(57)【要約】      （修正有）【課題】発光効率が向上された多環化合物及び該多環化合物を含む有機電界発光素子を提供する。【解決手段】式（７４）、（３１２）及び（３１３）に代表される多環化合物。該多環化合物は、π共役系を小さくした弱い受容体ユニットのπ多環式化合物で、青色発光を実現する熱活性遅延蛍光材料として有用であり、有機電界発光素子に利用できる。2017218442.tif 000260【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の化学式（１）で表される多環化合物。
【化１】
2017218442.tif 000129
前記化学式（１）で、
Ｃｙ１は、カルボニル基を含む５員環又は６員環の置換若しくは無置換の炭化水素環又は置換若しくは無置換のヘテロ環であり、
Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子又は下記の化学式（２）又は（３）で表される置換基であり、
【化２】
2017218442.tif 000130
【化３】
2017218442.tif 000131
前記化学式（２）及び（３）で、
Ｌは、直接結合又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、
Ｒ5〜Ｒ14は、各々独立に水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換のアリールアミノ基、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、
Ｘは、直接結合、ＣＲ15Ｒ16、ＳｉＲ17Ｒ18、ＧｅＲ19Ｒ20、ＮＲ21、Ｏ又はＳであり、
Ｒ15〜Ｒ21は、各々独立に置換又は無置換の環形成炭素数６以上１２以下のアリール基であり、隣接する基と互いに結合して環を形成することができる。
【請求項２】
前記化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−１）又は（１−２）で表される請求項１に記載の多環化合物。
【化４】
2017218442.tif 000132
【化５】
2017218442.tif 000133
前記化学式（１−１）及び（１−２）で、
Ｃｙ２及びＣｙ３は、各々独立に置換若しくは無置換の炭化水素環又は置換若しくは無置換のヘテロ環であり、
Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子又は前記化学式（２）又は（３）で表される置換基である。
【請求項３】
前記化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−３）又は（１−４）で表される請求項１に記載の多環化合物。
【化６】
2017218442.tif 000134
【化７】
2017218442.tif 000135
前記化学式（１−３）及び（１−４）で、
Ｙは、Ｏ又はＮＲ22であり、
Ｒ22は、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基であり、
Ｒａ〜Ｒｃは、各々独立に水素原子又は置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基であり、
Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子又は前記化学式（２）又は（３）で表される置換基である。
【請求項４】
前記化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−５）又は（１−６）で表される請求項１に記載の多環化合物。
【化８】
2017218442.tif 000136
【化９】
2017218442.tif 000137
前記化学式（１−５）及び（１−６）で、
Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子又は前記化学式（２）又は（３）で表される置換基である。
【請求項５】
前記化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−７）で表される請求項１に記載の多環化合物。
【化１０】
2017218442.tif 000138
前記化学式（１−７）で、
Ｚは、Ｏ又はＮＲ23であり、
Ｒ23は、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基であり、ｓ
Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子又は前記化学式（２）又は（３）で表される置換基である。
【請求項６】
前記化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−８）で表される請求項１に記載の多環化合物。
【化１１】
2017218442.tif 000139
前記化学式（１−８）で、
Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子又は前記化学式（２）又は（３）で表される置換基である。
【請求項７】
前記化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−９）〜（１−２４）のうちいずれか１つで表される請求項１に記載の多環化合物。
【化１２】
2017218442.tif 000140
【化１３】
2017218442.tif 000141
【化１４】
2017218442.tif 000142
【化１５】
2017218442.tif 000143
【化１６】
2017218442.tif 000144
【化１７】
2017218442.tif 000145
【化１８】
2017218442.tif 000146
【化１９】
2017218442.tif 000147
【化２０】
2017218442.tif 000148
【化２１】
2017218442.tif 000149
【化２２】
2017218442.tif 000150
【化２３】
2017218442.tif 000151
【化２４】
2017218442.tif 000152
【化２５】
2017218442.tif 000153
【化２６】
2017218442.tif 000154
【化２７】
2017218442.tif 000155
化学式（１−９）〜（１−２４）で、
Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子又は前記化学式（２）又は（３）で表される置換基である。
【請求項８】
Ｒ2及びＲ3の中で１つは、前記化学式（２）又は（３）で表される置換基であり、
Ｒ2及びＲ3の中で残り１つ、Ｒ1及びＲ4は、水素原子である請求項１に記載の多環化合物。
【請求項９】
Ｌが直接結合である請求項１に記載の多環化合物。
【請求項１０】
前記化学式（３）は、下記の化学式（３−１）乃至（３−４）のうちいずれか一つである請求項１に記載の多環化合物。
【化２８】
2017218442.tif 000156
【化２９】
2017218442.tif 000157
【化３０】
2017218442.tif 000158
【化３１】
2017218442.tif 000159
前記化学式（３−１）〜（３−４）で、
Ｌは、直接結合又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、
Ｒ5〜Ｒ14は、各々独立に水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換のアリールアミノ基、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、
Ｒ15〜Ｒ18及びＲ21は、各々独立に置換又は無置換の環形成炭素数６以上１２以下のアリール基である。
【請求項１１】
前記化学式（３）は、下記の化学式（３−５）〜（３−１１）のうちいずれか１つでである請求項１に記載の多環化合物。
【化３２】
2017218442.tif 000160
【化３３】
2017218442.tif 000161
【化３４】
2017218442.tif 000162
【化３５】
2017218442.tif 000163
【化３６】
2017218442.tif 000164
【化３７】
2017218442.tif 000165
【化３８】
2017218442.tif 000166
前記化学式（３−５）〜（３−１１）で、
Ｇ1及びＧ2は、各々独立に水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換のアリールアミノ基、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、
ｐ及びｑは、各々独立に０以上４以下の整数であり、
Ｌは、直接結合又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基である。
【請求項１２】
Ｒ5〜Ｒ14は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基、ジフェニルアミノ基、メチル基、フェニル基又はカルバゾリル基である請求項１に記載の多環化合物。
【請求項１３】
前記化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化合物１〜４１５で表された化合物の中より選択されるいずれか１つである請求項１に記載の多環化合物。
【化３９】
2017218442.tif 000167
【化４０】
2017218442.tif 000168
【化４１】
2017218442.tif 000169
【化４２】
2017218442.tif 000170
【化４３】
2017218442.tif 000171
【化４４】
2017218442.tif 000172
【化４５】
2017218442.tif 000173
【化４６】
2017218442.tif 000174
【化４７】
2017218442.tif 000175
【化４８】
2017218442.tif 000176
【化４９】
2017218442.tif 000177
【化５０】
2017218442.tif 000178
【化５１】
2017218442.tif 000179
【化５２】
2017218442.tif 000180
【化５３】
2017218442.tif 000181
【化５４】
2017218442.tif 000182
【化５５】
2017218442.tif 000183
【化５６】
2017218442.tif 000184
【化５７】
2017218442.tif 000185
【化５８】
2017218442.tif 000186
【化５９】
2017218442.tif 000187
【化６０】
2017218442.tif 000188
【化６１】
2017218442.tif 000189
【化６２】
2017218442.tif 000190
【化６３】
2017218442.tif 000191
【化６４】
2017218442.tif 000192
【化６５】
2017218442.tif 000193
【化６６】
2017218442.tif 000194
【化６７】
2017218442.tif 000195
【化６８】
2017218442.tif 000196
【化６９】
2017218442.tif 000197
【化７０】
2017218442.tif 000198
【化７１】
2017218442.tif 000199
【化７２】
2017218442.tif 000200
【化７３】
2017218442.tif 000201
【化７４】
2017218442.tif 000202
【化７５】
2017218442.tif 000203
【化７６】
2017218442.tif 000204
【化７７】
2017218442.tif 000205
【化７８】
2017218442.tif 000206
【化７９】
2017218442.tif 000207
【請求項１４】
第１の電極、
前記第１の電極上に設けられた正孔輸送領域、
前記正孔輸送領域上に設けられた発光層、
前記発光層上に設けられた電子輸送領域、および
前記電子輸送領域上に設けられた第２の電極を含み、
前記発光層は、下記化学式（１）で表される多環化合物を含む有機電界発光素子。
【化８０】
2017218442.tif 000208
前記化学式（１）で、
Ｃｙ１は、カルボニル基を含む５員環または６員環の置換若しくは無置換の炭化水素環または置換若しくは非置換されたヘテロ環であり、
Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に、水素または下記化学式（２）または（３）で表される置換基であり、
【化８１】
2017218442.tif 000209
【化８２】
2017218442.tif 000210
前記化学式（２）および（３）で、
Ｌは直接結合または置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基であり、
Ｒ5〜Ｒ14は、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換のアリールアミノ基、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基または置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、
Ｘは、直接結合、ＣＲ15Ｒ16、ＳｉＲ17Ｒ18、ＧｅＲ19Ｒ20、ＮＲ21、ＯまたはＳであり、
Ｒ15〜Ｒ21はそれぞれ独立に置換または無置換の環形成炭素数６以上１２以下のアリール基である。
【請求項１５】
前記化学式（１）で表される多環化合物は、一重項エネルギー準位と三重項エネルギー準位との差の絶対値が０．２ｅＶ以下である請求項１４に記載の有機電界発光素子。
【請求項１６】
前記化学式（１）で表される多環化合物は、熱活性遅延蛍光発光用材料である請求項１４に記載の有機電界発光素子。
【請求項１７】
前記化学式（１）で表される多環化合物は、下記化学式（１−３）〜（１−８）のうちいずれか一つで表される請求項１４に記載の有機電界発光素子。
【化８３】
2017218442.tif 000211
【化８４】
2017218442.tif 000212
【化８５】
2017218442.tif 000213
【化８６】
2017218442.tif 000214
【化８７】
2017218442.tif 000215
【化８８】
2017218442.tif 000216
前記化学式（１−３）および（１−４）で、
ＹはＯまたはＮＲ22であり、
Ｒ22は、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基または置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基であり、
Ｒa〜Ｒcはそれぞれ独立に、水素または置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基であり、
前記化学式（１−７）で、
ＺはＯまたはＮＲ23であり、
Ｒ23は、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基または置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基であり、
前記化学式（１−３）〜（１−８）で、
Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子又は前記化学式（２）又は（３）で表される置換基である。
【請求項１８】
Ｒ2およびＲ3のうち一つは、前記化学式（２）または（３）で表される置換基であり、
Ｒ2およびＲ3のうち残り一つ、Ｒ1およびＲ4は、水素原子である請求項１４に記載の有機電界発光素子。
【請求項１９】
Ｌが直接結合である請求項１４に記載の有機電界発光素子。
【請求項２０】
前記化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化合物１〜４１５に表わされる化合物のうちから選択される少なくとも一つである請求項１４に記載の有機電界発光素子。
【化８９】
2017218442.tif 000217
【化９０】
2017218442.tif 000218
【化９１】
2017218442.tif 000219
【化９２】
2017218442.tif 000220
【化９３】
2017218442.tif 000221
【化９４】
2017218442.tif 000222
【化９５】
2017218442.tif 000223
【化９６】
2017218442.tif 000224
【化９７】
2017218442.tif 000225
【化９８】
2017218442.tif 000226
【化９９】
2017218442.tif 000227
【化１００】
2017218442.tif 000228
【化１０１】
2017218442.tif 000229
【化１０２】
2017218442.tif 000230
【化１０３】
2017218442.tif 000231
【化１０４】
2017218442.tif 000232
【化１０５】
2017218442.tif 000233
【化１０６】
2017218442.tif 000234
【化１０７】
2017218442.tif 000235
【化１０８】
2017218442.tif 000236
【化１０９】
2017218442.tif 000237
【化１１０】
2017218442.tif 000238
【化１１１】
2017218442.tif 000239
【化１１２】
2017218442.tif 000240
【化１１３】
2017218442.tif 000241
【化１１４】
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【化１１５】
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【化１１６】
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【化１１７】
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【化１１８】
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【化１１９】
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【化１２０】
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【化１２１】
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【化１２２】
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【化１２３】
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【化１２４】
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【化１２５】
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【化１２６】
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【化１２７】
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【化１２８】
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【化１２９】
2017218442.tif 000257
【化１３０】
2017218442.tif 000258
【化１３１】
2017218442.tif 000259
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多環化合物及び該多環化合物を含む有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置として、有機電界発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）の開発が盛んに行われている。有機電界発光表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、第１の電極及び第２の電極から注入された正孔及び電子を発光層において再結合させることにより、発光層において有機化合物を含む発光材料を発光させて表示を実現する、いわゆる自発光型の表示装置である。
【０００３】
有機電界発光素子としては、例えば、第１の電極、第１の電極上に配置された正孔輸送層、正孔輸送層上に配置された発光層、発光層上に配置された電子輸送層及び電子輸送層上に配置された第２の電極に構成された有機素子が知られている。第１の電極から、正孔が注入され、注入された正孔は、正孔輸送層を移動して発光層に注入される。一方、第２の電極からは、電子が注入され、注入された電子は、電子輸送層を移動して発光層に注入される。発光層に注入された正孔と電子が再結合することによって、発光層で励起子が生成される。有機電界発光素子は、その励起子の発する光を利用している。また、有機電界発光素子は、以上に説明した構成に限定されなく、様々な変更が可能である。
【０００４】
有機電界発光素子の表示装置への応用において、有機電界発光素子の低駆動電圧化、高発光効率化、及び長寿命化が求められ、これを実現することができる有機電界発光素子用の材料開発が求められている。
【０００５】
有機電界発光素子の高効率化を実現するために次のような発光方式の利用が検討されてきた。例えば、三重項励起子の衝突によって一重項励起子が生成される現象（Ｔｒｉｐｌｅｔ−ｔｒｉｐｌｅｔ  ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ、ＴＴＡ）に着目して蛍光素子の高効率化を図る技術が開示されている（特許文献１、特許文献５）。この技術は理論的には２５％しか生成しない一重項励起子を約４０％まで生成させるものであり、既存の蛍光素子に比べて約２倍まで向上させることができるが、三重項励起子のロスも含むものである。青色の発光色を示す燐光発光材料としては、キサトン化合物（特許文献２）、カルボニル基を有する多環式化合物（特許文献３）などが知られている。
【０００６】
一方、熱活性遅延蛍光（Ｔｈｅｍａｌｌｙ  Ａｃｔｉｖａｔｅｄ  Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ、ＴＡＤＦ）を利用した方式は、理論的な一重項励起子生成効率が約１００％となるため飛躍的に有機電界発光素子の発光効率を高くすることができる方式として期待されている。赤色、緑色の発光色を示す高効率ＴＡＤＦ材料は多数が提示されている。しかし、青色の発光色を示す高効率ＴＡＤＦ材料は報告例が少ない。しかし、フルカラー表示装置等への応用を考える時、ＴＡＤＦを利用する青色発光素子の創出は必須不可欠であるので、積極的な開発が求められている。
【０００７】
例えば、特許文献４では、環状カルボニル基を含む電子受容部位を持つＴＡＤＦ材料が開示されているが、緑色発光材料である。有機電界発光素子用の青色発光材料としては、特許文献６で、スカイブルー発光を示すＴＡＤＦ材料が開示されているが、より短波な発光を示す青色発光材料の開発が必須である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／０２８０１３８号明細書
【特許文献２】韓国特許第１０−１４４９２２７号公報
【特許文献３】特許第５５７３８５８号公報
【特許文献４】国際公開第ＷＯ２０１５／００２２１３号
【特許文献５】国際公開第ＷＯ２０１０／１３４３５０号
【特許文献６】国際公開第ＷＯ２０１３／０８１０８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、多環化合物及び該多環化合物を含む有機電界発光素子を提供することにある。
【００１０】
詳細には本発明の目的は、発光効率が向上された多環化合物及び該多環化合物を含む有機電界発光素子を提供することにある。より詳細には、本発明は、π共役系を小さくした弱い受容体ユニット（acceptor）のπ多環式化合物を用いることで、青色発光を実現する熱活性遅延蛍光材料の多環化合物及び該多環化合物を含む有機電界発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る多環化合物は、下記の化学式（１）で表される。
【化１】
2017218442.tif 000002
化学式（１）で、Ｃｙ１は、カルボニル基（ｃａｒｂｏｎｙｌ）を含む置換若しくは無置換の５員環又は６員環の炭化水素環、或は置換若しくは無置換のヘテロ環であり、Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立的に水素又は下記の化学式（２）若しくは（３）で表される置換基であり、
【化２】
2017218442.tif 000003
【化３】
2017218442.tif 000004
化学式（２）及び（３）で、Ｌは、直接結合（ｄｉｒｅｃｔ  ｌｉｎｋａｇｅ）又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、Ｒ5〜Ｒ14は、各々独立的に水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換のアリールアミノ基、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、Ｘは、直接結合、ＣＲ15Ｒ16、ＳｉＲ17Ｒ18、ＧｅＲ19Ｒ20、ＮＲ21、Ｏ又はＳであり、Ｒ15〜Ｒ21は、各々独立的に置換又は無置換の環形成炭素数６以上１２以下のアリール基であり、隣接する基と互いに結合して環を形成することができる。
【００１２】
化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−１）又は（１−２）で表されてもよい。
【化４】
2017218442.tif 000005
【化５】
2017218442.tif 000006
化学式（１−１）及び（１−２）で、Ｃｙ２及びＣｙ３は、各々独立に置換若しくは無置換の炭化水素環又は置換若しくは無置換のヘテロ環であり、Ｒ1〜Ｒ4は、前述と同様である。
【００１３】
化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−３）又は（１−４）で表されてもよい。
【化６】
2017218442.tif 000007
【化７】
2017218442.tif 000008
化学式（１−３）及び（１−４）で、Ｙは、Ｏ又はＮＲ22であり、Ｒ22は、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基であり、Ｒａ〜Ｒｃは、各々独立的に水素原子又は置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基であり、Ｒ1〜Ｒ4は、前述と同様である。
【００１４】
化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−５）又は（１−６）で表されてもよい。
【化８】
2017218442.tif 000009
【化９】
2017218442.tif 000010
化学式（１−５）及び（１−６）で、Ｒ1〜Ｒ4は、前述と同様である。
【００１５】
化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−７）で表されてもよい。
【化１０】
2017218442.tif 000011
化学式（１−７）で、Ｚは、Ｏ又はＮＲ23であり、Ｒ23は、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基であり、Ｒ1〜Ｒ4は、前述と同様である。
【００１６】
化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−８）で表されてもよい。
【化１１】
2017218442.tif 000012
化学式（１−８）で、Ｒ1〜Ｒ4は、前述と同様である。
【００１７】
化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−９）〜（１−２４）の中でいずれか１つで表されてもよい。
【化１２】
2017218442.tif 000013
【化１３】
2017218442.tif 000014
【化１４】
2017218442.tif 000015
【化１５】
2017218442.tif 000016
【化１６】
2017218442.tif 000017
【化１７】
2017218442.tif 000018
【化１８】
2017218442.tif 000019
【化１９】
2017218442.tif 000020
【化２０】
2017218442.tif 000021
【化２１】
2017218442.tif 000022
【化２２】
2017218442.tif 000023
【化２３】
2017218442.tif 000024
【化２４】
2017218442.tif 000025
【化２５】
2017218442.tif 000026
【化２６】
2017218442.tif 000027
【化２７】
2017218442.tif 000028
化学式（１−９）〜（１−２４）で、Ｒ1〜Ｒ4は、前述と同様である。
【００１８】
化学式（１）で、Ｒ2及びＲ3の中で１つは、前記化学式（２）又は（３）で表される置換基であり、Ｒ2及びＲ3のうち残り１つ、Ｒ1及びＲ4は、水素原子であってもよい。
【００１９】
化学式（２）又は（３）で、Ｌは、直接結合であってもよい。
【００２０】
化学式（３）は、下記の化学式（３−１）乃至（３−４）の中でいずれか１つであってもよい。
【化２８】
2017218442.tif 000029
【化２９】
2017218442.tif 000030
【化３０】
2017218442.tif 000031
【化３１】
2017218442.tif 000032
化学式（３−１）乃至（３−４）で、Ｌ、Ｒ5〜Ｒ18及びＲ21は、前述と同様である。
【００２１】
化学式（３）は、下記の化学式（３−５）〜（３−１１）の中でいずれか１つであってもよい。
【化３２】
2017218442.tif 000033
【化３３】
2017218442.tif 000034
【化３４】
2017218442.tif 000035
【化３５】
2017218442.tif 000036
【化３６】
2017218442.tif 000037
【化３７】
2017218442.tif 000038
【化３８】
2017218442.tif 000039
化学式（３−５）〜（３−１１）で、Ｇ1及びＧ2は、各々独立に水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換のアリールアミノ基、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、ｐ及びｑは、各々独立に０以上４以下の整数であり、Ｌは、前述と同様である。
【００２２】
本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子は、第１の電極、第１の電極上に提供された正孔輸送層、正孔輸送層上に形成された発光層、発光層上に提供された電子輸送層、及び電子輸送層上に形成された第２の電極を含み、発光層が前述した本発明の一実施形態による多環化合物を含む。
【００２３】
発光層に含まれる化学式（１）で表示される多環化合物は、一重項（ｓｉｎｇｌｅｔ）のエネルギー準位及び三重項（ｔｒｉｐｌｅｔ）のエネルギー準位差の絶対値が０．２ｅＶ以下であってもよい。
【００２４】
発光層に含まれる化学式（１）で表される多環化合物は、ＴＡＤＦ材料であってもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一実施形態による化合物は、有機電界発光素子用の材料として使用することができる。
【００２６】
本発明の一実施形態による化合物は、有機電界発光素子の発光効率を向上させることができる。
【００２７】
本発明の一実形態による化合物は、小さな一重項と三重項エネルギー準位の差を有し、これにより、遅延の寿命が短くなって、ロールオフ（roll-off）が改善され、高効率を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態による有機電界発光素子を概略的に示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による有機電界発光素子を概略的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以上で述べた本発明の目的、他の目的、特徴は、添付された図面及び以下の望ましい実施形態として示される。しかし、本発明は、本明細書で説明される実施形態に限定されず、他の形態を取ってもよい。
【００３０】
各図面を説明しながら、類似な参照符号を類似な構成要素に対して使用した。添付された図面において、構造物の寸法は、本発明を明確に説明するために実際より拡大して示した。第１、第２等の用語は、多様な構成要素を説明するために使用されるが、構成要素は、用語によって限定されない。用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しなく、第１の構成要素は、第２の構成要素と称してもよく、同様に第２の構成要素も第１の構成要素と称してもよい。単数の表現は、文脈の上に明確に記載しない限り、複数の表現を含む。
【００３１】
本明細書で、「含む」又は「有する」等の用語は、明細書の上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせが存在することを示すものであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品又はそれらを組み合わせの存在又は付加可能性を予め排除しないこととして理解しなければならない。また、層、領域、板等の要素が他の要素の「上に」あるとする場合、これは、他の要素の「直上に」ある場合のみでなく、その中間にその他の要素がある場合も含む。反対に層、膜、領域、板等の要素が他の要素の「下に」あるとする場合、これは、他の要素の「直下に」ある場合のみでなく、その中間にその他の要素がある場合も含む。
【００３２】
2017218442.tif 000040
【００３３】
本明細書で、「置換若しくは無置換の」ということは、重水素原子、ハロゲン原子、ニトリル基、ニトロ基、アミノ基、シリル基、ホウ素基、アリールアミノ基、ホスフィンオキシド基、ホスフィンスルフィド基、アルキル基、アルケニル基、アリール基、及びヘテロ環基からなる群から選択される１個以上の置換基で置換されている又は置換されずに水素原子が結合していることを意味する。また、例示された置換基の各々は、置換又は無置換のものであってもよい。例えば、ビフェニル基は、アリール基として解釈することもでき、フェニル基で置換されたフェニル基として解釈してもよい。
【００３４】
本明細書で、「隣接する基と互いに結合して環を形成」するとは、隣接する基と互いに結合して、置換若しくは無置換の炭化水素環、又は置換若しくは無置換のヘテロ環を形成することを意味する。炭化水素環は、脂肪族炭化水素環及び芳香族炭化水素環を含む。ヘテロ環は、脂肪族のヘテロ環及び芳香族のヘテロ環を含む。炭化水素環及びヘテロ環は、単環又は多環である。また、隣接する基と互いに結合して形成された環は、他の環と連結されてスピロ構造を形成してもよい。
【００３５】
本明細書で、「隣接する基」は、該当する置換基が置換された原子と直接結合された原子に置換された置換基、該当する置換基が置換された原子に置換された他の置換基又は該当する置換基と立体構造的に最も隣接した置換基を意味する。例えば、１，２−ジメチルベンゼン（１，２−ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）で２個のメチル基は、互いに「隣接する基」として解釈することができ、１，１−ジエチルシクロペンテン（１，１−ｄｉｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｐｅｎｔｅｎｅ）で２個のエチル基は、互いに「隣接する基」として解釈される。
【００３６】
本明細書で、ハロゲン原子の例としては、弗素、塩素、臭素又はヨウ化物がある。
【００３７】
本明細書で、アルキル基は、直鎖、分岐鎖、又は環形である。アルキル基の炭素数は、１以上３０以下、１以上２０以下、１以上１０以下又は１以上６以下である。アルキル基の例としては、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、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｉ−ブチル基、２−エチルブチル基、３，３−ジメチルブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｔ−ペンチル基、シクロペンチル基、１−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、２−エチルペンチル基、４−メチル−２−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、１−メチルヘキシル基、２−エチルヘキシル基、２−ブチルヘキシル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、４−ｔ−ブチルシクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、１−メチルヘプチル基、２，２−ジメチルヘプチル基、２−エチルヘプチル基、２−ブチルヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｔ−オクチル基、２−エチルオクチル基、２−ブチルオクチル基、２−ヘキシルオクチル基、３，７−ジメチルオクチル基、シクロオクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、アダマンチル基、２−エチルデシル基、２−ブチルデシル基、２−ヘキシルデシル基、２−オクチルデシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルドデシル基、２−ブチルドデシル基、２−ヘキシルドデシル基、２−オクチルドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、２−エチルヘキサデシル基、２−ブチルヘキサデシル基、２−ヘキシルヘキサデシル基、２−オクチルヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−イコシル基、２−エチルイコシル基、２−ブチルイコシル基、２−ヘキシルイコシル基、２−オクチルイコシル基、ｎ−ヘンイコシル基、ｎ−ドコシル基、ｎ−トリコシル基、ｎ−テトラコシル基、ｎ−ペンタコシル基、ｎ−ヘキサコシル基、ｎ−ヘプタコシル基、ｎ−オクタコシル基、ｎ−ノナコシル基、及びｎ−トリアコンチル基等を挙げられるが、これらに限定されない。
【００３８】
本明細書で、アリール基は、芳香族炭化水素環から誘導された任意の作用基又は置換基を意味する。アリール基は、単環式アリール基又は多環式アリール基である。アリール基の環形成炭素数は、６以上３０以下、６以上２０以下、又は６以上１５以下である。アリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クォーターフェニル基、キンクフェニル基、セキシフェニル基、トリフェニレン基、ピレニル基、ベンゾフルオランテニル基、クリセニル基等を例示することができるが、これらに限定されない。
【００３９】
本明細書で、フルオレニル基は、置換基を有してもよく、置換基２個が互いに結合してスピロ構造を形成してもよい。
【００４０】
本明細書で、ヘテロアリール基は、異種元素としてＯ、Ｎ、Ｐ、及びＳの中で１個以上を含むヘテロアリール基である。ヘテロアリール基の環形成炭素数は、２以上３０以下又は２以上２０以下である。ヘテロアリール基の例としては、チオフェニル基、フラニル基、ピロニル基、イミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアゾリル基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、アクリジニル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、フェノキサジニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリニル基、インドリル基、カルバゾリル基、Ｎ−アリールカルバゾリル基、Ｎ−ヘテロアリールカルバゾリル基、Ｎ−アルキルカルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾカルバゾリル基、、ジベンゾチオフェニル基、チエノチオフェニル基、ベンゾフラニル基、フェナンスロリニル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェノチアジニル基及びジベンゾフラニル基等があるが、これらに限定されない。
【００４１】
本明細書で、アリーレン基は、２価の連結基であることを除外すれば、前述したアリール基に関する説明が適用される。
【００４２】
本明細書で、シリル基は、アルキルシリル基及びアリールシリル基を含む。シリル基の例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基等があるが、これらに限定されない。
【００４３】
本明細書で、ホウ素基は、アルキルホウ素基及びアリールホウ素基を含む。ホウ素基の例としては、トリメチルホウ素基、トリエチルホウ素基、ｔ−ブチルジメチルホウ素基、トリフェニルホウ素基、ジフェニルホウ素基、フェニルホウ素基等があるが、これらに限定されない。
【００４４】
本明細書で、アルケニル基は、直鎖又は分岐鎖である。炭素数は、特に限定されないが、２以上３０以下、２以上２０以下、又は２以上１０以下である。アルケニル基の例としては、ビニル基、１−ブテニル基、１−ペンテニル基、１，３−ブタジエニルアリール基、スチレニル基、スチリルフェニル基等があるが、これらに限定されない。
【００４５】
本明細書で、アミノ基の炭素数は、特に限定されないが、１以上３０以下である。アミノ基は、アルキルアミノ基及びアリールアミノ基を含む。アミノ基の例としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ナフチルアミノ基、９−メチル−アントラセニルアミノ基、トリフェニルアミノ基等があるが、これらに限定されない。
【００４６】
以下では、本発明の一実施形態による多環化合物について説明する。
【００４７】
本発明の一実施形態による多環化合物は、下記の化学式（１）で表示される。
【化３９】
2017218442.tif 000041
化学式（１）で、Ｃｙ１は、カルボニル基を含む５員環又は６員環である。Ｃｙ１は、置換若しくは無置換の炭化水素環又は置換若しくは無置換のヘテロ環である。Ｃｙ１は、二重結合を含む環である。
【００４８】
化学式（１）で、Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子或は下記の化学式（２）又は（３）で表される。
【化４０】
2017218442.tif 000042
【化４１】
2017218442.tif 000043
【００４９】
化学式（２）及び（３）で、Ｌは、直接結合又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基であり、Ｒ5〜Ｒ14は、各々独立に水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換のアリールアミノ基、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、Ｘは、直接結合、ＣＲ15Ｒ16、ＳｉＲ17Ｒ18、ＧｅＲ19Ｒ20、ＮＲ21、Ｏ又はＳであり、Ｒ15〜Ｒ21は、各々独立に置換又は無置換の環形成炭素数６以上１２以下のアリール基であり、隣接する基と互いに結合して環を形成してもよい。直接結合は、例えば、単結合であってもよい。
【００５０】
本発明の一実施形態による多環化合物は、電子受容体（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ａｃｃｅｐｔｏｒ）及び電子供与体（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｄｏｎｏｒ）を含む。具体的に、本発明の一実施形態による多環化合物は、化学式（１）で表示されるカルボニル基を含む２環であり、化学式（２）又は（３）で表示されるアミノ基は、電子供与体である。
【００５１】
化学式（１）でＣｙ１は、置換又は無置換の単環である。即ち、化学式（１）で表される化合物は、ベンゼン環及びＣｙ１で表される単環を含む２環化合物である。
【００５２】
Ｃｙ１のカルボニル基は、化学式（１）のベンゼン環のオルト（ｏｒｔｈｏ）位に位置する。例えば、化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−１）又は（１−２）で表される。
【化４２】
2017218442.tif 000044
【化４３】
2017218442.tif 000045
【００５３】
化学式（１−１）及び（１−２）で、Ｃｙ２及びＣｙ３は、各々独立に置換若しくは無置換の炭化水素環又は置換又若しくは無置換のヘテロ環であり、Ｒ1〜Ｒ4は、前述と同様であるため、詳細説明は省略する。Ｃｙ２は、６員環である。Ｃｙ３は、５員環である。Ｃｙ２及びＣｙ３は、各々独立に二重結合を含む環である。
【００５４】
化学式（１）で表示される多環化合物は、例えば、下記の化学式（１−３）又は（１−４）で表される。
【化４４】
2017218442.tif 000046
【化４５】
2017218442.tif 000047
【００５５】
化学式（１−３）及び（１−４）で、Ｙは、Ｏ又はＮＲ22であり、Ｒ22は、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基であり、Ｒａ〜Ｒｃは、各々独立に水素原子、又は置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基である。Ｒ1〜Ｒ4は、前述と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５６】
化学式（１−３）で、Ｙは、Ｏであってもよい。また、化学式（１−３）で、Ｙは、ＮＲ22であってもよい。Ｒ22は、置換又は無置換の炭素数１以上１０以下のアルキル基であってもよく、メチル基であってもよい。また、Ｒ22は、置換又は無置換の環形成炭素数６以上２０以下のアリール基であってもよく、フェニル基であってもよい。
【００５７】
化学式（１−３）で、Ｒａは、水素原子又は置換若しくは無置換の炭素数１以上５以下のアルキル基であってもよい。また、化学式（１−３）で、Ｒａは、水素原子又はメチル基であってもよい。
【００５８】
化学式（１−４）で、Ｙは、Ｏであってもよい。また、化学式（１−４）で、Ｙは、ＮＲ22であってもよい。Ｒ22は、置換又は無置換の炭素数１以上１０以下のアルキル基であってもよく、メチル基であってもよい。また、Ｒ22は、置換又は無置換の環形成炭素数６以上２０以下のアリール基であってもよく、フェニル基であってもよい。
【００５９】
化学式（１−４）で、Ｒｂ及びＲｃの中で少なくとも１つは、水素原子であってもよい。例えば、化学式（１−４）で、Ｒｂは、水素原子であり、Ｒｃは、置換又は無置換の炭素数１以上１０以下のアルキル基である。化学式（１−４）で、Ｒｂは、水素原子であり、Ｒｃは、メチル基であってもよい。また、例えば、化学式（１−４）で、Ｒｂは、置換又は無置換の炭素数１以上１０以下のアルキル基であり、Ｒｃは、水素原子である。化学式（１−４）で、Ｒｂは、メチル基であり、Ｒｃは、水素原子であってもよい。
【００６０】
Ｃｙ１は、二重結合を含まない炭化水素環であってもよい。例えば、化学式（１）で表示される多環化合物は、下記の化学式（１−５）又は（１−６）で表される。
【化４６】
2017218442.tif 000048
【化４７】
2017218442.tif 000049
化学式（１−５）及び（１−６）で、Ｒ1乃至Ｒ4は、前述と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６１】
Ｃｙ１は、二重結合を含まないヘテロ環であってもよい。例えば、化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−７）で表される。
【化４８】
2017218442.tif 000050
化学式（１−７）で、Ｚは、Ｏ又はＮＲ23であり、Ｒ23は、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基である。Ｒ1〜Ｒ4は、前述と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６２】
化学式（１−７）でＺは、Ｏであってもよい。また、化学式（１−７）でＺは、ＮＲ23であってもよい。Ｒ23は、置換若しくは無置換の炭素数１以上１０以下のアルキル基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上２０以下のアリール基である。Ｒ23は、メチル基又はフェニル基であってもよい。
【００６３】
前述したようにＣｙ１は、二重結合を含まないヘテロ環であってもよい。例えば、化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−８）で表される。
【化４９】
2017218442.tif 000051
化学式（１−８）で、Ｒ1〜Ｒ4は、前述と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６４】
化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化学式（１−９）〜（１−２４）の中でいずれか１つで表されてもよい。但し、これによって限定されない。
【化５０】
2017218442.tif 000052
【化５１】
2017218442.tif 000053
【化５２】
2017218442.tif 000054
【化５３】
2017218442.tif 000055
【化５４】
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【化５５】
2017218442.tif 000057
【化５６】
2017218442.tif 000058
【化５７】
2017218442.tif 000059
【化５８】
2017218442.tif 000060
【化５９】
2017218442.tif 000061
【化６０】
2017218442.tif 000062
【化６１】
2017218442.tif 000063
【化６２】
2017218442.tif 000064
【化６３】
2017218442.tif 000065
【化６４】
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【化６５】
2017218442.tif 000067
化学式（１−９）〜（１−２４）で、Ｒ1〜Ｒ4は、前述と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６５】
化学式（１）で、Ｒ2及びＲ3の中で１つは、前記化学式（２）又は（３）で表される置換基であり、Ｒ2及びＲ3の中で残り１つ、Ｒ1及びＲ4は、水素原子であってもよい。
【００６６】
化学式（２）又は（３）で、Ｌは、直接結合である。即ち、本発明の一実施形態による多環化合物は、電子受容体及び電子供与体が直接結合された構造を含む。但し、これによって限定されることはなく、電子受容体及び電子供与体がリンカー（ｌｉｎｋｅｒ）を通じて結合されてもよい。例えば、化学式（２）又は（３）で、Ｌは、置換又は無置換の環形成炭素数６以上２０以下のアリーレン基である。例えば、化学式（２）又は（３）で、Ｌは、フェニレン基である。また、例えば、化学式（２）又は（３）で、Ｌは、１，４−フェニレン基である。
【００６７】
化学式（１）で、Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子又は前記化学式（２）及び下記の化学式（３−１）〜（３−４）の中でいずれか１つで表されてもよい。
【化６６】
2017218442.tif 000068
【化６７】
2017218442.tif 000069
【化６８】
2017218442.tif 000070
【化６９】
2017218442.tif 000071
化学式（３−１）〜（３−４）で、Ｌ、Ｒ5乃至Ｒ18及びＲ21は、前述と同様であるため。詳細な説明は省略する。
【００６８】
化学式（１）で、Ｒ2又はＲ3は、前記化学式（２）、（３−１）〜（３−３）の中のいずれか１つで表されてもよい。
【００６９】
化学式（２）で、Ｒ5〜Ｒ14は、水素原子であってもよい。また、化学式（２）で、Ｒ5〜Ｒ14は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基、ジフェニルアミノ基、メチル基、フェニル基又はカルバゾリル基であってもよい。
【００７０】
化学式（３）で、Ｘは、直接結合であってもよい。化学式（３）でＸが直接結合である場合、化学式（３）は、前記化学式（３−４）で表される置換又は非置換のカルバゾリル基であってもよい。
【００７１】
化学式（３）で、Ｒ5〜Ｒ14は、水素原子であってもよい。化学式（３）で、Ｒ5〜Ｒ14は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子トリアルキルシリル基、ジフェニルアミノ基、メチル基、フェニル基又はカルバゾリル基であってもよい。
【００７２】
化学式（３−１）で、Ｒ15及びＲ16の各々は、フェニル基であることが好ましい。化学式（３−１）で、Ｒ15及びＲ16の各々は、フェニル基であり、Ｒ15及びＲ16が互いに結合してフルオレニル基を形成してもよい。また、化学式（３−１）で、Ｒ15及びＲ16の各々は、フェニル基であり、Ｒ15及びＲ16がヘテロ原子を通じて結合してもよい。ヘテロ原子は、例えば、Ｏ又はＳであってもよいが、これらに限定されない。
【００７３】
化学式（３−１）で、Ｒ5〜Ｒ8及びＲ11〜Ｒ14の中で少なくとも１つは、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のシリル基又は置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基であることが好ましい。
【００７４】
化学式（３−１）で、Ｒ7及びＲ12は、各々独立にハロゲン原子、置換若しくは無置換のシリル基又は置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基であることが好ましい。例えば、化学式（３−１）で、Ｒ7及びＲ12は、各々独立に弗素原子、トリジメチルシリル基又はメチル基である。
【００７５】
化学式（３−１）で、Ｒ5〜Ｒ8及びＲ11〜Ｒ14が水素原子であることが好ましい。
【００７６】
化学式（３−２）で、Ｒ17及びＲ18の各々は、フェニル基であってもよい。化学式（３−２）で、Ｒ17及びＲ18の各々は、フェニル基であり、Ｒ17及びＲ18が互いに結合してフルオレニル基を形成してもよい。
【００７７】
化学式（３−２）で、Ｒ5〜Ｒ8及びＲ11〜Ｒ14が水素原子であってもよい。
【００７８】
化学式（３−３）で、Ｒ21は、フェニル基であることが好ましい。化学式（３−３）で、Ｒ5〜Ｒ8及びＲ11〜Ｒ14が水素原子であってもよい。また、化学式（３−３）で、Ｒ5〜Ｒ8及びＲ11〜Ｒ14の中で少なくとも１つは、ハロゲン原子であることが好ましい。化学式（３−３）で、Ｒ7及びＲ12は、ハロゲン原子であってもよい。
【００７９】
化学式（３−４）で、Ｒ5〜Ｒ8及びＲ11〜Ｒ14は、各々独立に水素原子、置換若しくは無置換のアリールアミノ基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であってもよい。
【００８０】
化学式（３−４）で、Ｒ7及びＲ12は、各々独立に置換若しくは無置換のアリールアミノ基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であってもよい。化学式（３−４）で、Ｒ7及びＲ12は、各々独立に水素原子、ジフェニルアミノ基又はカルバゾリル基であることが好ましい。
【００８１】
化学式（１）で、Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子又は前記化学式（２）及び下記の化学式（３−５）〜（３−１１）の中のいずれか１つで表される。
【化７０】
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【化７１】
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【化７２】
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【化７３】
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【化７４】
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【化７５】
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【化７６】
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【００８２】
化学式（３−５）〜（３−１１）で、Ｇ1及びＧ2は、各々独立に水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換のアリールアミノ基、置換若しくは無置換の炭素数１以上１５以下のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、ｐ及びｑは、各々独立に０以上４以下の整数である。Ｌは、前述と同様であるため、詳細な説明は省略する。ｐが１以上である場合、複数のＧ1は、互いに同一であってもよく、或いは互いに異なっていてもよい。ｑが１である場合、複数のＧ2は、互いに同一であってもよく、或いは互いに異なっていてもよい。
【００８３】
Ｇ1及びＧ2は、各々独立に水素原子、弗素原子、ジフェニルアミノ基、メチル基、フェニル基又はカルバゾリル基であることが好ましい。
【００８４】
化学式（１）で表される多環化合物は、下記の化合物１〜４１５で表される化合物の中より選択されるいずれか１つであってもよい。但し、これによって限定されない。
【００８５】
【化７７】
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【化７８】
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【化７９】
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【化８０】
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【化８１】
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【化８２】
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【化８３】
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【化８４】
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【化８５】
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【化８６】
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【化８７】
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【化８８】
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【化８９】
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【化９０】
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【化９１】
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【化９２】
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【化９３】
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【化９４】
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【化９５】
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【化９６】
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【化９７】
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【化９８】
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【化１００】
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【化１０１】
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【化１０２】
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【化１０３】
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【化１０４】
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【化１０５】
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【化１０６】
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【化１０７】
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【化１０８】
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【化１０９】
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【化１１０】
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【化１１１】
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【化１１２】
2017218442.tif 000113
【化１１３】
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【化１１４】
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【化１１５】
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【化１１６】
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【化１１７】
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【化１１８】
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【００８６】
以下では、本発明の一実施形態による有機電界発光素子について説明する。以下では、先に説明した本発明の一実施形態による多環化合物との相違を中心に具体的に説明し、説明のないものは、先に説明した本発明の一実施形態による多環化合物と同様である。
【００８７】
本発明の一実施形態による有機電界発光素子は、前述した本発明の一実施形態による多環化合物を含む。
【００８８】
図１は、本発明の一実施形態による有機電界発光素子の一例を概略的に示した断面図である。図２は、本発明の一実施形態による有機電界発光素子の別の一例を概略的に示した断面図である。
【００８９】
図１及び図２によると、本発明の一実施形態による有機電界発光素子１０は、第１の電極ＥＬ１、正孔輸送領域ＨＴＲ、発光層ＥＭＬ、電子輸送領域ＥＴＲ及び第２の電極ＥＬ２を含む。
【００９０】
第１の電極ＥＬ１は、導電性を有する。第１の電極ＥＬ１は、画素電極又は陽極である。第１の電極ＥＬ１は、透過型電極、半透過型電極又は反射型電極である。第１の電極ＥＬ１が透過型電極である場合、第１の電極ＥＬ１は、透明金属酸化物、例えば、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）等からなる。第１の電極ＥＬ１が半透過型電極又は反射型電極である場合、第１の電極ＥＬ１は、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ又はこれらを含む化合物、或いは混合物（例えば、ＡｇとＭｇの混合物）を含むことができる。また、第１の電極ＥＬ１は、前記物質に形成された反射膜、或いは半透過膜及びＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）等で形成された透明導電膜を含む複数の層構造を有してもよい。
【００９１】
正孔輸送領域ＨＴＲは、第１の電極ＥＬ１上に形成される。正孔輸送領域ＨＴＲは、正孔輸送層ＨＴＬのみで形成されてもよく、正孔注入層ＨＩＬ、正孔バッファ層及び電子阻止層の中の１つ以上を含んでもよい。正孔輸送領域ＨＴＲの膜厚は、例えば、約２０ｎｍ〜２５０ｎｍである。
【００９２】
正孔輸送層ＨＴＬは、単一物質から構成される単一の層でもよく、複数の互いに異なる物質から構成される単一の層又は複数の互いに異なる物質から構成される複数の層を有する多層構造を有してもよい。
【００９３】
例えば、正孔輸送領域ＨＴＲは、正孔注入層ＨＩＬ又は正孔輸送層ＨＴＬの単一層の構造を有してもよく、正孔注入性化合物と正孔輸送性化合物で構成される単一層の構造を有してもよい。また、正孔輸送領域ＨＴＲは、複数の互いに異なる物質で構成される単一層の構造を有するか、或いは第１の電極ＥＬ１の上に順に積層された正孔注入層ＨＩＬ／正孔輸送層ＨＴＬ、正孔注入層ＨＩＬ／正孔輸送層ＨＴＬ／正孔バッファ層、正孔注入層ＨＩＬ／正孔バッファ層、正孔輸送層ＨＴＬ／正孔バッファ層又は正孔注入層ＨＩＬ／正孔輸送層ＨＴＬ／電子阻止層の構造を有してもよいが、これらに限定されない。
【００９４】
電極上に形成されるすべての層は、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法、インクジェットプリンティング法、レーザープリンティング法、レーザー熱転写（Ｌａｓｅｒ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ、ＬＩＴＩ）法等のような多様な方法を利用して形成することができる。
【００９５】
正孔注入層ＨＩＬは、例えば、ｄｉｐｙｒａｚｉｎｏ［２，３−ｆ：２’，３’−ｈ］ｑｕｉｎｏｘａｌｉｎｅ−２，３，６，７，１０，１１−ｈｅｘａｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ（ＨＡＴ−ＣＮ）、銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒ  ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）等のフタロシアニン（ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）化合物、ＤＮＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ−［４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｍ−ｔｏｌｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｐｈｅｎｙｌ］−ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、ＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−ｔｒｉｓ｛Ｎ−（２−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ｝−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））、ＰＡＮＩ／ＤＢＳＡ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、ＰＡＮＩ／ＣＳＡ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｃａｍｐｈｏｒ  ｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ）、ＰＡＮＩ／ＰＳＳ（（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））、ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−ｌ−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｌｉｅｎｙｌ−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）、トリフェニルアミンを含むポリエーテルケトン（ＴＰＡＰＥＫ）、４−Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ−４’−ｍｅｔｈｙｌｄｉｐｈｅｎｙｌｉｏｄｏｎｉｕｍ  Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｂｏｒａｔｅ］等を含むことができる。
【００９６】
正孔輸送層ＨＴＬは、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾール等のカルバゾール系の誘導体、フルオレン（ｆｌｕｏｒｉｎｅ）系の誘導体、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−［１，１−ｂｉｐｈｅｎｙｌ］−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ）、ＴＣＴＡ（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）等のようなトリフェニルアミン系の誘導体、ＮＰＢ、ＴＡＰＣ（４，４’−Ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｉｄｅｎｅ  ｂｉｓ［Ｎ，Ｎ−ｂｉｓ（４−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｅｎａｍｉｎｅ］）、ＨＭＴＰＤ（４，４’−Ｂｉｓ［Ｎ，Ｎ’−（３−ｔｏｌｙｌ）ａｍｉｎｏ］−３，３’−ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｉｐｈｅｎｙｌ）等を含むことができる。
【００９７】
正孔輸送領域ＨＴＲの膜厚は、約１０ｎｍ〜約１０００ｎｍ、例えば、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍであってもよい。正孔輸送領域ＨＴＲが正孔注入層ＨＩＬ及び正孔輸送層ＨＴＬを全て含む場合、これを形成する正孔注入層ＨＩＬの膜厚は、約１０ｎｍ〜約１０００ｎｍ、例えば、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍであり、正孔輸送層ＨＴＬの膜厚は、約３ｎｍ〜約１００ｎｍである。正孔輸送層ＨＴＬ、又は、正孔注入層ＨＩＬ及び正孔輸送層ＨＴＬの厚さが前述したような範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足できる程度の正孔輸送特性を得ることができる。
【００９８】
正孔輸送層ＨＴＬは、先に言及した物質以外に導電性向上のために電荷生成物質をさらに含むことができる。電荷生成物質は、正孔輸送層ＨＴＬ内に均一に又は不均一に分散されていてもよい。電荷生成物質は、例えば、ｐ−ドーパント（ｄｏｐａｎｔ）である。ｐ−ドーパントは、キノン（ｑｕｉｎｏｎｅ）誘導体、金属酸化物及びシアノ（ｃｙａｎｏ）基含有化合物の中で１つであってもよいが、これに限定されない。例えば、ｐ−ドーパントの例としては、ＴＣＮＱ（Ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）及びＦ４−ＴＣＮＱ（２、３、５、６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）等のようなキノン誘導体、タングステン酸化物及びモリブデン酸化物等のような金属酸化物等を挙げることができるが、これに限定されない。
【００９９】
前述のように、正孔輸送領域ＨＴＲは、正孔注入層ＨＩＬ及び正孔輸送層ＨＴＬ以外に、正孔バッファ層及び電子阻止層の中で少なくとも１つをさらに含んでもよい。正孔バッファ層は、発光層ＥＭＬから発される光の波長による共振距離を補償して光の放出効率を増加させることができる。正孔バッファ層に含まれる物質としては、正孔輸送層ＨＴＬに含まれる物質を使用することができる。電子阻止層は、電子輸送層ＥＴＬから正孔輸送層ＨＴＬへの電子注入を阻止する役割をする層である。
【０１００】
発光層ＥＭＬは、正孔輸送領域ＨＴＲ上に形成される。発光層ＥＭＬの膜厚は、例えば、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍである。発光層ＥＭＬは、単一物質から構成される単一の層、複数の互いに異なる物質から構成される単一の層又は複数の互いに異なる物質から構成される複数の層を有する多層構造を有することができる。
【０１０１】
以下では、一例として、前述した本発明の一実施形態による多環化合物が発光層ＥＭＬに含まれる場合について説明する。但し、これによって限定されず、本発明の一実施形態による多環化合物は、第１の電極ＥＬ１及び第２の電極ＥＬ２の間に形成された１層以上の有機層の中で少なくとも１つの層に含まれる。例えば、本発明の一実施形態による多環化合物は、正孔輸送層ＨＴＬに含まれ手もよい。また、例えば、本発明の一実施形態による多環化合物は、電子輸送層ＥＴＬに含まれてもよい。
【０１０２】
発光層ＥＭＬは、前述した本発明の一実施形態による多環化合物を含む。具体的に、発光層ＥＭＬは、下記の化学式（１）で表される多環化合物を含む。
【化１１９】
2017218442.tif 000120
Ｒ1〜Ｒ4及びＣｙ１に関する具体的な説明は、前述と同様であるため、省略する。
【０１０３】
発光層ＥＭＬは、化学式（１）で表される多環化合物を１種又は２種以上含んでもよい。発光層ＥＭＬは、化学式（１）で表される多環化合物以外に公知の材料をさらに含んでもよい。例えば、スピロ−ＤＰＶＢｉ（ｓｐｉｒｏ−ＤＰＶＢｉ）、スピロ−６Ｐ（ｓｐｉｒｏ−６Ｐ,２，２’，７，７’−ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４−ｙｌ）−９，９’−ｓｐｉｒｏｂｉｆｌｕｏｒｅｎｅ（ｓｐｉｒｏ−ｓｅｘｉｐｈｅｎｙｌ））、ＤＳＢ（ｄｉｓｔｙｒｙｌ−ｂｅｎｚｅｎｅ）、ＤＳＡ（ｄｉｓｔｙｒｙｌ−ａｒｙｌｅｎｅ）、ＰＦＯ（Ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｅｎｅ）系の高分子及びＰＰＶ（ｐｏｌｙ（ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｖｉｎｙｌｅｎｅ）系の高分子からなる群から選択されたいずれか１つを含む蛍光物質をさらに含むことができる。但し、これによって限定されない。
【０１０４】
本発明の一実施形態による多環化合物は、発光層ＥＭＬに含まれて遅延蛍光を放射する。即ち、化学式（１）で表される多環化合物は、遅延蛍光材料である。化学式１で表される多環化合物は、ＴＡＤＦ材料である。
【０１０５】
本発明の一実施形態による多環化合物は、青色光を発するＴＡＤＦ材料である。本発明の一実施形態による多環化合物は、深い青色（ｄｅｅｐ  ｂｌｕｅ）光を発するＴＡＤＦ材料である。本発明の一実施形態による多環化合物は、約４４０ｎｍ〜約４８０ｎｍ、約４４０ｎｍ〜約４７５ｎｍ、約４４０ｎｍ〜約４７０ｎｍ又は約４４０ｎｍ〜約４５０ｎｍの発光波長領域を有する青色光を発するものであってもよい。
【０１０６】
本発明の一実施形態による多環化合物は、一重項（ｓｉｎｇｌｅｔ）のエネルギー準位及び三重項（ｔｒｉｐｌｅｔ）のエネルギー準位差の絶対値が０．３ｅＶ以下である。一重項−三重項のエネルギーギャップを小さく調節して、ＴＡＤＦを効率的に放射することができる。
【０１０７】
発光層ＥＭＬは、ホスト材料をさらに含んでもよい。ホスト材料は、通常ホスト材料として使用される物質であれば、特に限定しないが、例えば、Ａｌｑ3（ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）、ＣＢＰ（４，４’−ｂｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）、ＰＶＫ（ｐｏｌｙ（ｎ−ｖｉｎｙｌｃａｂａｚｏｌｅ）、ＡＤＮ（９，１０−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−２−ｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ＴＣＴＡ（４、４’，４”−Ｔｒｉｓ（ｃａｒｂａｚｏｌ−９−ｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、ＴＰＢｉ（１，３，５−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ−２−ｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ）、ＴＢＡＤＮ（３−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−９，１０−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈ−２−ｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ＤＳＡ（ｄｉｓｔｙｒｙｌａｒｙｌｅｎｅ）、ＣＤＢＰ（４，４’−ｂｉｓ（９−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−２，２’−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）、ＭＡＤＮ（２−Ｍｅｔｈｙｌ−９，１０−ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−２−ｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ＤＰＥＰＯ（ｂｉｓ［２−（ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌ］ｅｔｈｅｒ  ｏｘｉｄｅ）、ＣＰ１（Ｈｅｘａｐｈｅｎｙｌ  ｃｙｃｌｏｔｒｉｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅ）、ＵＧＨ２（１，４−Ｂｉｓ（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｓｉｌｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ）、ＤＰＳｉＯ3（Ｈｅｘａｐｈｅｎｙｌｃｙｃｌｏｔｒｉｓｉｌｏｘａｎｅ）、ＤＰＳｉＯ４（Ｏｃｔａｐｈｅｎｙｌｃｙｃｌｏｔｅｔｒａ  ｓｉｌｏｘａｎｅ）、ＰＰＦ（２，８−Ｂｉｓ（ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏｆｕｒａｎ）等を使用してもよい。
【０１０８】
発光層ＥＭＬは、例えば１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の膜厚を有する。
【０１０９】
電子輸送領域ＥＴＲは、発光層ＥＭＬ上に形成される。電子輸送領域ＥＴＲは、電子輸送層ＥＴＬのみで形成されてもよく、また、電子阻止層、電子輸送層ＥＴＬ及び電子注入層ＥＩＬの中の１つ以上より構成されてもよいが、これに限定されない。
【０１１０】
電子輸送領域ＥＴＲは、単一物質から構成される単一の層、複数の互いに異なる物質から構成される単一の層又は複数の互いに異なる物質から構成される複数の層を有する多層構造を有してもよい。
【０１１１】
例えば、電子輸送領域ＥＴＲは、電子注入層ＥＩＬ又は電子輸送層ＥＴＬの単一層の構造を有することができ、電子注入性化合物と電子輸送性化合物から構成される単一層の構造を有してもよい。また、電子輸送領域ＥＴＲは、複数の互いに異なる物質から構成される単一層の構造を有するか、或いは第１の電極ＥＬ１上に順に積層された電子輸送層ＥＴＬ／電子注入層ＥＩＬ、正孔阻止層／電子輸送層ＥＴＬ／電子注入層ＥＩＬの構造を有することができるが、これらに限定されない。電子輸送領域ＥＴＲの膜厚は、例えば、約１００ｎｍ〜約１５０ｎｍである。
【０１１２】
電子輸送層ＥＴＬは、Ａｌｑ3（Ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）、１，３，５−ｔｒｉ［（３−ｐｙｒｉｄｙｌ）−ｐｈｅｎ−３−ｙｌ］ｂｅｎｚｅｎｅ、２、４、６−ｔｒｉｓ（３’−（ｐｙｒｉｄｉｎ−３−ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ−３−ｙｌ）−１、３、５−ｔｒｉａｚｉｎｅ、２−（４−（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｙｌ−１−ｙｌｐｈｅｎｙｌ）−９，１０−ｄｉｎａｐｈｔｈｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ、ＴＰＢｉ（１，３，５−Ｔｒｉ（１−ｐｈｅｎｙｌ−１Ｈ−ｂｅｎｚｏ［ｄ］ｉｍｉｄａｚｏｌ−２−ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）、ＢＣＰ（２，９−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、Ｂｐｈｅｎ（４，７−Ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、ＴＡＺ（３−（４−Ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ）−４−ｐｈｅｎｙｌ−５−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ−１、２，４−ｔｒｉａｚｏｌｅ）、ＮＴＡＺ（４−（Ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ）−３，５−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−４Ｈ−１，２，４−ｔｒｉａｚｏｌｅ）、ｔＢｕ−ＰＢＤ（２−（４−Ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ）−５−（４−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）−１，３，４−ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ）、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ−Ｎ１、Ｏ８）−（１，１’−Ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４−ｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）、Ｂｅｂｑ2（ｂｅｒｙｌｌｉｕｍｂｉｓ（ｂｅｎｚｏｑｕｉｎｏｌｉｎ−１０−ｏｌａｔｅ）、ＡＤＮ（９，１０−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−２−ｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）及びこれらの混合物を含むが、これに限定されない。電子輸送層ＥＴＬの膜厚は、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ、例えば、約１２ｎｍ〜約５０ｎｍである。電子輸送層ＥＴＬの膜厚が前述したような範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧の上昇はなしに満足できる程度の電子輸送特性を得ることができる。
【０１１３】
電子注入層ＥＩＬには、ＬｉＦ、Ｌｉｑ（Ｌｉｔｈｉｕｍ  ｑｕｉｎｏｌａｔｅ）、Ｌｉ2Ｏ、ＢａＯ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｙｂのようなランタノイド族金属、又はＲｂＣｌ、ＲｂＩのようなハロゲン化金属等を使用することができるが、これに限定されない。電子注入層ＥＩＬは、また電子輸送性化合物と絶縁性の有機金属塩（ｏｒｇａｎｏ  ｍｅｔａｌ  ｓａｌｔ）が混合された物質で構成することもできる。有機金属塩は、エネルギーバンドギャップ（ｅｎｅｒｇｙ  ｂａｎｄｇａｐ）が約４ｅＶ以上の物質である。具体的には、例えば、有機金属塩は、金属アセテート（ｍｅｔａｌ  ａｃｅｔａｔｅ）、金属ベンゾエート（ｍｅｔａｌ  ｂｅｎｚｏａｔｅ）、金属アセトアセテート（ｍｅｔａｌ  ａｃｅｔｏａｃｅｔａｔｅ）、金属アセチルアセトネート（ｍｅｔａｌ  ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）又は金属ステアレート（ｓｔｅａｒａｔｅ）を含む。電子注入層ＥＩＬの膜厚は、約０．１ｎｍ〜約１０ｎｍ、約０．３ｎｍ〜約９ｎｍである。電子注入層ＥＩＬの膜厚が前述したような範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足できる程度の電子注入特性を得ることができる。
【０１１４】
電子輸送領域ＥＴＲは、先に言及したように、正孔阻止層を含むことができる。正孔阻止層は、例えば、ＢＣＰ（２，９−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）及びＢｐｈｅｎ（４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）のうち少なくとも１つを含むことができるが、これらに限定されない。
【０１１５】
第２の電極ＥＬ２は、電子輸送領域ＥＴＲ上に形成される。第２の電極ＥＬ２は、共通電極又は陰極である。第２の電極ＥＬ２は、透過型電極、半透過型電極又は反射型電極である。第２の電極ＥＬ２が透過型電極である場合、第２の電極ＥＬ２は、透明金属酸化物、例えば、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）等から構成することができる。
【０１１６】
第２の電極ＥＬ２が半透過型電極又は反射型電極である場合、第２の電極ＥＬ２はＡｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ又はこれらを含む化合物、或いは混合物（例えば、ＡｇとＭｇの混合物）を含むことができる。また、上記物質に形成された反射膜、或いは半透過膜及びＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）等に形成された透明導電膜を含む複数の層構造である。
【０１１７】
図示していないが、第２の電極ＥＬ２は、補助電極と接続される。第２の電極ＥＬ２が補助電極と接続されれば、第２の電極ＥＬ２の抵抗を減少させることができる。
【０１１８】
有機電界発光素子１０で、第１の電極ＥＬ１と第２の電極ＥＬ２の各々に電圧が印加されることによって第１の電極ＥＬ１から注入された正孔（ｈｏｌｅ）は、正孔輸送層ＨＴＬを経て発光層ＥＭＬに移動し、第２の電極ＥＬ２から注入された電子が電子輸送層ＥＴＬを経て発光層ＥＭＬに移動する。電子と正孔は、発光層ＥＭＬで再結合して励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）を生成し、励起子が励起状態から基底状態に遷移することにより、発光が得られる。
【０１１９】
有機電界発光素子１０が前面発光型である場合、第１の電極ＥＬ１は、反射型電極であり、第２の電極ＥＬ２は、透過型電極又は半透過型電極である。有機電界発光素子１０が背面発光型である場合、第１の電極ＥＬ１は、透過型電極又は半透過型電極であり、第２の電極ＥＬ２は、反射型電極である。
【０１２０】
本発明の一実施形態による有機電界発光素子は、化学式（１）で表示される多環化合物を含み高い発光効率を得ることができる。具体的には、化学式（１）で表される多環化合物がＴＡＤＦ過程を通じて発光する。このため、本発明の一実施形態による有機電界発光素子は、高効率化を実現することができる。より具体的には、本発明の一実施形態による有機電界発光素子は、ＴＡＤＦの過程を通じて青色発光することができ、青色有機電界発光素子の高効率化を実現することができる。
【０１２１】
以下、具体的な実施例、及び比較例を通じて本発明をより具体的に説明する。下記の実施例は、本発明を理解しやすくするための例示に過ぎず、本発明の範囲がこれに限定されることはない。
【０１２２】
（合成例）
１．化合物６９の合成
本発明の一実施形態による多環化合物である化合物６９は、例えば、下記の反応によって合成される。
【化１２０】
2017218442.tif 000121
【０１２３】
窒素（Ｎ2）雰囲気下で１００ｍＬの三口フラスコに化合物Ｂ１．６７ｇ、化合物Ａ１．００ｇ、酢酸パラジウム（ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ  ｐａｌｌａｄｉｕｍ）０．０３ｇ、ＰＨ（ｔＢｕ）3／ＢＦ4（Ｔｒｉ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ  ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ）０．１８ｇ炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）１．３９ｇを添加して３０ｍＬのトルエン溶媒（９０℃）で５日間加熱還流した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチルとヘキサンとの混合溶媒を使用）で精製した後、クロロホルム／メタノール混合溶媒で再結晶を行い、白色固体を０．８７ｇ（収率４２％）得た。
【０１２４】
1Ｈ  ＮＭＲ測定で測定された得られた白色固体のケミカルシフト値（δ）は1Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3、δ）：８．２８（ｄ、Ｊ＝８．４Ｈｚ、１Ｈ）、７．２８−７．２３（ｍ、６Ｈ）、７．１３（ｄ、Ｊ＝２．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．１０−７．０６（ｍ、３Ｈ）、６．９９−６．９６（ｍ、４Ｈ）、６．９４−６．９３（ｍ、４Ｈ）、６．４９（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、２Ｈ）、６．２１（ｄ、Ｊ＝０．８Ｈｚ、１Ｈ）、２．３８（ｓ、３Ｈ）であった。前記結果を通じて、白色固体が化合物６９であることを確認した。
【０１２５】
２．化合物７４の合成
【化１２１】
2017218442.tif 000122
【０１２６】
窒素雰囲気下で１００ｍＬの三口フラスコに化合物Ｃ１．７４ｇ、化合物Ａ１．００ｇ、酢酸パラジウム０．０３ｇ、ＰＨ（ｔＢｕ）3／ＢＦ4０．１８ｇ、炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）１．３９ｇを添加して３０ｍＬのトルエン溶媒（９０℃）で５日間加熱還流した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチルとヘキサンとの混合溶媒を使用）で精製した後、ジクロロメタン／メタノール混合溶媒で再結晶を行い、白色固体を１．０５ｇ（収率５０％）得た。
【０１２７】
1Ｈ  ＮＭＲ測定で測定された得られた白色固体のケミカルシフト値（δ）は1Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3、δ）：８．５１（ｄ、Ｊ＝８．４Ｈｚ、１Ｈ）、７．６０（ｄ、Ｊ＝２．０Ｈｚ、１Ｈ ）、７．４８（ｄｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、１．８Ｈｚ、１Ｈ）、７．２１−７．１３（ｍ、６Ｈ）、６．９９−６．９５（ｍ、２Ｈ）、６．９２−６．８７（ｍ、４Ｈ）、６．７２（ｔｄ、Ｊ＝７．４Ｈｚ、１．３Ｈｚ、２Ｈ）、６．３０−６．２６（ｍ、３Ｈ）、２．４５（ｓ、３Ｈ）であった。前記結果を通じて、白色固体が化合物７４であることを確認した。
【０１２８】
３．化合物１０８の合成
【化１２２】
2017218442.tif 000123
【０１２９】
窒素雰囲気下で１００ｍＬの三口フラスコに化合物Ｄ０．６４ｇ、化合物Ｆ０．７０ｇ、酢酸パラジウム０．０１ｇ、ＰＨ（ｔＢｕ）3／ＢＦ4０．０８ｇ、炭酸カリウム０．６１ｇを添加して３０ｍＬのトルエン溶媒（９０℃）で３日間加熱還流した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチルとヘキサンとの混合溶媒を使用）で精製した後、ジクロロメタン／メタノール混合溶媒で再結晶を行い、白色固体を０．５ｇ（収率５５％）得た。
【０１３０】
1Ｈ  ＮＭＲ測定で測定された得られた白色固体のケミカルシフト値（δ）は1Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3、δ）：８．３７（ｄ、Ｊ＝８．４Ｈｚ、１Ｈ）、７．４２−７．３８（ｍ、２Ｈ ）、７．１７−７．１３（ｍ、６Ｈ）、６．９５−６．８７（ｍ、６Ｈ）、６．７１−６．６９（ｍ、２Ｈ）、６．２７（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、２Ｈ）、３．１０（ｓ、２Ｈ）、２．７８（ｍ、２Ｈ）、２．２７（ｓ、２Ｈ）であった。前記結果を通じて、白色固体が化合物１０８であることを確認した。
【０１３１】
４．化合物３１３の合成
【化１２３】
2017218442.tif 000124
【０１３２】
窒素雰囲気下で３００ｍＬの三口フラスコに化合物Ｈ４．７６ｇ、化合物Ｇ２．７０ｇ、酢酸パラジウム０．０９ｇ、ＰＨ（ｔＢｕ）3／ＢＦ4０．５５ｇ、炭酸カリウム５．２６ｇを添加して１５０ｍＬのトルエン溶媒（９０℃）で５日間加熱還流した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルムと酢酸エチルとヘキサンとの混合溶媒を使用）で精製した後、クロロホルム／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体を３．７９ｇ（収率５９％）得た。
【０１３３】
1Ｈ  ＮＭＲ測定で測定された得られた白色固体のケミカルシフト値（δ）は1Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ6、δ）：８．２１（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．９０（ｓ、１Ｈ）、７．７０（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．２８−７．２２（ｍ、４Ｈ）、７．１２−７．０９（ｍ、２Ｈ）、７．０５−７．００（ｍ、２Ｈ）、６．７３（ｄｄ、Ｊ＝８．８Ｈｚ、２．０Ｈｚ、２Ｈ）、６．４７（ｄ、Ｊ＝１．６Ｈｚ、２Ｈ）、６．１１（ｄ、Ｊ＝８．４Ｈｚ、２Ｈ）５．５６（ｓ、２Ｈ）、１．９５（ｓ、６Ｈ）であった。前記結果を通じて、白色固体が化合物３１３であることを確認した。
【０１３４】
５．化合物３１２の合成
【化１２４】
2017218442.tif 000125
【０１３５】
化合物３１２は、化合物Ｈの代わりに化合物Ｉを用いることを除いては、上述した化合物３１３の製造方法と同様の方法で製造することができる。
【０１３６】
（素子作成例）
上述した化合物７４、３１２、３１３、をドーパント材料に使用して実施例１〜実施例３の有機電界発光素子を製作した。
(実施例化合物)
【化１２５】
2017218442.tif 000126
【０１３７】
下記の比較例化合物Ｘ−１、Ｘ−２をドーパント材料に使用して比較例１及び比較例２の有機電界発光素子を製作した。
(比較例化合物)
【化１２６】
2017218442.tif 000127
【０１３８】
実施例１〜実施例３及び比較例１および比較例２の有機電界発光素子は、次のように作製した。Ｇｌａｓｓ基板上に膜厚１５０ｎｍでＩＴＯを施したパターニング基板を超純水で洗浄し、ＵＶオゾン処理を１０分間行った。その後、ＨＡＴ−ＣＮで膜厚１０ｎｍの正孔注入層を形成し、ＮＰＢで膜厚８０ｎｍの正孔輸送層を形成し、ＤＰＥＰＯに化合物５３，５５，６１，６７，７１を１８％ドープした膜厚２０ｎｍの発光層を形成し、ＴＰＢｉで膜厚３０ｎｍの電子輸送層を形成して、ＬｉＦで膜厚０．５ｎｍの電子注入層を形成し、アルミニウムで膜厚１００ｎｍの第２の電極を形成した。各層および第２電極ＥＬ２の形成はいずれも真空蒸着装置を用い、抵抗加熱法で行った。
【０１３９】
次に、製作した有機電界発光素子の最大発光波長及び外部量子収率を測定した。最大発光波長は、測定対象化合物を石英ガラス板上に蒸着した試料を用い、常温（約３００Ｋ）における発光スペクトルの極大発光波長とした。有機電界発光素子の外部量子効率は、浜松ホトニクス社製の外部量子効率測定装置Ｃ９９２０−１２を使用して測定した。測定結果を下記の表１に示した。
【０１４０】
【表１】
2017218442.tif 000128
【０１４１】
表１でλmaxは、最大発光波長であり、ＥＱＥは、外部量子効率である。表１の結果を参照すると、本発明の一実施形態による多環化合物を有機電界発光素子に適用した結果、深い青色を示し、高い外部量子効率を示した。
【０１４２】
比較例１及び比較例２で使用した比較例化合物Ｘ−１およびＸ−２は、本発明の一実施形態による多環化合物と構造が類似であり、高い内部量子効率及び外部量子効率を示すが、緑色発光を示す点において本発明と異なる。
【０１４３】
比較例化合物Ｘ−１及び比較例化合物Ｘ−２は、電子受容体が３環構造を有する反面、本発明の一実施形態による多環化合物は、電子受容体が２環構造を有し、共役系を縮小することにより深い青色発光を実現した。
【０１４４】
以上、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変えることなく、他の具体的な形態で実施できることが理解できる。したがって、以上で記述した実施形態は、すべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。
【符号の説明】
【０１４５】
１０    有機電界発光素子
ＥＬ１    第１の電極
ＨＴＲ    正孔輸送領域
ＥＭＬ    発光層
ＥＴＲ    電子輸送領域
ＥＬ２    第２の電極
【図１】
2017218442.tif 000261
【図２】
2017218442.tif 000262