアルキルであり、また、Ｒ１１〜Ｒ２２のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ環またはｄ環と共に炭素数９〜１６のアリール環または炭素数６〜１５の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つの水素は炭素数６〜１０のアリールまたは炭素数１〜１２のアルキルで置換されていてもよく、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−ＰＳ−１）〜式（２Ｙ−ＰＳ−１６）のいずれかで表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
項１１に記載する多環芳香族化合物。
【００２３】
項１３．
Ｒ９およびＲ１０ならびにＲ１１〜Ｒ２２は、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜３０のアリール、炭素数２〜３０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）または炭素数１〜１２のアルキルであり、
Ｙ１およびＹ２は共に、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（２Ｙ−ＰＳ−１）〜式（２Ｙ−ＰＳ−１６）のいずれかで表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい、
項１１に記載する多環芳香族化合物。
【００２４】
項１４．
下記化学構造式で表される、項１に記載する多環芳香族化合物。
【化１８】
2019038798.tif 000010
【００２５】
項１５．
項１〜１４のいずれかに記載する多環芳香族化合物またはその多量体を含有する、有機デバイス用材料。
【００２６】
項１６．
前記有機デバイス用材料が、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、項１５に記載する有機デバイス用材料。
【００２７】
項１７．
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、項１６に記載する有機電界発光素子用材料を含有する有機層とを有する、有機電界発光素子。
【００２８】
項１８．
さらに、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、キノリノール系金属錯体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、ボラン誘導体およびベンゾイミダゾール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、項１７に記載する有機電界発光素子。
【００２９】
項１９．
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、項１８に記載の有機電界発光素子。
【００３０】
項２０．
項１７〜１９のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた表示装置。
【００３１】
項２１．
項１７〜１９のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた照明装置。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の好ましい態様によれば、例えば有機ＥＬ素子用材料として用いることができる、新規な多環芳香族化合物（コランヌレン誘導体）を提供することができ、この多環芳香族化合物を用いることで優れた有機ＥＬ素子を提供することができる。
【００３３】
具体的には、本発明者らは、芳香環をホウ素、窒素、リンなどのヘテロ元素で連結した多環芳香族化合物が、大きなＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップ（薄膜におけるバンドギャップＥｇ）と高い三重項励起エネルギー（ＥＴ）を有することを見出した。これは、ヘテロ元素を含む６員環は芳香族性が低いため、共役系の拡張に伴うＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップの減少が抑制されること、ヘテロ元素の電子的な摂動により三重項励起状態（Ｔ１）のＳＯＭＯ１およびＳＯＭＯ２が局在化することが原因となっていると考えられる。また、本発明に係るヘテロ元素を含有する多環芳香族化合物は、三重項励起状態（Ｔ１）におけるＳＯＭＯ１およびＳＯＭＯ２の局在化により、両軌道間の交換相互作用が小さくなるため、三重項励起状態（Ｔ１）と一重項励起状態（Ｓ１）のエネルギー差が小さく、熱活性型遅延蛍光を示すため、有機ＥＬ素子の蛍光材料としても有用である。また、高い三重項励起エネルギー（ＥＴ）を有する材料は、燐光有機ＥＬ素子や熱活性型遅延蛍光を利用した有機ＥＬ素子の電子輸送層や正孔輸送層としても有用である。更に、これらの多環芳香族化合物は、置換基の導入により、ＨＯＭＯとＬＵＭＯのエネルギーを任意に動かすことができるため、イオン化ポテンシャルや電子親和力を周辺材料に応じて最適化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態に係る有機ＥＬ素子を示す概略断面図である。
【図２】化合物（２Ｂ−Ｐ−１）の吸収スペクトルである。
【図３】化合物（２Ｂ−Ｐ−１）の蛍光スペクトルおよびリン光スペクトルである。
【図４】化合物（２Ｂ−Ｐ−１）を使用した有機ＥＬ素子の発光スペクトルである。
【図５】化合物（２Ｂ−Ｐ−１）を使用した有機ＥＬ素子の駆動電圧−電流密度グラフである。
【図６】化合物（２Ｂ−Ｐ−１）を使用した有機ＥＬ素子の電流密度−外部量子効率グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
１．多環芳香族化合物およびその多量体
本発明は、下記一般式（Ｙ）で表される多環芳香族化合物または下記一般式（Ｙ）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。
【化１９】
2019038798.tif 000011
【００３６】
上記式（Ｙ）中、
Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリールオキシ、置換もしくは無置換のアリールスルホニル、置換もしくは無置換のジアリールホスフィン、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンオキシド、または、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンスルフィドであり、
Ｒ１〜Ｒ１０のうちの隣接する基同士が結合して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環を形成していてもよく、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、そして、
式（Ｙ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【００３７】
１−１．化合物の基本骨格の変化について
まず、上記一般式（Ｙ）の中央に示した、２つのＮ、Ｙ１およびＹ２を含んで構成される５つのベンゼン環とこれに囲まれる中央の５員環が縮合した構造を「縮合６環構造」と定義する。式（Ｙ）は、この縮合６環構造と、これに置換する基Ｒ１〜Ｒ１０で構成されている。
【００３８】
上述するように、式（Ｙ）中、Ｒ１〜Ｒ１０のうちの隣接する基同士は、結合して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環を形成していてもよい。これは、式（Ｙ）において、中央の縮合６環構造に、他のアリール環やヘテロアリール環が縮合してもよいことを意味する。
【００３９】
隣接する基とは、具体的には、Ｒ１およびＲ２、Ｒ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、Ｒ７およびＲ８、Ｒ９およびＲ１０や、Ｒ２およびＲ３、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ８およびＲ９、Ｒ１０およびＲ１である。好ましくは、Ｒ１およびＲ２、Ｒ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、Ｒ７およびＲ８、Ｒ９およびＲ１０を意味する。
【００４０】
式（Ｙ）中で図示されている基本骨格は、縮合６環構造だけであるが、例えば、隣接するＲ１およびＲ２同士が結合して環を形成すると、この縮合６環構造に他の環が縮合して、基本骨格が変化する。これは他の隣接基の組合せでも同じである。まず、この基本骨格の変化について以下に説明するが、以下では基本骨格の変化およびこれに付随する事項についてのみ説明するため、構造式中でこの変化に関与しない置換基（Ｒ１〜Ｒ１０など）の記載または説明は省略し、必要な場合にのみ記載または説明をする。
【００４１】
一般式（Ｙ）は、下記式（Ｙ−１）、式（Ｙ−２）、式（Ｙ−１２）、式（Ｙ−１３）、式（Ｙ−１４）、式（Ｙ−２３）、式（Ｙ−１２３）、式（Ｙ−１２４）、式（１Ｙ）および式（１Ｙ−５）に示すように、一般式（Ｙ）の周囲に置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であるＡ〜Ｅ環を有してもよい。より好ましくは、Ａ〜Ｄ環を有する式（１Ｙ）またはＡ〜Ｅ環を有する式（１Ｙ−５）が好ましい。Ａ〜Ｅ環はそれぞれ異なる構造を有してもよいが、同じ構造であることが好ましく、例えばＡ環とＤ環および／またはＢ環とＣ環が同じ構造であることが好ましい。また、異なる構造である場合であっても、Ａ環とＤ環が同じ構造でありかつＢ環とＣ環が同じ構造であることが好ましい。
【００４２】
【化２０】
2019038798.tif 000012
【００４３】
一般式（Ｙ）において、Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、好ましくはＢである。また、好ましくは、Ｙ１およびＹ２は共に同じ構造である。したがって、Ｙ１およびＹ２は共にＢであることがより好ましい。式（Ｙ）は、Ｙ１およびＹ２に応じて以下の各式に分類される。
【００４４】
【化２１】
2019038798.tif 000013
【００４５】
同様に、一般式（１Ｙ）において、Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、好ましくはＢである。また、好ましくは、Ｙ１およびＹ２は共に同じ構造である。したがって、Ｙ１およびＹ２は共にＢであることがより好ましい。式（１Ｙ）は、Ｙ１およびＹ２に応じて以下の各式に分類される。
【００４６】
【化２２】
2019038798.tif 000014
【００４７】
Ａ環〜Ｅ環は、それぞれ独立して、例えば、下記部分構造式（Ｐ）、式（Ｆ）、式（Ｎａ）、式（Ｎｂ）、式（Ｒａ）、式（Ｒｂ）、式（Ｒｃ）、式（Ｒｄ）、式（ＢＲ）、式（Ｙａ）、式（Ｙｂ）、式（Ｙｃ）、式（Ｙｄ）、式（Ｙｅ）、式（Ｙｆ）、式（Ｚ）、式（ＢＺ）、式（Ｓ）、式（ＢＳ）、式（Ｔ）、式（ＢＴ）、式（Ｅ）、式（ＢＥ）、式（Ｌ）、式（ＢＬ）、式（Ｇ）、式（ＢＧ）、式（Ｘａ）および式（Ｘｂ）のいずれかで表される構造あり、下記部分構造式において、波線により途切れた結合は、式（Ｙ）における縮合６環構造との結合部位を示す。下記部分構造式においても置換基の図示は省略している。
【００４８】
【化２３】
2019038798.tif 000015
【００４９】
上記部分構造式の中でも、好ましくは、部分構造式（Ｐ）、式（Ｆ）、式（Ｎａ）、式（Ｎｂ）、式（Ｚ）、式（ＢＺ）、式（Ｓ）、式（ＢＳ）、式（Ｔ）、式（ＢＴ）、式（Ｅ）、式（ＢＥ）、式（Ｌ）、式（ＢＬ）、式（Ｇ）および式（ＢＧ）であり、より好ましくは、部分構造式（Ｐ）、式（Ｆ）、式（Ｎａ）、式（Ｎｂ）、式（Ｚ）、式（ＢＺ）、式（Ｓ）、式（ＢＳ）、式（Ｔ）、式（ＢＴ）、式（Ｅ）、式（ＢＥ）、式（Ｇ）および式（ＢＧ）であり、さらに好ましくは、部分構造式（Ｐ）、式（Ｆ）、式（Ｎａ）、式（Ｎｂ）、式（Ｚ）、式（ＢＺ）、式（Ｓ）、式（ＢＳ）、式（Ｔ）および式（ＢＴ）であり、特に好ましくは、部分構造式（Ｐ）、式（Ｆ）、式（Ｎａ）、式（Ｎｂ）、式（Ｚ）、式（ＢＺ）、式（Ｓ）および式（ＢＳ）であり、ことさら好ましくは、部分構造式（Ｐ）および式（Ｓ）であり、最も好ましくは、部分構造式（Ｐ）である。
【００５０】
また、一分子中に結合する部分構造は、異なる種類の部分構造であってもよいが、同じ部分構造であることが好ましい。
【００５１】
また、部分構造式中のＲ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。詳細な説明は、後述する置換基についての説明を引用することができる。
【００５２】
例えば、一般式（Ｂ）がｏ−フェニレン環（部分構造式（Ｐ））を有する場合の構造は、下記一般式（Ｂ−Ｐ１）、式（Ｂ−Ｐ２）、式（Ｂ−Ｐ１２）、式（Ｂ−Ｐ１３）、式（Ｂ−Ｐ１４）、式（Ｂ−Ｐ２３）、式（Ｂ−Ｐ１２３）、式（Ｂ−Ｐ１２４）、式（２Ｂ−Ｐ）および式（２Ｂ−Ｐ５）で示すことができる。これらの中で、一般式（２Ｂ−Ｐ）および式（２Ｂ−Ｐ５）が好ましく、一般式（２Ｂ−Ｐ）がより好ましい。
【００５３】
【化２４】
2019038798.tif 000016
【００５４】
一般式（１Ｙ）においてＡ環〜Ｄ環が上述した具体的な部分構造式で表される構造である場合について、その総称として一般式（２Ｙ）で表す。例えば、Ａ環〜Ｄ環がｏ−フェニレン環（部分構造式（Ｐ））である場合は、下記一般式（２Ｙ−Ｐ）で表される。
【００５５】
【化２５】
2019038798.tif 000017
【００５６】
一般式（２Ｙ−Ｐ）において、Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝ＯまたはＰ＝Ｓであり、好ましくはＢである。また、好ましくは、Ｙ１およびＹ２は共に同じ構造である。したがって、Ｙ１およびＹ２は共にＢであることがより好ましい。式（２Ｙ−Ｐ）は、Ｙ１およびＹ２に応じて以下の各式に分類される。
【００５７】
【化２６】
2019038798.tif 000018
【００５８】
上記一般式（２Ｙ）の具体的な構造（上記一般式（１Ｙ）におけるＡ環〜Ｄ環が上述した具体的な部分構造式である場合の構造）を以下に例示する。まず、Ａ環〜Ｄ環の全てが同じ構造である構造式を例示する。
【００５９】
【化２７】
2019038798.tif 000019
【００６０】
【化２８】
2019038798.tif 000020
【００６１】
【化２９】
2019038798.tif 000021
【００６２】
【化３０】
2019038798.tif 000022
【００６３】
【化３１】
2019038798.tif 000023
【００６４】
【化３２】
2019038798.tif 000024
【００６５】
【化３３】
2019038798.tif 000025
【００６６】
【化３４】
2019038798.tif 000026
【００６７】
【化３５】
2019038798.tif 000027
【００６８】
【化３６】
2019038798.tif 000028
【００６９】
【化３７】
2019038798.tif 000029
【００７０】
【化３８】
2019038798.tif 000030
【００７１】
【化３９】
2019038798.tif 000031
【００７２】
【化４０】
2019038798.tif 000032
【００７３】
【化４１】
2019038798.tif 000033
【００７４】
【化４２】
2019038798.tif 000034
【００７５】
【化４３】
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【００７６】
【化４４】
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【００７７】
【化４５】
2019038798.tif 000037
【００７８】
【化４６】
2019038798.tif 000038
【００７９】
【化４７】
2019038798.tif 000039
【００８０】
【化４８】
2019038798.tif 000040
【００８１】
【化４９】
2019038798.tif 000041
【００８２】
【化５０】
2019038798.tif 000042
【００８３】
上記一般式（１Ｙ）におけるＡ環〜Ｄ環は異なる構造であってもよく、この場合であっても、Ａ環およびＤ環が同じ構造でありかつＢ環およびＣ環が同じ構造であることが好ましい。また、部分構造式（Ｐ）または式（Ｓ）がＡ環〜Ｄ環のいずれかに含まれることが好ましい。以下に、上記一般式（２Ｙ）の具体的な構造の中でも、Ａ環およびＤ環が同じ構造でありかつＢ環およびＣ環が同じ構造である構造式を例示する。
【００８４】
【化５１】
2019038798.tif 000043
【００８５】
【化５２】
2019038798.tif 000044
【００８６】
【化５３】
2019038798.tif 000045
【００８７】
【化５４】
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【００８８】
【化５５】
2019038798.tif 000047
【００８９】
【化５６】
2019038798.tif 000048
【００９０】
【化５７】
2019038798.tif 000049
【００９１】
【化５８】
2019038798.tif 000050
【００９２】
【化５９】
2019038798.tif 000051
【００９３】
【化６０】
2019038798.tif 000052
【００９４】
【化６１】
2019038798.tif 000053
【００９５】
【化６２】
2019038798.tif 000054
【００９６】
【化６３】
2019038798.tif 000055
【００９７】
【化６４】
2019038798.tif 000056
【００９８】
【化６５】
2019038798.tif 000057
【００９９】
【化６６】
2019038798.tif 000058
【０１００】
一般式（２Ｙ）において、Ｙ１およびＹ２が共にＢであることが好ましい。以下にこの構造を例示する。
【０１０１】
【化６７】
2019038798.tif 000059
【０１０２】
【化６８】
2019038798.tif 000060
【０１０３】
【化６９】
2019038798.tif 000061
【０１０４】
【化７０】
2019038798.tif 000062
【０１０５】
一般式（２Ｂ−Ｐ）においてＡ環〜Ｄ環の構造例を示したが、同様に一般式（２Ｂ−Ｐ５）においてもＡ環〜Ｄ環の構造例を示す。
【０１０６】
【化７１】
2019038798.tif 000063
【０１０７】
【化７２】
2019038798.tif 000064
【０１０８】
【化７３】
2019038798.tif 000065
【０１０９】
【化７４】
2019038798.tif 000066
【０１１０】
【化７５】
2019038798.tif 000067
【０１１１】
【化７６】
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【０１１２】
【化７７】
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【０１１３】
【化７８】
2019038798.tif 000070
【０１１４】
１−２．化合物の基本骨格への置換基などについて
次に、一般式（Ｙ）における基本骨格（上述したとおり変化する場合も含む）への置換基などについて、一般式（Ｙ）のより具体的な式（１Ｙ）、式（１Ｙ−５）および式（２Ｙ−Ｐ）と共に説明する。なお各式中の符号は上述する定義のとおりである。
【化７９】
2019038798.tif 000071
【０１１５】
まず、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリールオキシ、置換もしくは無置換のアリールスルホニル、置換もしくは無置換のジアリールホスフィン、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンオキシド、または、置換もしくは無置換のジアリールホスフィンスルフィドである。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あげられる。
【０１１６】
また、Ｒ１〜Ｒ１０のうちの隣接する基同士が結合して形成された、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環が、例えば式（１Ｙ）や式（１Ｙ−５）におけるＡ環〜Ｅ環に相当する。このアリール環やヘテロアリール環への置換基は、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、アリールスルホニル、ジアリールホスフィン、ジアリールホスフィンオキシド、または、ジアリールホスフィンスルフィドが好ましい。
【０１１７】
また、上記アリール環またはヘテロアリール環は、２つのＮ、Ｙ１およびＹ２を含む、上記式（１Ｙ）および式（１Ｙ−５）中央の縮合６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。「縮合６環構造と結合を共有する６員環」とは、例えば上記一般式（２Ｙ−Ｐ）で示すように縮合６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（この場合が式（２Ｙ−Ｐ）で示されている）、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６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）」、「Ｅ環（ｅ環）」、また「５員環」についても同様の説明が当てはまる。
【０１１８】
一般式（１Ｙ）におけるＡ環（またはＢ環、Ｃ環、Ｄ環）は、一般式（２Ｙ−Ｐ）におけるａ環とその置換基Ｒ１１〜Ｒ１４（またはｂ環とその置換基Ｒ１５〜Ｒ１８、ｃ環とその置換基Ｒ１９〜Ｒ２２、ｄ環とその置換基Ｒ２３〜Ｒ２６）に対応する。すなわち、一般式（２Ｙ−Ｐ）は、一般式（１Ｙ）のＡ〜Ｄ環として「６員環を有するＡ〜Ｄ環」が選択された構造に対応する。その意味で、一般式（２Ｙ−Ｐ）の各環を小文字のａ〜ｄで表した。なお、式（１Ｙ−５）および当該式中のＥ環についても同様に説明できる。
【０１１９】
一般式（２Ｙ−Ｐ）では、ａ環、ｂ環、ｃ環およびｄ環の置換基Ｒ１１〜Ｒ２６のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ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。したがって、一般式（２Ｙ−Ｐ）で表される多環芳香族化合物は、ａ環、ｂ環、ｃ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（２Ｙ−Ｐ−Ｘ１）に示すように、化合物を構成する環構造が変化する。下記式中のＡ’環およびＤ’環は、一般式（１Ｙ）におけるそれぞれＡ環およびＤ環に対応する。
【０１２０】
【化８０】
2019038798.tif 000072
【０１２１】
上記式（２Ｙ−Ｐ−Ｘ１）中のＡ’環およびＤ’環は、一般式（２Ｙ−Ｐ）で説明すれば、置換基Ｒ１１〜Ｒ１４およびＲ２３〜Ｒ２６のうちの隣接する基同士が結合して、それぞれａ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（ａ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）。なお、式では示してはいないが、ａ環〜ｄ環はそれぞれ独立してＡ’環〜Ｄ’環に変化することができ、例えばｂ環およびｃ環がＢ’環およびＣ’環に変化した化合物や、ａ環〜ｄ環の全てがＡ’環〜Ｄ’環に変化した化合物もある。また、上記式（２Ｙ−Ｐ−Ｘ１）から分かるように、例えば、ａ環のＲ１４とｂ環のＲ１５、ｂ環のＲ１８とｃ環のＲ１９、ｃ環のＲ２２とｄ環のＲ２３などは「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、一般式（Ｙ）よりも下位概念の式である一般式（１Ｙ）などにおける「隣接する基」とは同一環上で隣接する基を意味する。
【０１２２】
上記式（２Ｙ−Ｐ−Ｘ１）で表される化合物は、例えばａ環（またはｂ環またはｃ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、ベンゾフラン環またはベンゾチオフェン環などが縮合して形成されるＡ’環（またはＢ’環またはＣ’環またはＤ’環）を有する化合物であり、形成された縮合環Ａ’（または縮合環Ｂ’または縮合環Ｃ’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、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環などである。このようにして形成された縮合環の一例が、上述した部分構造式（Ｆ）：インデン環、式（Ｎａ）および式（Ｎｂ）：ナフチル環、式（ＢＲ）：インドール環、式（ＢＺ）：ベンゾフラン環、式（ＢＳ）：ベンゾチオフェン環、式（ＢＴ）：ベンゾジオキソチオフェン環、式（ＢＥ）：ベンゾセレノフェン環、式（ＢＬ）：ベンゾシロール環、および式（ＢＧ）：ベンゾゲルモール環である。
【０１２３】
一般式（Ｙ）におけるＲ１〜Ｒ１０のうちの隣接する基同士が結合して形成された環（例えば式（１Ｙ）や式（１Ｙ−５）におけるＡ環〜Ｅ環）である「アリール環」としては、例えば、炭素数６〜３０のアリール環があげられ、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、一般式（２Ｙ−Ｐ）で規定された「Ｒ１１〜Ｒ２６のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ環またはｄ環と共に形成されたアリール環」に対応し、また、ａ環（またはｂ環、ｃ環、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。
【０１２４】
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、ベンゾフルオレン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環などがあげられる。また、フルオレン環やベンゾフルオレン環には、フルオレン環やベンゾフルオレン環がスピロ結合した構造も含まれる。その他、上述した部分構造式で表される環なども挙げられる。
【０１２５】
一般式（Ｙ）におけるＲ１〜Ｒ１０のうちの隣接する基同士が結合して形成された環（例えば式（１Ｙ）や式（１Ｙ−５）におけるＡ環〜Ｅ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あげられ、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１〜５個含有する複素環などがあげられる。なお、この「ヘテロアリール環」は、一般式（２Ｙ−Ｐ）で規定された「Ｒ１１〜Ｒ２６のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ環またはｄ環と共に形成されたヘテロアリール環」に対応し、また、ａ環（またはｂ環、ｃ環、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。
【０１２６】
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（無置換、メチルなどのアルキル置換またはフェニルなどのアリール置換）、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、ナフトベンゾフラン環、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、ナフトベンゾチオフェン環、ベンゾホスホール環、ジベンゾホスホール環、ベンゾホスホールオキシド環、ジベンゾホスホールオキシド環、フラザン環、オキサジアゾール環、チアントレン環などがあげられる。その他、上述した部分構造式で表される環なども挙げられる。
【０１２７】
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、置換もしくは無置換の「アリール」、置換もしくは無置換の「ヘテロアリール」、置換もしくは無置換の「ジアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「ジヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「アリールヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「アルキル」、置換もしくは無置換の「シクロアルキル」、置換もしくは無置換の「アルコキシ」、置換もしくは無置換の「アリールオキシ」、置換もしくは無置換の「アリールスルホニル」、置換もしくは無置換の「ジアリールホスフィン」、置換もしくは無置換の「ジアリールホスフィンオキシド」、または、置換もしくは無置換の「ジアリールホスフィンスルフィド」で置換されていてもよいが、この第１の置換基としての「アリール」や「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、「アリールスルホニル」のアリール、「ジアリールホスフィン」のアリール、「ジアリールホスフィンオキシド」のアリール、「ジアリールホスフィンスルフィド」の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」の一価の基があげられる。
【０１２８】
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あげられる。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。
【０１２９】
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−エイコシルなどがあげられる。
【０１３０】
また第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あげられる。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。この説明は、Ａ環〜Ｅ環の少なくとも１つに縮合し得るシクロアルキルの説明としても引用できる。
【０１３１】
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あげられる。
【０１３２】
また第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あげられる。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。
【０１３３】
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あげられる。
【０１３４】
第１の置換基である、置換もしくは無置換の「アリール」、置換もしくは無置換の「ヘテロアリール」、置換もしくは無置換の「ジアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「ジヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「アリールヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「アルキル」、置換もしくは無置換の「シクロアルキル」、置換もしくは無置換の「アルコキシ」、置換もしくは無置換の「アリールオキシ」、置換もしくは無置換の「アリールスルホニル」、置換もしくは無置換の「ジアリールホスフィン」、置換もしくは無置換の「ジアリールホスフィンオキシド」、または、置換もしくは無置換の「ジアリールホスフィンスルフィド」は、置換もしく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、ヘテロアリールまたはアルキルがあげられ、それらの具体例は、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、また第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。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）やメチルなどのアルキル（具体例は上述した基）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。
【０１３５】
一般式（Ｙ）のＲ１〜Ｒ１０（Ｒ９およびＲ１０は他の式と共通）および一般式（２Ｙ−Ｐ）のＲ１１〜Ｒ２６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、またはアリールオキシのアリールとしては、一般式（Ｙ）で説明した「アリール環」または「ヘテロアリール環」の一価の基があげられる。また、アルキルまたはアルコキシとしては、上述した一般式（Ｙ）の説明における第１の置換基としての「アルキル」や「アルコキシ」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、Ｒ１１〜Ｒ２６のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ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、および、さらなる置換基であるアリール、ヘテロアリールまたはアルキルについても同様である。
【０１３６】
以上、本発明化合物の基本骨格への置換基などの説明は、一般式（Ｙ）、そのより具体的な式（１Ｙ）、式（１Ｙ−５）および式（２Ｙ−Ｐ）を例として挙げて行ったが、上述した化合物の基本骨格の変化の説明において挙げたすべての基本骨格への置換基にも同様に当てはまる。
【０１３７】
１−３．多量体について
本発明の一般式（Ｙ）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について説明する。この多量体は、一つの化合物の中に上記単位構造を複数有する形態であればよく、例えば、上記単位構造が単結合、炭素数１〜３のアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基などの連結基で複数結合した形態に加えて、上記単位構造に含まれる任意の環（下位概念式で明示されるＡ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環またはＥ環、ａ環、ｂ環、ｃ環、ｄ環またはｅ環）を複数の単位構造で共有するようにして結合した形態であってもよく、また、上記単位構造に含まれる任意の環（下位概念式で明示されるＡ環、Ｂ環、Ｃ環、Ｄ環またはＥ環、ａ環、ｂ環、ｃ環、ｄ環またはｅ環）同士が縮合するようにして結合した形態であってもよい。
【０１３８】
多量体における単位構造の数としては、特に限定はなく、好ましくは２〜５であり、より好ましくは２〜４であり、さらに好ましくは２〜３であり、最も好ましくは２である。また、この多量体には、単位構造が繰り返して形成される高分子も含まれる。
【０１３９】
１−４．化合物へのシアノ、ハロゲンまたは重水素置換について
また、本発明の多環芳香族化合物およびその多量体の化学構造中の水素は、その全てまたは一部がシアノ、ハロゲンまたは重水素であってもよい。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素であり、好ましくはフッ素、塩素または臭素、より好ましくはフッ素または塩素である。
【０１４０】
２．多環芳香族化合物およびその多量体の製造方法
例えば、一般式（１Ｙ−５）や式（２Ｙ−Ｐ）で表される多環芳香族化合物およびその多量体は、基本的には、まずＡ環（ａ環）およびＤ環（ｄ環）および／またはＥ環（ｅ環）とＢ環（ｂ環）およびＣ環（ｃ環）とをイミダゾールを含む結合基で結合させることで中間体を製造し（第１反応）、その後に、Ａ環（ａ環）およびＢ環（ｂ環）、Ｃ環（ｃ環）およびＤ環（ｄ環）を結合基（Ｙ１およびＹ２を含む基）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、例えばカルボン酸とｏ−ジアミンとの反応などの一般的反応が利用できる。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。
【０１４１】
第２反応は、下記スキーム（１）や（２）に示すように、Ａ環（ａ環）およびＢ環（ｂ環）との間を結合するＹ１を、Ｃ環（ｃ環）およびＤ環（ｄ環）との間を結合するＹ２を導入する反応であり、例としてＹ１およびＹ２が共にホウ素原子の場合を以下に示す（これに従って式番号も式（１Ｂ−Ｐ５）や式（２Ｂ−Ｐ）に変わる）。第一の方法としては、第１反応で製造した中間体を三臭化ホウ素と混合し、タンデムボラフリーデルクラフツ反応を行うことで目的物を得ることができる。他の方法としては、まず、中間体におけるイミダゾール環のＮ原子上をｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウムまたはｔ−ブチルリチウム等でジリチオ化する。次いで、三塩化ホウ素や三臭化ホウ素等を加え、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等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、多段階反応を経て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等のルイス酸を加えてもよい。
【０１４２】
【化８１】
2019038798.tif 000073
【０１４３】
【化８２】
2019038798.tif 000074
【０１４４】
なお、上記スキーム（１）や（２）は、一般式（１Ｂ−Ｐ５）や（２Ｂ−Ｐ）で表される多環芳香族化合物の製造方法を主に示しているが、この多量体については、複数のＡ環（ａ環）、Ｂ環（ｂ環）、Ｃ環（ｃ環）、Ｄ環（ｄ環）およびＥ環（ｅ環）を有する中間体を用いることで製造することができる。詳細には下記スキーム（３）〜（７）で説明する。この場合、使用する三臭化ホウ素等の試薬の量を２倍量、３倍量などとすることで目的物を得ることができる。
【０１４５】
【化８３】
2019038798.tif 000075
【０１４６】
【化８４】
2019038798.tif 000076
【０１４７】
【化８５】
2019038798.tif 000077
【０１４８】
【化８６】
2019038798.tif 000078
【０１４９】
【化８７】
2019038798.tif 000079
【０１５０】
次に、例としてＹ１およびＹ２がリンスルフィド、リンオキサイドまたはリン原子である場合を下記スキーム（８）〜（１１）に示す。これまでと同様に、ｎ−ブチルリチウム等を用いたジリチオ化に次いで、三塩化リン、硫黄の順に添加し、最後に三塩化アルミニウム等のルイス酸およびＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン等のブレンステッド塩基を加えることで、タンデムホスファフリーデルクラフツ反応させ、Ｙ１およびＹ２がリンスルフィドである化合物を得ることができる。また、得られたリンスルフィド化合物をｍ−クロロ過安息香酸（ｍ−ＣＰＢＡ）で処理することでＹ１およびＹ２がリンオキサイドである化合物を得ることができ、トリエチルホスフィンで処理することでＹ１およびＹ２がリン原子である化合物を得ることができる。
【０１５１】
【化８８】
2019038798.tif 000080
【０１５２】
【化８９】
2019038798.tif 000081
【０１５３】
【化９０】
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【０１５４】
【化９１】
2019038798.tif 000083
【０１５５】
また、Ｙ１およびＹ２がリンスルフィドの多量体についても、上記スキーム（３）〜（７）を参考にして、上記スキーム（８）および（９）の方法を利用して合成することができる。また、このようにしてできたＹ１およびＹ２がリンスルフィドの多量体も、上記スキーム（１０）および（１１）のようにして、ｍ−クロロ過安息香酸（ｍ−ＣＰＢＡ）で処理することでＹ１およびＹ２がリンオキサイドである化合物を得ることができ、トリエチルホスフィンで処理することでＹ１およびＹ２がリン原子である化合物を得ることができる。
【０１５６】
なお、上記スキーム（１）〜（１１）で使用するリチオ化試薬としては、メチルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム等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。
【０１５７】
なお、上記スキーム（１）〜（１１）で使用するメタル−Ｙ１およびＹ２の金属交換試薬としては、Ｙ１およびＹ２の三フッ化物、Ｙ１およびＹ２の三塩化物、Ｙ１およびＹ２の三臭化物、Ｙ１およびＹ２の三ヨウ化物などのＹ１およびＹ２のハロゲン化物、ＣＩＰＮ（ＮＥｔ２）２などのＹ１およびＹ２のアミノ化ハロゲン化物、Ｙ１およびＹ２のアルコキシ化物、Ｙ１およびＹ２のアリールオキシ化物などが挙げられる。
【０１５８】
なお、上記スキーム（１）〜（１１）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。
【０１５９】
上記スキーム（１）〜（１１）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。
【０１６０】
上記スキーム（１）〜（１１）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、Ｙ１およびＹ２の三フッ化物、Ｙ１およびＹ２の三塩化物、Ｙ１およびＹ２の三臭化物、Ｙ１およびＹ２の三ヨウ化物などのＹ１およびＹ２の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、Ｙ１およびＹ２のアミノ化ハロゲン化物、Ｙ１およびＹ２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、アミノ基やアルコキシ基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。
【０１６１】
また、本発明の多環芳香族化合物やその多量体には、少なくとも一部の水素原子がシアノ、ハロゲン（フッ素や塩素など）または重水素で置換されている化合物なども含まれるが、このような化合物などは所望の箇所がシアノ化、ハロゲン化または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。
【０１６２】
３．有機デバイス
本発明に係る多環芳香族化合物およびその多量体は、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。
【０１６３】
３−１．有機電界発光素子
本発明に係る多環芳香族化合物およびその多量体は、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。
【０１６４】
＜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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
＜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。
【０１６９】
＜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。
【０１７０】
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あげられる。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あげられる。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あげられる。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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
＜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。
【０１７３】
正孔注入・輸送性物質としては電界を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。
【０１７４】
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、本発明に係る多環芳香族化合物またはその多量体を使用することができる。また、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級アミノを主鎖あるい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。
【０１７５】
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.Pheiffer,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）、あるいは、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）。
【０１７６】
＜有機電界発光素子における発光層＞
発光層１０５は、電界を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、本発明に係る多環芳香族化合物またはその多量体を用いることができる。
【０１７７】
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てもよい。
【０１７８】
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重量％であり、より好ましくは８０〜９９．９５重量％であり、さらに好ましくは９０〜９９．９重量％である。本発明に係る多環芳香族化合物またはその多量体はホスト材料としても使用することもできる。
【０１７９】
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重量％であり、より好ましくは０．０５〜２０重量％であり、さらに好ましくは０．１〜１０重量％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。本発明に係る多環芳香族化合物またはその多量体はドーパント材料としても使用することもできる。
【０１８０】
本発明に係る多環芳香族化合物またはその多量体と併用することができる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。
【０１８１】
また、本発明に係る多環芳香族化合物またはその多量体と併用することができる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あげられる。
【０１８２】
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あげられる。
【０１８３】
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あげられ、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あげられる。
【０１８４】
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あげられ、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あげられる。
【０１８５】
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、それにあ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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【化９２】
2019038798.tif 000084
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は置換されていてもよく、そして、ｍは１〜４の整数である。
【０１８８】
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。
【化９３】
2019038798.tif 000085
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は置換されていてもよい。
【０１８９】
炭素数６〜３０のアリールの具体例は、ベンゼン、ナフタレン、アセナフチレン、フルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ペリレン、スチルベン、ジスチリルベンゼン、ジスチリルビフェニル、ジスチリルフルオレンなどが挙げられる。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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）などがあげられる。
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。
【０１９２】
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あげられる。
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。
【０１９３】
芳香族アミン誘導体は、例えば、下記式で表される。
【化９４】
2019038798.tif 000086
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は置換されていてもよく、そして、ｎは１〜４の整数である。
【０１９４】
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。
【０１９５】
炭素数６〜３０のアリールの具体例は、ベンゼン、ナフタレン、アセナフチレン、フルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ペリレン、ペンタセンなどが挙げられる。
【０１９６】
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−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。
【０１９７】
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−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。
【０１９８】
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−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。
【０１９９】
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あげられる。
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。
【０２００】
クマリン誘導体としては、クマリン−６、クマリン−３３４などがあげられる。
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。
【０２０１】
ピラン誘導体としては、下記のＤＣＭ、ＤＣＪＴＢなどがあげられる。
【化９５】
2019038798.tif 000087
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。
【０２０２】
＜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。
【０２０３】
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つかさどる層であり、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。
【０２０４】
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、本発明に係る多環芳香族化合物またはその多量体を使用することができる。また、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、有機電界発光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。
【０２０５】
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環もしくは複素芳香環からなる化合物、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、リンオキサイド誘導体、カルバゾール誘導体およびインドール誘導体などがあげられる。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あげられる。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。
【０２０６】
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、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、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、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、リンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体などがあげられる。
【０２０７】
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あげられる。
【０２０８】
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。
【０２０９】
上述した材料の中でも、キノリノール系金属錯体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体またはボラン誘導体が好ましい。
【０２１０】
キノリノール系金属錯体は、下記一般式（Ｅ−１）で表される化合物である。
【化９６】
2019038798.tif 000088
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。
【０２１１】
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）ベリリウムなどがあげられる。
【０２１２】
ビピリジン誘導体は、下記一般式（Ｅ−２）で表される化合物である。
【化９７】
2019038798.tif 000089
式中、Ｇは単なる結合手またはｎ価の連結基を表し、ｎは２〜８の整数である。また、ピリジン−ピリジンまたはピリジン−Ｇの結合に用いられない炭素は置換されていてもよい。
【０２１３】
一般式（Ｅ−２）のＧとしては、例えば、以下の構造式があげられる。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る。
【化９８】
2019038798.tif 000090
【０２１４】
ピリジン誘導体の具体例としては、２，５−ビス（２，２’−ピリジン−６−イル）−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロール、２，５−ビス（２，２’−ピリジン−６−イル）−１，１−ジメチル−３，４−ジメシチルシロール、２，５−ビス（２，２’−ピリジン−５−イル）−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロール、２，５−ビス（２，２’−ピリジン−５−イル）−１，１−ジメチル−３，４−ジメシチルシロール、９，１０−ジ（２，２’−ピリジン−６−イル）アントラセン、９，１０−ジ（２，２’−ピリジン−５−イル）アントラセン、９，１０−ジ（２，３’−ピリジン−６−イル）アントラセン、９，１０−ジ（２，３’−ピリジン−５−イル）アントラセン、９，１０−ジ（２，３’−ピリジン−６−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，３’−ピリジン−５−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，２’−ピリジン−６−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，２’−ピリジン−５−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，４’−ピリジン−６−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（２，４’−ピリジン−５−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（３，４’−ピリジン−６−イル）−２−フェニルアントラセン、９，１０−ジ（３，４’−ピリジン−５−イル）−２−フェニルアントラセン、３，４−ジフェニル−２，５−ジ（２，２’−ピリジン−６−イル）チオフェン、３，４−ジフェニル−２，５−ジ（２，３’−ピリジン−５−イル）チオフェン、６’，６”−ジ（２−ピリジル）２，２’：４’，４”：２”，２”’−クアテルピリジンなどがあげられる。
【０２１５】
フェナントロリン誘導体は、下記一般式（Ｅ−３−１）または（Ｅ−３−２）で表される化合物である。
【化９９】
2019038798.tif 000091
式中、Ｒ１〜Ｒ８は水素または置換基であり、隣接する基は互いに結合して縮合環を形成してもよく、Ｇは単なる結合手またはｎ価の連結基を表し、ｎは２〜８の整数である。また、一般式（Ｅ−３−２）のＧとしては、例えば、ビピリジン誘導体の欄で説明したＧと同じ構造式があげられる。
【０２１６】
フェナントロリン誘導体の具体例としては、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）ベンゼンなどがあげられる。
【０２１７】
特に、フェナントロリン誘導体を電子輸送層、電子注入層に用いた場合について説明する。長時間にわたって安定な発光を得るには、熱的安定性や薄膜形成性に優れた材料が望まれ、フェナントロリン誘導体の中でも、置換基自身が三次元的立体構造を有するか、フェナントロリン骨格とのあるいは隣接置換基との立体反発により三次元的立体構造を有する誘導体、あるいは複数のフェナントロリン骨格を連結した誘導体が好ましい。さらに、複数のフェナントロリン骨格を連結する場合、連結ユニット中に共役結合、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素、置換もしくは無置換の芳香複素環を含んでいる化合物がより好ましい。
【０２１８】
ボラン誘導体は、下記一般式（Ｅ−４）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。
【化１００】
2019038798.tif 000092
式中、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一つであり、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。
【０２１９】
上記一般式（Ｅ−４）で表される化合物の中でも、下記一般式（Ｅ−４−１）で表される化合物、さらに下記一般式（Ｅ−４−１−１）〜（Ｅ−４−１−４）で表される化合物が好ましい。具体例としては、９−［４−（４−ジメシチルボリルナフタレン−１−イル）フェニル］カルバゾール、９−［４−（４−ジメシチルボリルナフタレン−１−イル）ナフタレン−１−イル］カルバゾールなどがあげられる。
【化１０１】
2019038798.tif 000093
式中、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一つであり、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一つであり、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。
【０２２０】
【化１０２】
2019038798.tif 000094
各式中、Ｒ３１〜Ｒ３４は、それぞれ独立して、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかであり、そして、Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、水素、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかである。
【０２２１】
上記一般式（Ｅ−４）で表される化合物の中でも、下記一般式（Ｅ−４−２）で表される化合物、さらに下記一般式（Ｅ−４−２−１）で表される化合物が好ましい。
【化１０３】
2019038798.tif 000095
式中、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一つであり、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。
【０２２２】
【化１０４】
2019038798.tif 000096
式中、Ｒ３１〜Ｒ３４は、それぞれ独立して、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかであり、そして、Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、水素、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかである。
【０２２３】
上記一般式（Ｅ−４）で表される化合物の中でも、下記一般式（Ｅ−４−３）で表される化合物、さらに下記一般式（Ｅ−４−３−１）または（Ｅ−４−３−２）で表される化合物が好ましい。
【化１０５】
2019038798.tif 000097
式中、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一つであり、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１０以下のアリーレンであり、Ｙ１は、置換されていてもよい炭素数１４以下のアリールであり、そして、ｎはそれぞれ独立して０〜３の整数である。
【０２２４】
【化１０６】
2019038798.tif 000098
各式中、Ｒ３１〜Ｒ３４は、それぞれ独立して、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかであり、そして、Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、水素、メチル、イソプロピルまたはフェニルのいずれかである。
【０２２５】
ベンゾイミダゾール誘導体は、下記一般式（Ｅ−５）で表される化合物である。
【化１０７】
2019038798.tif 000099
式中、Ａｒ１〜Ａｒ３はそれぞれ独立に水素または置換されてもよい炭素数６〜３０のアリールである。特に、Ａｒ１が置換されてもよいアントリルであるベンゾイミダゾール誘導体が好ましい。
【０２２６】
炭素数６〜３０のアリールの具体例は、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、アセナフチレン−１−イル、アセナフチレン−３−イル、アセナフチレン−４−イル、アセナフチレン−５−イル、フルオレン−１−イル、フルオレン−２−イル、フルオレン−３−イル、フルオレン−４−イル、フルオレン−９−イル、フェナレン−１−イル、フェナレン−２−イル、１−フェナントリル、２−フェナントリル、３−フェナントリル、４−フェナントリル、９−フェナントリル、１−アントリル、２−アントリル、９−アントリル、フルオランテン−１−イル、フルオランテン−２−イル、フルオランテン−３−イル、フルオランテン−７−イル、フルオランテン−８−イル、トリフェニレン−１−イル、トリフェニレン−２−イル、ピレン−１−イル、ピレン−２−イル、ピレン−４−イル、クリセン−１−イル、クリセン−２−イル、クリセン−３−イル、クリセン−４−イル、クリセン−５−イル、クリセン−６−イル、ナフタセン−１−イル、ナフタセン−２−イル、ナフタセン−５−イル、ペリレン−１−イル、ペリレン−２−イル、ペリレン−３−イル、ペンタセン−１−イル、ペンタセン−２−イル、ペンタセン−５−イル、ペンタセン−６−イルである。
【０２２７】
ベンゾイミダゾール誘導体の具体例は、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］イミダゾールである。
【０２２８】
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材料であれば、様々な材料が用いられ、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。
【０２２９】
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以下の材料が特に好ましい。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。
【０２３０】
＜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。
【０２３１】
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材料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。電子注入効率をあ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。
【０２３２】
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、好ましい例としてあげられる。これらの電極の作製法も、抵抗加熱蒸着、電子線ビーム蒸着、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。
【０２３３】
＜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。
【０２３４】
＜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。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、ボート加熱温度＋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。
【０２３５】
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。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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
＜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。
【０２３８】
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あげられる（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あげられる。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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
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あげられる。
【０２４１】
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あげられる（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。
【０２４２】
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およびその多量体は、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。
【０２４３】
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。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。
【０２４４】
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およびその多量体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及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あげられる。
（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等として適用できる。
【０２４５】
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およびその多量体は、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およびその多量体は、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。
【実施例】
【０２４６】
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。
【０２４７】
合成例（１）
式（２Ｂ−Ｐ−１）の化合物：１０ｂ１，１８ｂ１−ジアザ−１０ｂ，１８ｂ−ジボラアセフェナントリレノ［３，４，５，６−ｆｇｈｉｊ］ベンゾ［ｓ］ピセン（１０ｂ１，１８ｂ１−ジアザ−１０ｂ，１８ｂ−ジボラテトラベンゾ［ａ，ｇ，ｊ，ｍ］コランニュレン）の合成
【化１０８】
2019038798.tif 000100
【０２４８】
トリフェニルホスフィン（７．８７ｇ）、およびジオキサン（１８０ｍＬ）の入ったフラスコを１５℃まで冷却して、トリクロロイソシアヌル酸（２．３２ｇ）を加えた。１５℃で１時間撹拌した後、ジフェニル酢酸（６．３７ｇ）を加えた。３０分間撹拌した後、室温に昇温して［１，１’：４’，１”−ターフェニル］−２’，３’−ジアミン（７．８１ｇ）を加えて還流温度で１１時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却して、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物（５．７１ｇ）とトルエン（１８０ｍＬ）を加えて還流温度で２０時間加熱撹拌した。溶媒を減圧下に濃縮した後、重曹水および酢酸エチルを加え分液した。溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：トルエン）で精製した。溶媒を減圧留去した後、メタノールから再結晶させた。さらに、ジクロロメタンに溶かし、ヘキサンを加えて再度濃縮して得た固体を減圧下に１６０℃で加熱乾燥することで、２−ベンズヒドロイル−４，７−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール（４．６９ｇ）を得た。
【化１０９】
2019038798.tif 000101
【０２４９】
２−ベンズヒドロイル−４，７−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール（２．１８ｇ）のクロロベンゼン（５．０ｍＬ）溶液に、窒素雰囲気下、０℃で、三臭化ホウ素（１．８８ｍＬ）を加えて還流温度で５時間加熱撹拌した。室温まで冷却し、オルトジクロロベンゼン（５．０ｍｌ）を加えて還流温度で３時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却して、酢酸ナトリウム水溶液を加え固体を吸引ろ過にて採取し、アセトニトリル、トルエンおよびジクロロメタンで洗浄した。さらに、濾液を濃縮することで、析出した沈殿を吸引ろ過にて採取した。得られた固体を３６５℃で昇華精製（０．６６ｍＰａ）することで、黄色固体として式（２Ｂ−Ｐ−１）で表される化合物（０．２２０ｇ）を得た。
【化１１０】
2019038798.tif 000102
【０２５０】
ＮＭＲ測定により得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ｏ−ジクロロベンゼン−ｄ４）：δ＝９．１４（ｄ，２Ｈ）、９．１３（ｄ，２Ｈ）、９．０７（ｄ，２Ｈ）、８．４３（ｄ，２Ｈ）、８．１３（ｓ，２Ｈ）、７．６９（ｄｄ，２Ｈ）、７．６２（ｄｄ，２Ｈ）、７．５１（ｄｄ，２Ｈ）、７．４６（ｄｄ，２Ｈ）．
ＬＲＭＳ（ＤＡＲＴ）  ｍ／ｚ  ４５３（Ｍ＋Ｈ＋）
【０２５１】
合成例（２）
式（２Ｂ−Ｐ−２）の化合物：２，９−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１０ｂ１，１８ｂ１−ジアザ−１０ｂ，１８ｂ−ジボラアセフェナントリレノ［３，４，５，６−ｆｇｈｉｊ］ベンゾ［ｓ］ピセン（２，９−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１０ｂ１，１８ｂ１−ジアザ−１０ｂ，１８ｂ−ジボラテトラベンゾ［ａ，ｇ，ｊ，ｍ］コランニュレン）の合成
【化１１１】
2019038798.tif 000103
【０２５２】
トリフェニルホスフィン（１．５７ｇ）、およびジオキサン（３６．０ｍＬ）の入ったフラスコを１５℃まで冷却して、トリクロロイソシアヌル酸（０．４６６ｇ）を加えた。１５℃で１時間撹拌した後、ジフェニル酢酸（１．２７ｇ）を加えた。３０分間撹拌した後、室温に昇温して４，４”−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−［１，１’：４’，１”−ターフェニル］−２’，３’−ジアミン（２．２５ｇ）を加えて還流温度で１３時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却して、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物（５．７ｇ）とトルエン（１８０ｍＬ）を加えて還流温度で２０時間加熱撹拌した。溶媒を減圧下に濃縮した後、重曹水および酢酸エチルを加え分液した。溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：ジクロロメタン／ヘキサン＝１／９（容積比））で精製して、２−ベンズヒドロイル−４，７−ビス（４−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル）−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール（０．１３８ｇ）を得た。この際、「有機化学実験のてびき（１）−物質取扱法と分離精製法−」株式会社化学同人出版、９４頁に記載の方法を参考にして、溶離液中のトルエンの比率を徐々に増加させて目的物を溶出させた。
【化１１２】
2019038798.tif 000104
【０２５３】
２−ベンズヒドロイル−４，７−ビス（４−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル）−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール（０．１３７ｇ）のオルトクロロトルエン（１．５ｍＬ）溶液に、窒素雰囲気下、０℃で、三臭化ホウ素（９４．０μＬ）を加えて還流温度で１４時間加熱撹拌した。その後、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（０．５２２ｍＬ）を追加して、フロリジルショートパスカラム（溶離液：加熱したトルエン）を用いて濾過し、溶媒を減圧留去して粗精製物を得た。トルエンから再結晶させることで黄色固体として式（２Ｂ−Ｐ−２）で表される化合物（８２．９ｍｇ）を得た。
【化１１３】
2019038798.tif 000105
【０２５４】
ＮＭＲ測定により得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝９．３９−９．４１（ｍ，４Ｈ）、９．３７（ｄ，２Ｈ）、８．６７（ｄ，２Ｈ）、８．４２（ｓ，２Ｈ）、８．０１（ｄｄ，２Ｈ）、７．９７（ｄｄ，２Ｈ）、７．７５（ｄｄ，２Ｈ）、１．６４（ｓ，１８Ｈ）．
ＬＲＭＳ（ＤＡＲＴ）  ｍ／ｚ  ５６５（Ｍ＋Ｈ＋）
【０２５５】
合成例（３）
式（２Ｂ−Ｐ５−１）の化合物：４ｂ１，１６ｂ１−ジアザ−４ｂ，１６ｂ−ジボラベンゾ［ｓ］ベンゾ［１，２］アセフェナントリレノ［３，４，５，６−ｆｇｈｉｊ］ピセン（４ｂ１，１６ｂ１−ジアザ−４ｂ，１６ｂ−ジボラペンタベンゾ［ａ，ｄ，ｇ，ｊ，ｍ］コランニュレン）の合成
【化１１４】
2019038798.tif 000106
【０２５６】
４，９−ジフェニル−ナフト［２，３−ｃ］［１，２，５］チアジアゾール（２．９３ｇ）、亜鉛粉末（５．６９ｇ）および酢酸（４０ｍＬ）の入ったフラスコを室温で２日間撹拌した後、反応混合液を２．０Ｍ水酸化ナトリウム水溶液（４０ｍＬ）に加えることで析出した固体を、セライトを敷いたガラスフィルターを用いて吸引濾過した。セライト上に残った灰色の固体を水で洗浄した後、酢酸エチルに溶かして、セライトを敷いたガラスフィルターを用いて吸引濾過した。濾液の溶媒を減圧下で濃縮した後、ジクロロメタンに溶かし、メタノールを加えることで再沈殿させ、１，４−ジフェニルナフタレン−２，３−ジアミン（２．１８ｇ）を得た。
【化１１５】
2019038798.tif 000107
【０２５７】
１，４−ジフェニルナフタレン−２，３−ジアミン（２．１６ｇ）、およびジフェニル酢酸（２．９７ｇ）の入ったフラスコを１８０℃で６２時間加熱した。反応液を室温まで冷却して、メタノールを加えて固体を吸引ろ過にて採取することで、２−ベンズヒドロイル−４，９−ジフェニル−１Ｈ−ナフト［２，３−ｄ］イミダゾール（３．２３ｇ）を得た。
【化１１６】
2019038798.tif 000108
【０２５８】
２−ベンズヒドロイル−４，９−ジフェニル−１Ｈ−ナフト［２，３−ｄ］イミダゾール（２．９２ｇ）のオルトジクロロベンゼン（６．０ｍＬ）溶液に、窒素雰囲気下、０℃で、三臭化ホウ素（２．３０ｍＬ）を加えて還流温度で１６時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却して、オルトジクロロベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した後、０℃でジイソプロピルエチルアミン（１２．５ｍＬ）を加えた。オルトジクロロベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した後、アセトニトリルを加えて固体を吸引ろ過にて採取し、アセトニトリルで洗浄することで黄色固体として式（２Ｂ−Ｐ５−１）で表される化合物（２．１８ｇ）を得た。
【化１１７】
2019038798.tif 000109
【０２５９】
ＮＭＲ測定により得られた化合物の構造を確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝９．５３（ｄｄ，２Ｈ）、９．５０（ｄ，２Ｈ）、９．４４（ｄ，２Ｈ）、９．３９（ｄ，２Ｈ）、９．３１（ｄ，２Ｈ）、８．０４（ｄｄ，２Ｈ）、７．９８（ｄｄ，２Ｈ）、７．８６−７．８９（ｍ，４Ｈ）、７．７７（ｄｄ，２Ｈ）．
ＬＲＭＳ(ＤＡＲＴ)  ｍ／ｚ  ５０３（Ｍ＋Ｈ＋）
【０２６０】
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、本発明の他の多環芳香族化合物を合成することができる。
【０２６１】
＜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（蛍光と燐光）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）等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重量比に応じて蒸着速度を制御する。
【０２６２】
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燐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。燐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。燐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。サンプルは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。
【０２６３】
化合物（２Ｂ−Ｐ−１）を１７ｗｔ％の固形分濃度かつ固形分中の化合物（２Ｂ−Ｐ−１）の濃度が１ｗｔ％になるように、化合物（２Ｂ−Ｐ−１）、ＰＭＭＡおよびｏ−ジクロロベンゼンを量り取った。１５０℃に加熱したホットプレート上で撹拌したが、化合物（２Ｂ−Ｐ−１）は完全には溶解しなかった。化合物（２Ｂ−Ｐ−１）の分散液を冷却後、シリンジフィルターを用いて分散物を瀘去し、得られた透明溶液をガラス基板上にスピンコートした。９０℃に加熱したホットプレート上で、塗布膜を十分に乾燥させ、次いで、９０℃に加熱した減圧デシケーターで１時間乾燥させた。得られた塗布膜の吸収スペクトル、蛍光スペクトルおよびリン光スペクトルを図２および図３に示す。
【０２６４】
＜有機ＥＬ素子の作製および特性評価＞
本発明の化合物を用いた有機ＥＬ素子の構成として、例えば下記実施例１に係る有機ＥＬ素子を作製できる。各層の材料構成を下記表１に示す。
【０２６５】
【表１】
2019038798.tif 000110
【０２６６】
表１において、「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、「ＴＢＢ」は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、「ＴｃＴａ」はトリス（４−カルバゾリル−９−イルフェニル）アミン、「Ｉｒ（ＰＰｙ）３」はトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（ＩＩＩ）、「ＴＰＢｉ」は１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール−２−イル）ベンゼンである。以下に化学構造を示す。
【化１１８】
2019038798.tif 000111
【０２６７】
＜実施例１＞
＜化合物（２Ｂ−Ｐ−１）を発光層のホスト材料に用いた素子＞
スパッタリングにより製膜した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）を透明支持基板とする。この透明支持基板を市販の蒸着装置（（株）長州産業）の基板ホルダーに固定し、ＨＡＴ−ＣＮ、ＴＢＢ、ＴｃＴａ、化合物（２Ｂ−Ｐ−１）、Ｉｒ（ＰＰｙ）３、ＴＰＢｉおよびＬｉＦをそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ルツボ、およびアルミニウムを入れた窒化アルミニウム製蒸着用ルツボを装着する。
【０２６８】
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、下記各層を形成する。真空槽を２．０×１０−４Ｐａまで減圧し、まず、ＨＡＴ−ＣＮを加熱して膜厚５ｎｍになるように蒸着し、次いで、ＴＢＢを加熱して膜厚６５ｎｍになるように蒸着し、更にＴｃＴａを加熱して膜厚１０ｎｍになるように蒸着することで３層からなる正孔注入層および正孔輸送層を形成する。次に、化合物（２Ｂ−Ｐ−１）とＩｒ（ＰＰｙ）３を同時に加熱して膜厚３０ｎｍになるように蒸着して発光層を形成する。化合物（２Ｂ−Ｐ−１）とＩｒ（ＰＰｙ）３の重量比がおよそ９５対５になるように蒸着速度を調節する。次に、ＴＰＢｉを加熱して膜厚５０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成する。これまでの各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒である。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０．１ｎｍ〜２ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子が得られる。
【０２６９】
ＩＴＯ電極を陽極、ＬｉＦ／アルミニウム電極を陰極として、直流電圧を印加することで緑色発光が得られる。
【０２７０】
更に、実施例２に係る有機ＥＬ素子を作製できる。各層の材料構成を下記表２に示す。
【０２７１】
【表２】
2019038798.tif 000112
【０２７２】
表２において、「ＤＯＢＮＡ」は６，８−ビフェニル−５，９−ジオキサ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセンである。以下に化学構造を示す。
【化１１９】
2019038798.tif 000113
【０２７３】
＜実施例２＞
＜化合物（２Ｂ−Ｐ−１）を正孔輸送層２に用いた素子＞
スパッタリングにより製膜した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）を透明支持基板とする。この透明支持基板を市販の蒸着装置（（株）長州産業）の基板ホルダーに固定し、ＨＡＴ−ＣＮ、ＴＢＢ、化合物（２Ｂ−Ｐ−１）、ＤＯＢＮＡ、Ｉｒ（ＰＰｙ）３、ＴＰＢｉおよびＬｉＦをそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ルツボ、およびアルミニウムを入れた窒化アルミニウム製蒸着用ルツボを装着する。
【０２７４】
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、下記各層を形成する。真空槽を２．０×１０−４Ｐａまで減圧し、まず、ＨＡＴ−ＣＮを加熱して膜厚５ｎｍになるように蒸着し、次いで、ＴＢＢを加熱して膜厚６５ｎｍになるように蒸着し、更に化合物（２Ｂ−Ｐ−１）を加熱して膜厚１０ｎｍになるように蒸着することで３層からなる正孔注入層および正孔輸送層を形成する。次に、ＤＯＢＮＡとＩｒ（ＰＰｙ）３を同時に加熱して膜厚３０ｎｍになるように蒸着して発光層を形成する。ＤＯＢＮＡとＩｒ（ＰＰｙ）３の重量比がおよそ９５対５になるように蒸着速度を調節する。次に、ＴＰＢｉを加熱して膜厚５０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成する。これまでの各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒である。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０．１ｎｍ〜２ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子が得られる。
【０２７５】
ＩＴＯ電極を陽極、ＬｉＦ／アルミニウム電極を陰極として、直流電圧を印加することで緑色発光が得られる。
【０２７６】
更に、実施例３に係る有機ＥＬ素子を作製できる。各層の材料構成を下記表３に示す。
【０２７７】
【表３】
2019038798.tif 000114
【０２７８】
表３において、「ＣＢＰ」は４，４’−ジ（９Ｈ−カルバゾリル−９−イル）−１，１’−ビフェニルである。以下に化学構造を示す。
【化１２０】
2019038798.tif 000115
【０２７９】
＜実施例３＞
＜化合物（２Ｂ−Ｐ−１）を電子輸送層に用いた素子＞
スパッタリングにより製膜した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）を透明支持基板とする。この透明支持基板を市販の蒸着装置（（株）長州産業）の基板ホルダーに固定し、ＨＡＴ−ＣＮ、ＴＢＢ、ＴｃＴａ、ＣＢＰ、Ｉｒ（ＰＰｙ）３、化合物（２Ｂ−Ｐ−１）およびＬｉＦをそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ルツボ、およびアルミニウムを入れた窒化アルミニウム製蒸着用ルツボを装着する。
【０２８０】
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、下記各層を形成する。真空槽を２．０×１０−４Ｐａまで減圧し、まず、ＨＡＴ−ＣＮを加熱して膜厚１０ｎｍになるように蒸着し、次いで、ＴＢＢを加熱して膜厚２０ｎｍになるように蒸着し、更にＴｃＴａを加熱して膜厚１０ｎｍになるように蒸着することで３層からなる正孔注入層および正孔輸送層を形成する。次に、ＣＢＰとＩｒ（ＰＰｙ）３を同時に加熱して膜厚３０ｎｍになるように蒸着して発光層を形成する。ＣＢＰとＩｒ（ＰＰｙ）３の重量比がおよそ９５対５になるように蒸着速度を調節する。次に、化合物（２Ｂ−Ｐ−１）を加熱して膜厚５０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成する。これまでの各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒である。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０．１ｎｍ〜２ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子が得られる。
【０２８１】
ＩＴＯ電極を陽極、ＬｉＦ／アルミニウム電極を陰極として、直流電圧を印加することで緑色発光が得られる。
【０２８２】
更に、作製した実施例４に係る有機ＥＬ素子における各層の材料構成を下記表４に示す。
【表４】
2019038798.tif 000116
【０２８３】
表１において、「ＨＩ」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、「ＨＴ−１」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、「ＨＴ−２」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、「ＢＨ１」は９−フェニル−１０−（ナフト［２，３−ｂ］ベンゾフラン−２−イル）アントラセンであり、「ＥＴ」は９−（４−（５，９−ジオキサ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセン−７−イル）フェニル）−９Ｈ−カルバゾールである。「Ｌｉｑ」と共に以下に化学構造を示す。
【化１２１】
2019038798.tif 000117
【０２８４】
＜実施例４＞
＜化合物（２Ｂ−Ｐ−１）を発光層のドーパント材料に用いた素子＞
スパッタリングにより製膜した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、ＨＩ、ＨＡＴ−ＣＮ、ＨＴ−１、ＨＴ−２、ＢＨ１、化合物（２Ｂ−Ｐ−１）、ＥＴ、ＬｉｑおよびＬｉＦをそれぞれ入れたモリブデン製蒸着用ボート、およびアルミニウムを入れたＳｉＣ製るつぼを装着した。
【０２８５】
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、下記各層を形成する。真空槽を１×１０−４Ｐａまで減圧し、まず、ＨＩ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、次に、ＨＴ−１が入った蒸着用ボートを加熱して膜厚４５ｎｍになるように蒸着し、次に、ＨＴ−２を加熱して膜厚１０ｎｍになるように蒸着することで４層からなる正孔注入層および正孔輸送層を形成した。次に、ＢＨ１と化合物（２Ｂ−Ｐ−１）を同時に加熱して膜厚２５ｎｍになるように蒸着して発光層を形成した。ＢＨ１と化合物（２Ｂ−Ｐ−１）の重量比がおよそ９８対２になるように蒸着速度を調節した。次に、ＥＴとＬｉｑを同時に加熱して膜厚３０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成した。ＥＴとＬｉｑの重量比がおよそ５０対５０になるように蒸着速度を調節した。これまでの各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒であった。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０．１ｎｍ〜２ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。
【０２８６】
ＩＴＯ電極を陽極、ＬｉＦ／アルミニウム電極を陰極として、直流電圧を印加すると、白色〜緑色発光が得られ、駆動電圧３．６Ｖ、電流密度１５．８ｍＡ／ｃｍ２、輝度６６５ｃｄ／ｍ２、外部量子効率２．２％、発光スペクトルのピークトップ４６２ｎｍ、半値幅１０５ｎｍであった。測定された発光スペクトル、駆動電圧−電流密度グラフおよび電流密度−外部量子効率グラフを図４〜６に示す。
【０２８７】
更に、作製した実施例５に係る有機ＥＬ素子における各層の材料構成を下記表５に示す。
【表５】
2019038798.tif 000118
【０２８８】
＜実施例５＞
＜化合物（２Ｂ−Ｐ５−１）を発光層のドーパント材料に用いた素子＞
スパッタリングにより製膜した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、ＨＩ、ＨＡＴ−ＣＮ、ＨＴ−１、ＨＴ−２、ＢＨ１、化合物（２Ｂ−Ｐ５−１）、ＥＴ、ＬｉｑおよびＬｉＦをそれぞれ入れたモリブデン製蒸着用ボート、およびアルミニウムを入れたＳｉＣ製るつぼを装着した。
【０２８９】
透明支持基板のＩＴＯ膜の上に順次、下記各層を形成する。真空槽を１×１０−４Ｐａまで減圧し、まず、ＨＩ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、次に、ＨＴ−１が入った蒸着用ボートを加熱して膜厚４５ｎｍになるように蒸着し、次に、ＨＴ−２を加熱して膜厚１０ｎｍになるように蒸着することで４層からなる正孔注入層および正孔輸送層を形成した。次に、ＢＨ１と化合物（２Ｂ−Ｐ５−１）を同時に加熱して膜厚２５ｎｍになるように蒸着して発光層を形成した。ＢＨ１と化合物（２Ｂ−Ｐ５−１）の重量比がおよそ９８対２になるように蒸着速度を調節した。次に、ＥＴとＬｉｑを同時に加熱して膜厚３０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成した。ＥＴとＬｉｑの重量比がおよそ５０対５０になるように蒸着速度を調節した。これまでの各層の蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／秒であった。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０．１ｎｍ〜２ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。
【０２９０】
１００ｃｄ／ｍ２発光時の発光スペクトルは半値幅（ＦＷＨＭ）５６ｎｍでピーク波長４５８ｎｍであり、青色の発光が見られた。一方、１００ｃｄ／ｍ２発光時の外部量子効率は４．１％、１０００ｃｄ／ｍ２発光時の外部量子効率は４．６％であった。
【０２９１】
＜有機電界効果トランジスタの作製および特性評価＞
本発明の化合物を「Appl. Phys. Exp. 2, 111501 (2009)」に記載のエッジキャスト法を用いて製膜することで、ボトムゲート−トップコンタクト型有機ＦＥＴを作製できる。
【０２９２】
シリコン基板（株式会社フジミファインテクノロジー社製）に対してデシルトリエトキシシラン（ＤＴＳ）により表面処理を行い、熱酸化シリコン絶縁膜（膜厚５００ｎｍ）付きシリコン基板を得る。この基板上に溶液保持用のシリコン基板の欠片（以下「溶液保持構造」ともいう）を置き、基板を傾けながら、化合物（２Ｂ−Ｐ−１）の１，２−ジメトキシベンゼンまたは１，２−ジクロロエタン溶液（化合物濃度：０．２質量％）（有機半導体溶液）を１２０℃で溶液保持構造のエッジに垂らす。溶媒の蒸発とともに結晶が成長しながら基板に張り付き、数分で結晶成長が完了する。この状態で６０〜１００℃のアルゴン雰囲気下、一夜（１１時間）放置し、結晶膜を完全に乾燥させる（膜厚：３０〜１５０ｎｍ）。得られた結晶膜上にステンレス製の金属マスクを通してテトラフルオロテトラシアノキノジメタンのキャリア注入層（膜厚１ｎｍ）、次いで金のソース電極およびドレイン電極（同３０ｎｍ）を真空蒸着して、長さ１００μｍ、幅１ｍｍのチャネルを形成し、ボトムゲート−トップコンタクト型有機ＦＥＴを作製する。作製した素子について、半導体パラメータアナライザー（型番「keithley 4200」、ケースレーインスツルメンツ株式会社製）を用いて、キャリア移動度およびオン／オフ比の測定を行う。
【０２９３】
また、蒸着法を用いて同様の有機ＥＦＴを作製し、ＦＥＴ特性を比較することができる。
【０２９４】
上述した熱酸化シリコン絶縁膜付きシリコン基板に対して、アセトンおよび２−プロパノールで各５分間の超音波洗浄を行い、次いでＵＶオゾン処理を３０分間行う。洗浄処理した基板表面にＤＴＳの自己組織化単分子膜を蒸気法で製膜した後、化合物（２Ｂ−Ｐ−１）を蒸着速度０．４〜０．６Å／ｓで真空蒸着し、膜厚が７５ｎｍの有機半導体層を形成する。次いで、ステンレス製の金属マスクを通してテトラフルオロテトラシアノキノジメタンのキャリア注入層（膜厚１ｎｍ）、次いで金のソース電極およびドレイン電極（同３０ｎｍ）を真空蒸着して、長さ１００μｍ、幅１ｍｍのチャネルを形成し、ボトムゲート−トップコンタクト型有機ＦＥＴを作製する。作製した素子について、半導体パラメータアナライザー（型番「keithley 4200」、ケースレーインスツルメンツ株式会社製）を用いて、キャリア移動度およびオン／オフ比の測定を行う。
【産業上の利用可能性】
【０２９５】
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。
【符号の説明】
【０２９６】
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
【図１】
2019038798.tif 000128
【図２】
2019038798.tif 000129
【図３】
2019038798.tif 000130
【図４】
2019038798.tif 000131
【図５】
2019038798.tif 000132
【図６】
2019038798.tif 000133