(57)【要約】【課題】優れた発光材料を提供すること。【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物からなる発光材料。Ｒ1〜Ｒ5は水素原子または置換基を表すが、Ｒ1〜Ｒ5のうちの１個はシアノ基；Ｒ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよいアリール基Ａｒ；Ｒ1〜Ｒ5のうちの１〜３個はドナー性基Ｄ（ただしＡｒに該当するものは除く）である。2019006988.tif 000259【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される化合物からなる発光材料。
【化１】
2019006988.tif 000251
［一般式（１）において、
Ｒ1〜Ｒ5は、各々独立に水素原子または置換基を表し、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１個はシアノ基を表し、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよいアリール基Ａｒ（ただし後者のアリール基を構成するベンゼン環には、炭素原子の他に酸素原子または硫黄原子を環骨格構成原子として含んでいてもよい環が縮合していてもよいが、酸素原子および硫黄原子以外のヘテロ原子を環骨格構成原子として含む環が縮合していることはない）を表し、Ｒ1〜Ｒ5のうちの２個以上がＡｒであるとき、それらのＡｒは互いに同一であっても異なっていてもよく、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、ドナー性基Ｄ（ただしＡｒに該当するものは除く）を表し、Ｒ1〜Ｒ5のうちの２個以上がＤであるとき、それらのＤは互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項２】
Ｒ1〜Ｒ5が各々独立にシアノ基、ＡｒまたはＤである、請求項１に記載の発光材料。
【請求項３】
Ｄが置換アミノ基を含む、請求項１または２に記載の発光材料。
【請求項４】
Ｄが下記一般式（２ａ）で表される基である、請求項３に記載の発光材料。
【化２】
2019006988.tif 000252
［一般式（２ａ）において、Ｒ11とＲ12は、各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。Ｌは単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。Ｒ11とＲ12は互いに結合して環状構造を形成してもよい。＊は、一般式（１）におけるベンゼン環の環骨格を構成する炭素原子（Ｃ）への結合位置を表す。］
【請求項５】
Ｄが下記一般式（２ｂ）で表される基である、請求項３に記載の発光材料。
【化３】
2019006988.tif 000253
［一般式（２ｂ）において、Ｒ21〜Ｒ28は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｌは単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。Ｒ21とＲ22、Ｒ22とＲ23、Ｒ23とＲ24、Ｒ24とＲ25、Ｒ26とＲ27、Ｒ27とＲ28は互いに結合して環状構造を形成するために必要な連結基を形成してもよい。また、Ｒ25とＲ26は互いに結合して単結合または連結基を形成してもよい。］
【請求項６】
Ｄが下記一般式（２ｃ）で表される基である、請求項３に記載の発光材料。
【化４】
2019006988.tif 000254
［一般式（２ｃ）において、Ｒ31〜Ｒ40は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｌは単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。Ｒ31とＲ32、Ｒ32とＲ33、Ｒ33とＲ34、Ｒ34とＲ35、Ｒ36とＲ37、Ｒ37とＲ38、Ｒ38とＲ39、Ｒ39とＲ40は互いに結合して環状構造を形成するために必要な連結基を形成してもよい。また、Ｒ35とＲ36は互いに結合して単結合または連結基を形成してもよい。＊は、一般式（１）におけるベンゼン環の環骨格を構成する炭素原子（Ｃ）への結合位置を表す。］
【請求項７】
Ｌが単結合である、請求項４〜６のいずれか１項に記載の発光材料。
【請求項８】
Ｒ3がシアノ基であって、Ｌが置換もしくは無置換のフェニレン基である、請求項４〜６のいずれか１項に記載の発光材料。
【請求項９】
Ｄが下記一般式（３）〜（６）のいずれかで表される基である、、請求項４〜８のいずれか１項に記載の発光材料。
【化５】
2019006988.tif 000255
［一般式（３）〜（６）において、Ｒ41〜Ｒ46、Ｒ51〜Ｒ60、Ｒ61〜Ｒ68、Ｒ71〜Ｒ78は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｌ11〜Ｌ14は、単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。一般式（６）におけるＸは、連結鎖長が１原子である２価の酸素原子、硫黄原子、置換もしくは無置換の窒素原子、置換もしくは無置換の炭素原子、置換もしくは無置換のケイ素原子、カルボニル基、あるいは、結合鎖長が２原子である２価の置換もしくは無置換のエチレン基、置換もしくは無置換のビニレン基、置換もしくは無置換のｏ−アリーレン基、または置換もしくは無置換のｏ−ヘテロアリーレン基を表す。］
【請求項１０】
下記一般式（１）で表される化合物。
【化６】
2019006988.tif 000256
［一般式（１）において、
Ｒ1〜Ｒ5は、各々独立に水素原子または置換基を表し、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１個はシアノ基を表し、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよいアリール基Ａｒ（ただし後者のアリール基を構成するベンゼン環には、炭素原子の他に酸素原子または硫黄原子を環骨格構成原子として含んでいてもよい環が縮合していてもよいが、酸素原子および硫黄原子以外のヘテロ原子を環骨格構成原子として含む環が縮合していることはない）を表し、Ｒ1〜Ｒ5のうちの２個以上がＡｒであるとき、それらのＡｒは互いに同一であっても異なっていてもよく、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、ドナー性基Ｄ（ただしＡｒに該当するものは除く）を表し、Ｒ1〜Ｒ5のうちの２個以上がＤであるとき、それらのＤは互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項１１】
下記一般式（１）で表される化合物からなる遅延蛍光体。
【化７】
2019006988.tif 000257
［一般式（１）において、
Ｒ1〜Ｒ5は、各々独立に水素原子または置換基を表し、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１個はシアノ基を表し、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよいアリール基Ａｒ（ただし後者のアリール基を構成するベンゼン環には、炭素原子の他に酸素原子または硫黄原子を環骨格構成原子として含んでいてもよい環が縮合していてもよいが、酸素原子および硫黄原子以外のヘテロ原子を環骨格構成原子として含む環が縮合していることはない）を表し、Ｒ1〜Ｒ5のうちの２個以上がＡｒであるとき、それらのＡｒは互いに同一であっても異なっていてもよく、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、ドナー性基Ｄ（ただしＡｒに該当するものは除く）を表し、Ｒ1〜Ｒ5のうちの２個以上がＤであるとき、それらのＤは互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項１２】
下記一般式（１）で表される化合物を含むことを特徴とする発光素子。
【化８】
2019006988.tif 000258
［一般式（１）において、
Ｒ1〜Ｒ5は、各々独立に水素原子または置換基を表し、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１個はシアノ基を表し、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよいアリール基Ａｒ（ただし後者のアリール基を構成するベンゼン環には、炭素原子の他に酸素原子または硫黄原子を環骨格構成原子として含んでいてもよい環が縮合していてもよいが、酸素原子および硫黄原子以外のヘテロ原子を環骨格構成原子として含む環が縮合していることはない）を表し、Ｒ1〜Ｒ5のうちの２個以上がＡｒであるとき、それらのＡｒは互いに同一であっても異なっていてもよく、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、ドナー性基Ｄ（ただしＡｒに該当するものは除く）を表し、Ｒ1〜Ｒ5のうちの２個以上がＤであるとき、それらのＤは互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項１３】
遅延蛍光を放射する請求項１２に記載の発光素子。
【請求項１４】
前記発光素子が発光層を有しており、前記発光層が前記化合物とホスト材料を含む、請求項１２または１３に記載の発光素子。
【請求項１５】
前記発光素子が発光層を有しており、前記発光層が前記化合物と発光材料を含む、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光材料として有用な化合物とそれを用いた発光素子に関する。また、本発明は遅延蛍光を放射する遅延蛍光体にも関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）などの発光素子の発光効率を高める研究が盛んに行われている。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する電子輸送材料、ホール輸送材料、発光材料などを新たに開発して組み合わせることにより、発光効率を高める工夫が種々なされてきている。その中には、遅延蛍光材料を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子に関する研究も見受けられる。
【０００３】
遅延蛍光材料は、励起状態において、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差を生じた後、その励起一重項状態から基底状態へ戻る際に蛍光を放射する材料である。こうした経路による蛍光は、基底状態から直接生じた励起一重項状態からの蛍光（通常の蛍光）よりも遅れて観測されるため、遅延蛍光と称されている。ここで、例えば、発光性化合物をキャリアの注入により励起した場合、励起一重項状態と励起三重項状態の発生確率は統計的に２５％：７５％であるため、直接生じた励起一重項状態からの蛍光のみでは、発光効率の向上に限界がある。一方、遅延蛍光材料では、励起一重項状態のみならず、励起三重項状態も上記の逆項間交差を介した経路により蛍光発光に利用することができるため、通常の蛍光材料に比べて高い発光効率が得られることになる。
【０００４】
このような原理が明らかにされて以降、様々な研究により種々の遅延蛍光材料が発見されるに至っている。しかしながら、遅延蛍光を放射する材料であれば、直ちに発光材料として有用である訳ではない。遅延蛍光材料の中には、逆項間交差が比較的生じにくいものもあり、遅延蛍光の寿命が長いものもある。また、高電流密度領域で励起子が蓄積して発光効率が低下してしまったり、長時間駆動を続けると急速に劣化してしまったりするものもある。したがって、実用性の点で改善の余地がある遅延蛍光材料が極めて多いのが実情である。このため、遅延蛍光材料として知られているシアノベンゼン誘導体においても、課題があることが指摘されている。例えば、下記の構造を有する２ＣｚＰＮは遅延蛍光を放射する材料であるものの、発光効率が高くないうえ、高電流密度領域での発光効率の低下が著しいという課題を抱えている（非特許文献１参照）。
【０００５】
【化１】
2019006988.tif 000002
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Organic Electronics 14 (2013)2721−2726
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような課題を抱えていることが指摘されているにもかかわらず、遅延蛍光材料の化学構造と特性との関係については十分な解明がなされているとは言いがたい。このため、発光材料として有用な化合物の化学構造を一般化するのは現状では困難であり、不明な点が多い。
【０００８】
このような状況下において本発明者らは、発光素子用の発光材料としてより有用な化合物を提供することを目的として研究を重ねた。そして、発光材料としてより有用な化合物の一般式を導きだして一般化することを目的として鋭意検討を進めた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために鋭意検討を進めた結果、本発明者らは、ドナー性基が置換したジシアノベンゼン誘導体であって、さらに特定のアリール基が置換した化合物が、発光素子用の材料として有用であることを見いだした。本発明は、こうした知見に基づいて提案されたものであり、具体的に、以下の構成を有する。
【００１０】
［１］  下記一般式（１）で表される化合物からなる発光材料。
【化２】
2019006988.tif 000003
［一般式（１）において、
Ｒ1〜Ｒ5は、各々独立に水素原子または置換基を表し、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１個はシアノ基を表し、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよいアリール基Ａｒ（ただし後者のアリール基を構成するベンゼン環には、炭素原子の他に酸素原子または硫黄原子を環骨格構成原子として含んでいてもよい環が縮合していてもよいが、酸素原子および硫黄原子以外のヘテロ原子を環骨格構成原子として含む環が縮合していることはない）を表し、Ｒ1〜Ｒ5のうちの２個以上がＡｒであるとき、それらのＡｒは互いに同一であっても異なっていてもよく、
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、ドナー性基Ｄ（ただしＡｒに該当するものは除く）を表し、Ｒ1〜Ｒ5のうちの２個以上がＤであるとき、それらのＤは互いに同一であっても異なっていてもよい。］
［２］  Ｒ1〜Ｒ5が各々独立にシアノ基、ＡｒまたはＤである、［１］に記載の発光材料。
［３］  Ｄが置換アミノ基を含む、［１］または［２］に記載の発光材料。
［４］  Ｄが下記一般式（２ａ）で表される基である、［３］に記載の発光材料。
【化３】
2019006988.tif 000004
［一般式（２ａ）において、Ｒ11とＲ12は、各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。Ｌは単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。＊は、一般式（１）におけるベンゼン環の環骨格を構成する炭素原子（Ｃ）への結合位置を表す。Ｒ11とＲ12は互いに結合して環状構造を形成してもよい。］
［５］  Ｄが下記一般式（２ｂ）で表される基である、［３］に記載の発光材料。
【化４】
2019006988.tif 000005
［一般式（２ｂ）において、Ｒ21〜Ｒ28は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｌは単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。Ｒ21とＲ22、Ｒ22とＲ23、Ｒ23とＲ24、Ｒ24とＲ25、Ｒ26とＲ27、Ｒ27とＲ28は互いに結合して環状構造を形成するために必要な連結基を形成してもよい。また、Ｒ25とＲ26は互いに結合して単結合または連結基を形成してもよい。］
［６］  Ｄが下記一般式（２ｃ）で表される基である、［３］に記載の発光材料。
【化５】
2019006988.tif 000006
［一般式（２ｃ）において、Ｒ31〜Ｒ40は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｌは単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。Ｒ31とＲ32、Ｒ32とＲ33、Ｒ33とＲ34、Ｒ34とＲ35、Ｒ36とＲ37、Ｒ37とＲ38、Ｒ38とＲ39、Ｒ39とＲ40は互いに結合して環状構造を形成するために必要な連結基を形成してもよい。また、Ｒ35とＲ36は互いに結合して単結合または連結基を形成してもよい。＊は、一般式（１）におけるベンゼン環の環骨格を構成する炭素原子（Ｃ）への結合位置を表す。］
［７］  Ｌが単結合である、［４］〜［６］のいずれか１項に記載の発光材料。
［８］  Ｒ3がシアノ基であって、Ｌが置換もしくは無置換のフェニレン基である、［４］〜［６］のいずれか１項に記載の発光材料。
［９］  Ｄが下記一般式（３）〜（６）のいずれかで表される基である、［４］〜［８］のいずれか１項に記載の発光材料。
【化６】
2019006988.tif 000007
［一般式（３）〜（６）において、Ｒ41〜Ｒ46、Ｒ51〜Ｒ60、Ｒ61〜Ｒ68、Ｒ71〜Ｒ78は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｌ11〜Ｌ14は、単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。一般式（６）におけるＸは、連結鎖長が１原子である２価の酸素原子、硫黄原子、置換もしくは無置換の窒素原子、置換もしくは無置換の炭素原子、置換もしくは無置換のケイ素原子、カルボニル基、あるいは、結合鎖長が２原子である２価の置換もしくは無置換のエチレン基、置換もしくは無置換のビニレン基、置換もしくは無置換のｏ−アリーレン基、または置換もしくは無置換のｏ−ヘテロアリーレン基を表す。］
［１０］  上記一般式（１）で表される化合物。
［１１］  上記一般式（１）で表される化合物からなる遅延蛍光体。
［１２］  上記一般式（１）で表される化合物を含むことを特徴とする発光素子。
［１３］  遅延蛍光を放射する［１２］に記載の発光素子。
［１４］  前記発光素子が発光層を有しており、前記発光層が前記化合物とホスト材料を含む、［１２］または［１３］に記載の発光素子。
［１５］  前記発光素子が発光層を有しており、前記発光層が前記化合物と発光材料を含む、［１２］〜［１４］のいずれか１項に記載の発光素子。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の化合物は、発光材料として有用である。また、本発明の化合物の中には遅延蛍光を放射することができ、その励起三重項エネルギーを発光に有効利用することができる化合物も含まれる。このため、本発明の化合物を発光材料として用いた有機発光素子は、高い発光効率を実現しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成例を示す概略断面図である。
【図２】実施例１の発明化合物６−１の蛍光スペクトルと燐光スペクトルである。
【図３】実施例１の発明化合物６−１のみからなる薄膜の過渡減衰曲線である。
【図４】実施例２の発明化合物６−１のドープ薄膜の過渡減衰曲線である。
【図５】比較例２の比較化合物６−１のドープ薄膜の過渡減衰曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本発明に用いられる化合物の分子内に存在する水素原子の同位体種は特に限定されず、例えば分子内の水素原子がすべて1Ｈであってもよいし、一部または全部が2Ｈ（デューテリウムＤ）であってもよい。
【００１４】
［一般式（１）で表される化合物］
【化７】
2019006988.tif 000008
【００１５】
一般式（１）のＲ1〜Ｒ5は、各々独立に水素原子または置換基を表す。
Ｒ1〜Ｒ5のうちの１個だけがシアノ基を表す。シアノ基を表すものは、Ｒ1であっても、Ｒ2であっても、Ｒ3であってもよい。
【００１６】
一般式（１）のＲ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよいアリール基Ａｒを表す。Ｒ1〜Ｒ5のうちでアリール基Ａｒであるものは、１〜３個のいずれの数であってよいが、１個または２個であることが好ましい。  Ａｒの結合手を有するベンゼン環は、単環であっても縮合環の一部であってもよい。ベンゼン環にさらに環が縮合している場合は、その縮合している環は環骨格構成原子が炭素原子のみからなる環であってもよいし、環骨格構成原子として酸素原子または硫黄原子を含むものであってもよい。しかし、ベンゼン環にさらに環が縮合しているとき、その縮合している環は環骨格構成原子として酸素原子および硫黄原子以外のヘテロ原子を含む環であることはない。Ａｒの結合手を有するベンゼン環にさらに縮合しうる環の例として、ベンゼン環、フラン環、チオフェン環、シクロペンテン環、シクロペンタジエン環、シクロヘキセン環、シクロヘキサジエン環、シクロヘプテン環、シクロヘプタジエン環、シクロヘプタトリエン環を挙げることができる。Ａｒの結合手を有するベンゼン環には、１つの環が縮合していてもよいし、２つ以上の環が縮合していてもよい。また、Ａｒの結合手を有するベンゼン環に縮合した環に、さらに環が縮合していてもよい。このように複数の環が縮合している場合であっても、その縮合している環は、環骨格構成原子が炭素原子のみからなる環であるか、環骨格構成原子として酸素原子または硫黄原子を含む環である。また、２つ以上の環が縮合しているとき、それらの２つ以上の環は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００１７】
Ａｒの結合手を有するベンゼン環またはそのベンゼン環を一部として含む縮合環は、アルキル基およびアリール基の少なくとも一方の置換基で置換されていてもよい。ここでいう置換基は、水素原子に置換しうる１価の基を意味しており、縮合するものを含む概念ではない。
ここでいう置換基たる「アルキル基」は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。また、直鎖部分と環状部分と分枝部分のうちの２種以上が混在していてもよい。アルキル基の炭素数は、例えば１以上、２以上、４以上とすることができる。また、炭素数は３０以下、２０以下、１０以下、６以下、４以下とすることができる。アルキル基の具体例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、イソヘプチル基、ｎ−オクチル基、イソオクチル基、ｎ−ノニル基、イソノニル基、ｎ−デカニル基、イソデカニル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基を挙げることができる。置換基たるアルキル基は、さらにアリール基で置換されていてもよい。
ここでいう置換基たる「アリール基」は、芳香族炭化水素環１つだけからなる基であってもよいし、芳香族炭化水素環に１つ以上の環が縮合した基であってもよい。芳香族炭化水素環に１つ以上の環が縮合した基である場合は、芳香族炭化水素環、脂肪族炭化水素環および非芳香族複素環のうちの１以上が芳香族炭化水素環に縮合した基を採用することができる。アリール基の炭素数は、例えば６以上、１０以上とすることができる。また、炭素数は３０以下、１８以下、１４以下、１０以下とすることができる。アリール基の具体例として、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基を挙げることができる。置換基たるアリール基は、さらにアルキル基やアリール基で置換されていてもよい。
Ａｒの結合手を有するベンゼン環が置換基を有するとき、その置換基の置換位置は、３〜５位のいずれかであることが好ましい。例えば、３位、４位、３位と５位、３位と４位と５位に置換基を有する場合を好ましく例示することができる。
【００１８】
Ａｒで表される基の総炭素数は、６〜５０であることが好ましく、６〜３０であることがより好ましく、６〜１８であることがさらに好ましく、６〜１２であることがさらにより好ましい。
Ａｒの好ましい一群として、フェニル基、アルキル基で置換されたフェニル基、フェニル基で置換されたフェニル基、アルキル基とフェニル基で置換されたフェニル基、ナフチル基、アルキル基で置換されたナフチル基、フェニル基で置換されたナフチル基、アルキル基とフェニル基で置換されたナフチル基、ジベンゾフリル基、アルキル基で置換されたジベンゾフリル基、アルキル基とフェニル基で置換されたジベンゾフリル基、ジベンゾチオフェニル基、アルキル基で置換されたジベンゾチオフェニル基、アルキル基とフェニル基で置換されたジベンゾチオフェニル基、フルオレニル基、アルキル基で置換されたフルオレニル基、フェニル基で置換されたフルオレニル基、アルキル基とフェニル基で置換されたフルオレニル基を挙げることができる。Ａｒの別の好ましい一群として、フェニル基、モノアルキルフェニル基、ジアルキルフェニル基、トリアルキルフェニル基、テトラアルキルフェニル基、ペンタアルキルフェニル基、モノフェニルフェニル基、ジフェニルフェニル基、ナフチル基、モノアルキルナフチル基、ジアルキルナフチル基、トリアルキルナフチル基、テトラアルキルナフチル基、ペンタアルキルナフチル基、モノフェニルナフチル基、ジベンゾフリル基、モノアルキルジベンゾフリル基、ジアルキルジベンゾフリル基、トリアルキルジベンゾフリル基、テトラアルキルジベンゾフリル基、ペンタアルキルジベンゾフリル基、モノフェニルジベンゾフリル基、ジベンゾチオフェニル基、モノアルキルジベンゾチオフェニル基、ジアルキルジベンゾチオフェニル基、トリアルキルジベンゾチオフェニル基、テトラアルキルジベンゾチオフェニル基、ペンタアルキルジベンゾチオフェニル基、モノフェニルアルキルジベンゾチオフェニル基、モノアルキルフルオレニル基、ジアルキルフルオレニル基、トリアルキルフルオレニル基、テトラアルキルフルオレニル基、オクタアルキルフルオレニル基、モノフェニルフルオレニル基、ジフェニルフルオレニル基、トリフェニルフルオレニル基、テトラフェニルフルオレニル基を挙げることができる。
以下にＡｒで表される基の具体例を挙げるが、本発明で採用することができるＡｒはこれらの具体例によって限定的に解釈されることはない。
【００１９】
【化８】
2019006988.tif 000009
2019006988.tif 000010
【００２０】
一般式（１）におけるＲ1〜Ｒ5のうちの１〜３個は、ドナー性基Ｄを表す。ただし、ドナー性基Ｄには、上記のＡｒに該当するものは含まれない。
本明細書における「ドナー性基」は、ハメットのσｐ値が負の基である。ここで、「ハメットのσｐ値」は、Ｌ．Ｐ．ハメットにより提唱されたものであり、パラ置換ベンゼン誘導体の反応速度または平衡に及ぼす置換基の影響を定量化したものである。具体的には、パラ置換ベンゼン誘導体における置換基と反応速度定数または平衡定数の間に成立する下記式：
log（ｋ／ｋ0） ＝ ρσｐ
または
log（Ｋ／Ｋ0） ＝ ρσｐ
における置換基に特有な定数（σｐ）である。上式において、ｋは置換基を持たないベンゼン誘導体の速度定数、ｋ0は置換基で置換されたベンゼン誘導体の速度定数、Ｋは置換基を持たないベンゼン誘導体の平衡定数、Ｋ0は置換基で置換されたベンゼン誘導体の平衡定数、ρは反応の種類と条件によって決まる反応定数を表す。本発明における「ハメットのσｐ値」に関する説明と各置換基の数値については、Hansch,C.et.al.,Chem.Rev.,91,165-195(1991)のσｐ値に関する記載を参照することができる。ハメットのσｐ値が負の基は電子供与性（ドナー性）を示し、ハメットのσｐ値が正の基は電子求引性（アクセプター性）を示す傾向がある。
【００２１】
一般式（１）におけるＤは、置換アミノ基を含む基であることが好ましい。アミノ基の窒素原子に結合する置換基は、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基であることが好ましく、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基であることがより好ましい。特に、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、または置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ基であることが好ましい。一般式（１）におけるＤは、置換アミノ基の窒素原子で結合する基であってもよいし、置換アミノ基が結合した基で結合する基であってもよい。置換アミノ基が結合する基は、π共役基であることが好ましい。
ここでいう置換基たる「アルキル基」については、一般式（１）におけるＡｒの置換基たるアルキル基の対応する記載を参照することができる。
ここでいう置換基たる「アルケニル基」は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。また、直鎖部分と環状部分と分枝部分のうちの２種以上が混在していてもよい。アルケニル基の炭素数は、例えば２以上、４以上とすることができる。また、炭素数は３０以下、２０以下、１０以下、６以下、４以下とすることができる。アルケニル基の具体例として、エテニル基、ｎ−プロペニル基、イソプロペニル基、ｎ−ブテニル基、イソブテニル基、ｎ−ペンテニル基、イソペンテニル基、ｎ−ヘキセニル基、イソヘキセニル基、２−エチルヘキセニル基を挙げることができる。置換基たるアルケニル基は、さらに置換基で置換されていてもよい。
ここでいう置換基たる「アリール基」および「ヘテロアリール基」は、単環であってもよいし、２つ以上の環が縮合した縮合環であってもよい。縮合環である場合、縮合している環の数は２〜６であることが好ましく、例えば２〜４の中から選択することができる。環の具体例として、ベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、キノリン環、ピラジン環、キノキサリン環、ナフチリジン環を挙げることができる。アリーレン基またはヘテロアリーレン基の具体例として、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基を挙げることができる。アリーレン基またはヘテロアリーレン基は、置換基を有していてもよいし、無置換であってもよい。置換基を２つ以上有する場合、複数の置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。置換基としては、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数１〜２０のアルキル置換アミノ基、炭素数１〜２６のアリール置換アミノ基、炭素数６〜４０のアリール基、炭素数３〜４０のヘテロアリール基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜２０のアルキルアミド基、炭素数７〜２１のアリールアミド基、炭素数３〜２０のトリアルキルシリル基等が挙げられる。これらの具体例のうち、さらに置換基により置換可能なものは置換されていてもよい。より好ましい置換基は、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数１〜２６のアルキル置換アミノ基、炭素数１〜２０のアリール置換アミノ基、炭素数６〜４０のアリール基、炭素数３〜４０のヘテロアリール基である。
【００２２】
一般式（１）におけるドナー性基Ｄとして、例えば下記の一般式（２ａ）で表される基であることが好ましい。
【化９】
2019006988.tif 000011
【００２３】
一般式（２ａ）において、Ｒ11とＲ12は、各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。Ｒ11とＲ12は互いに結合して環状構造を形成してもよい。Ｌは単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。Ｌのアリーレン基またはヘテロアリーレン基に導入しうる置換基は、一般式（１）で表される基であってもよいし、後述する一般式（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）、（３）〜（６）で表される基であってもよい。これらの（１）〜（６）で表される基はＬに導入可能な置換基の最大数まで導入されていてもよい。また、一般式（１）〜（６）で表される基が複数個導入されている場合は、それらの置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。＊は、一般式（１）におけるベンゼン環の環骨格を構成する炭素原子（Ｃ）への結合位置を表す。
一般式（２ａ）におけるＲ11とＲ12は、互いに結合することにより一般式（２ａ）の窒素原子とともに環状構造を形成していてもよい。
Ｒ11とＲ12が表すアリール基またはヘテロアリール基については、アミノ基の窒素原子に結合する置換基たるアリール基とヘテロアリール基の説明を参照することができる。
【００２４】
一般式（２ａ）で表される置換基は、下記の一般式（２ｂ）で表される置換基であることが好ましい。
【化１０】
2019006988.tif 000012
【００２５】
一般式（２ｂ）において、Ｒ21〜Ｒ28は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｌは単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。Ｒ21とＲ22、Ｒ22とＲ23、Ｒ23とＲ24、Ｒ24とＲ25、Ｒ26とＲ27、Ｒ27とＲ28は互いに結合して環状構造を形成するために必要な連結基を形成してもよい。また、Ｒ25とＲ26は互いに結合して単結合または連結基を形成してもよい。例えばＲ25とＲ26は互いに結合して単結合を形成することにより、一般式（２ｂ）で表される化合物はカルバゾール環を包含することになる。＊は、一般式（１）におけるベンゼン環の環骨格を構成する炭素原子（Ｃ）への結合位置を表す。Ｒ21〜Ｒ28がとりうる置換基の具体例と好ましい範囲については、一般式（１）におけるＡｒの置換基たるアリーレン基またはヘテロアリーレン基の記載を参照することができる。
【００２６】
Ｒ21とＲ22、Ｒ22とＲ23、Ｒ23とＲ24、Ｒ24とＲ25、Ｒ25とＲ26、Ｒ26とＲ27、Ｒ27とＲ28は互いに結合して形成する環状構造は芳香環であっても脂肪環であってもよく、またヘテロ原子を含むものであってもよく、さらに環状構造は２環以上の縮合環であってもよい。ここでいうヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択されるものであることが好ましい。形成される環状構造の例として、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、イミダゾリン環、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、シクロヘキサジエン環、シクロヘキセン環、シクロペンタエン環、シクロヘプタトリエン環、シクロヘプタジエン環、シクロヘプタエン環、フラン環、チオフェン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノリン環などを挙げることができる。
【００２７】
一般式（２ａ）で表される置換基は、以下の一般式（２ｃ）で表される置換基であることが好ましい。
【化１１】
2019006988.tif 000013
【００２８】
一般式（２ｃ）において、Ｒ31〜Ｒ40は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｌは単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。Ｒ31とＲ32、Ｒ32とＲ33、Ｒ33とＲ34、Ｒ34とＲ35、Ｒ36とＲ37、Ｒ37とＲ38、Ｒ38とＲ39、Ｒ39とＲ40は互いに結合して環状構造を形成するために必要な連結基を形成してもよい。また、Ｒ35とＲ36は互いに結合して単結合または連結基を形成してもよい。＊は、一般式（１）におけるベンゼン環の環骨格を構成する炭素原子（Ｃ）への結合位置を表す。Ｒ31〜Ｒ40がとりうる置換基の具体例と好ましい範囲については、一般式（１）におけるＡｒの置換基たるアリーレン基またはヘテロアリーレン基の記載を参照することができる。
【００２９】
Ｒ31とＲ32、Ｒ32とＲ33、Ｒ33とＲ34、Ｒ34とＲ35、Ｒ35とＲ36、Ｒ36とＲ37、Ｒ37とＲ38、Ｒ38とＲ39、Ｒ39とＲ40が互いに結合して形成する環状構造については、一般式（２ａ）におけるＲ21とＲ22が形成する環状構造に対応する記載を参照することができる。
【００３０】
一般式(２ａ) 〜（２ｃ）において、Ｌは、単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。Ｌは、単結合、または置換もしくは無置換のアリーレン基であることが好ましい。
Ｌが表すアリーレン基を構成する芳香環は、単環であっても、２以上の芳香環が縮合した縮合環であっても、２以上の芳香環が連結した連結環であってもよい。２以上の芳香環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分枝状に連結したものであってもよい。Ｌが表すアリーレン基を構成する芳香環の炭素数は、６〜２２であることが好ましく、６〜１８であることがより好ましく、６〜１４であることがさらに好ましく、６〜１０であることがさらにより好ましい。アリーレン基の具体例として、フェニレン基、ナフタレンジイル基、ビフェニレン基を挙げることができる。
また、Ｌが表すヘテロアリーレン基を構成する複素環は、単環であっても、１以上の複素環と芳香環または複素環が縮合した縮合環であっても、１以上の複素環と芳香環または複素環が連結した連結環であってもよい。複素環の炭素数は５〜２２であることが好ましく、５〜１８であることがより好ましく、５〜１４であることがさらに好ましく、５〜１０であることがさらにより好ましい。複素環を構成する複素原子は窒素原子であることが好ましい。複素環の具体例として、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアゾール環、ベンゾトリアゾール環を挙げることができる。
Ｌが表すより好ましい基はフェニレン基である。Ｌがフェニレン基であるとき、フェニレン基は１，２−フェニレン基、１，３−フェニレン基、１，４−フェニレン基のいずれであってもよいが、１，４−フェニレン基であることが好ましい。また、Ｌは置換基により置換されていてもよい。Ｌの置換基の数および置換位置は特に制限されない。Ｌに導入しうる置換基の説明と好ましい範囲については、上記のＲ11とＲ12がとりうる置換基の説明と好ましい範囲を参照することができる。また、Ｌのアリーレン基またはヘテロアリーレン基に導入しうる置換基は、一般式（１）、（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）で表される基であってもよいし、後述する一般式（３）〜（６）で表される基であってもよい。これらの（１）〜（６）で表される基はＬに導入可能な置換基の最大数まで導入されていてもよい。また、一般式（１）〜（６）で表される基が複数個導入されている場合は、それらの置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００３１】
Ｌが置換基を有する場合、その置換基は（２ａ）におけるＲ11およびＲ12、（２ｂ）におけるＲ21およびＲ28、（２ｃ）におけるＲ31およびＲ40と環状構造を形成していてもよい。
【００３２】
一般式（２ａ）〜（２ｃ）で表される置換基は、下記の一般式（３）〜（６）のいずれかの一般式で表される置換基であることが好ましく、中でも一般式（３）〜（５）で表される基が好ましく、より好ましくは一般式（５）で表される基である。
【００３３】
【化１２】
2019006988.tif 000014
【００３４】
一般式（３）〜（６）において、Ｒ41〜Ｒ46、Ｒ51〜Ｒ60、Ｒ61〜Ｒ68、Ｒ71〜Ｒ78は、各々独立に水素原子または置換基を表す。ここでいう置換基の説明と好ましい範囲については、上記の一般式（１）におけるＡｒの置換基たるアリーレン基またはヘテロアリーレン基の記載を参照することができる。Ｒ41〜Ｒ46、Ｒ51〜Ｒ60、Ｒ61〜Ｒ68、Ｒ71〜Ｒ78は、各々独立に上記一般式（３）〜（６）のいずれかで表される基であることも好ましい。一般式（３）〜（６）における置換基の数は特に制限されない。すべてが無置換（すなわち水素原子）である場合も好ましい。また、一般式（３）〜（６）のそれぞれにおいて置換基が２つ以上ある場合、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。一般式（３）〜（６）に置換基が存在している場合、その置換基は一般式（３）であればＲ42〜Ｒ46のいずれかであることが好ましく、Ｒ45およびＲ46の少なくとも１つであることがより好ましい。一般式（４）であればＲ52〜Ｒ59のいずれかであることが好ましく、一般式（５）であればＲ62〜Ｒ67のいずれかであることが好ましく、一般式（６）であればＲ72〜Ｒ77のいずれかであることが好ましい。
【００３５】
一般式（３）〜（６）において、Ｒ41とＲ42、Ｒ42とＲ43、Ｒ43とＲ44、Ｒ45とＲ46、Ｒ51とＲ52、Ｒ52とＲ53、Ｒ53とＲ54、Ｒ54とＲ55、Ｒ55とＲ56、Ｒ56とＲ57、Ｒ57とＲ58、Ｒ58とＲ59、Ｒ59とＲ60、Ｒ61とＲ62、Ｒ62とＲ63、Ｒ63とＲ64、Ｒ65とＲ66、Ｒ66とＲ67、Ｒ67とＲ68、Ｒ71とＲ72、Ｒ72とＲ73、Ｒ73とＲ74、Ｒ75とＲ76、Ｒ76とＲ77、Ｒ77とＲ78は、互いに結合して環状構造を形成していてもよい。環状構造の説明と好ましい例については、上記の一般式（２ｂ）におけるＲ21とＲ22等が互いに結合して形成する環状構造の説明と好ましい例を参照することができる。
【００３６】
一般式（６）においてＸは連結鎖長が１原子である２価の酸素原子、硫黄原子、置換もしくは無置換の窒素原子、置換もしくは無置換の炭素原子、置換もしくは無置換のケイ素原子、カルボニル基、あるいは、結合鎖長が２原子である２価の置換もしくは無置換のエチレン基、置換もしくは無置換のビニレン基、置換もしくは無置換のｏ−アリーレン基、または置換もしくは無置換のｏ−ヘテロアリーレン基を表す。置換基の具体例と好ましい範囲については、一般式（２ａ）におけるＲ11が表すアリーレン基またはヘテロアリーレン基の置換基の対応する記載を参照することができる。
【００３７】
一般式（３）〜（６）において、Ｌ11〜Ｌ14は、単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。ここでいうアリーレン基やヘテロアリーレン基の置換基は、一般式（１）〜（６）で表される基であってもよい。一般式（１）〜（６）で表される基はＬ11〜Ｌ14に導入可能な置換基の最大数まで導入されていてもよい。また、一般式（１）〜（６）で表される基が複数個導入されている場合は、それらの置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。
＊は、一般式（１）におけるベンゼン環の環骨格を構成する炭素原子（Ｃ）への結合位置を表す。Ｌ11〜Ｌ14が表すアリーレン基またはヘテロアリーレン基、これらの基に導入しうる置換基の説明と好ましい範囲については、Ｌが表すアリーレン基またはヘテロアリーレン基、これらの基に導入しうる置換基の説明と好ましい範囲を参照することができる。Ｌ11〜Ｌ14は、単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基であることが好ましい。
【００３８】
以下に置換アミノ基の具体例を挙げるが、本発明で採用することができる置換アミノ基はこれらの具体例によって限定的に解釈されることはない。＊は、一般式（２ａ）〜（２ｃ）における連結基（Ｌ）への結合位置を表す。
【化１３】
2019006988.tif 000015
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【００３９】
一般式（１）のＲ1〜Ｒ5のうち２つ以上がＤであるとき、それらの複数のＤは同一であっても異なっていてもよい。
異なっているときは、２つのＤがいずれも芳香環を有しており、２つのＤの間で、その芳香環は共通しているが、その芳香環に置換している置換基の数、芳香環の置換基で置換されている位置、および、芳香環に置換している置換基の構造の少なくとも１つの条件が互いに異なるものである場合が好ましい。
【００４０】
以下にＤで表される基の具体例を挙げるが、本発明で採用することができるＤはこれらの具体例によって限定的に解釈されることはない。
【００４１】
【化１４】
2019006988.tif 000018
2019006988.tif 000019
2019006988.tif 000020
【００４２】
一般式（１）におけるＲ1〜Ｒ5は、いずれか１つがシアノ基、少なくとも１つがＡｒ、少なくとも１つがＤである。残りの２つは、水素原子であっても、ＡｒであってもＤであっても、ＡｒやＤ以外の置換基（ただしシアノ基は除く）であってもよい。残りの２つは、水素原子、ＡｒおよびＤから選択されることが好ましく、ＡｒおよびＤから選択されることがより好ましい。例えば、残りの２つのうちの１つをＡｒで１つをＤとすることができる。
一般式（１）は対称化合物であっても、非対称化合物であってもよい。
【００４３】
一般式（１）で表される化合物は、その最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）のエネルギー差ΔＥSTが、当該化合物からＡｒを除いた参照化合物のΔＥSTを１としたときの相対値で、０．９以下であることがよく、０．８以下であることが好ましく、０．７以下であることがより好ましく、０．６以下であることがさらに好ましく、０．５以下であることがさらにより好ましく、０．４以下であることが特に好ましい。このように参照化合物よりもΔＥSTが小さい化合物は、遅延蛍光材料の中でも特に、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差が起きやすく、遅延蛍光の寿命が短い傾向がある。遅延蛍光寿命が短い発光材料をエレクトロルミネッセンス素子に用いることにより、高電流密度領域での励起子蓄積による発光効率の低下や、素子の長時間駆動による劣化が緩和され、素子性能を改善することができる。
化合物のΔＥSTは、その化合物について測定した蛍光スペクトルおよび燐光スペクトルから求めることができ、また計算化学的手法によっても算出することができる。これらの方法で求めたΔＥSTの相対値（参照化合物のΔＥSTを１としたときの相対値）はよく符号する。蛍光スペクトルおよび燐光スペクトルからのΔＥSTの算出方法および計算化学的手法によるΔＥSTの算出方法については、実施例の欄の記載を参照することができる。
一般式（１）で表される化合物は、シアノベンゼン系誘導体の中では、発光色のバリエーションが広い。このため、青色領域についても有用な化合物を提供することが可能である。
【００４４】
以下に一般式（１）で表される化合物の具体例を挙げる。ただし、本発明で採用することができる一般式（１）で表される化合物は、下記の具体例によって限定的に解釈されることはない。
【００４５】
【表１】
2019006988.tif 000021
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【００４６】
【表２】
2019006988.tif 000057
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【００４７】
【表３】
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【００４８】
【表４】
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【００４９】
【表５】
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【００５０】
一般式（１）で表される化合物の分子量は、例えば一般式（１）で表される化合物を含む有機層を蒸着法により製膜して利用することを意図する場合には、１５００以下であることが好ましく、１２００以下であることがより好ましく、１０００以下であることがさらに好ましく、９００以下であることがさらにより好ましい。分子量の下限値は、一般式（１）で表される最小化合物の分子量である。
一般式（１）で表される化合物は、分子量にかかわらず塗布法で成膜してもよい。塗布法を用いれば、分子量が比較的大きな化合物であっても成膜することが可能である。一般式（１）で表される化合物は、シアノベンゼン系化合物の中では有機溶媒に溶解しやすいという利点がある。このため、一般式（１）で表される化合物は塗布法を適用しやすいうえ、精製して純度を高めやすい。
【００５１】
本発明を応用して、分子内に一般式（１）で表される構造を複数個含む化合物を、発光材料として用いることも考えられる。
例えば、一般式（１）で表される構造中にあらかじめ重合性基を存在させておいて、その重合性基を重合させることによって得られる重合体を、発光材料として用いることが考えられる。具体的には、一般式（１）のＲ1〜Ｒ5のいずれかに重合性官能基を含むモノマーを用意して、これを単独で重合させるか、他のモノマーとともに共重合させることにより、繰り返し単位を有する重合体を得て、その重合体を発光材料として用いることが考えられる。あるいは、一般式（１）で表される構造を有する化合物どうしをカップリングさせることにより、二量体や三量体を得て、それらを発光材料として用いることも考えられる。
【００５２】
一般式（１）で表される構造を含む繰り返し単位を有する重合体の例として、下記一般式（３）または（４）で表される構造を含む重合体を挙げることができる。
【化１５】
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【００５３】
一般式（３）または（４）において、Ｑは一般式（１）で表される構造を含む基を表し、Ｌ1およびＬ2は連結基を表す。連結基の炭素数は、好ましくは０〜２０であり、より好ましくは１〜１５であり、さらに好ましくは２〜１０である。連結基は−Ｘ11−Ｌ11−で表される構造を有するものであることが好ましい。ここで、Ｘ11は酸素原子または硫黄原子を表し、酸素原子であることが好ましい。Ｌ11は連結基を表し、置換もしくは無置換のアルキレン基、または置換もしくは無置換のアリーレン基であることが好ましく、炭素数１〜１０の置換もしくは無置換のアルキレン基、または置換もしくは無置換のフェニレン基であることがより好ましい。
一般式（３）または（４）において、Ｒ101、Ｒ102、Ｒ103およびＲ104は、各々独立に置換基を表す。好ましくは、炭素数１〜６の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数１〜６の置換もしくは無置換のアルコキシ基、ハロゲン原子であり、より好ましくは炭素数１〜３の無置換のアルキル基、炭素数１〜３の無置換のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子であり、さらに好ましくは炭素数１〜３の無置換のアルキル基、炭素数１〜３の無置換のアルコキシ基である。
Ｌ1およびＬ2で表される連結基は、Ｑを構成する一般式（１）のＲ1〜Ｒ5のいずれかに結合することができる。１つのＱに対して連結基が２つ以上連結して架橋構造や網目構造を形成していてもよい。
【００５４】
繰り返し単位の具体的な構造例として、下記式（５）〜（８）で表される構造を挙げることができる。
【化１６】
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【００５５】
これらの式（５）〜（８）を含む繰り返し単位を有する重合体は、一般式（１）のＲ1〜Ｒ5のいずれかにヒドロキシ基を導入しておき、それをリンカーとして下記化合物を反応させて重合性基を導入し、その重合性基を重合させることにより合成することができる。
【化１７】
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【００５６】
分子内に一般式（１）で表される構造を含む重合体は、一般式（１）で表される構造を有する繰り返し単位のみからなる重合体であってもよいし、それ以外の構造を有する繰り返し単位を含む重合体であってもよい。また、重合体の中に含まれる一般式（１）で表される構造を有する繰り返し単位は、単一種であってもよいし、２種以上であってもよい。一般式（１）で表される構造を有さない繰り返し単位としては、通常の共重合に用いられるモノマーから誘導されるものを挙げることができる。例えば、エチレン、スチレンなどのエチレン性不飽和結合を有するモノマーから誘導される繰り返し単位を挙げることができる。
【００５７】
［一般式（１）で表される化合物の合成方法］
一般式（１）で表される化合物は、新規化合物である。
一般式（１）で表される化合物は、既知の反応を組み合わせることによって合成することができる。例えば、テトラハロゲノジシアノベンゼンを出発物質として、ＮａＨの存在下にカルバゾールと反応させることにより、一部のハロゲン原子のかわりにドナー性基であるカルバゾリル基を導入したジシアノベンゼン誘導体を得ることができる。得られたジシアノベンゼン誘導体に触媒存在下でトリブチルフェニルスタンナンを反応させることにより、ハロゲン原子をフェニル基に置換すれば、カルバゾリル基とフェニル基を有する一般式（１）で表されるジシアノベンゼン誘導体を合成することができる。この反応の具体的な条件や反応手順については、後述の合成例を参考にすることができる。また、その他の一般式（１）で表される化合物も、同様の手順や公知の合成法を利用することにより合成することが可能である。
【００５８】
［有機発光素子］
本発明の一般式（１）で表される化合物は、有機発光素子の発光材料として有用である。このため、本発明の一般式（１）で表される化合物は、有機発光素子の発光層に発光材料として効果的に用いることができる。また、本発明の一般式（１）で表される化合物は、ホストまたはアシストドーパントとして用いてもよい。
一般式（１）で表される化合物の中には、遅延蛍光を放射する遅延蛍光体が含まれている。すなわち本発明は、一般式（１）で表される構造を有する遅延蛍光体の発明と、一般式（１）で表される化合物を遅延蛍光体として使用する発明と、一般式（１）で表される化合物を用いて遅延蛍光を発光させる方法の発明も提供する。そのような化合物を発光材料として用いた有機発光素子は、遅延蛍光を放射し、発光効率が高いという特徴を有する。その原理を、有機エレクトロルミネッセンス素子を例にとって説明すると以下のようになる。
【００５９】
有機エレクトロルミネッセンス素子においては、正負の両電極より発光材料にキャリアを注入し、励起状態の発光材料を生成し、発光させる。通常、キャリア注入型の有機エレクトロルミネッセンス素子の場合、生成した励起子のうち、励起一重項状態に励起されるのは２５％であり、残り７５％は励起三重項状態に励起される。従って、励起三重項状態からの発光である燐光を利用するほうが、エネルギーの利用効率が高い。しかしながら、励起三重項状態は寿命が長いため、励起状態の飽和や励起三重項状態の励起子との相互作用によるエネルギーの失活が起こり、一般に燐光の量子収率が高くないことが多い。一方、遅延蛍光材料は、項間交差等により励起三重項状態へとエネルギーが遷移した後、三重項−三重項消滅あるいは熱エネルギーの吸収により、励起一重項状態に逆項間交差され蛍光を放射する。有機エレクトロルミネッセンス素子においては、なかでも熱エネルギーの吸収による熱活性化型の遅延蛍光材料が特に有用であると考えられる。有機エレクトロルミネッセンス素子に遅延蛍光材料を利用した場合、励起一重項状態の励起子は通常通り蛍光を放射する。一方、励起三重項状態の励起子は、デバイスが発する熱を吸収して励起一重項へ項間交差され蛍光を放射する。このとき、励起一重項からの発光であるため蛍光と同波長での発光でありながら、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差により、生じる光の寿命（発光寿命）は通常の蛍光よりも長くなるため、これらよりも遅延した蛍光として観察される。これを遅延蛍光として定義できる。このような熱活性化型の逆項間交差機構を用いれば、キャリア注入後に熱エネルギーの吸収を経ることにより、通常は２５％しか生成しなかった励起一重項状態の化合物の比率を２５％以上に引き上げることが可能となる。１００℃未満の低い温度でも強い蛍光および遅延蛍光を発する化合物を用いれば、デバイスの熱で充分に励起三重項状態から励起一重項状態への項間交差が生じて遅延蛍光を放射するため、発光効率を飛躍的に向上させることができる。
【００６０】
本発明の一般式（１）で表される化合物を発光層の発光材料として用いることにより、有機フォトルミネッセンス素子（有機ＰＬ素子）や有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）などの優れた有機発光素子を提供することができる。有機フォトルミネッセンス素子は、基板上に少なくとも発光層を形成した構造を有する。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも陽極、陰極、および陽極と陰極の間に有機層を形成した構造を有する。有機層は、少なくとも発光層を含むものであり、発光層のみからなるものであってもよいし、発光層の他に１層以上の有機層を有するものであってもよい。そのような他の有機層として、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層、励起子阻止層などを挙げることができる。正孔輸送層は正孔注入機能を有した正孔注入輸送層でもよく、電子輸送層は電子注入機能を有した電子注入輸送層でもよい。具体的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構造例を図１に示す。図１において、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は電子輸送層、７は陰極を表わす。
以下において、有機エレクトロルミネッセンス素子の各部材および各層について説明する。なお、基板と発光層の説明は有機フォトルミネッセンス素子の基板と発光層にも該当する。
【００６１】
（基板）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。この基板については、特に制限はなく、従来から有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであればよく、例えば、ガラス、透明プラスチック、石英、シリコンなどからなるものを用いることができる。
【００６２】
（陽極）
有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが好ましく用いられる。このような電極材料の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極材料の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な材料を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／sq.(ohms per square)以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００６３】
（陰極）
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが用いられる。このような電極材料の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性および酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／sq.(ohms per square)以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陽極の説明で挙げた導電性透明材料を陰極に用いることで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【００６４】
（発光層）
発光層は、陽極および陰極のそれぞれから注入された正孔および電子が再結合することにより励起子が生成した後、発光する層であり、発光材料を単独で発光層に使用しても良いが、好ましくは発光材料とホスト材料を含む。発光材料としては、一般式（１）で表される本発明の化合物群から選ばれる１種または２種以上を用いることができる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子および有機フォトルミネッセンス素子が高い発光効率を発現するためには、発光材料に生成した一重項励起子および三重項励起子を、発光材料中に閉じ込めることが重要である。従って、発光層中に発光材料に加えてホスト材料を用いることが好ましい。ホスト材料としては、励起一重項エネルギー、励起三重項エネルギーの少なくとも何れか一方が本発明の発光材料よりも高い値を有する有機化合物を用いることができる。その結果、本発明の発光材料に生成した一重項励起子および三重項励起子を、本発明の発光材料の分子中に閉じ込めることが可能となり、その発光効率を十分に引き出すことが可能となる。もっとも、一重項励起子および三重項励起子を十分に閉じ込めることができなくても、高い発光効率を得ることが可能な場合もあるため、高い発光効率を実現しうるホスト材料であれば特に制約なく本発明に用いることができる。本発明の有機発光素子または有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光は発光層に含まれる本発明の発光材料から生じる。この発光は蛍光発光および遅延蛍光発光の両方を含む。但し、発光の一部或いは部分的にホスト材料からの発光があってもかまわない。
発光層における一般式（１）で表される化合物の含有量は、５０重量％未満とすることが好ましい。さらに、一般式（１）で表される化合物の含有量の上限値は３０重量％未満とすることが好ましく、また、含有量の上限値は例えば２０重量％未満、１０重量％未満、５重量％未満、３重量％未満、１重量％未満、０．５重量％未満とすることもできる。下限値は０．００１重量％以上とすることが好ましく、例えば０．０１重量％超、０．１重量％超、０．５重量％超、１重量％超とすることもできる。
発光層におけるホスト材料としては、正孔輸送能、電子輸送能を有し、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高いガラス転移温度を有する有機化合物であることが好ましい。
一般式（１）で表される化合物は、発光層のホスト材料として使用することもできる。
【００６５】
（注入層）
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、正孔注入層と電子注入層があり、陽極と発光層または正孔輸送層の間、および陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。注入層は必要に応じて設けることができる。
【００６６】
（阻止層）
阻止層は、発光層中に存在する電荷（電子もしくは正孔）および／または励起子の発光層外への拡散を阻止することができる層である。電子阻止層は、発光層および正孔輸送層の間に配置されることができ、電子が正孔輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。同様に、正孔阻止層は発光層および電子輸送層の間に配置されることができ、正孔が電子輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。阻止層はまた、励起子が発光層の外側に拡散することを阻止するために用いることができる。すなわち電子阻止層、正孔阻止層はそれぞれ励起子阻止層としての機能も兼ね備えることができる。本明細書でいう電子阻止層または励起子阻止層は、一つの層で電子阻止層および励起子阻止層の機能を有する層を含む意味で使用される。
【００６７】
（正孔阻止層）
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は電子を輸送しつつ、正孔が電子輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。正孔阻止層の材料としては、後述する電子輸送層の材料を必要に応じて用いることができる。
【００６８】
（電子阻止層）
電子阻止層とは、広い意味では正孔を輸送する機能を有する。電子阻止層は正孔を輸送しつつ、電子が正孔輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔が再結合する確率を向上させることができる。
【００６９】
（励起子阻止層）
励起子阻止層とは、発光層内で正孔と電子が再結合することにより生じた励起子が電荷輸送層に拡散することを阻止するための層であり、本層の挿入により励起子を効率的に発光層内に閉じ込めることが可能となり、素子の発光効率を向上させることができる。励起子阻止層は発光層に隣接して陽極側、陰極側のいずれにも挿入することができ、両方同時に挿入することも可能である。すなわち、励起子阻止層を陽極側に有する場合、正孔輸送層と発光層の間に、発光層に隣接して該層を挿入することができ、陰極側に挿入する場合、発光層と陰極との間に、発光層に隣接して該層を挿入することができる。また、陽極と、発光層の陽極側に隣接する励起子阻止層との間には、正孔注入層や電子阻止層などを有することができ、陰極と、発光層の陰極側に隣接する励起子阻止層との間には、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層などを有することができる。阻止層を配置する場合、阻止層として用いる材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーの少なくともいずれか一方は、発光材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーよりも高いことが好ましい。
【００７０】
（正孔輸送層）
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。使用できる公知の正孔輸送材料としては例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物およびスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、芳香族第３級アミン化合物を用いることがより好ましい。
【００７１】
（電子輸送層）
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる場合もある）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。使用できる電子輸送層としては例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【００７２】
有機エレクトロルミネッセンス素子を作製する際には、一般式（１）で表される化合物を１層の有機層（例えば、電子輸送層）に用いるだけでなく、複数の有機層にも用いてもよい。その際、各有機層に用いる一般式（１）で表される化合物は、互いに同一であっても異なっていてもよい。例えば、電子輸送層や発光層の他に、上記の注入層、阻止層、正孔阻止層、電子阻止層、励起子阻止層、正孔輸送層などにも一般式（１）で表される化合物を用いてもよい。これらの層の製膜方法は特に限定されず、ドライプロセス、ウェットプロセスのどちらで作製してもよい。
【００７３】
以下に、有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることができる好ましい材料を具体的に例示する。ただし、本発明において用いることができる材料は、以下の例示化合物によって限定的に解釈されることはない。また、特定の機能を有する材料として例示した化合物であっても、その他の機能を有する材料として転用することも可能である。
【００７４】
まず、発光層のホスト材料としても用いることができる好ましい化合物を挙げる。
【化１８】
2019006988.tif 000213
【００７５】
【化１９】
2019006988.tif 000214
【００７６】
【化２０】
2019006988.tif 000215
【００７７】
【化２１】
2019006988.tif 000216
【００７８】
【化２２】
2019006988.tif 000217
【００７９】
次に、正孔注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【００８０】
【化２３】
2019006988.tif 000218
【００８１】
次に、正孔輸送材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【００８２】
【化２４】
2019006988.tif 000219
【００８３】
【化２５】
2019006988.tif 000220
2019006988.tif 000221
【００８４】
【化２６】
2019006988.tif 000222
【００８５】
【化２７】
2019006988.tif 000223
【００８６】
【化２８】
2019006988.tif 000224
【００８７】
【化２９】
2019006988.tif 000225
【００８８】
次に、電子阻止材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【００８９】
【化３０】
2019006988.tif 000226
【００９０】
次に、正孔阻止材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【００９１】
【化３１】
2019006988.tif 000227
【００９２】
次に、電子輸送材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【００９３】
【化３２】
2019006988.tif 000228
【００９４】
【化３３】
2019006988.tif 000229
【００９５】
【化３４】
2019006988.tif 000230
【００９６】
次に、電子注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【００９７】
【化３５】
2019006988.tif 000231
【００９８】
さらに添加可能な材料として好ましい化合物例を挙げる。例えば、安定化材料として添加すること等が考えられる。
【００９９】
【化３６】
2019006988.tif 000232
【０１００】
上述の方法により作製された有機エレクトロルミネッセンス素子は、得られた素子の陽極と陰極の間に電界を印加することにより発光する。このとき、励起一重項エネルギーによる発光であれば、そのエネルギーレベルに応じた波長の光が、蛍光発光および遅延蛍光発光として確認される。また、励起三重項エネルギーによる発光であれば、そのエネルギーレベルに応じた波長が、燐光として確認される。通常の蛍光は、遅延蛍光発光よりも蛍光寿命が短いため、発光寿命は蛍光と遅延蛍光で区別できる。
【０１０１】
一方、燐光については、本発明の化合物のような通常の有機化合物では、励起三重項エネルギーは不安定であり、熱失活の速度定数が大きく、発光の速度定数が小さいことから直ちに失活するため、室温では殆ど観測できない。通常の有機化合物の励起三重項エネルギーを測定するためには、極低温の条件での発光を観測することにより測定可能である。
【０１０２】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。本発明によれば、発光層に一般式（１）で表される化合物を含有させることにより、発光効率が大きく改善された有機発光素子が得られる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子などの有機発光素子は、さらに様々な用途へ応用することが可能である。例えば、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造することが可能であり、詳細については、時任静士、安達千波矢、村田英幸共著「有機ＥＬディスプレイ」（オーム社）を参照することができる。また、特に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、需要が大きい有機エレクトロルミネッセンス照明やバックライトに応用することもできる。
【実施例】
【０１０３】
以下に合成例および実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下に示す材料、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
以下における発光特性の評価は、ソースメータ（ケースレー社製：２４００シリーズ）、半導体パラメータ・アナライザ（アジレント・テクノロジー社製：Ｅ５２７３Ａ）、光パワーメータ測定装置（ニューポート社製：１９３０Ｃ）、光学分光器（オーシャンオプティクス社製：ＵＳＢ２０００）、分光放射計（トプコン社製：ＳＲ−３）、窒素ガスレーザ（ＵＳＨＯ製、励起波長３３７ｎｍ）およびストリークカメラ（浜松ホトニクス（株）製Ｃ４３３４型）を用いて行った。
【０１０４】
［最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）の差ΔＥSTの測定］
化合物の最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）の差ΔＥSTは、その化合物について測定した蛍光スペクトルおよび燐光スペクトルから最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）を以下の方法で算出し、ΔＥST＝ＥS1−ＥT1を計算することにより求めた。
（１）最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）
測定対象化合物の薄膜もしくはトルエン溶液（濃度１０-5ｍｏｌ／Ｌ）を調製して試料とした。常温（３００Ｋ）でこの試料の蛍光スペクトルを測定した。蛍光スペクトルは、縦軸を発光、横軸を波長とした。この発光スペクトルの短波側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値 λedge［ｎｍ］を求めた。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をＥS1とした。
換算式：ＥS1［ｅＶ］＝１２３９．８５／λedge
発光スペクトルの測定は、励起光源にＬＥＤ光源（Thorlabs社製、M340L4）を用いて検出器（浜松ホトニクス社製、PMA-50）により行った。
（２）最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）
最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）の測定で用いたのと同じ試料を、液体窒素によって７７［Ｋ］に冷却し、励起光（３４０ｎｍ）を燐光測定用試料に照射し、検出器を用いて燐光を測定した。励起光照射後から１００ミリ秒以降の発光を燐光スペクトルとした。この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λedge［ｎｍ］を求めた。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をＥT1とした。
換算式：ＥT1［ｅＶ］＝１２３９．８５／λedge
燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線は以下のように引いた。燐光スペクトルの短波長側から、スペクトルの極大値のうち、最も短波長側の極大値までスペクトル曲線上を移動する際に、長波長側に向けて曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち上がるにつれ（つまり縦軸が増加するにつれ）、傾きが増加する。この傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を、当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とした。
なお、スペクトルの最大ピーク強度の１０％以下のピーク強度をもつ極大点は、上述の最も短波長側の極大値には含めず、最も短波長側の極大値に最も近い、傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とした。
【０１０５】
［最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）の差ΔＥSTの計算化学的手法による算出］
本実施例では、化合物の最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）の差ΔＥSTを、計算化学的手法によっても算出した。計算化学的手法には、Ｇａｕｓｓｉａｎ社Ｇａｕｓｓｉａｎ０９およびＧａｕｓｓｉａｎ１６プログラムを使用した。ここで、基底一重項状態Ｓ0での分子構造の最適化ならびに電子状態の計算にはＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ（ｄ）法を用い、最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）の計算には時間依存密度汎関数法（ＴＤ-ＤＦＴ）法を用いた。得られた最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）と最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）からΔＥST＝ＥS1−ＥT1を計算した。
【０１０６】
［本実施例で使用した化合物］
以下に、本実施例で使用した発明化合物および比較化合物、ドープ膜のホストとして使用したｍＣＢＰの構造を示す。
【化３７】
2019006988.tif 000233
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2019006988.tif 000235
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【０１０７】
［Ａ］化合物の合成
（合成例１）発明化合物６−１の合成
（１）中間体１の合成
【化３８】
2019006988.tif 000237
【０１０８】
６０％水素化ナトリウム０．９４ｍｇ（２３．５ｍｍｏｌ）を３００ｍＬ三つ口フラスコに入れ、水素化ナトリウムを乾燥させ、当該フラスコ内を窒素置換し、テトラヒドロフラン（脱水溶媒）２００ｍＬを加えて攪拌した。この混合物へ９Ｈ−カルバゾール３．１４ｇ（１８．８ｍｍｏｌ）を加え、窒素気流下、室温で６０分攪拌した。攪拌後、この混合物へテトラクロロテレフタロニトリル ２．５０ｇ（９．４０ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を窒素雰囲気下、室温で１２時間攪拌した。攪拌後、この混合物へ、水を加えて攪拌しこの沈殿物をろ過した。濾過後、この混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーはトルエン：ヘキサンの混合溶媒を展開溶媒として用いた。得られたフラクションを濃縮して得た固体をアセトンとヘキサンの混合溶媒で再結晶したところ、黄色粉末状固体を収量２．０１ｇ、収率４０．３％で得た。
1Ｈ ＮＭＲ（５００Ｈｚ、ＣＤＣｌ3、δ）：８．２１（ｄ、Ｊ＝１０Ｈｚ、２Ｈ）、７．５４（ｔｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、Ｊ＝１Ｈｚ、２Ｈ）、７．４５（ｔｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、Ｊ＝１Ｈｚ、２Ｈ）、７．１５（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）
マススペクトル分析：５２６．０
【０１０９】
【化３９】
2019006988.tif 000238
【０１１０】
（２）発明化合物６−１の合成
２００ｍＬ三口フラスコに、中間体１を１．５５ｇ（２．９３ｍｍｏｌ）、トリブチルフェニルスタンナンを３．２ｇ（８．８ｍｍｏｌ）、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)を０．１０ｇ（０．０９３ｍｍｏｌ）、トリ(o-トリル)ホスフィンを０．２６ｇ（０．８８ｍｍｏｌ）入れ、当該フラスコ内を窒素置換した。この混合物へトルエン７０ｍＬを加え、窒素雰囲気下、１００℃で２４時間撹拌した。この混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーは酢酸エチル：ヘキサン＝１：９の混合溶媒を展開溶媒として用いた。得られたフラクションを濃縮して得た固体をアセトンとヘキサンの混合溶媒で再結晶したところ、黄色粉末状固体を収量０．３６ｇ、収率２０．２％で得た。
1Ｈ ＮＭＲ（５００Ｈｚ、ＣＤＣｌ3、δ）：８．０３（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、４Ｈ）、７．４２（ｔ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、４Ｈ）、７．２８（ｔ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、４Ｈ）、７．１９（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、４Ｈ）、７．１４（ｄ、Ｊ＝７．０Ｈｚ、４Ｈ）、７．０９（ｔ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、２Ｈ）、７．４２（ｔ、Ｊ＝７．７Ｈｚ、４Ｈ）
マススペクトル分析：６１０．１０
【０１１１】
（合成例２）発明化合物８−１の合成
（１）中間体２の合成
【化４０】
2019006988.tif 000239
【０１１２】
テトラクロロテレフタロニトリル０．２６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）、トリブチルフェニルスタンナン０．８１ｇ（２．２ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）０．０３ｇ（０．０３ｍｍｏｌ）およびトリ（ｏ−トリル）ホスフィン０．０９ｇ（０．３ｍｍｏｌ）をフラスコに入れ、当該フラスコ内を窒素置換した後、トルエン２０ｍＬを加え、窒素雰囲気下、１２０℃で２４時間撹拌した。撹拌後、混合物を室温に戻し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーの展開溶媒にはトルエンおよびヘキサンを使用した。得られたフラクションを濃縮して得た固体をジクロロメタン及びヘキサンで再結晶したところ、中間体２が収量０．０７０ｇ、収率２０％で得られた。
マススペクトル分析：３４７．９８
【０１１３】
（２）発明化合物８−１の合成
【化４１】
2019006988.tif 000240
【０１１４】
中間体２を０．１７ｇ（０．５ｍｍｏｌ)と、４−（９Ｈ−カルバゾリル）フェニルボロン酸０．３１ｇ（１．１ｍｍｏｌ）および脱水トルエン１５ｍＬをシュレンク管に入れる。この混合物へテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム（０）０．１１ｇ（０．１ｍｍｏｌ）、２Ｍの炭酸カリウム水溶液６ｍＬを加えて８０℃で７２時間撹拌する。撹拌後、混合物を室温に戻し、混合物中の析出物をろ取する。この析出物を、水、ヘキサン、メタノールで順に洗浄することにより発明化合物８−１が得られる。
【０１１５】
［Ｂ］計算化学的手法によるΔＥSTの算出
上記の各発明化合物および各比較化合物について、計算化学的手法により算出した最低励起一重項エネルギー準位（ＥS1）、最低励起三重項エネルギー準位（ＥT1）およびそれらのエネルギー差ΔＥSTを表６〜１５に示す。各表における発明化合物の「相対値」は、各発明化合物のΔＥSTを、対応する比較化合物（同じ表に掲載した比較化合物）のΔＥSTを１．００として算出した相対値である。
【０１１６】
【表６】
2019006988.tif 000241
【０１１７】
【表７】
2019006988.tif 000242
【０１１８】
【表８】
2019006988.tif 000243
【０１１９】
【表９】
2019006988.tif 000244
【０１２０】
【表１０】
2019006988.tif 000245
【０１２１】
【表１１】
2019006988.tif 000246
【０１２２】
【表１２】
2019006988.tif 000247
【０１２３】
【表１３】
2019006988.tif 000248
【０１２４】
【表１４】
2019006988.tif 000249
【０１２５】
【表１５】
2019006988.tif 000250
【０１２６】
各表に示しているように、シアノ基とアリール基とドナー性基を有する各発明化合物は、それと対応する比較化合物（アリール基Ａｒを欠いた比較化合物）に比べてΔＥST値が小さい値であった。
【０１２７】
［Ｃ］薄膜の作製と評価
（実施例１）発明化合物６−１のみからなる薄膜の作製と評価
石英基板上に真空蒸着法にて、真空度１×１０-3Ｐａ未満の条件にて発明化合物６−１を蒸着し、発明化合物６−１のみからなる薄膜を７０ｎｍの厚さで形成した。
得られた薄膜について、３３７ｎｍ励起光を用いて発光スペクトルを観測したところ、ピーク波長（λmax）は５３０ｎｍであった。図２に蛍光スペクトルと燐光スペクトルを示す。３３７ｎｍ励起光を用いて観測した発光の過渡減衰曲線を図３に示す。遅延蛍光の寿命（τd）は５．６２μｓ（マイクロ秒）であった。また、ΔＥSTを測定したところ０．１２３ｅＶであった。さらに３００ｎｍ励起光を用いてフォトルミネッセンス量子効率（ＰＬＱＹ）を測定したところ、空気中で３６．０％、窒素中で３９．９％であった。
【０１２８】
（実施例２）発明化合物６−１を用いたドープ薄膜の作製と評価
石英基板上に真空蒸着法にて、真空度１×１０-3Ｐａ未満の条件にて発明化合物６−１とｍＣＢＰとを異なる蒸着源から蒸着し、発明化合物６−１の濃度が２０重量％である薄膜を１００ｎｍの厚さで形成した。
得られた薄膜について、３３７ｎｍ励起光を用いて発光スペクトルを観測したところ、ピーク波長（λmax）は５１８ｎｍであった。３３７ｎｍ励起光を用いて観測した発光の過渡減衰曲線を図４に示す。遅延蛍光の寿命（τd）は９．１６μｓ（マイクロ秒）であった。さらに３００ｎｍ励起光を用いてフォトルミネッセンス量子効率（ＰＬＱＹ）を測定したところ、窒素中で６５．７％であった。
【０１２９】
（比較例１）比較化合物６−１のみからなる薄膜の作製と評価
発明化合物６−１の代わりに比較化合物６−１を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較化合物６−１のみからなる薄膜を７０ｎｍの厚さで形成した。
得られた薄膜のΔＥSTを測定したところ０．２１３ｅＶであった。
【０１３０】
（比較例２）比較化合物６−１を用いたドープ薄膜の作製と評価
発明化合物６−１の代わりに比較化合物６−１を用いた以外は、実施例２と同様にして、比較化合物６−１の濃度が２０重量％である薄膜を１００ｎｍの厚さで形成した。
得られた薄膜について、３３７ｎｍ励起光を用いて観測した発光の過渡減衰曲線を図５に示す。また、図５には、図４に示した実施例２の発光の過渡減衰曲線を、横軸および縦軸のスケールを変えて併せて示す。比較例２の薄膜の遅延蛍光の寿命（τd）は７６．８μｓ（マイクロ秒）であった。
【０１３１】
実施例１および比較例１の測定結果を比較したところ、実施例１で作製した発明化合物６−１の薄膜のΔＥSTは、比較例１で作製した比較化合物６−１の薄膜のΔＥSTに対し、およそ０．５８倍であった。また、表１１の計算結果を見ると、発明化合物６−１のΔＥSTは、比較化合物６−１の薄膜のΔＥSTに対し、およそ０．４３倍である。このことから、ΔＥSTの計算結果の傾向が実測値の傾向と符合していることが確認された。また、実施例２の薄膜の遅延蛍光の寿命（τd）は、比較例２の薄膜の遅延蛍光の寿命（τd）に対し、およそ０．１２倍であり、発明化合物６−１のτdは比較化合物６−１のτdに比べて遥かに短いものであった。これは、発明化合物６−１では、ΔＥSTが小さいことにより励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差が容易に起こるためである。
以上の測定結果および計算結果から、本実施例で採用した発明化合物は、いずれも対応する比較化合物に比べてΔＥSTが小さいことが示され、これにより、これらの発明化合物が逆項間交差を生じやすいこと、すなわち、その遅延蛍光寿命が短いことが分かった。このように発光寿命が短い化合物を適用したエレクトロルミネッセンス素子は、高電流密度領域での励起子の蓄積による発光効率の低下や、素子の長時間駆動による劣化を緩和され、優れた素子性能を示す。これらの結果から、一般式（１）で表される化合物が、こうした発光素子の実現に大いに貢献できるものであることが分かった。
【図１】
2019006988.tif 000260
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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