JP2004253298A - White light-emitting organic electroluminescent element - Google Patents

White light-emitting organic electroluminescent element Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a uniform white light-emitting organic electroluminescent element with high efficiency and a long life, an illumination device, a display device, or an electric appliance having the element. <P>SOLUTION: At least one kind of fluorescent compound selected from a compound having a specific structure is contained in at least one layer, and light emission is substantially white. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子および該白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を具備してなる照明装置、表示装置等に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
有機材料を発光体として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は、様々な検討が行われてきたが、発光効率が非常に悪く本格的な実用化研究には至らなかった。しかし、1987年にコダック社のC.W.Tangらにより、有機材料をホール輸送層と発光層の2層に分けた機能分離型の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンスが提案され、このものでは10V以下の低電圧にも関わらず、1000cd/m以上の高い発光輝度が得られることが明らかになった。そしてこれ以降、有機エレクトロルミネッセンス素子が注目されはじめ、活発な研究が行われるようになった。
【0003】
このような研究開発がなされた結果、現在では有機エレクトロルミネッセンス素子は、10V程度の低電圧で100〜100000cd/m程度の高輝度の面発光が可能となり、また蛍光物質の種類を選択することにより青色から赤色までのフルカラー化や白色発光が可能となっている。青や緑色材料については発光効率、寿命特性ともに十分なものが開発されてきているが、赤色材料及び白色発光素子においては発光効率や寿命の更なる向上が望まれている中で、白色発光素子においてもこれまで多数の報告がなされている。
【0004】
白色発光を得る方法としては、一般に、R,G,B3波長からの発光を用いる方法と、青と黄または青緑と橙の補色関係の2波長の発色を用いる方法がある。
【0005】
3波長方式の場合、低分子系ではp−EtTAZ(トリアゾール誘導体)のキャリアブロック層を用い、R,G,B3波長白色発光により、また高分子系のPVK(ポリビニルカルバゾール)、電子輸送剤PBD(オキサジアゾール誘導体)と4種類の色素を用い高効率の白色発光が可能であることが報告されている。
【0006】
また2波長方式においても、高輝度を達成したいくつかの白色素子が報告されている。
【0007】
また、これらの白色素子をさらに高効率化し、超寿命化した素子が特開2002−164170号公報等にも報告されている。
【0008】
しかしこれらは、まだ輝度効率特性が低く、寿命特性においても実用化の観点から十分とはいえず、また各発光物質の効率や寿命(劣化)など挙動が異なることから、発光素子のレベルでみたときには、それぞれ赤、緑、青等に発光する別々の素子の集合体で構成されるのが通常であり、そのために各素子をアレイ状に配置しなければならず、作製プロセスが複雑になるという問題もあった。
【0009】
白色発光素子の照明用途への応用や他方式ディズプレイ、例えばLCD(液晶ディスプレイ)等への応用を考えた場合、素子自体が白色に発光することや、作製プロセスが簡単であること、また更なる低消費電力、高発光効率化が必要である。
【0010】
有機エレクトロルミネッセンス素子においては、従来、高効率化のために、有機発光材料の蛍光の量子収率を高めて、量子効率を向上させるアプローチや、発光素子構造を改善して素子の低電圧駆動化を実現するアプローチなどが数多く検討されてきているが、近年、プリンストン大から励起三重項からの燐光発光を用いる有機EL素子が報告がされて(M.A.Baldo et al.,nature、395巻、151〜154頁(1998年))、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきている(例えば、M.A.Baldo et al.,nature、403巻、17号、750〜753頁(2000年)、米国特許第6,097,147号など)。
【0011】
従来、ドープされる微量の蛍光体からの発光は、励起一重項からの発光であり、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が1:3であるため発光性励起種の生成確率が25%であることと、光の取り出し効率が約20%であるため、外部取り出し量子効率(ηext)の限界は5%とされているが、励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が100%となるため、これまでの励起一重項からの発光を用いる場合に比べて原理的に発光効率が最大4倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られ照明用にも応用可能であり注目されている。
【0012】
燐光性化合物をドーパントとして用いるときのホストは、燐光性化合物の発光極大波長よりも短波な領域に発光極大波長を有することが必要であることはもちろんであるが、その他にも満たすべき条件があることが分かってきており、The 10th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescence(EL ’00、浜松)では、燐光性化合物についていくつかの報告がなされている。例えば、Ikaiらはホール輸送性の化合物を燐光性化合物のホストとして用いている。又、M.E.Tompsonらは、各種電子輸送性材料を燐光性化合物のホストとして、これらに新規なイリジウム錯体をドープして用いている。更に、Tsutsuiらは、ホールブロック層の導入により高い発光効率を得ている。
【0013】
本発明は、複数のドーパントまたはホスト化合物を用いて有機エレクトロルミネッセンス素子を構成することにより、発光色の白色度や発光輝度に優れ、また発光寿命(色ズレ)等、前記の欠点を改善した白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を得ようとするものである。
【0014】
【特許文献1】
特開2002−164170号公報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高効率、長寿命で、均一な白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を具備してなる照明装置、表示装置または電気器具を提供することを目的とするものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は以下の手段により達成される。
【0017】
1.少なくとも1つの層に前記一般式(A1−1)〜(F1−5)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有し、かつ発光が実質白色であることを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0018】
2.少なくとも1つの層に、前記一般式(C2−2)または(C2−3)で表される構造単位を有するポリシランを含有し、かつ発光が実質白色であることを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0019】
3.少なくとも1つの層に、分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が、0以上0.05以下である蛍光性化合物を含有し、かつ発光が実質白色であることを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0020】
4.少なくとも1つの層に、蛍光極大波長が415nm以下、分子量が500〜2000、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である蛍光性化合物を含有し、かつ発光が実質白色であることを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0021】
5.前記、一般式(A1−1)〜(A1−6)、一般式(A2−1)〜(A2−7)、一般式(B1−1)、一般式(B1−6)、一般式(B1−11)、一般式(B1−13)、一般式(B2−1)〜(B2−8)、一般式(B3−1)〜(B3−2)、一般式(B4−1)、一般式(B5−1)〜(B5−3)、一般式(B6−1)〜(B6−2)、一般式(B7−1)、一般式(B8−1)、一般式(B9−1)、一般式(B10−1)、一般式(B11−1)〜(B11−3)、一般式(C1−1−1)、(C1−1−2)、(C1−1−3)、一般式(C1−2−1)、(C1−2−3)、一般式(C1−3)〜(C1−7)、一般式(C1−8−1)、(C1−8−2)、一般式(C2−1)、一般式(C2−4)〜(C2−7)、一般式(C3−1)〜(C3−4)、一般式(C4−1)、一般式(C5−1)〜(C5−2)、一般式(C6−I)〜(C6−V)、一般式(C7−1)〜(C7−4)、一般式(C8−1)〜(C8−6)、一般式(C9−1)、一般式(C10−1)、一般式(C11−1)、一般式(C12−1)、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)、一般式(D3−1)〜(D3−6)、一般式(E1−1)、一般式(E1−5)、一般式(E2−1)及び(E2−5)でそれぞれ表されるる化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を、少なくとも発光層、正孔輸送層、電子輸送層のいずれか1層に含有することを特徴とする前記1に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0022】
6.前記、一般式(A1−1)〜(A1−6)、一般式(A2−1)〜(A2−7)、一般式(B1−1)、一般式(B1−6)、一般式(B1−11)、一般式(B1−13)、一般式(B2−1)〜(B2−8)、一般式(B3−1)、(B3−2)、一般式(B4−1)、一般式(B5−1)〜(B5−3)、一般式(B6−1)、(B6−2)、一般式(B7−1)、一般式(B8−1)、一般式(B9−1)、一般式(B10−1)、一般式(B11−1)〜(B11−3)、一般式(C1−1−1)、(C1−1−2)、(C1−1−3)、一般式(C1−2−1)、(C1−2−3)、一般式(C1−3)〜(C1−7)、一般式(C1−8−1)、(C1−8−2)、一般式(C2−1)、一般式(C2−4)〜(C2−7)、一般式(C3−1)〜(C3−4)、一般式(C4−1)、一般式(C5−1)、(C5−2)、一般式(C6−I)〜(C6−V)、一般式(C7−1)〜(C7−4)、一般式(C8−1)〜(C8−6)、一般式(C9−1)、一般式(C10−1)、一般式(C11−1)、一般式(C12−1)、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)および一般式(D3−1)〜(D3−6)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を、少なくとも発光層、電子輸送層のいずれか1層に含有することを特徴とする前記1または5に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0023】
7.前記、一般式(A1−1)〜(A1−6)、一般式(A2−1)〜(A2−7)、一般式(B1−1)、一般式(B1−6)、一般式(B1−11)、一般式(B1−13)、一般式(B2−1)〜(B2−8)、一般式(B3−1)、(B3−2)、一般式(B4−1)、一般式(B5−1)〜(B5−3)、一般式(B6−1)、(B6−2)、一般式(B7−1)、一般式(B8−1)、一般式(B9−1)、一般式(B10−1)、一般式(B11−1)〜(B11−3)、一般式(C1−1−1)、(C1−1−2)、(C1−1−3)、一般式(C1−2−1)、一般式(C1−2−3)、一般式(C1−3)〜(C1−7)、一般式(C1−8−1)、(C1−8−2)、一般式(C2−1)、一般式(C2−4)〜(C2−7)、一般式(C3−1)〜(C3−4)、一般式(C4−1)、一般式(C5−1)、(C5−2)、一般式(C6−I)〜(C6−V)、一般式(C7−1)〜(C7−4)、一般式(C8−1)〜(C8−6)、一般式(C9−1)、一般式(C10−1)、一般式(C11−1)、一般式(C12−1)、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)、一般式(D3−1)〜(D3−6)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を、少なくとも発光層に含有することを特徴とする前記1、5または6に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0024】
8.前記一般式(C2−2)、(C2−3)で表される構造単位を有するポリシラン、前記分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が、0以上0.05以下である蛍光性化合物、または、蛍光極大波長が415nm以下、分子量が500〜2000、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である蛍光性化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を、少なくとも発光層、正孔輸送層、電子輸送層のいずれか1層に含有することを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0025】
9.前記一般式(C2−2)または(C2−3)で表される構造単位を有するポリシラン、前記分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が、0以上0.05以下である蛍光性化合物、または、蛍光極大波長が415nm以下、分子量が500〜2000、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である蛍光性化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を、発光層、電子輸送層のいずれか1層に含有することを特徴とする前記8に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0026】
10.前記一般式(C2−2)または(C2−3)で表される構造単位を有するポリシラン、前記分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が、0以上0.05以下である蛍光性化合物、または、蛍光極大波長が415nm以下、分子量が500〜2000、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である蛍光性化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を、発光層に含有することを特徴とする前記8に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0027】
11.前記、一般式(E1−1)、一般式(E1−5)、一般式(E2−1)および一般式(E2−5)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種を正孔輸送層に含有することを特徴とする請求項1に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0028】
12.前記、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)、一般式(D3−1)〜(D3−6)および一般式(F1−1)〜(F1−5)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種を正孔阻止層に含有することを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0029】
13.前記一般式一般式(G1−1)〜(G1−5)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種を燐光性ドーパントとして発光層に含有することを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0030】
14.白色発光が少なくともリン光発光に起因する光成分を含んでいることを特徴とする前記1〜13に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0031】
15.前記1〜14のいずれか1項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を具備してなることを特徴とする照明装置。
【0032】
16.前記1〜14のいずれか1項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を具備してなることを特徴とする表示装置。
【0033】
17.前記1〜14のいずれか1項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子と表示手段を具備してなることを特徴とする表示装置。
【0034】
18.表示手段が液晶表示素子であることを特徴とする前記17に記載の表示装置。
【0035】
19.前記1〜14のいずれか1項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を具備してなることを特徴とする電気器具。
【0036】
以下本発明を詳述する。
【0037】
先ず、本発明において用いられる蛍光性化合物について、以下に説明する。
【0038】
先ず前記一般式(A1−1)〜(A1−6)で表される化合物について説明する。
【0039】
一般式(A1−1)中、X、Xはアリール基または複素環基を表し、R、Rはアリール基、複素環基、脂環式炭化水素の残基またはシクロアルコキシ基を表し、かつ、R、Rのいずれか一方は脂環式炭化水素の残基またはシクロアルコキシ基を表す。また、R、Rは脂環式或いは複素環式の環を形成してもよい。また、X、Xが環を形成しても良い。
【0040】
アリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、フルオレニル基等がある。複素環基としては、ピロリル基、ピロリジニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、トリアゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、フリル基、チエニル基、チアゾリル基、等がある。脂環式炭化水素の残基としては、シクロアルキル基、シクロアルケニル基等の残基があり、脂環式炭化水素の残基として特に好ましくはシクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)である。シクロアルコキシ基としては例えばシクロプロピルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等である。また、R、Rにより形成される脂環式或いは複素環式の環としてはシクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン等の脂環式の環、ジオキサジエン等のヘテロ環式の環があげられる。
【0041】
一般式(A1−2)中、X、Xはアリール基または複素環基を表し、R、Rはアリール基、複素環基、アリールオキシ基、アルキルチオ基またはアリールチオ基を表し、かつ、R、Rのいずれか一方はアリールオキシ基、アルキルチオ基またはアリールチオ基を表す。また、X、Xが環を形成しても良い。
【0042】
アリール基、複素環基としては、一般式(A1−1)においてX、Xについてあげられたものと同様の基を表し、アリールオキシ基、アリールチオ基におけるアリール基も前記アリール基と同様の基を表す。アルキルチオ基としては例えばメチルチオ基等の基を表す。
【0043】
一般式(A1−3)中、X、Xはアリール基または複素環基を表し、R、Rはアリール基、複素環基、ハロゲン原子を表し、かつ、R、Rのいずれか一方はハロゲン原子を表す。また、X、Xが環を形成しても良い。
【0044】
、Xのアリール基、複素環基としては、一般式(A1−1)においてX、Xについてあげられたものと同様の基を表し、ハロゲン原子としてはフッ素、塩素等を表す。特に好ましくはフッ素原子である。
【0045】
一般式(A1−4)中、Ar11はアリーレン基を表し、R11、R12、R13、R14は水素原子または置換基を表し、R15、R16は水素原子又は置換基を表すが、R15、R16の少なくともいずれか一方は脂環式炭化水素の残基を表す。R12とR14、R11とR13、R12またはR14とR16、R11またはR13とR15が脂環式の或いは複素環式の環を形成しても良い。
【0046】
Ar11で表されるアリーレン基としては、例えばフェニレン基、ナフタレン基、アントラセン基、また、ビフェニレン基等の2価の基を表し、R15、R16は水素原子又は置換基を表すが、脂環式炭化水素の残基としてはシクロアルキル基、シクロアルケニル基等の残基があり、脂環式炭化水素の残基として特に好ましくはシクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、アダマンチル基等)である。特にR15、R16の両方が脂環式炭化水素の残基である場合が好ましい。また、R12とR14、R11とR13、R12またはR14とR16、R11またはR13とR15で4員〜7員の脂環式の或いは複素環式の環、例えば、シクロブテン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、フルオレン環等を形成してもよい。
【0047】
一般式(A1−5)中、Ar21はアリーレン基を表し、R21、R22、R23、R24は水素原子または置換基を表し、R25、R26は水素原子又は置換基を表すが、R25、R26の少なくともいずれか一方はアリールオキシ基、アルキルチオ基またはアリールチオ基を表す。R22とR24、R21とR23、R22またはR24とR26、R21またはR23とR25が環を形成しても良い。
【0048】
Ar21は前記Ar11で表される基と同様の基を表す。R25、R26におけるアリールオキシ基、アリールチオ基のアリール基については、一般式(1)においてX、Xについてあげられたものと同様の基を表し、アルキルチオ基についてはメチルチオ、エチルチオ、イソプロピルチオ基等の基を表す。但し、R25、R26の少なくともいずれか一方はアリールオキシ基、アルキルチオ基またはアリールチオ基であり、好ましくはR25、R26の両方がアリールオキシ基、アルキルチオ基またはアリールチオ基である。R22とR24、R21とR23、R22またはR24とR26、R21またはR23とR25とのうち特にR22とR24またはR21とR23は協同してフルオレン環等を形成してもよい。
【0049】
一般式(A1−6)中、Ar31はアリーレン基を表し、R31、R32、R33、R34は水素原子または置換基を表し、R35、R36は水素原子又は置換基を表すが、R35、R36の少なくともいずれか一方はハロゲン原子である。又、R32とR34、R31とR33、R32またはR34とR36、R31またはR33とR35が環を形成しても良い。
【0050】
Ar31は前記Ar11で表される基と同様の基を表し、R35、R36は水素原子又は置換基を表すが、R35、R36のいずれか一方はハロゲン原子であり、好ましくは両方がハロゲン原子である。ハロゲン原子としてはフッ素、塩素等を表す。特に好ましくはフッ素原子である。また、特にR32とR34またはR31とR33は協同してフルオレン環等を形成してもよい。
【0051】
一般式(A1−4)、(A1−5)、(A1−6)において、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R31、R32、R33、R34、R35、R36が置換基を表す場合、それらの置換基の具体例としては、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−t−ブチル基、t−ブチル基、ベンジル基等)、又脂環式炭化水素の残基、例えばシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)及びシクロアルケニル基(例えばシクロヘキセニル基、シクロペンテニル基)等が、更に、アラルキル基(例えばベンジル基、2−フェネチル基等)、アリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、フルオレニル基等)、アルコキシ基(例えばエトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えばフェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ、エチルチオ、イソプロピルチオ基等)、アリールチオ基(例えばフェニルチオ基、ナフチルチオ基、p−トリルチオ基、p−クロロフェニルチオ基)、ヒドロキシル基、アミノ基(ジメチルアミノ基、ジアリールアミノ基)、アルケニル基(例えばアリル基、1−エテニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−オクタデセニル基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)等が挙げられる。これらの基はさらに置換されていてもよく、前記置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、スルホ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、アミノ基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、カルバモイル基、スルファモイル基、ウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基等が挙げられる。
【0052】
以下に、これら一般式で表される具体的化合物例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0053】
【化133】

Figure 2004253298
【0054】
【化134】
Figure 2004253298
【0055】
【化135】
Figure 2004253298
【0056】
【化136】
Figure 2004253298
【0057】
【化137】
Figure 2004253298
【0058】
【化138】
Figure 2004253298
【0059】
【化139】
Figure 2004253298
【0060】
【化140】
Figure 2004253298
【0061】
【化141】
Figure 2004253298
【0062】
【化142】
Figure 2004253298
【0063】
【化143】
Figure 2004253298
【0064】
【化144】
Figure 2004253298
【0065】
【化145】
Figure 2004253298
【0066】
【化146】
Figure 2004253298
【0067】
【化147】
Figure 2004253298
【0068】
【化148】
Figure 2004253298
【0069】
【化149】
Figure 2004253298
【0070】
【化150】
Figure 2004253298
【0071】
【化151】
Figure 2004253298
【0072】
【化152】
Figure 2004253298
【0073】
【化153】
Figure 2004253298
【0074】
以下に、これら本発明の化合物の具体的な合成例を示す。
【0075】
合成例〈化合物(A1−1−1)の合成〉
【0076】
【化154】
Figure 2004253298
【0077】
反応容器を脱気後、窒素雰囲気下で、化合物(A1)10gを脱水テトラヒドロフラン50mlに溶解した。その後、反応液を−5℃〜0℃に保ちながら、シクロヘキシルマグネシウムブロミドをテトラヒドロフラン溶液で化合物(A1)に対して等モルとなる分だけ滴下した。反応液は0℃で1時間攪拌後、室温で30分攪拌した。その後、反応液を水にあけ、酢酸エチルにて抽出した。有機層を5%炭酸ナトリウム水溶液で洗った後、3回水洗し有機層を分離し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルとテトラヒドロフランを減圧留去した。カラムクロマトグラフィーで精製した後、アセトニトリルで再結晶を行い、目的の化合物(A1−1−1)を9.3g(収率75%)得た。
【0078】
NMRおよびマススペクトルにより、目的化合物(A1−1−1)であることを確認した。
【0079】
合成例〈化合物(A1−4−8)の合成〉
【0080】
【化155】
Figure 2004253298
【0081】
反応容器を脱気後、窒素雰囲気下で、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパンニッケル(II)クロリドを0.05gと化合物(B1)5gを脱水テトラヒドロフラン50mlに溶解した。その後、反応液を−5℃〜0℃に保ちながら、シクロヘキシルマグネシウムブロミドをテトラヒドロフラン溶液で化合物(B1)に対して2倍モルとなる分だけ滴下した。反応液は0℃で1時間攪拌後、室温で30分攪拌した。その後、反応液を水あけし、酢酸エチルにて抽出した。有機層を5%炭酸ナトリウム水溶液で洗った後、3回水洗し有機層を分離し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルとテトラヒドロフランを減圧留去した。カラムクロマトグラフィーで精製した後、アセトニトリルで再結晶を行い、化合物(B2)を4.7g(収率65%)得た。
【0082】
脱気後、窒素雰囲気下で、化合物(B2)を4.0g、ベンゾフェノン12.3gを脱水テトラヒドロフラン50mlに溶解した。さらに、四塩化チタンを3.0ml反応液に投入した後、亜鉛のテトラヒドロフラン溶液100mlを懸濁のまま、ゆっくり滴下した。反応液を3時間リフラックスした。その後、3%塩酸水溶液を50ml滴下し、2時間攪拌した後、反応液を水あけし、酢酸エチルにて抽出した。有機層を3回水洗し有機層を分離し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルとテトラヒドロフランを減圧留去した。カラムクロマトグラフィーで精製した後、メタノールで再結晶を行い、化合物(A1−4−8)を4.1g(収率51%)得た。
【0083】
NMRおよびマススペクトルにより、目的化合物(A1−4−8)であることを確認した。
【0084】
合成例〈化合物(A1−6−2)の合成〉
【0085】
【化156】
Figure 2004253298
【0086】
反応容器を脱気後、窒素雰囲気下で、テレフタルアルデヒド10gと亜リン酸ジエチル10gとトリエチルアミン15gを添加し室温で10分攪拌した。析出物をろ過して、ジクロロメタンで洗浄することにより(C1)を24g得た(収率80%)。次いで、脱気後、窒素雰囲気下で(C1)3.2gをジクロロメタン50mlに懸濁溶解した溶液に、室温でジエチルアミノ硫黄トリフルオリド(DAST)5gを添加した。滴下後は、黄色溶液となった。この溶液を20分攪拌後、5%の炭酸水素ナトリウム水溶液を添加し、反応をクエンチした。反応液を水あけし、ジクロロメタンの有機層を抽出した。有機層を2回水洗してから硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去することで(C2)を2.3g得た(収率78%)。更に、(C2)2.0gを窒素雰囲気下で100mlの脱水テトラヒドロフランに溶解し、ドライアイス/アセトンで−78度に冷却した。この反応液に、n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液10mlをゆっくり滴下した。1時間撹拌後、ベンゾフェノンを2.0gを添加し、しばらく撹拌した後、室温にしてさらに3時間攪拌した。その後、溶媒を減圧留去し、酢酸エチルと水を添加し有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを減圧留去し、カラムクロマトグラフィーにより精製して、1.6gの目的物を得た(収率70%)。NMRおよびマススペクトルにより、目的化合物(A1−6−2)であることを確認した。
【0087】
合成例〈化合物(A1−5−2)の合成〉
【0088】
【化157】
Figure 2004253298
【0089】
従来公知の方法で化合物(D1)を合成した。(D1)5.0gを窒素雰囲気下で200mlの脱水テトラヒドロフランに溶解し、ドライアイス/アセトンで−78度に冷却した。この反応液に、n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液25mlをゆっくり滴下した。1時間撹拌後、メチルジスルファニルメタンを3.0g添加し、しばらく撹拌した後、室温にしてさらに3時間攪拌した。その後、溶媒を減圧留去し、酢酸エチルと水を添加し有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製し(D2)を4.6g得た(収率74%)。(D2)を4.0gとベンゾフェノン4.0gを、ジメチルスルホキシド100mlに溶解し、これにカリウムt−ブトキシド2.0gを加え、窒素気流下9時間加熱攪拌した後、一晩放置した。得られた混合物にメタノール100mlを加え、析出した結晶を濾過した。濾過した結晶を水100mlで3回、続いてメタノール100mlで3回洗浄し、カラム精製を行って目的物を2.9gを得た(収率65%)。NMRおよびマススペクトルにより、目的化合物(A1−5−2)であることを確認した。
【0090】
前記一般式(A2−1)で表される化合物について説明する。
【0091】
一般式(A2−1)において、Pはリン原子を表し、R11、R12、R13、R14およびR15は一価の置換基をあらわす。
【0092】
一価の置換基としては、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)、アルキニル基(エチニル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、アミノ基、アルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等)、アリールアミノ基(アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(ピロール基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)等が挙げられる。隣接する置換基同士は環を形成しても良い。
【0093】
好ましくは、R11〜R15のうち、少なくとも3個が芳香族基の時であり、より好ましくは、R11〜R15の全てが芳香族基の時である。芳香族基としては上記アリール基およびヘテロアリール基(ピロール基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル等)が挙げられる。
【0094】
次に、一般式(A2−2)について説明する。Pはリン原子を表し、R21、R22およびR23は一価の置換基をあらわし、Xはカルコゲン原子を表す。
【0095】
一価の置換基としては一般式(A2−1)中のR11〜R15と同様の置換基が挙げられ、カルコゲン原子として好ましくは酸素原子または硫黄原子であり、最も好ましくは、酸素原子である。
【0096】
次に一般式(A2−3)について説明する。式中、Pはリン原子を表し、R31は一価の置換基をあらわし、X31、X32、X33、X34、X35、X36、X37およびX38はそれぞれ窒素原子またはC−R32をあらわす。X31、X32、X33、X34、X35、X36、X37およびX38の複数がC−R32であらわされるとき、それぞれは同じでも異なっていてもよい。R32は一価の置換基をあらわす。
【0097】
一価の置換基としては一般式(A2−1)中のR11〜R15と同様の置換基が挙げられる。好ましくは、一般式(A2−4)で表される時であり、より好ましくは、一般式(A2−4)中のR41が芳香族基である時である。
【0098】
本発明の化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれの層に用いても良いが、固体状態において強い蛍光を持つ化合物であり、電場発光性にも優れており、発光材料として有効に使用できる。また、金属電極からの優れた電子注入性および電子輸送性に非常に優れているため、他の発光材料を用いた素子において、電子輸送材料として使用した場合にも、優れた発光効率を示す。
【0099】
以下に具体的な化合物の例を挙げるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【0100】
【化158】
Figure 2004253298
【0101】
【化159】
Figure 2004253298
【0102】
【化160】
Figure 2004253298
【0103】
【化161】
Figure 2004253298
【0104】
【化162】
Figure 2004253298
【0105】
更に、本発明者等は、リン光発光用の材料について鋭意検討を重ねた結果、分子内にリン原子を有する化合物をリン光発光素子のいずれかの層に含有させて有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した場合に、素子の発光輝度および寿命が改善されることを見出した。
【0106】
本発明に係わる化合物は分子内にリン原子を含有している化合物であり、好ましくは一般式(A2−5)〜A2−(7)および前記の一般式(A2−1)〜(A2−4)に示される化合物である。
【0107】
一般式(A2−5)において、Pはリン原子を表し、R51、R52およびR53は一価の置換基をあらわす。一価の置換基としては一般式(A2−1)中のR11〜R15と同様の置換基が挙げられる。好ましくは、R51、R52およびR53がすべて芳香族基である時である。
【0108】
次に一般式(A2−6)について説明する。Pはリン原子を表し、R61は一価の置換基をあらわし、X61、X62、X63およびX64はそれぞれ窒素原子またはC−R62をあらわす。X61、X62、X63およびX64の複数がC−R62であらわされるとき、それぞれは同じでも異なっていてもよい。R62は一価の置換基をあらわす。一価の置換基としては一般式(A2−1)中のR11〜R15と同様の置換基が挙げられる。好ましくは、一般式(A2−7)で表される時であり、より好ましくは、一般式(A2−7)中のR71が芳香族基である時である。
【0109】
以下に、具体的化合物例を示すが、本発明に係わるリン化合物が、これらに限定されるものではない。
【0110】
【化163】
Figure 2004253298
【0111】
【化164】
Figure 2004253298
【0112】
【化165】
Figure 2004253298
【0113】
【化166】
Figure 2004253298
【0114】
【化167】
Figure 2004253298
【0115】
【化168】
Figure 2004253298
【0116】
【化169】
Figure 2004253298
【0117】
以下に、一般式(B1−1)、一般式(B1−6)、一般式(B1−11)及び一般式(B1−13)で表される化合物について詳しく説明する。
【0118】
一般式(B1−1)において、R〜R各々は、水素原子、置換又は無置換のアルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(シクロプロピル基、シクロヘキシル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)又はハロゲン原子(弗素原子、塩素原子等)のうちいずれか1つの基を表し、Arは2価の芳香族炭化水素基を表し、好ましくは一般式(B1−3)、一般式(B1−4)、一般式(B1−5)のうちいずれか1つの基を表す。
【0119】
【化170】
Figure 2004253298
【0120】
Arは一般式(B1−2)で表されるアリール基を表す。
【0121】
一般式(B1−2)においてRは水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のうちいずれか一つの基を表し、R〜R各々は、水素原子または置換基を表し、置換基は、ハロゲン原子(弗素原子、塩素原子等)、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、シクロアルキル基(シクロペンチル、シクロヘキシル等)、アラルキル基(ベンジル、2−フェネチル等)、アリール基(フェニル、ナフチル、p−トリル、p−クロロフェニル等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)、アリールオキシ基(フェノキシ等)、シアノ基、複素環基(ピロール、ピロリジル、ピラゾリル、イミダゾリル、ピリジル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、ベンゾオキサゾリル等)のうちいずれか1つの基が選ばれ、これらの基は更に置換されてもよい。また、RとR、RとR、RとR、RとRの置換基は互いに結合して環を形成してもよく、ベンゼン環ともに環を形成しても良い。(例えば、下記化171で示す、9−フェナンスリル基、9−フェナントロリル基の如く。)
【0122】
【化171】
Figure 2004253298
【0123】
一般式(B1−3)、一般式(B1−4)、一般式(B1−5)において、R10〜R25各々は、水素原子、置換又は無置換のアルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(シクロプロピル基、シクロヘキシル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、置換又は無置換のアリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、フェナンスリル基、アントリル基等)、ハロゲン原子(弗素原子、塩素原子等)のうちいずれか1つの基を表す。
【0124】
一般式(B1−6)において、R26〜R29各々は、水素原子、置換又は無置換のアルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(シクロプロピル基、シクロヘキシル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)又はハロゲン原子(弗素原子、塩素原子等)のうちいずれか1つの基を表し、Arは2価の芳香族炭化水素基を表し、好ましくは一般式(B1−8)、一般式(B1−9)、一般式(B1−10)のうちいずれか1つの2価のアリーレン基を表す。
【0125】
【化172】
Figure 2004253298
【0126】
Arは一般式(B1−7)で表されるアリール基を表す。
【0127】
一般式(B1−7)においてR34は水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のうちいずれか一つを表し、R30〜R33各々は、水素原子または置換基を表し、置換基としては、ハロゲン原子(弗素原子、塩素原子等)、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、シクロアルキル基(シクロペンチル、シクロヘキシル等)、アラルキル基(ベンジル、2−フェネチル等)、アリール基(フェニル、ナフチル、p−トリル、p−クロロフェニル等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)、アリールオキシ基(フェノキシ等)、シアノ基、複素環基(ピロール、ピロリジル、ピラゾリル、イミダゾリル、ピリジル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、ベンゾオキサゾリル等)のうちいずれか1つの基で、これらの基は更に置換されてもよい。また、R30とR31、R31とR32、R32とR33、R33とR34の置換基は互いに結合して環を形成してもよく、ベンゼン環ともに縮合環を形成しても良い。
【0128】
一般式(B1−8)、一般式(B1−9)、一般式(B1−10)においてR35〜R50各々は、水素原子、置換又は無置換のアルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(シクロプロピル基、シクロヘキシル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、置換又は無置換のアリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、フェナンスリル基、アントリル基等)又はハロゲン原子(弗素原子、塩素原子等)のうちいずれか1つの基を表す。
【0129】
一般式(B1−11)において、R82〜R85各々は、水素原子、置換又は無置換のアルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(シクロプロピル基、シクロヘキシル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、又はハロゲン原子(弗素原子、塩素原子等)のうちいずれか1つの基を表し、Xは一般式(B1−12)で表されるアリール基を表す。一般式(B1−12)において、R86はアルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)、ハロゲン原子(弗素原子、塩素原子等)のうちいずれか1つの置換基を表し、好ましくはメチル基、トリフルオロメチル基、弗素原子を表す。R87〜R89は各々、水素原子、置換又は無置換のアルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(シクロプロピル基、シクロヘキシル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、置換又は無置換のアリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、フェナンスリル基、アントリル基等)又はハロゲン原子(弗素原子、塩素原子等)のうちいずれか1つを表す。Arは芳香族炭化水素基を表し、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、フェナンスリル基、アントリル基等が挙げられ、それらは更に置換基を有していてもよく、それらの置換基のうち隣接する置換基は互いに結合して環を形成していても良い。好ましくは1−ナフチル基、9−フェナンスリル基を表す。
【0130】
一般式(B1−13)において、R90〜R93各々は、水素原子、置換又は無置換のアルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(シクロプロピル基、シクロヘキシル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、又はハロゲン原子(弗素原子、塩素原子等)のうちいずれか1つの基を表し、Xは一般式(14)で表されるアリール基を表す。一般式(B1−14)において、R94はアルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)、ハロゲン原子(弗素原子、塩素原子等)のうちいずれか1つの置換基を表し、好ましくはメチル基、トリフルオロメチル基、弗素原子を表す。R95〜R97は各々、水素原子、置換又は無置換のアルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(シクロプロピル基、シクロヘキシル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、置換又は無置換のアリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、フェナンスリル基、アントリル基等)又はハロゲン原子(弗素原子、塩素原子等)のうちいずれか1つを表す。Arは芳香族炭化水素基を表し、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、フェナンスリル基、アントリル基等が挙げられ、それらは更に置換基を有していてもよく、それらの置換基のうち隣接する置換基は互いに結合して環を形成していても良い。好ましくは1−ナフチル基、9−フェナンスリル基を表す。
【0131】
次に一般式(B1−1)、(B1−6)、(B1−11)及び(B1−13)で表される化合物の代表的な合成例を述べる。
【0132】
[合成例] 化合物B1−(I)−1の合成
【0133】
【化173】
Figure 2004253298
【0134】
4−ブロモビフェニル13.3gを窒素雰囲気下脱水テトラヒドロフラン150mlに溶解し、−78℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン(1.5M/L)溶液を57.1ml滴下し、30分撹拌後、トリメトキシボラン12.8mlのテトラヒドロフラン50ml溶液を滴下した後、反応溶液に酸を加え、pH=2にした。反応溶液を抽出、乾燥、濃縮、再結晶することで化合物(A)を8.62g(収率76%)得た。
【0135】
次に化合物(A)3.44gと1,2−ジブロモベンゼン1.86gをテトラヒドロフラン−水2層系の溶媒中、炭酸カリウム2.18g、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム910mgの存在下、20時間還流することで、化合物B1−(I)−1を1.96g(収率65%)得た。
【0136】
[合成例] 化合物B1−(II)−32の合成
【0137】
【化174】
Figure 2004253298
【0138】
【化175】
Figure 2004253298
【0139】
1−ブロモ−2−メチルナフタレン20.0gを窒素雰囲気下脱水テトラヒドロフラン100mlに溶解し、−78℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン(1.5M/L)溶液を90.5ml滴下し、30分撹拌後、トリメトキシボラン23.2mlのテトラヒドロフラン100ml溶液を滴下した後、反応溶液に酸を加え、pH=2にした。反応溶液を抽出、乾燥、濃縮、再結晶することで化合物(B)を9.41g(収率56%)得た。
【0140】
化合物(B)4.69gと1,4−ジブロモベンゼン11.9gをトルエン60mlとエタノール10mlの混合溶媒に加え、そこにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム300mgと2M/Lの炭酸ナトリウム水溶液25mlを添加し、18時間還流した。その後、抽出、乾燥、カラムクロマトグラフィーで精製、再結晶することで、化合物(C)を6.60g(収率88%)得た。
【0141】
次に化合物(C)6.37gを窒素雰囲気下脱水テトラヒドロフラン50mlに溶解し、−78℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン(1.5M/L)溶液を21.4ml滴下し、30分撹拌後、トリメトキシボラン5.50mlのテトラヒドロフラン20ml溶液を滴下した後、反応溶液に酸を加え、pH=2にした。反応溶液を抽出、乾燥、濃縮、再結晶することで化合物(D)を3.93g(収率70%)得た。
【0142】
化合物(D)3.14gと1,3−ジブロモベンゼン1.28gをテトラヒドロフラン−水2層系の溶媒中、炭酸カリウム3.31g、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム629mgの存在下、20時間還流することで化合物B1−(II)−32を1.50g(収率54%)得た。
【0143】
[合成例] 化合物B1−(II)−39の合成
【0144】
【化176】
Figure 2004253298
【0145】
【化177】
Figure 2004253298
【0146】
トリフェニルホスフィン31.0g、塩化ニッケル7.65g及び金属亜鉛19.3gを窒素雰囲気下脱水ジメチルアセトン100mlに加えて撹拌下加熱し、100度で1−ブロモナフチル61.1gを50mlの脱水ジメチルアセトンに溶かした溶液を滴下した。続いて4時間100度で加熱撹拌し、反応液を中和、抽出、乾燥、濃縮、再結晶することで、化合物(E)を84g(56%)得た。
【0147】
次に化合物(E)70gを塩化メチレン800mlに溶かし、氷冷し、0度で臭素43.9gを塩化メチレン100mlに溶かした溶液を液体クロマトグラフィーで反応追跡しながら滴下した。反応液を洗浄、抽出、乾燥、濃縮、再結晶することで化合物(F)を79.2g(収率86%)得た。
【0148】
化合物(F)50gを窒素雰囲気下脱水テトラヒドロフラン200mlに溶解し、−78℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン(1.5M/L)溶液を100ml滴下し、30分撹拌後、トリメトキシボラン20mlのテトラヒドロフラン30ml溶液を滴下した後、反応溶液に酸を加え、pH=2にした。反応溶液を抽出、乾燥、濃縮、再結晶することで化合物(G)を33.8g(収率76%)得た。
【0149】
化合物(G)4.47gと1,3−ジブロモベンゼン1.61gをテトラヒドロフラン−水2層系の溶媒中、炭酸カリウム4.14g、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム790mgの存在下、20時間還流することで化合物B1−(II)−39を2.31g(収率58%)得た。
【0150】
以下に、本発明における一般式(B1−1)、(B1−6)、(B1−11)及び(B1−13)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0151】
【化178】
Figure 2004253298
【0152】
【化179】
Figure 2004253298
【0153】
【化180】
Figure 2004253298
【0154】
【化181】
Figure 2004253298
【0155】
【化182】
Figure 2004253298
【0156】
【化183】
Figure 2004253298
【0157】
【化184】
Figure 2004253298
【0158】
【化185】
Figure 2004253298
【0159】
【化186】
Figure 2004253298
【0160】
【化187】
Figure 2004253298
【0161】
【化188】
Figure 2004253298
【0162】
【化189】
Figure 2004253298
【0163】
【化190】
Figure 2004253298
【0164】
【化191】
Figure 2004253298
【0165】
【化192】
Figure 2004253298
【0166】
【化193】
Figure 2004253298
【0167】
【化194】
Figure 2004253298
【0168】
【化195】
Figure 2004253298
【0169】
【化196】
Figure 2004253298
【0170】
【化197】
Figure 2004253298
【0171】
【化198】
Figure 2004253298
【0172】
【化199】
Figure 2004253298
【0173】
【化200】
Figure 2004253298
【0174】
【化201】
Figure 2004253298
【0175】
【化202】
Figure 2004253298
【0176】
【化203】
Figure 2004253298
【0177】
【化204】
Figure 2004253298
【0178】
【化205】
Figure 2004253298
【0179】
【化206】
Figure 2004253298
【0180】
【化207】
Figure 2004253298
【0181】
【化208】
Figure 2004253298
【0182】
【化209】
Figure 2004253298
【0183】
【化210】
Figure 2004253298
【0184】
【化211】
Figure 2004253298
【0185】
【化212】
Figure 2004253298
【0186】
【化213】
Figure 2004253298
【0187】
【化214】
Figure 2004253298
【0188】
【化215】
Figure 2004253298
【0189】
【化216】
Figure 2004253298
【0190】
次に、一般式(B2−1)で表される化合物について説明する。
【0191】
前記一般式(B2−1)において、Zで表されるn価の連結基としては、特に制限はないが、好ましくは一般式(B2−2)〜一般式(B2−7)のZ〜Zで表される連結基である。
【0192】
前記一般式(B2−1)において、R〜Rは各々水素原子または置換基を表すが、置換基としては、例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルキルオキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、アミノ基(例えば、ジメチルアミノ基、メチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(例えば、ピロール基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)等が挙げられる。芳香族基としては、上記アリール基およびヘテロアリール基(例えば、ピロール基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル等)が挙げられる。隣接する置換基同士は互いに縮合し環を形成しても良い。
【0193】
前記一般式(B2−2)〜(B2−7)において、R〜Rは各々水素原子または置換基を表すが、その具体例は前記R〜Rと同義である。
【0194】
前記一般式(B2−1)〜(B2−7)において、Arで表される2価のアリーレン基は、任意の芳香族化合物の任意の位置から、水素原子または置換基を2個取り除いた残基のことであり、該アリーレン基は炭化水素で構成されていても、ヘテロ原子を含む複素環であっても、縮合していてもよい。
【0195】
前記一般式(B2−8)において、Arで表されるm価のアリーレン基は、任意の芳香族化合物の任意の位置から、水素原子または置換基をm個取り除いた残基のことであり、該アリーレン基は炭化水素で構成されていても、ヘテロ原子を含む複素環であっても、縮合していてもよい。
【0196】
一般式(B2−1)〜(B2−8)で表される本発明に係る各化合物は、固体状態において強い蛍光を持つ化合物であり、電場発光性にも優れており、発光材料として有効に使用できる。また、金属電極からの優れた電子注入性および電子輸送性が非常に優れているため、他の発光材料又は本発明に係る上記化合物を発光材料として用いた素子において、本発明に係る化合物を電子輸送材料、またはホールブロッカーとして使用した場合、優れた発光効率を示す。
【0197】
以下、一般式(B2−1)〜(B2−8)で表される化合物の具体的な例を以下に列挙するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0198】
【化217】
Figure 2004253298
【0199】
【化218】
Figure 2004253298
【0200】
【化219】
Figure 2004253298
【0201】
【化220】
Figure 2004253298
【0202】
【化221】
Figure 2004253298
【0203】
【化222】
Figure 2004253298
【0204】
本発明に係る上記化合物は、既知の合成方法に従って容易に合成することができるが、以下に示す合成ルートにより、より簡便に合成することができる。
【0205】
【化223】
Figure 2004253298
【0206】
上記反応は、オーガニックレター誌、Vol.3,No.16,p2579〜2581(2001年)に詳細に説明されている。
【0207】
次いで、一般式(B3−1)で表される化合物について説明する。
【0208】
一般式(B3−1)において、Y、Yは、各々炭素原子と共に4員環〜8員環を形成可能な2価基であり、4員環〜8員環の骨格形成に用いられる原子数は、各々独立に0〜6の範囲である。但し、前記原子数が0の場合は、YまたはYで表される2価基は結合手(単に、結合ともいう、ここで、結合手とは単結合または二重結合を表す。)を表す。
【0209】
《2価基》
、Yで各々表される2価基としては、2価の炭化水素基が好ましく、例えば、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、プロピレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等)、アルケニレン基(例えば、ビニレン基、プロペニレン基等)、アルキニレン基(例えば、エチニレン基、3−ペンチニレン基等)が挙げられる。
【0210】
ここで、前記のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基の主鎖を構成する炭素原子は、部分的に酸素原子や硫黄原子に置き換わっていてもよい。
【0211】
一般式(B3−1)において、炭素原子と共に各々5員環〜8員環を形成する、Z、Zで各々表される原子群とは、前記5員環〜前記8員環の骨格形成に用いられる原子数の総和が、各々4〜7のものであり、かつ、前記主鎖は、各々少なくとも1つの芳香族環と縮合環を形成していることが特徴である。
【0212】
《5員環〜8員環》
一般式(B3−1)において、Z、Zが各々炭素原子と共に形成する5員環〜8員環としては、シクロペンタジエン環、1.4−ジヒドロピリジン環、γ−チオピラン環、γ−ピラン環、シクロヘキサジエン環、シクロヘプタジエン環、シクロオクタジエン環等が挙げられるが、中でも好ましく用いられるのは、シクロペンタジエン環、1.4−ジヒドロピリジン環、γ−チオピラン環、γ−ピラン環等である。
【0213】
《縮合環形成している芳香族環》
また、一般式(B3−1)において、Z、Zが各々炭素原子と共に形成する、上記の5員環〜8員環と縮合環を形成する芳香族環としては、芳香族炭素環(例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、p−テルフェニル環、ジフェニルメタン環、トリフェニルメタン環、ビベンジル環、スチルベン環、インデン環、テトラリン環、アントラセン環、フェナントレン環等)や芳香族複素環基例えば、フラン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、1,2,3−オキサジアゾール環、1,2,3−トリアゾール環、1,2,4−トリアゾール環、1,3,4−チアジアゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、s−トリアジン環、ベンゾフラン環、インドール環、ベンゾチオフェン環、ベンズイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、プリン環、キノリン環及びイソキノリン環等等が挙げられる。
【0214】
上記の中でも好ましく用いられる芳香族環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、スチルベン環等が挙げられる。
【0215】
また、一般式(B3−1)において、Z、Zが各々炭素原子と共に形成する、上記の5員環〜8員環と縮合環を形成する芳香族環は、同一でも異なっていてもよい。
【0216】
《芳香族環上の置換基》
また、上記の芳香族環は、更に置換基を有していてよく、前記置換基としては、例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、tert−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、iso−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、iso−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、アミノ基(例えば、ジメチルアミノ基、メチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(例えば、ピロリル基、ピロリジニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)等が挙げられる。芳香族基としては上記アリール基およびヘテロアリール基(ピロール基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル等)が挙げられ、それぞれの置換基は更に、任意の置換基で置換されていてもよい。
【0217】
一般式(B3−2)で表される化合物について説明する。
【0218】
一般式(B3−2)において、Y、Y、Y、Yで各々表される基は、前記一般式(B3−1)において、Y、Yで各々表される基と同義である。更に、一般式(B3−2)において、Z、Zで各々表される基は、前記一般式(B3−1)において、Z、Zで各々表される基と同義である。
【0219】
以下に、前記一般式(B3−1)または(B3−2)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【0220】
【化224】
Figure 2004253298
【0221】
【化225】
Figure 2004253298
【0222】
前記一般式(B3−1)または(B3−2)で表される化合物は、J.Chem.Soc.,Chem.Commun.309−310(1998)、Tetrahedron Lett.3855−3856(2001)等に記載の方法を参照して合成することが出来る。
【0223】
本発明に係わる上記の化合物は、好ましくは、後述する発光層や電子輸送層に含有されることである。
【0224】
前記一般式(B3−1)または(B3−2)で表される化合物は、固体状態において強い蛍光を示す化合物であり、電場発光性にも優れており、有機EL素子の発光材料として有効に使用できる。また、金属電極からの優れた電子注入性および電子輸送性に非常に優れているため、前記一般式(B3−1)または(B3−2)で表される化合物を電子輸送材料(またはホールブロッカー)として使用した場合、有機EL素子は、優れた発光効率を示すことをも本発明者等は併せて見いだした。
【0225】
一般式(B4−1)で表される化合物について説明する。
【0226】
及びRで表される置換基としては、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)、アルキニル基(エチニル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、アミノ基(ジメチルアミノ基、メチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(ピロール基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)等が挙げられる。芳香族基としては上記アリール基及びヘテロアリール基(ピロール基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル等)が挙げられ、それぞれの置換基は更に任意の置換基で置換されていてもよい。また、隣接する置換基同士は互いに縮合し環を形成してもよい。
【0227】
〜Rは水素原子または置換基を表すが、その具体例は前記Rと同義である。RまたはRの少なくとも一方は置換基を表すが、特に好ましい置換基はアルキル基である。
【0228】
Arで表される2価のアリーレン基は、任意の芳香族化合物の任意の位置から、水素原子または置換基を2個取り除いた残基のことであり、アリーレン基は炭化水素で構成されていても、ヘテロ原子を含む複素環であっても、縮合していてもよい。
【0229】
Ar及びArで表されるアリール基としては、芳香族炭化水素環基であっても芳香族複素環基であってもよく、さらに縮合環を形成していてもよい。具体例としては、フェニル基、1−ナフチル基、9−アントリル基、9−フェナンスリル基、2−ピリジル基、4−キノリル基、2−チエニル基等が挙げられる。なお、ArまたはArのいずれか一方が、
【0230】
【化226】
Figure 2004253298
【0231】
で表されることが好ましい。
【0232】
本発明の化合物は、固体状態において強い蛍光を持つ化合物であり、電場発光性にも優れており、発光材料として有効に使用できる。また、金属電極からの優れた電子注入性及び電子輸送性に非常に優れているため、他の発光材料または本発明の化合物を発光材料として用いた素子において、本発明の化合物を電子輸送材料(またはホールブロッカー)として使用した場合優れた発光効率を示す。
【0233】
以下に具体的な化合物の例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0234】
【化227】
Figure 2004253298
【0235】
【化228】
Figure 2004253298
【0236】
【化229】
Figure 2004253298
【0237】
【化230】
Figure 2004253298
【0238】
【化231】
Figure 2004253298
【0239】
【化232】
Figure 2004253298
【0240】
【化233】
Figure 2004253298
【0241】
【化234】
Figure 2004253298
【0242】
【化235】
Figure 2004253298
【0243】
本発明の化合物は、特開2001−93670及びJ.Am.Chem.Soc.120,p.9714(1998)記載の方法に準じて合成することができる。
【0244】
一般式(B5−1)で表される化合物について説明する。
【0245】
式中、R11〜R14は水素原子又は一価の置換基を表し、少なくとも1つは炭素原子、酸素原子、硫黄原子又はケイ素原子を介して結合する置換基を表す。
【0246】
11〜R14で表される一価の置換基としては、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)、アルキニル基(エチニル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、アミノ基、アルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等)、アリールアミノ基(アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(ピロール基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)、シリル基(トリメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、トリフェニルシリル基等)等が挙げられる。
【0247】
それぞれの置換基は更に置換基を有していても良い。又、置換基同士が結合し、環を形成しても良い。
【0248】
一般式(B5−1)において、好ましくはR11、R12、R13及びR14のうち少なくとも1つが炭化水素芳香族基(上記のアリール基)であり、更に好ましくは一般式(B5−2)で表される場合である。
【0249】
一般式(2)においてAr21〜Ar23は芳香族基を表し、R21〜R23は一価の置換基を表す。l、m及びnはそれぞれ0〜4の整数を表す。
【0250】
好ましくはR21〜R23がアルキル基であり、l、m及びnが2〜4の場合であり、更に好ましくはAr21〜Ar23のうち少なくとも1つがチエニル基の時である。尚、l、m、nが2〜4の場合、対応する複数のR21、R22及びR23は同一でも異なっていても良い。
【0251】
又、一般式(B5−1)で表される化合物が一般式(B5−3)で表される特定構造の縮合環であることも好ましい。
【0252】
一般式(B5−3)において、R31は水素原子又は一価の置換基を表し、n3は0〜2を表し、Z3は5員環を形成するのに必要な原子群を表す。
【0253】
Z3で形成される5員環は、更に置換基を有していてもよい。R31で表される一価の置換基としては、R11〜R14と同様のものが挙げられる。n3が2の場合、複数のR31は同一でも異なっていても良い。
【0254】
以下に、具体的化合物例を示すが、これらに限定されるものではない。
【0255】
【化236】
Figure 2004253298
【0256】
【化237】
Figure 2004253298
【0257】
【化238】
Figure 2004253298
【0258】
【化239】
Figure 2004253298
【0259】
【化240】
Figure 2004253298
【0260】
【化241】
Figure 2004253298
【0261】
【化242】
Figure 2004253298
【0262】
【化243】
Figure 2004253298
【0263】
【化244】
Figure 2004253298
【0264】
【化245】
Figure 2004253298
【0265】
【化246】
Figure 2004253298
【0266】
【化247】
Figure 2004253298
【0267】
又、これらの化合物の分子量は600〜2000であることが好ましい。分子量が600〜2000であるとTg(ガラス転移温度)が上昇し、熱安定性が向上し、素子寿命が改善される。より好ましい分子量は800〜2000である。
【0268】
これらの化合物は公知の方法によって製造が可能であるが、例えば特開2001−93670等に記載された方法を用いることができる。
【0269】
前記一般式(B6−1)で表される化合物について説明する。
【0270】
式中、Ar、Ar及びArは6員芳香族基を表し、Ar11、Ar12、Ar13は6員芳香族基又は5員単環芳香族基を表す。Ar、Ar、Ar、Ar11、Ar12及びAr13で表される6員芳香族基は、更に縮合環を形成しても良い。具体的には炭化水素芳香族基(フェニル基、ナフチル基、フェナンスリル基、アントリル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)又は複素芳香族基(ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリル基、トリアジニル基、キナゾキニル基、アクリジニル基等)を表す。
【0271】
Ar11、Ar12、Ar13で表される5員単環芳香族基としては、ピロリル基、チエニル基、フリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基等が挙げられる。Ar、Ar、Ar、Ar11、Ar12及びAr13は更に置換基を有していても良い。
【0272】
一般式(B6−1)で表される化合物は、好ましくはAr、Ar、Ar、Ar11、Ar12及びAr13が全て単環芳香族基であり、更に好ましくはAr、Ar及びArが炭化水素芳香族基であり、Ar11、Ar12、Ar13が6員複素芳香族基である場合、又はAr11、Ar12、Ar13の少なくとも1つがチエニル基である場合である。
【0273】
本発明に用いられるトリアジン誘導体は、更に好ましくは一般式(B6−2)で表される場合である。一般式(B6−2)においてAr21、Ar22及びAr23は、6員芳香族基又は5員単環芳香族基を表し、R、R及びRは一価の置換基を表す。l、m及びnはそれぞれ1〜4の整数を表す。Ar21、Ar22及びAr23で表される6員芳香族基、5員芳香族基としては一般式(B6−1)中のAr11、Ar12、Ar13と同様のものが挙げられる。
【0274】
、R及びRで表される一価の置換基としては、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)、アルキニル基(エチニル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、アミノ基、アルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等)、アリールアミノ基(アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(ピロール基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)等が挙げられる。
【0275】
一般式(B6−2)において、好ましくはR、R及びRがアルキル基であり、l、m及びnが2〜4のときであり、最も好ましくは、R、R及びRがメチル基であり、l、m及びnが4のときである。
【0276】
一般式(B6−2)において、好ましくはAr21、Ar22又はAr23のうち少なくとも1つがチエニル基である。
【0277】
以下に、具体的化合物例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0278】
【化248】
Figure 2004253298
【0279】
【化249】
Figure 2004253298
【0280】
【化250】
Figure 2004253298
【0281】
【化251】
Figure 2004253298
【0282】
【化252】
Figure 2004253298
【0283】
【化253】
Figure 2004253298
【0284】
【化254】
Figure 2004253298
【0285】
【化255】
Figure 2004253298
【0286】
【化256】
Figure 2004253298
【0287】
【化257】
Figure 2004253298
【0288】
【化258】
Figure 2004253298
【0289】
又、これらの化合物の分子量は600〜2000であることが好ましい。分子量が600〜2000であるとTg(ガラス転移温度)が上昇し、熱安定性が向上し、素子寿命が改善される。より好ましい分子量は800〜2000である。
【0290】
これらの化合物は公知の方法によって製造が可能であるが、例えば特開2001−93670等に記載された方法を用いることができる。
【0291】
次いで、本発明に係るカルバゾール誘導体化合物について説明する。
【0292】
本発明に係るカルバゾール誘導体化合物としては、前記一般式(B7−1)で表されるカルバゾール誘導体化合物である。
【0293】
一般式(B7−1)で表される誘導体化合物について説明する。
【0294】
一般式(B7−1)において、R〜R11は水素原子または置換基を表し、そのうち、R〜Rの少なくとも1つは前記一般式(B7−2)で表される部分構造を有する。
【0295】
一般式(B7−1)において、R〜R11で表される置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、ヒドロキシエチル基、トリフルオロメチル基、tert−ブチル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えば、ベンジル基等)、アルコキシアルキル基(例えば、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、プロポキシエチル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルケニル基(例えば、2−プロペニル基、3−ブテニル基、1−メチル−3−プロペニル基、3−ペンテニル基、1−メチル−3−ブテニル基、4−ヘキセニル基、ビニル基、スチリル基等)、アルキニル基(エチニル基、プロパルギル基等)、アルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、iso−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、iso−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アミノ基、アルキルアミノ基(例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等)、アリールアミノ基(アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(例えば、ピリジル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、セレナゾリル基、スルホラニル基、ピペリジニル基、ピラゾリル基、テトラゾリル基、ピロリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、トリフェニルシリル基等)等が挙げられる。
【0296】
上記の置換基は、更にさらに置換基を有していても良い。
【0297】
一般式(B7−2)において、Z、Zは、各々芳香環(芳香族炭素環、芳香族複素環)を形成するのに必要な原子群、R21〜R23は、各々水素原子または置換基を表すが、少なくとも1つは置換基をあらわし、nは0または1を表す。
【0298】
、Zで形成される芳香環の例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナンスレン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、キノリン環等が挙げられ、好ましくはZ、Zが共にベンゼン環の時である。R21〜R23で表される置換基としては、上記一般式(B7−1)において、R〜R11で表される置換基と同義である。
【0299】
一般式(B7−1)において、好ましくはR〜Rで表される置換基のうち少なくとも1つがカルバゾール骨格(カルバゾール母核ともいう)を部分構造として有するときである。一般式(B7−2)において、好ましくは、R21〜R24の少なくとも1つがアルキル基である時であり、より好ましくはnが0であり、R23及びR24が置換基である時、最も好ましいのは、nが1であり、R21〜R24の全てが置換基である時である。
【0300】
ここで、R23及びR24で表される置換基、R21〜R24で表される置換基とは、上記一般式(B7−1)において、R〜R11で表される置換基と同義である。
【0301】
以下に、一般式(B7−1)で表される化合物の具体的を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【0302】
【化259】
Figure 2004253298
【0303】
【化260】
Figure 2004253298
【0304】
【化261】
Figure 2004253298
【0305】
【化262】
Figure 2004253298
【0306】
【化263】
Figure 2004253298
【0307】
【化264】
Figure 2004253298
【0308】
【化265】
Figure 2004253298
【0309】
【化266】
Figure 2004253298
【0310】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の熱安定性を向上させ、且つ、素子寿命伸長の観点から、一般式(B7−1)で表されるカルバゾール誘導体化合物の分子量は600〜2000の範囲であることが好ましく、更に好ましくは、800〜2000の範囲である。
【0311】
本発明に係る一般式(B7−1)で表されるカルバゾール誘導体化合物は公知の方法によって製造が可能であるが、例えば、特開2000−21572号公報等に記載された方法を参照して合成することが出来る。
【0312】
以下、一般式(B8−1)で表されるカルバゾール誘導体について説明する。
【0313】
一般式(B8−1)において、R〜R13は水素原子または一価の置換基を表し、そのうち、R〜Rの少なくとも1つは一般式(B8−1−1)に示す構造を有する。R〜R13で表される一価の置換基としては、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)、アルキニル基(エチニル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、アミノ基、アルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等)、アリールアミノ基(アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(ピロール基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)、シリル基(トリメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、トリフェニルシリル基等)等が挙げられる。それぞれの置換基はさらに置換基を有していても良い。また、置換基同士が結合し、環を形成しても良い。
【0314】
一般式(B8−1−1)において、Z、Zは環を形成するのに必要な原子群、R21〜R24は水素原子または一価の置換基を表し、nは0または1を表し、nが0のとき、R23およびR24の少なくとも1つは一価の置換基を表し、nが1のとき、R21〜R24の少なくとも1つは一価の置換基を表す。R21〜R24で表される一価の置換基としてはR〜R13で表される一価の置換基と同様のものが挙げられる。
【0315】
一般式(B8−1)において、好ましくはR〜Rで表される一価の置換基のうち少なくとも1つがカルバゾール骨格を有するときである。一般式(B8−1−1)において、好ましくは、R21〜R24の少なくとも1つがアルキル基である時であり、より好ましくはnが0であり、R23およびR24が一価の置換基である時、または、nが1であり、R21〜R24のうち少なくとも2つが一価の置換基である時であり、最も好ましいのは、nが1であり、R21〜R24の全てが一価の置換基である時である。
【0316】
以下に、具体的化合物例を示すが、本発明における化合物がこれらに限定されるものではない。
【0317】
【化267】
Figure 2004253298
【0318】
【化268】
Figure 2004253298
【0319】
【化269】
Figure 2004253298
【0320】
【化270】
Figure 2004253298
【0321】
【化271】
Figure 2004253298
【0322】
【化272】
Figure 2004253298
【0323】
【化273】
Figure 2004253298
【0324】
【化274】
Figure 2004253298
【0325】
【化275】
Figure 2004253298
【0326】
【化276】
Figure 2004253298
【0327】
【化277】
Figure 2004253298
【0328】
【化278】
Figure 2004253298
【0329】
【化279】
Figure 2004253298
【0330】
【化280】
Figure 2004253298
【0331】
【化281】
Figure 2004253298
【0332】
【化282】
Figure 2004253298
【0333】
【化283】
Figure 2004253298
【0334】
【化284】
Figure 2004253298
【0335】
【化285】
Figure 2004253298
【0336】
又、これらの化合物の分子量は600〜2000であることが好ましい。分子量が600〜2000であるとTg(ガラス転移温度)が上昇し、熱安定性が向上し、素子寿命が改善される。より好ましい分子量は800〜2000である。
【0337】
次に一般式(B8−1)で表される化合物の代表的な合成例を述べる。
合成例 化合物(B8−2)の合成
【0338】
【化286】
Figure 2004253298
【0339】
窒素雰囲気下、酢酸パラジウム0.33gとトリ−tert−ブチルホスフィン1.4mlを脱水キシレン200mlに加えた。その後、4−ブロモトルエンを25g、カルバゾール25g、ナトリウム−tert−ブトキシド15gを添加し、6時間加熱還流した。その後、抽出処理、乾燥、濃縮、カラム精製することで、化合物(A)を28g得た。(収率75%)
【0340】
【化287】
Figure 2004253298
【0341】
次に塩化メチレン800mlに化合物(A)25gを加え、これに0度で31gの臭素を滴下し、1時間撹拌後抽出処理、乾燥、濃縮、再結晶することで38gの化合物(B)を得た。(収率94%)
【0342】
【化288】
Figure 2004253298
【0343】
化合物(B)30gを窒素雰囲気下脱水テトラヒドロフラン450mlに溶解し、−60℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン(1.5M/L)溶液を58ml滴下し、30分撹拌後、ヨードメタン11mlを滴下した後、室温に戻し、抽出処理、乾燥、濃縮、再結晶することで化合物(C)を20g得た。(収率80%)
【0344】
【化289】
Figure 2004253298
【0345】
化合物(C)20gを窒素雰囲気下脱水テトラヒドロフラン200mlに溶解し、−78℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン(1.5M/L)溶液を48ml滴下し、30分撹拌後、トリメトキシボラン15mlのテトラヒドロフラン25ml溶液を滴下した後、反応溶液に酸を加え、pH=2にした。反応溶液を抽出、乾燥、濃縮して得られた化合物(D)を含む反応生成物を精製せずに次のステップに用いた。
【0346】
【化290】
Figure 2004253298
【0347】
得られた化合物(D)を含む反応生成物と2,5−ジブロモパラキシレン6.85gをテトラヒドロフラン400mlに溶解し、炭酸カリウム15.7gをごく少量の水に溶かした溶液を加え、窒素を15分間吹き込んだ後でテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)を1.8g加え、16時間加熱還流した。反応溶液を抽出処理、乾燥、濃縮、カラム精製、昇華精製を行うことで化合物(B8−2)を4.9g得た。(収率29%)NMR及びマススペクトルにより目的物であることを確認した。その他の化合物も同様な方法或いは公知の方法によって製造が可能である。
【0348】
一般式(B9−1)で表されるカルバゾール誘導体化合物について説明する。
【0349】
一般式(B9−1)において、R〜Rで各々表されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、ヒドロキシエチル基、トリフルオロメチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。
【0350】
一般式(B9−1)において、R〜Rで各々表されるアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等が挙げられる。
【0351】
一般式(B9−1)において、R〜Rで各々表されるアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、iso−プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
【0352】
一般式(B9−1)において、R〜Rで各々表されるアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。
【0353】
一般式(B9−1)において、R〜Rで各々表されるアルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、iso−プロピルキオ基等が挙げられる。
【0354】
一般式(B9−1)において、R〜Rで各々表されるアリールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等が挙げられる。
【0355】
一般式(B9−1)において、R〜Rで各々表されるアルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等が挙げられる。
【0356】
一般式(B9−1)において、R〜Rで各々表されるアリールアミノ基としては、例えば、アニリノ基、ジフェニルアミノ基等が挙げられる。
【0357】
一般式(B9−1)において、R〜Rで各々表される複素環基としては、例えば、ピリジル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、セレナゾリル基、スルホラニル基、ピペリジニル基、ピラゾリル基、テトラゾリル基、ピロリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等が挙げられる。
【0358】
一般式(B9−1)において、R〜Rで各々表されるシリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられる。
【0359】
一般式(B9−1)において、R〜Rで各々表される上記の置換基は、更に置換基を有していても良い。
【0360】
本発明では、請求項2に記載のように、前記一般式(B9−1)で表されるカルバゾール誘導体化合物において、R〜Rで表される基の少なくとも1つの基がアリール基であることが好ましい。
【0361】
更に、本発明では、請求項4に記載のように、前記一般式(B9−1)において、R1〜Rで表される置換基のうち少なくとも1つがカルバゾール骨格(カルバゾール母核ともいう)を部分構造として有することが好ましい。
【0362】
また、本発明では、前記一般式(B9−1)で表されるカルバゾール誘導体化合物において、R〜Rで表される基の少なくとも1つの基が、下記一般式(B9−2)で表される部分構造を有することが好ましい。
【0363】
【化291】
Figure 2004253298
【0364】
ここで、前記一般式(B9−2)で表される部分構造について説明する。
【0365】
一般式(B9−2)において、Z、Zは、各々芳香族炭素環または芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表し、R21〜R24は、各々水素原子または置換基を表すが、少なくとも1つは置換基をあらわし、nは0または1を表す。
【0366】
nが0のとき、R23、R24の少なくとも1つは置換基をあらわし、nが1のとき、R21〜R24の少なくとも1つは置換基を表す。
【0367】
一般式(B9−2)において、Z、Zで各々形成される芳香族炭素環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、インデン環、テトラリン環、アントラセン環、フェナントレン環等が挙げられる。
【0368】
一般式(2)において、Z、Zで各々形成される芳香族複素環としては、フラン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、1,2,3−オキサジアゾール環、1,2,3−トリアゾール環、1,2,4−トリアゾール環、1,3,4−チアジアゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、s−トリアジン環、ベンゾフラン環、インドール環、ベンゾチオフェン環、ベンズイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、プリン環、キノリン環及びイソキノリン環等が挙げられる。
【0369】
本発明では、請求項9に記載のように、上記の中でも、Z、Zが、各々ベンゼン環であることが好ましい。
【0370】
一般式(B9−2)において、R21〜R24で表される置換基としては、例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、ヒドロキシエチル基、トリフルオロメチル基、tert−ブチル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えば、ベンジル基等)、アルコキシアルキル基(例えば、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、プロポキシエチル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルケニル基(例えば、2−プロペニル基、3−ブテニル基、1−メチル−3−プロペニル基、3−ペンテニル基、1−メチル−3−ブテニル基、4−ヘキセニル基、ビニル基、スチリル基等)、アルキニル基(エチニル基、プロパルギル基等)、アルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、iso−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、iso−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アミノ基、アルキルアミノ基(例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等)、アリールアミノ基(アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(例えば、ピリジル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、セレナゾリル基、スルホラニル基、ピペリジニル基、ピラゾリル基、テトラゾリル基、ピロリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、トリフェニルシリル基等)等が挙げられる。上記の置換基は、更にさらに置換基を有していても良い。
【0371】
中でも、一般式(B9−2)において、好ましくは、R21〜R24の少なくとも1つがアルキル基である時であり、より好ましくはnが0であり、R23およびR24が置換基である時、最も好ましいのは、nが1であり、R21〜R24の全てが置換基である時である。
【0372】
ここで、R21〜R24で表される置換基とは、上記一般式(B9−1)において、R〜Rで表される各基と同義である。
【0373】
以下に、一般式(B9−1)で表される化合物の具体的を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【0374】
【化292】
Figure 2004253298
【0375】
【化293】
Figure 2004253298
【0376】
【化294】
Figure 2004253298
【0377】
【化295】
Figure 2004253298
【0378】
【化296】
Figure 2004253298
【0379】
【化297】
Figure 2004253298
【0380】
【化298】
Figure 2004253298
【0381】
【化299】
Figure 2004253298
【0382】
【化300】
Figure 2004253298
【0383】
【化301】
Figure 2004253298
【0384】
【化302】
Figure 2004253298
【0385】
【化303】
Figure 2004253298
【0386】
前記一般式(B9−1)で表されるカルバゾール誘導体化合物の分子量は350〜2000の範囲にあることが好ましく、更に、該素子の熱安定性を向上させ、且つ、素子寿命伸長の観点から、前記カルバゾール誘導体化合物の分子量は600〜2000の範囲であることが好ましく、更に好ましくは、800〜2000の範囲である。
【0387】
本発明に係る一般式(B9−1)で表されるカルバゾール誘導体化合物の、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成するいずれか1層中での含有量としては、50質量%以上であることが好ましく、更に好ましくは、80質量%〜95質量%であり、特に好ましくは、90質量%〜95質量%である。
【0388】
本発明に係る、一般式(B9−1)で表されるカルバゾール誘導体化合物は従来公知の方法によって製造が可能であるが、例えば、下記に示すような合成例1(化合物B9−11の合成)に記載の合成方法を参照して合成出来る。
【0389】
以下、本発明に係る、一般式(1)で表されるカルバゾール誘導体化合物の合成例の一態様を示す。
【0390】
《合成例:化合物B9−11の合成》
【0391】
【化304】
Figure 2004253298
【0392】
(スキーム1):3−ヨード−9−エチルカルバゾールの合成
3−アミノ−9−エチルカルバゾール(50g)をサンドマイヤー反応により3−ヨード−9−エチルカルバゾール(25g)合成した。
【0393】
(スキーム2):反応生成物1の合成
3−ヨード−9−エチルカルバゾール(1.7g)を含むテトラヒドロフラン溶液を−78℃下、n−ブチルリチウムを(3.5ml)滴下、攪拌し、30分後、トリメトキシボランを(1.5ml)滴下し、12時間攪拌した。攪拌後の溶液を抽出、濃縮して反応生成物1を得た。
【0394】
(スキーム3):化合物B9−11の合成
得られた反応生成物1を1,4−ジブロモ−2,5−メチルベンゼン(0.47g)、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム(0.4g)、炭酸カリウム(1.0g)を含むテトラヒドロフラン(300ml)、水(30ml)から構成される混合溶媒に溶解させ、70℃、6時間攪拌した。
【0395】
反応溶液を抽出、乾燥、濃縮、カラム精製、昇華精製を行うことにより、化合物B9−11(1.5g)を得た。
【0396】
化合物B9−11の分子構造は、NMR(核磁気共鳴スペクトル)及びマススペクトルにより目的物であることを確認した。
【0397】
一般式(B10−1)で表される化合物について説明する。
【0398】
一般式(B10−1)において、R〜Rで表される置換基としては、各々、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)を示し、また、隣接する置換基同士は互いに縮合し環を形成しても良い。
【0399】
一般式(B10−1)においてArは縮合芳香族基を表わすが、この場合の縮合芳香族基としては、炭化水素環系芳香族基でも複素環系芳香族基でもよく、例えば、ナフチル基、フェナンスリル基、アントリル基、ピレニル基、キノリル基、カルバゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ピロロピラゾリル基、イミダゾピリジル基、ピラゾロトリアゾリル基等がその代表例として挙げられる。
【0400】
これらの化合物は、固体状態において強い蛍光を持つ化合物であり、電場発光性にも優れており、発光材料として有効に使用できる。また、金属電極からの優れた電子注入性及び電子輸送性に非常に優れているため、他の発光材料、または本発明の化合物を発光材料として用いた素子において、これらの化合物を電子輸送材料(またはホールブロッカー)として使用した場合、優れた発光効率を示す。
【0401】
以下に具体的な化合物の例を挙げるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【0402】
【化305】
Figure 2004253298
【0403】
【化306】
Figure 2004253298
【0404】
【化307】
Figure 2004253298
【0405】
合成例 化合物B10−1(9,10−ジ(トリフェニルシリル)アントラセン)の合成
以下の反応は乾燥窒素ガス雰囲気下で行った。
【0406】
三口フラスコに9,10−ジブロモアントラセン3.36g(10mmol)、テトラメチルエチレンジアミン4.52ml(30mmol)、脱水エーテル32ml、脱水テトラヒドロフラン100mlを入れ、撹拌しながら−55〜−50℃に保った。N−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.6M)15.5ml(25mmol)をシリンジで加えた。濃赤色の反応溶液を同温度で1時間撹拌の後、10mlの脱水テトラヒドロフランに溶かしたトリフェニルクロロシラン8.82g(30mmol)を滴下した。徐々に昇温し、室温でさらに12時間撹拌した。蒸留水を加えて反応を止めた後、蒸留水で洗浄、有機層を無水炭酸カリウムで乾燥し、濾液をロータリーエバポレーターで濃縮、減圧乾燥した。
【0407】
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:クロロホルム=1:2)でRf値約0.25の成分を分離し、ヘキサンで繰り返し再結晶した。
【0408】
収量1.74g(約25%)
H−NMR(CDCl,TMS)δ6.78(d,J=7.01,2H,ArH),6.79(d,J=6.77,2H,ArH),7.24〜7.41(m,12H,PhH),7.63〜7.66(m,18H,PhH),8.04(d,J=7.01,2H,ArH),8.05(d,J=6.77,2H,ArH)
前記一般式(B11−1)で表される化合物について説明する。
【0409】
前記一般式(B11−1)において、RおよびR′で表される置換基としては、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、ピロール基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、チエニル基、カルバゾリル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)、アルキニル基(エチニル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、アミノ基、アルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等)、アリールアミノ基(アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、ニトロ基、非芳香族性複素環基(ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、等)、シリル基(トリメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、トリフェニルシリル基等)等が挙げられる。それぞれの置換基はさらに置換基を有していても良い。
【0410】
この中で好ましいものとしては、アリール基、アルケニル基、アルキニル基が挙げられる。nは0〜4の整数を表し、mは0〜4の整数を表し、nが2以上の整数を表す場合、複数のRは互いに縮合して環を形成してもよく、mが2以上の整数を表す場合、複数のR′は互いに縮合して環を形成してもよい。
【0411】
L1およびL2で表される2価の連結基としてはアルキレン、アルケニレン等の非芳香族系の2価の連結基、或いは、芳香族系の2価の連結基を表す。非芳香族系の2価の連結基、例えばアルキレン、アルケニレン等の基のうち好ましくはアルキレン基であるが、これらは置換されていてもよく、置換基としては前記R、R′等で挙げられた基が挙げられるが、好ましくはメチレン、エチレン等の無置換のアルキレン基である。又、これら非芳香族系の置換基、例えばアルキレン等の基は、骨格となる炭素原子が構成するメチレン或いは置換メチレン等の基が酸素原子、硫黄原子或いは窒素原子等のヘテロ原子で置換されたエーテル、チオエーテル、又イミノ構造を有するものであってもよい。
【0412】
又、芳香族系の2価の置換基としては同様にフェニレン基、ビフェニレン基等のほか、このような芳香族基が、メチレン、エチレン等のアルキレン基、又前記骨格となるメチレン基等がヘテロ原子により置換されたエーテル、チオエーテル基等を含むアルキレン基、或いは酸素原子、硫黄原子、窒素原子等によりそれぞれエーテル結合、チオエーテル結合、イミノ基等を介してそれぞれ複数連結した基であってもよい。
【0413】
前記一般式(B11−1)で示されるシクロファン化合物のうち好ましいものは一般式(B11−2)で表される化合物である。
【0414】
一般式(B11−2)において、R〜Rは水素原子または置換基を表し、置換基としては、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、ピロール基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、チエニル基、カルバゾリル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)、アルキニル基(エチニル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、アミノ基、アルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等)、アリールアミノ基(アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、ニトロ基、非芳香族性複素環基(ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、等)、シリル基(トリメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、トリフェニルシリル基等)等が挙げられる。それぞれの置換基はさらに置換基を有していても良い。又、隣接する例えばR及びR、R及びR、R及びR、R及びR等の基同士は連結して環を形成していてもよい。
【0415】
この中で好ましいものとしては、アリール基、アルケニル基、アルキニル基が挙げられる。
【0416】
〜R16は水素原子または置換基を表すが、置換基としては前記R〜Rで説明したものと同義であるが、好ましくは水素原子である。
【0417】
一般式(B11−3)において、Ra、Rb、RcおよびRdは水素原子または置換基を表すが、該置換基は前記R〜Rで説明したものと同義であり、好ましい置換基も同様である。
【0418】
以下に、一般式(B11−1)、(B11−2)および(B11−3)で表される化合物の具体例を示すが、本発明におけるシクロファン化合物はこれらに限定されるものではない。
【0419】
【化308】
Figure 2004253298
【0420】
【化309】
Figure 2004253298
【0421】
【化310】
Figure 2004253298
【0422】
【化311】
Figure 2004253298
【0423】
【化312】
Figure 2004253298
【0424】
【化313】
Figure 2004253298
【0425】
【化314】
Figure 2004253298
【0426】
【化315】
Figure 2004253298
【0427】
これらのシクロファン化合物は公知の方法で容易に合成でき、一般的には下記に示す合成経路で比較的良好な収率で得ることができる。
【0428】
(合成例)
シクロファンに置換アミノ基を導入する場合
【0429】
【化316】
Figure 2004253298
【0430】
(合成例2)
シクロファンに置換アリール基を導入する場合
【0431】
【化317】
Figure 2004253298
【0432】
以上の合成方法は下記文献にも記載されている一般的なものである。
【0433】
M.Nishiyama et al.,Tetrahedron Lett.39(1998),2367−2370
特許316360号(JP)アリールアミン類の合成法 東ソー 西山ら(出願日97.4.15 優先日96.4.19)
J.F.Hartwig,Angew.Chem.Ind.Ed.37(1998),2046−2067
M.Nishiyama et al.,Tetrahedron Lett.41(2000),481−484
N.Miyaura et al.,Synth.Commun.11(7)(1981)、513−519
又、これらの化合物の分子量は300〜2000であることが好ましい。分子量が300〜2000であるとTg(ガラス転移温度)が上昇し、熱安定性が向上し、素子寿命が改善される。より好ましい分子量は500〜2000である。
【0434】
ただし、こららの化合物を繰り返し単位の一部として含むポリマーであってもよく、その場合は上記好ましい分子量から逸脱しても構わない。
【0435】
次に、一般式(C1−1−1)〜一般式(C1−8−2)に示される化合物について説明する。分子内にオレフィンを含有している化合物を本発明にいてホスト化合物として用いることができるが、好ましくは一般式(C1−1−1)〜一般式(C1−8−2)に示される化合物である。
【0436】
一般式(C1−1−1)中、R、R、R、Rは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、複素環基又はシアノ基を表す。
【0437】
アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−t−ブチル基、t−ブチル基、ベンジル基等がある。
【0438】
アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等がある。
【0439】
アリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等がある。
【0440】
複素環基としては、ピロリル基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、トリアゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、フリル基、チエニル基、チアゾリル基等がある。
【0441】
これらの基はさらに置換されていてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、スルホ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、アミノ基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、カルバモイル基、スルファモイル基、ウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基等が挙げられる。
【0442】
一般式(C1−1−1)中、R、R、R、Rのうち、少なくとも一つは、アリール基、または、複素環基である。
【0443】
好ましくは、R、R、R、Rのうち、2つがアリール基又はすべてアリール基の時である。
【0444】
一般式(C1−1−2)中、X、Xはアリール基または、複素環基を表し、R、Rはアリール基、複素環基、または、脂環式炭化水素の残基を表し、かつ、R、Rのいずれか一方は脂環式炭化水素の残基を表す。R、Rは脂環式の環を形成してもよい。脂環式炭化水素の残基としては、シクロアルキル基、シクロアルケニル基等の残基がある。脂環式炭化水素の残基として、特に好ましくは、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)である。これらの基は、さらに置換されていても良い。
【0445】
一般式(C1−1−3)中、X、Xはアリール基、または、複素環基を表し、R、Rはアリール基、複素環基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、または、ハロゲン原子を表し、かつ、R、Rのいずれか一方はアリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、または、ハロゲン原子を表す。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等がある。好ましくは、フッ素原子である。
【0446】
一般式(C1−2−1)中、R、R10、R11、R12は、水素原子、または、置換基を表し、R、R10、R11、R12の少なくとも一つの置換基は、下記一般式(C1−2−2)で表される。
【0447】
一般式(C1−2−2)
*−A20−A21−R20
式中、A20、A21は単環の芳香族環、または、複素環を表し、R20は水素原子、または、置換基を表し、*は結合部位を表す。
【0448】
一般式(C1−2−2)、そして(C1−2−3)中、A20、A21、A22、A23、A24、A25及び一般式(5)中、A51、A52、A53、A54は、それぞれ独立に単環の芳香族環または複素環を表す。単環の芳香族環または複素環の具体例としてはベンゼン、フラン、チオフェン、ピロール、オキサゾール、イミダゾール、チアゾール、トリアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン等が挙げられる。
【0449】
21からR24は、水素原子、または、置換基であり、R21からR24で表される置換基としては、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−t−ブチル基、t−ブチル基、ベンジル基等)、シクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えばベンジル基、2−フェネチル基等)、アリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、フルオレニル基等)、アルコキシ基(例えばエトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えばフェノキシ基等)、ヒドロキシル基、アミノ基(ジメチルアミノ基、ジアリールアミノ基)、アルケニル基(例えばアリル基、1−エテニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−オクタデセニル基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)等が挙げられる。これらの基はさらに置換されていてもよく、前記置換基としては、一般式(C1−1−1)で挙げたものが挙げられる。
【0450】
一般式(C1−2−3)において、A22、A23が複素環の場合、ヘテロ原子が2個以上の場合が好ましい。
【0451】
一般式(C1−3)、(C1−4)において、A31、A41、A42は、芳香族環、または、複素環を表す。これらの芳香族環、または、複素環は、単環基、縮合多環基、または、単環もしくは縮合多環を含む芳香族単位が連結した基である。具体的には、ベンゼン、トルエン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、アズレン、フルオレノン、フラン、チオフェン、ピロール、ピリジン、オキサゾール、ピラジン、ピリミジン、オキサジアゾール、トリアゾール、インドール、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、アクリジン、ベンゾチアゾール、フェナントロリン、キナクリドン等の置換もしくは未置換の芳香族環もしくは縮合芳香環の残基、さらには、ビフェニル、ターフェニル、ビナフチル、トリフェニルベンゼン、ジフェニルアントラセン、ルブレン、ビピリジン、ビキノリン、ビチオフェン、等の芳香環構造単位同士が直接連結した残基である。
【0452】
41、A42は、スチリル基、または、置換スチリル基が置換基として導入された場合が最も好ましい。
【0453】
一般式(C1−6)において、A61は芳香族環基、または、複素環基を表す。芳香族環基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナンスリル基、ピレニル基、コロニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、複素環基としては、フルオレニル基、フラニル基、チエニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イミダゾリル基、等が挙げられる。
【0454】
一般式(C1−5)において、A51、A52、A53、A54は単環の芳香族環、または、複素環を表し、R51、R52、R53、R54、R55、R56は水素原子、または、置換基を表す。芳香族環基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナンスリル基、ピレニル基、コロニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、複素環基としては、フルオレニル基、フラニル基、チエニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イミダゾリル基、等が挙げられる。
【0455】
一般式(C1−3)、(C1−4)、(C1−5)、(C1−6)、(C1−7)、(C1−8−1)、(C1−8−2)において、R31〜R36、R41〜R48、R51〜R56、R61〜R63、R71〜R76、R81〜R92は、水素原子、または、置換基を表す。R31〜R36、R41〜R48、R51〜R56、R61〜R63、R71〜R76、R81〜R92が置換基の場合、その具体例としては、一般式(C1−2−1)〜(C1−2−3)の中で挙げたものと同義である。R35、R36が置換基を表す場合、好ましくは、脂環系炭化水素の残基、ハロゲン原子、アルキルチオ基、アリールチオ基、または、アリールオキシ基であり、さらに、好ましくは、フッ素原子である。R41、R42は、水素原子が好ましい。R52、R53が置換基を表す場合、好ましくはフッ素原子である。
【0456】
一般式(C1−8−1)、(C1−8−2)において、X、X、Xは、−O−,−S−,−NRa−を表す。ここで、Raは置換基である。Z、Z、Zは、5員環と共に縮合環を形成するのに必要な原子群である。具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、複素環等が挙げられる。
【0457】
本発明に係わるこれらのホスト化合物は、分子内の部分構造としてトリアリールアミンを含有しても良い。また、素子の寿命に関しては,5配位のアルミニウム錯体を電子輸送層に導入した場合、大きく改善され好ましい。
【0458】
以下に、具体的化合物例を示すが、本発明のホスト化合物が、これらに限定されるものではない。
【0459】
【化318】
Figure 2004253298
【0460】
【化319】
Figure 2004253298
【0461】
【化320】
Figure 2004253298
【0462】
【化321】
Figure 2004253298
【0463】
【化322】
Figure 2004253298
【0464】
【化323】
Figure 2004253298
【0465】
【化324】
Figure 2004253298
【0466】
【化325】
Figure 2004253298
【0467】
【化326】
Figure 2004253298
【0468】
【化327】
Figure 2004253298
【0469】
【化328】
Figure 2004253298
【0470】
【化329】
Figure 2004253298
【0471】
【化330】
Figure 2004253298
【0472】
【化331】
Figure 2004253298
【0473】
【化332】
Figure 2004253298
【0474】
【化333】
Figure 2004253298
【0475】
【化334】
Figure 2004253298
【0476】
【化335】
Figure 2004253298
【0477】
【化336】
Figure 2004253298
【0478】
【化337】
Figure 2004253298
【0479】
【化338】
Figure 2004253298
【0480】
【化339】
Figure 2004253298
【0481】
【化340】
Figure 2004253298
【0482】
【化341】
Figure 2004253298
【0483】
【化342】
Figure 2004253298
【0484】
【化343】
Figure 2004253298
【0485】
【化344】
Figure 2004253298
【0486】
【化345】
Figure 2004253298
【0487】
【化346】
Figure 2004253298
【0488】
【化347】
Figure 2004253298
【0489】
【化348】
Figure 2004253298
【0490】
【化349】
Figure 2004253298
【0491】
【化350】
Figure 2004253298
【0492】
【化351】
Figure 2004253298
【0493】
【化352】
Figure 2004253298
【0494】
これらの化合物は、固体状態において強い蛍光を持つ化合物であり、電場発光性にも優れており、発光材料として有効に使用できる。
【0495】
これらの化合物は、従来既知の方法で合成できる。例えば、登録特許第3086272号や登録特許第3214674号等に詳しい。
【0496】
一般式(C2−1)で表される化合物について説明する。
【0497】
一般式(C2−1)において、R11、R12、R13、R14、X及びYは水素原子または一価の置換基を表し、ZはCR1516、O、S、SiR1718を表す。R15、R16、R17及びR18は水素原子または一価の置換基を表す。
【0498】
11、R12、R13、R14、X、Y、R15、R16、R17、R18の一価の置換基としては、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(ピロール基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)、芳香族基等が挙げられる。芳香族基としては上記アリール基及びヘテロアリール基(ピロール基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基等)が挙げられる。隣接する置換基同士は環を形成してもよい。好ましくは、ZがOまたはSiR1718のときであり、一価の置換基の好ましい例としては、アルキル基または芳香族基である。
【0499】
本発明の化合物は、固体状態において強い蛍光を持つ化合物であり、電場発光性にも優れており、発光材料として有効に使用できる。また、金属電極からの優れた電子注入性及び電子輸送性に非常に優れているため、他の発光材料を用いた有機EL素子に電子輸送材料として使用した場合、優れた発光効率を示す。
【0500】
以下に具体的な化合物の例を挙げるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【0501】
【化353】
Figure 2004253298
【0502】
【化354】
Figure 2004253298
【0503】
【化355】
Figure 2004253298
【0504】
本発明のホスト化合物は分子内にけい素原子を含有する化合物であり、好ましい化合物としては、前記一般式(C2−2)または一般式(C2−3)で表される繰り返し構造単位を有するポリシラン、また前記一般式(C2−4)〜(C2−7)で表される化合物があげられる。
【0505】
前記一般式(C2−2)において、R21及びR22はアルキル基、芳香族基、アルコキシ基またはアリールオキシ基である。R21及びR22で表されるアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等が挙げられ、芳香族基の例としては、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、ピロール基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル等が挙げられる。アルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられ、アリールオキシ基としてはフェノキシ基等が挙げられる。nは3以上の整数を表す。
【0506】
また、前記一般式(C2−3)においてR31は一般式(C2−2)中のR21と同義であり、Ar31はアリーレン基を表す。Ar31で表されるアリーレン基の例としては、例えば1,4−フェニレン、1,5−ナフチレン基が挙げられ、R32、R33はそれぞれ独立に、アルキル基、芳香族基を表す。R32、R33で表されるアルキル基及び芳香族基は、前記R21で表されるアルキル基及び芳香族基と同義である。
【0507】
次に前記一般式(C2−4)で表される化合物について説明する。一般式(C2−4)においてR41、R42、R43及びR44は一価の置換基であり、少なくとも1個は芳香族基を表す。一価の置換基としては、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(ピロール基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)等が挙げられる。芳香族基としては、上記アリール基及びヘテロアリール基(ピロール基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基等)が挙げられる。好ましくは、R41、R42、R43及びR44がすべて芳香族基である時である。一般式(C2−4)において好ましくは全てが芳香族基である時であり、より好ましくはR41、R42、R43及びR44の少なくとも1つが縮合芳香族基であるときである。
【0508】
次に一般式(C2−5)について説明する。R51、R52、X及びYはそれぞれ独立に水素原子または一価の置換基を表す。Z51、Z52はそれぞれ独立に窒素原子またはCR53を表し、R53は水素原子または一価の置換基を表す。一価の置換基の例としてはR41で表される置換基と同様の置換基が挙げられる。隣接する置換基同士は環を形成してもよい。
【0509】
また、一般式(C2−6)においてR61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、X及びYは水素原子または一価の置換基を表し、一価の置換基の例としてはR61で表される置換基と同様の置換基が挙げられる。
【0510】
次に一般式(C2−7)について説明する。R71、R72、R73、R74、X及びYは水素原子または一価の置換基を表す。一価の置換基の例としてはR41で表された置換基と同様の置換基が挙げられる。ZはCR7576、NR77、O、SまたはSiR7879を表す。R75、R76、R77、R78及びR79は水素原子または一価の置換基を表す。一価の置換基の例としてはR41で表される置換基と同様の置換基が挙げられる。好ましくはZがCR7576、OまたはSiR7879である。
【0511】
以下に、具体的化合物例を示すが、本発明の化合物はこれらに限定されるものではない。
【0512】
【化356】
Figure 2004253298
【0513】
【化357】
Figure 2004253298
【0514】
【化358】
Figure 2004253298
【0515】
【化359】
Figure 2004253298
【0516】
【化360】
Figure 2004253298
【0517】
【化361】
Figure 2004253298
【0518】
【化362】
Figure 2004253298
【0519】
【化363】
Figure 2004253298
【0520】
【化364】
Figure 2004253298
【0521】
一般式(C2−7)で表される化合物の例としては、上記化合物C2−7−1〜C2−7−4以外に前記化合物C2−1−1〜C2−1−22が含まれる。
【0522】
以下に、本発明の一般式(C3−1)乃至一般式(C3−4)で表される化合物について詳しく説明する。
【0523】
一般式(C3−1)乃至一般式(C3−4)において、Ar11乃至Ar16、Ar21乃至Ar28、Ar31乃至Ar40、Ar41乃至Ar52は各々置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し、それぞれ異なっていても同一でも良い。芳香族炭化水素基としては、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、4−ビフェニル、3−ビフェニル、9−フェナンスリル基等が挙げられ、芳香族複素環基としてはチオフェニル、キノリル、イソキノリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイミダゾリル基等が挙げられる。
【0524】
置換基としては特に制限はないが、好ましくはアルキル基(メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基等)、アルコキシ基(メトキシ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)、アリール基(フェニル基等)が挙げられ、それぞれ結合して環を形成してもよい。
【0525】
次に本発明の一般式(C3−1)乃至一般式(C3−4)で表される化合物の代表的な合成例を述べる。
【0526】
[合成例] 化合物(C3−13)の合成
【0527】
【化365】
Figure 2004253298
【0528】
9−(ジブロモメチレン)−フルオレン2.90gを窒素雰囲気下脱水テトラヒドロフラン40mlに溶解し、−90℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン(1.5mol/L)溶液を6.33ml滴下し、30分撹拌後、フェニルチオレート銅(I)を1.64g加えた後昇温し、室温で24時間撹拌した後、反応溶液を抽出、乾燥、濃縮し、カラムクロマトグラフィーで精製、再結晶することで化合物(C3−13)を1.00g(収率22%)得た。
【0529】
[合成例] 化合物(C3−14)の合成
【0530】
【化366】
Figure 2004253298
【0531】
1,1−ジブロモ−2,2−ジフェニルエチレン5.00gを窒素雰囲気下脱水テトラヒドロフラン100mlに溶解し、−90℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン(1.5mol/L)溶液を10.8ml滴下し、30分撹拌後、CuI・P(n−butyl)を2.91g加えた後昇温し、室温で24時間撹拌した後、反応溶液を抽出、乾燥、濃縮し、カラムクロマトグラフィーで精製、再結晶することで化合物(C3−14)を3.59g(収率34%)得た。
【0532】
以下に、一般式(C3−1)乃至一般式(C3−4)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0533】
【化367】
Figure 2004253298
【0534】
【化368】
Figure 2004253298
【0535】
【化369】
Figure 2004253298
【0536】
【化370】
Figure 2004253298
【0537】
【化371】
Figure 2004253298
【0538】
【化372】
Figure 2004253298
【0539】
【化373】
Figure 2004253298
【0540】
【化374】
Figure 2004253298
【0541】
以下に、本発明の一般式(C4−1)で表される化合物について詳しく説明する。
【0542】
一般式(C4−1)において、Ar及びArはそれぞれ置換基を有していても良い2価の芳香族炭化水素群又は芳香族複素環群を表し、異なっていても同一でも良い。芳香族炭化水素群としては、1,4−フェニレン、1,4−ナフチレン、1,6−ナフチレン、4,4′−ビフェニレン等が挙げられ、芳香族複素環群としては、5,5′−(2,2′)−ビチオフェニル、5,5′−(2,2′)−ビ(1,3,4)−オキサジアゾリル、4,7−ベンゾチアゾリル、4,7−1H−インドリル、4,7−1H−ベンゾトリアゾリル等挙げられる。置換基としては好ましくはアルキル基(メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基等)、アルコキシ基(メトキシ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)、アリール基(フェニル基等)が挙げられる。
【0543】
〜R12はそれぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基(メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基等)、シクロアルキル基(シクロヘキシル基等)、アルコキシ基(メトキシ基等)又はハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)を表す。
【0544】
次に本発明の一般式(C4−1)で表される化合物の代表的な合成例を述べる。
【0545】
[合成例] 化合物(C4−9)の合成
【0546】
【化375】
Figure 2004253298
【0547】
2−ブロモチオフェン15.0gを窒素雰囲気下脱水テトラヒドロフラン200mlに溶解し、−78℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン(1.5mol/L)溶液を67.5ml滴下し、30分撹拌後、塩化亜鉛15.7gを加えた。さらに30分撹拌後、1,8−ジヨードナフタレン8.74gとテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム200mgを加えた後昇温し、室温で20時間撹拌した後、反応溶液を抽出、乾燥、濃縮し、カラムクロマトグラフィーで精製することで、化合物(A)を3.20g(収率48%)得た。次に化合物(A)3.0gを窒素雰囲気下脱水エーテル100mlに溶解し、0℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン(1.5mol/L)溶液を20.6ml滴下し、30分撹拌した後、塩化銅(II)4.71gを加え、室温まで昇温した。反応溶液を抽出、乾燥、濃縮したのち、再結晶することで化合物(C4−9)を1.05g(収率18%)得た。
【0548】
[合成例] 化合物(C4−3)の合成
【0549】
【化376】
Figure 2004253298
【0550】
【化377】
Figure 2004253298
【0551】
1−ブロモ−4−トリメチルシリルベンゼン22.9gを窒素雰囲気下脱水テトラヒドロフラン300mlに溶解し、−78℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン(1.5mol/L)溶液を80ml滴下し、30分撹拌後、塩化亜鉛17.7gを加えた。30分撹拌後、1,8−ジヨードナフタレン9.50gとテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム3.00gを加えた後昇温し、室温で15時間撹拌した後、反応溶液を抽出、乾燥、濃縮し、カラムクロマトグラフィーで精製することで、化合物(B)を6.37g(収率60%)得た。化合物(B)6.37gを四塩化炭素100mlに溶解し、−20℃で一塩化ヨウ素1.5mlを加え、その後50℃に昇温し、30分撹拌し、反応溶液を抽出、乾燥、濃縮することで、化合物(C)を4.90g(収率74%)得た。次に化合物(C)4.9gを窒素雰囲気下脱水テトラヒドロフラン100mlに溶解し、−78℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン(1.5mol/L)溶液を13.5ml滴下し、30分撹拌後、トリ(n−ブチル)塩化すず12.5mlを加え、室温まで昇温した。反応液を抽出、乾燥、濃縮し、カラムクロマトグラフィーで精製することで、化合物(D)を6.00g(収率76%)得た。化合物(D)6.00gを100mlのテトラヒドロフランに溶解し、硝酸銅三水和物3.72gを加え、室温まで昇温した。一時間撹拌後、反応溶液を抽出、乾燥、濃縮した後、再結晶することで化合物(C4−3)を1.60g(収率41%)得た。
【0552】
以下に、本発明における一般式(C4−1)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0553】
【化378】
Figure 2004253298
【0554】
【化379】
Figure 2004253298
【0555】
以下に、本発明の一般式(C5−1)及び一般式(C5−2)で表される化合物について詳しく説明する。
【0556】
一般式(C5−1)において、S及びSはそれぞれスチリル基を表す。スチリル基は一般式(C5−3)で表される。
【0557】
【化380】
Figure 2004253298
【0558】
式中、Rは置換基を表し、sは0〜4の整数を表し、※は結合部分を表す。複数のS及びSは各々同一でも異なっていてもよい。また、2重結合部分はシス型でもトランス型でもよい。一般式(C5−3)の波線は、一般式(C5−3)が一般式(C5−4)、一般式(C5−5)の両方の場合を表すことを意味する。
【0559】
【化381】
Figure 2004253298
【0560】
また、一般式(C5−1)において、L、Lは2価の連結基を表し、好ましくは以下のような連結基を表し、各々置換基を有していてもよい。(※は結合部位を表す。)
【0561】
【化382】
Figure 2004253298
【0562】
上述の連結基の置換基としては、特に限定はないが、アルキル基(メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基等)、アルコキシ基(メトキシ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)、アリール基(フェニル基等)が挙げられる。
【0563】
一般式(C5−2)において、Ar〜Arは2価のアリーレン基を表し、各々異なっていても同一でもよい。2価のアリーレン基としては、1,2−フェニレン、1,3−フェニレン、1,4−フェニレン、1,4−ナフチレン、2,6−ナフチレン、4,4′−ビフェニレン、3,3′−ビフェニレン、3,6−フェナンスレンが挙げられる。qは0〜6の整数を表す。また一般式(C5−2)の波線は、上述した一般式(C5−3)における波線と同義である。
【0564】
以下に、本発明における一般式(C5−1)及び一般式(C5−2)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0565】
【化383】
Figure 2004253298
【0566】
【化384】
Figure 2004253298
【0567】
【化385】
Figure 2004253298
【0568】
【化386】
Figure 2004253298
【0569】
次に本発明の一般式(C5−1)及び一般式(C5−2)で表される化合物の代表的な合成例を述べる。
【0570】
合成例(化合物(C5−1))
〈化合物(A)の合成〉
3−ブロモベンジルホスホニウム塩5.5gを窒素雰囲気下、DMSO50mlに溶解し、室温で撹拌下、カリウム−t−ブトキシド1.33gを加え、1分間撹拌した後、1,3−ジホルミルベンゼン(イソフタルアルデヒド)657mgを加え、水にあけ、抽出、乾燥、濃縮した。これをカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(A)を770mg(収率36%)得た。
【0571】
〈化合物(B)の合成〉
化合物(A)1.17gを窒素雰囲気下、THF30mlに溶解し、−78℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン溶液3.9mlを滴下し、30分撹拌後、DMF4.4mlを加え、室温まで昇温した。反応溶液を水にあけ、抽出、乾燥、濃縮し、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(B)を888mg(収率:ほぼ定量的)得た。
【0572】
〈化合物(C5−1)の合成〉
亜鉛1.3gとヨウ化第一銅0.13gを減圧下加熱乾燥し、窒素置換した後、脱水ジメトキシエタン30mlを加え、続いて四塩化チタン1.1mlを加えた。反応が穏やかになってから、3時間還流した後氷冷し、0℃で化合物(B)338mgをジメトキシエタン10mlに溶かした溶液を滴下した。滴下終了後、終夜室温で撹拌し、続いて6時間還流した。反応溶液をアルミナカラムに通し、抽出、乾燥、濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(C5−1)を無色粉末として226mg(収率74%)得た。
【0573】
化合物(C5−1)の合成プロセスを次に示す。
【0574】
【化387】
Figure 2004253298
【0575】
合成例(化合物(C5−12))
〈化合物(C)の合成〉
4−ブロモベンジルホスホニウム塩4.2gを窒素雰囲気下、DMSO40mlに溶解し、室温で撹拌下、カリウム−t−ブトキシド1.01gを加え、1分撹拌した後、1,4−ジホルミルベンゼン(パラフタルアルデヒド)502mgを加え、水にあけ、抽出、乾燥、濃縮した。これをカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(C)を490mg(収率30%)得た。
【0576】
〈化合物(D)の合成〉
化合物(C)2.02gを窒素雰囲気下、THF60mlに溶解し、−78℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン溶液6.80mlを滴下し、30分撹拌後、DMF7.6mlを加え、室温まで昇温した。反応溶液を水にあけ、抽出、乾燥、濃縮し、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(D)を1.45g(収率93%)得た。
【0577】
〈化合物(C5−12)の合成〉
亜鉛3.9gとヨウ化第一銅0.39gを減圧下加熱乾燥し、窒素置換した後、脱水ジメトキシエタン45mlと脱水トルエン45mlの混合溶媒を加え、続いて四塩化チタン3.3mlを加えた。反応が穏やかになってから、3時間還流した後氷冷し、0℃で化合物(D)1.01gをジメトキシエタン30mlに溶かした溶液を滴下した。滴下終了後終夜室温で撹拌し、続いて6時間還流した。反応溶液をアルミナカラムに通し、抽出、乾燥、濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(C5−12)を黄色粉末として484mg(収率53%)得た。
【0578】
化合物(C5−12)の合成プロセスを次に示す。
【0579】
【化388】
Figure 2004253298
【0580】
合成例(化合物(C5−20))
〈化合物(E)の合成〉
3−ブロモ−5−t−ブチルベンジルホスホニウム塩2.4gを窒素雰囲気下、DMSO30mlに溶解し、室温で撹拌下、カリウム−t−ブトキシド500mgを加え、1分撹拌した後、1,4−ジホルミルベンゼン(パラフタルアルデヒド)270mgを加え、水にあけ、抽出、乾燥、濃縮した。これをカラムクロマトグラフィーで精製し化合物(E)を1.06g(収率96%)得た。
【0581】
〈化合物(F)の合成〉
化合物(E)1.06gを窒素雰囲気下、THF30mlに溶解し、−78℃でn−ブチルリチウム−ヘキサン溶液2.83mlを滴下し、30分撹拌後、DMF3.2mlを加え、室温まで昇温した。反応溶液を水にあけ、抽出、乾燥、濃縮し、カラムクロマトグラフィーで精製し化合物(F)を823mg(収率95%)得た。
【0582】
〈化合物(C5−20)の合成〉
亜鉛1.3gとヨウ化第一銅0.13gを減圧下加熱乾燥し、窒素置換した後、脱水ジメトキシエタン15mlと脱水トルエン15mlの混合溶媒を加え、続いて四塩化チタン1.1mlを加えた。反応が穏やかになってから、3時間還流した後氷冷し、0℃で化合物(F)414mgをジメトキシエタン10mlに溶かした溶液を滴下した。滴下終了後終夜室温で撹拌し、続いて6時間還流した。反応溶液をアルミナカラムに通し、抽出、乾燥、濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで精製し化合物(C5−20)を無色粉末として197mg(収率51%)得た。
【0583】
化合物(C5−20)の合成プロセスを次に示す。
【0584】
【化389】
Figure 2004253298
【0585】
次いで、本発明において用いられる更に別の蛍光性化合物について説明する。
【0586】
本発明者等は、有機エレクトロルミネッセンスに用いることのできる蛍光性化合物、特にホスト化合物として用いられる蛍光性化合物について鋭意検討を重ねた結果、素子の発光輝度と蛍光性化合物化合物の分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)に、ある対応関係があることを見出しており、その結果、N/Cがある程度小さい値をとる場合に、発光輝度のさらなる向上が認められた。これは、N/Cがある程度大きくなると、ホスト化合物の分子中の窒素原子の何らかの作用により発光輝度に限界が見られるものと推定される。したがって、例えば、燐光性化合物をドーパントに用いた有機EL素子の発光輝度を向上させるには、ホスト化合物のN/Cを小さくすることが有効であることが分かった。
【0587】
本発明において、蛍光性化合物は光励起により2個の電子スピンが反平行の状態である励起一重項からの発光が観測される化合物のことであり、燐光性化合物は光励起により2個の電子スピンが平行の状態である励起三重項からの発光が観測される化合物である。ここで、本発明に記載の燐光性化合物では、前記蛍光性化合物の励起一重項状態、または、励起三重項状態からのエネルギー移動により、室温(15〜30℃)において励起三重項状態が形成されると考えられている。通常、燐光発光は77°Kの低温でしか観測不能と考えられていたが、近年室温で燐光発光を観測できる化合物が見出されてからは、多くの化合物がイリジウム錯体系など重金属錯体系化合物を中心に合成検討されている(例えば、S.Lamansky et al.,J.Am.Chem.Soc.,123巻、4304ページ、2001年)。
【0588】
本発明において、蛍光性化合物の蛍光極大波長は、蛍光性化合物をガラス基板上に100nm蒸着したときの蒸着膜の蛍光スペクトルを測定した時の極大値である。
【0589】
本発明において、蛍光性化合物と燐光性化合物の両方を含有する発光層をもつ有機エレクトロルミネッセンス素子において、分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が0以上0.05以下のホスト化合物を燐光性化合物と併用する場合に、特異的に発光輝度の向上が認められたため、本発明において、燐光性化合物のホストとして組み合わせる蛍光性化合物は、該分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が0以上0.05以下のものであることが好ましい。この理由については余り明確ではないが、前述のように窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)がある程度大きくなると、ホスト化合物の分子中の窒素原子の何らかの作用により発光輝度に限界が見られるためと推定される。
【0590】
また、本発明において、燐光性化合物のホストとして組み合わせる蛍光性化合物が、該分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が0より大きく0.03以下のものであると、特異的に発光寿命が長くなり好ましい。この理由については余り明確ではないが、ある程度以上の発光寿命を有するためには窒素原子を有するホスト化合物をもちいることが好ましいが、窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)がある程度大きくなると窒素原子の何らかの作用により寿命に限界がみられるためと推定される。
【0591】
本発明において、ドーパントとして組み込む燐光性化合物の燐光発光極大波長は、ホストの蛍光性化合物の蛍光極大波長に比べ、より長波であることが必要である。これによりドーパントとして組み込んだ燐光性化合物の励起三重項による発光を利用した有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子を得ることができる。従って、素子を構成した状態において電界発光により得られる発光極大波長は、該ホストとして用いた蛍光性化合物の単独での蛍光極大波長(蛍光性化合物をガラス上に100nm蒸着したときの蒸着膜で蛍光スペクトルを測定した時の極大値)よりも長波である。
【0592】
本発明において、ホスト化合物として用いる蛍光性化合物の蛍光極大波長は350nmから440nmであることが好ましく、更に好ましいのは390nm〜410nmである。
【0593】
又、低分子系の有機材料は、分子量が小さいと熱安定性が劣るため、発光輝度が十分ではない場合がある。本発明に用いる燐光性化合物のホストとなる蛍光性化合物は、熱安定性の観点から分子量が600以上であることが好ましく用いられる。
【0594】
本発明の燐光性化合物は溶液中の燐光量子収率が、25℃において0.001以上である。好ましくは、0.01以上である。さらに好ましくは、0.1以上である。
【0595】
以下に、励起三重項状態の量子収率φの測定手段及びその理論について述べる。
【0596】
励起一重項状態から基底状態へは無輻射遷移と蛍光放出により、それぞれ速度定数、ksn、kで励起エネルギーを失う。この他に、励起三重項状態への遷移が速度定数、kiscで起き失活する。ここで、励起一重項状態の寿命、τは次式で定義される。
【0597】
τ=(ksn+k+kisc−1
また、蛍光の量子収率、φは次式で定義される。
【0598】
φ= k・τ
励起三重項状態から基底状態へは無輻射遷移と燐光放出によりそれぞれ、速度定数、ktn、kで失活する。また、励起三重項状態の寿命、τは次式で定義される。
【0599】
τ=(ktn+k−1
τは10−6〜10−3秒であり、長いものは数秒に及ぶ場合もある。そして、燐光の量子収率、φは励起三重項状態の生成の量子収率、φSTを用いて次のように定義される。
【0600】
φ=φST・k・τ
上記パラメータは、第4版実験化学講座7の分光IIの398ページ(1992年版、丸善)に記載の方法により測定することが出来る。上記パラメータ中、燐光性化合物の溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明においては溶媒としてテトラヒドロフランを用いて測定を行ったものである。
【0601】
本発明における置換基の立体パラメータEsとは、Taftによって定義された置換基定数であり、例えば「薬物の構造活性相関 化学の領域 増刊122号南江堂社刊」に記載されている。特に本発明で言うEs値とは、水素原子を基準としたものであり、すなわちEs(H=0)の値であり、メチル基を基準としたEs(CH=0)と定義したEs値から1.24差し引いた値を示す。その代表的な値を表1に示す。
【0602】
【表1】
Figure 2004253298
【0603】
本発明に用いる蛍光性化合物は、蛍光性化合物分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が0以上0.05以下である化合物をホスト化合物として燐光性化合物と併用することが好ましい。これにより、より発光輝度が高く、発光寿命にも優れた有機EL素子を提供することができるが、別の観点からみると、本発明においては燐光性化合物と組み合わせて用いるホスト化合物として、前記一般式(C6−I)〜(C6−V)で表される化合物を用いることが有用である。
【0604】
以下に、本発明における一般式(C6−I)〜(C6−V)で表される化合物について詳しく説明する。
【0605】
前記一般式(C6−I)において、nは0から3の整数を表し、R及びRは各々、置換基を表し、置換基として好ましくは、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、ハロゲン原子(弗素、塩素等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)が挙げられる。Arは置換基を有していても良い芳香族炭化水素環又は芳香族複素環基を表し、好ましくはナフチル、ビナフチル、キノリル、イソキノリル、ベンゾオキサゾリル、ベンズイミダゾリル等を表す。nが2以上の整数を表すとき、複数のR、Rは同一であっても異なっていてもよい。
【0606】
一般式(C6−II)においてn4、n5及びn6は各々0から7の整数を表す。一つ又は複数のR、R及びRは各々アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ハロゲン、アルコキシ基、アリールオキシ基、複素環基の中から選ばれる置換基を表し、メチル基、ナフチル基が特に好ましい。
【0607】
n4〜n6が2以上の整数を表すとき、複数のR〜Rは同一であっても異なっていてもよい。
【0608】
一般式(C6−III)において、R11〜R16、X〜Xは水素原子又は置換基を表し、それぞれ異なっていても同一でも良い。R11〜R16で表される基としては、好ましくは、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基等)が挙げられる。ただし、R11〜R16のそれぞれの立体パラメータEsR11〜EsR16値の合計値は、EsR11+EsR12+EsR13+EsR14+EsR15+EsR16≦−2.0を満たす。尚、互いに隣接する置換基同士は縮合して環構造を形成していてもよい。X〜Xで表される置換基としてはアルキル基、アリール基、複素環基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基等が好ましく、特にX、X、Xはアリール基又はアミノ基(特にジアリールアミノ基)であることがさらに好ましい。
【0609】
一般式(C6−IV)において、R101〜R128はそれぞれ水素原子、または、置換基を表し、R101〜R104の少なくとも一つは置換基を表す。R101〜R128が置換基を表す場合、その置換として好ましくは、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−t−ブチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えばベンジル基、2−フェネチル基等)、アリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えばフェノキシ基等)、アリールアミノ基(例えば、ジフェニルアミノ基等)等が挙げられる。これらの基はさらに置換されていてもよく、前記置換基としては、ハロゲン原子、水素原子、トリフルオロメチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、ジアルキルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジアリールアミノ基等が挙げられる。
【0610】
一般式(C6−IV)において、R101〜R104の置換基としては、アルキル基が好ましく、中でも、R101〜R104のいずれか2つ、または、4つがメチル基であることがもっとも好ましい。
【0611】
一般式(C6−V)において、R201〜R206はそれぞれ水素原子、または、置換基を表す。R201〜R206が置換基を表す場合、その置換基としては前記R101〜R128の例で挙げられている置換基が好ましい。さらに好ましくは、アリール基、または、置換アリール基であり、最も好ましくはフェニル基または、置換フェニル基である。
【0612】
一般式(C6−I)〜(C6−V)で表される化合物の中でも、分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が0.05以下であることが好ましく、分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が0.03以下であることが最も好ましい。
【0613】
以下に、本発明における一般式(C6−I)〜(C6−V)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【0614】
【化390】
Figure 2004253298
【0615】
【化391】
Figure 2004253298
【0616】
【化392】
Figure 2004253298
【0617】
【化393】
Figure 2004253298
【0618】
【化394】
Figure 2004253298
【0619】
【化395】
Figure 2004253298
【0620】
【化396】
Figure 2004253298
【0621】
【化397】
Figure 2004253298
【0622】
【化398】
Figure 2004253298
【0623】
【化399】
Figure 2004253298
【0624】
【化400】
Figure 2004253298
【0625】
【化401】
Figure 2004253298
【0626】
【化402】
Figure 2004253298
【0627】
【化403】
Figure 2004253298
【0628】
【化404】
Figure 2004253298
【0629】
【化405】
Figure 2004253298
【0630】
【化406】
Figure 2004253298
【0631】
【化407】
Figure 2004253298
【0632】
【化408】
Figure 2004253298
【0633】
【化409】
Figure 2004253298
【0634】
【化410】
Figure 2004253298
【0635】
【化411】
Figure 2004253298
【0636】
【化412】
Figure 2004253298
【0637】
【化413】
Figure 2004253298
【0638】
【化414】
Figure 2004253298
【0639】
【化415】
Figure 2004253298
【0640】
【化416】
Figure 2004253298
【0641】
【化417】
Figure 2004253298
【0642】
【化418】
Figure 2004253298
【0643】
【化419】
Figure 2004253298
【0644】
又、本発明に用いることのできる分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が0以上0.05以下である蛍光性化合物としては、前記一般式(C6−I)〜(C6−V)で表される化合物の他にも以下の様な化合物があげられる。
【0645】
【化420】
Figure 2004253298
【0646】
一般式(C7−1)〜(C7−3)で表される化合物について説明する。式中、Z、Z、Z、Z、Z、Zは各々環を形成するに必要な原子群を表し、Z、Zのいずれか一方、Z、Zのいずれか一方、Z、Zのいずれか一方は、少なくとも置換または無置換の、7〜9員の非共役環であるか、または、このうち、Z、Z、Zは、ヘテロ原子を2個以上有する共役の8員環である。Z、Z、Z、Z、Z、Zに置換基を有する場合、その置換基のσpは、−0.90以上0.50以下である。Z、Z、Z、Z、Z、Zで表される環を形成するに必要な原子群としては、3員以上の環であれば特に限定されるものではなく、炭素原子と水素原子のみで構成された炭化水素環でもよく、またヘテロ原子を含んでいる複素環でも良い。好ましくは5〜12員の環である。また7〜9員の非共役環は、炭素原子と水素原子のみで構成された炭化水素環でもよいし、ヘテロ原子を含んでいる複素環でも良いが、共役の8員環の場合は、ヘテロ原子が必ず2個以上含まれる。また、これらは任意の置換基を複数個それぞれ独立に有していてもよい。
【0647】
また、一般式(C7−1)〜(C7−3)において、Z、Z、Z、Z、Z、Zの両方が、置換または無置換の、7〜9員の非共役の環であるか、または、このうち、Z、Z、Zはヘテロ原子を2個以上有する共役の8員環である場合であってもよい。
【0648】
一般式(C7−1)〜(C7−3)におけるZ、Z、Z、Z、Z、Zは、単環でも縮合環でも良い。縮合環の場合は、複数の置換基が互いに縮合してさらに環を形成している場合であるが、単環であることが好ましい。n1、n2は1以上の整数、n3は0以上の整数である。n1、n2は1の場合が好ましく、n3は0の場合が好ましい。
【0649】
また、前記一般式(C7−1)〜(C7−3)の、Z〜Zが下記一般式(C7−5)〜(C7−10)で表されることが好ましい。
【0650】
【化421】
Figure 2004253298
【0651】
式中、Xは−CRd=または−N=、Yは−NRe−、−C(Rf)−、−O−または−S−である。ただし、Rdはσpが−0.90以上0.50以下の置換基、Re、Rfは水素原子または置換基であり、m1は1〜3の整数、*は結合部位である。
【0652】
前記一般式(C7−5)〜(C7−10)の、Rdはσpが−0.90以上0.30以下の置換基である
前記一般式(C7−5)〜(C7−10)の、Rdはσpが−0.90以上0.00以下の置換基である。
【0653】
前記一般式(C7−5)〜(C7−10)において、m1=1である。
【0654】
前記一般式(C7−1)または(C7−3)におけるZ、Zのうちいずれか一つ、または、Zが下記一般式(C7−11)で表されることが好ましい。
【0655】
【化422】
Figure 2004253298
【0656】
式中、Rcは水素原子または置換基であり、n4は1〜5の整数である。
【0657】
前記一般式(C7−1)または(C7−3)におけるZ、Zのうちいずれか一つ、または、Zは下記一般式(C7−12)で表されることが更に好ましい。
【0658】
【化423】
Figure 2004253298
【0659】
式中、Rc、Rc、Rcは水素原子または置換基であり、n5は1〜4の整数である。
【0660】
一般式(C7−1)〜(C7−3)において、Ra、Ra、Ra、Ra、Ra、Ra、Raはそれぞれ水素原子または置換基を表す。Ra、Ra、Ra、Ra、Ra、Ra、Raは、各々独立して、水素原子または置換基を表すが、Ra〜Raで表される置換基としては、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−t−ブチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えばベンジル基、2−フェネチル基等)、アリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルコキシ基(例えばエトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えばフェノキシ基等)、アミノ基(ジメチルアミノ基、ジアリールアミノ基)、水酸基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)等が挙げられる。これらの基はさらに置換されていてもよく、前記置換基としては、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、ジベンジルアミノ基、ジアリールアミノ基、ジアルキルアミノ基等が挙げられる。
【0661】
Ra〜Raは水素原子が好ましいが、置換基として好ましくは、アルキル基、アリール基である。
【0662】
は−CRa=または−N=、Yは−NRb−または−C(Rc)−である。ただし、Raはσpが−0.90以上0.50以下の置換基、Rb、Rcは水素原子または置換基、mは1〜3の整数、*は結合部位である。
【0663】
Rb、Rc及び一般式(C7−4)におけるRb、Rb、Rb、Rb、Rb、Rbは前記一般式(C7−1)におけるRa、Raと同義である。
一般式(C7−4)におけるAで表される置換または無置換の、7〜9員の非共役環、または、ヘテロ原子を2個以上有する共役の8員環において、Aが置換基を有する場合、その置換基のσpは、−0.90以上、0.50以下であり、好ましくは下記一般式(C7−16)〜(C7−18)で表される。
【0664】
【化424】
Figure 2004253298
【0665】
式中、Xは−CRd=または−N=、Yは−NRe−、−C(Rf−、−O−または−S−である。ただし、Rd、Re、Rfは水素原子または置換基であり、m2は1〜3の整数、*は結合部位である。
【0666】
Rd、Re、Rfが置換基を表す場合、その置換基のσpは、−0.90以上、0.50以下である。一般式(C7−11)、(C7−12)におけるRc、Rc、Rc、Rcは、前記一般式(C7−1)におけるRa、Raと同義である。n4は1〜5の整数であり、n5は1〜4の整数である。
【0667】
本発明において置換基のσp値が−0.9以上0.5以下の置換基の代表例としては、メチル基、エチル基、シクロプロピル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、シクロブチル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、n−ペンチル基、シクロヘキシル基、アミノ基(メチルアミノ基,オクチルアミノ基,アニリノ基,ジブチルアミノ基、アセチルアミノ基)、ウレイド基(例えばエチルウレイド基,オクチルウレイド基等)、ヒドロキシル基、アルキルオキシ基(メトキシ基,エトキシ基,プロポキシ基、ドデシルオキシ基,ベンジルオキシ基)ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子)、ホルミル基、カルバモイル基(例えば、カルバモイル、モルホリノカルバモイル、N−メチルカルバモイル等の各基)、アルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等の各基)、アシル基(例えば、アセチル、ベンゾイル等の各基)等が挙げられる。
【0668】
好ましくは、上記の置換基の中でも−0.9以上0.3以下の置換基であり、更に好ましくは、上記の置換基の中で−0.9以上0.0以下の置換基である。
【0669】
σp値は、Hammett等によって安息香酸エステルの加水分解に及ぼす置換基の電子的効果から求められた置換基定数であり、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー23巻、420−427(1958)、実験化学講座14巻(丸善出版社)、フィジカル・オーガニック・ケミストリー(McGraw Hill Book社:1940),ドラックデザインVII巻(Academic Prees New York:1976)、薬物の構造活性相関(南江堂:1979)、ジャーナル・オブ・メディカルケミストリー(Journal of Medical Chemistry)第20巻、304頁、1977年、記載のC.ハンシュ(C.Hansch)等に詳しく記載されている。
【0670】
また、本発明においては、前記一般式(C7−1)、(C7−2)または(C7−3)で表される化合物と共に、燐光性化合物(ドーパント若しくはゲスト化合物ともいう)或いは、素子となった状態での電界発光によって得られる発光波長が前記一般式(C7−1)、(C7−2)または(C7−3)で表される化合物の蛍光極大波長よりも長波である蛍光性化合物を用いることができる。
【0671】
前記一般式(C7−1)、(C7−2)及び(C7−3)における、Z、Z、Z、Z、Z、Z及びRa、Ra、Ra、Ra、Ra、Ra、Raは前記の定義に加えて、更にσpが−0.90以下0.50以上の置換基をも包含する。具体的には、シアノ基、トリフルオロメチル基、ニトロ基等が挙げられる。
【0672】
以下に、これらの化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【0673】
【化425】
Figure 2004253298
【0674】
【化426】
Figure 2004253298
【0675】
【化427】
Figure 2004253298
【0676】
【化428】
Figure 2004253298
【0677】
【化429】
Figure 2004253298
【0678】
【化430】
Figure 2004253298
【0679】
【化431】
Figure 2004253298
【0680】
【化432】
Figure 2004253298
【0681】
【化433】
Figure 2004253298
【0682】
【化434】
Figure 2004253298
【0683】
本発明の化合物は、固体状態において強い蛍光を持つ化合物であり、電場発光性にも優れており、発光材料として有効に使用できる。
【0684】
以下に本発明の化合物の合成方法を示す。
【0685】
〈合成方法〉
1−ホルミル−1,3,5−シクロヘプタトリエン(1−1)を文献記載の方法(Bull.Chem.Soc.Jpn.の第66巻1号275ページ(1993年))で合成した。
【0686】
ジメチル−p−トリルアミンを従来公知の方法でWittg試薬(1−2)とした。次に、(1−1)0.5gと(1−2)2gを窒素気流下でドライTHF100ml中に溶解し、攪拌しながらカリウム−t−ブトキシド0.5gを加えた。室温で4時間攪拌した後、一晩放置した。得られた混合物に酢酸エチルと水を加え、有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去した。カラム精製を行い、本発明の化合物(C7−A−10)0.5gを得た(収率45%)。
【0687】
【化435】
Figure 2004253298
【0688】
〈合成方法〉
(2−1)5.0gとベンゾフェノン4.6gを、ジメチルスルホキシド100mlに溶解し、これにカリウム−t−ブトキシド2.8gを加え、窒素気流下、室温で4時間攪拌した後、一晩放置した。得られた混合物にメタノール100mlを加え、析出した結晶を濾過した。濾過生成物を水100mlで3回、続いてメタノール100mlで3回洗浄し、カラム精製を行い、本発明の化合物(C7−H−10)を3.0gを得た(収率30%)。
【0689】
【化436】
Figure 2004253298
【0690】
上記の化合物は、NMRスペクトルとマススペクトルで確認を行った。
【0691】
本発明においてホスト化合物等に用いられる別の蛍光性化合物としては、分子内にホウ素原子を含有している化合物であり、好ましくは、前記一般式(C8−1)で表される化合物である。一般式(C8−1)において、Bはホウ素原子を表し、R11、R12およびR13は一価の置換基を表す。但し、R11、R12およびR13の少なくとも1つは芳香族基を表す。R11、R12、R13で表される一価の置換基としては、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(ピロリル基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)等が挙げられる。芳香族基としては上記アリール基およびヘテロアリール基(ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル等)が挙げられる。好ましくは、R11、R12およびR13がすべて芳香族基である時である。
【0692】
次に一般式(C8−2)について説明する。一般式(C8−2)においてBはホウ素原子を表し、Ar21およびAr22は芳香族基を表し、Aは2〜15価の基を表し、nは2〜15を表す。Ar21およびAr22で表される芳香族基は一般式(C8−1)と同様のものが挙げられる。また。Aで表される2〜15価の基とは、好ましくは、単環基、縮合多環基、または、単環もしくは縮合多環を含む芳香族単位が連結した基である、また、これらの環は炭素、酸素、窒素、イオウ原子からなる原子で連結された2〜15価の基でも良い。
【0693】
Aの具体例としては、ベンゼン、トルエン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、アズレン、フルオレノン、フラン、チオフェン、ピロール、ピリジン、オキサゾール、ピラジン、ピリミジン、オキサジアゾール、トリアゾール、インドール、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、アクリジン、ベンゾチアゾール、フェナントロリン、キナクリドン等の置換もしくは未置換の芳香族環もしくは縮合芳香環の残基、さらには、ビフェニル、ターフェニル、ビナフチル、トリフェニルベンゼン、ジフェニルアントラセン、ルブレン、ビピリジン、ビキノリン、ビチオフェン、などの芳香環構造単位同士が直接連結した残基、スチルベン、ジフェニルメタン、ジフェニルエーテル、ベンゾフェノン、ジフェニルスルフィド、トリフェニルアミン等の芳香環構造単位同士が、非芳香環構造単位を介して連結した骨格を有する化合物の残基である。
【0694】
次に、一般式(C8−3)について説明する。一般式(C8−3)において、Bはホウ素原子を表し、Ar31は単環の芳香族環を表し、R31、R32、R33およびR34は一価の置換基を表す。nは1〜5を表す。Ar31で表される単環の芳香族基の具体例としてはベンゼン、フラン、チオフェン、ピロール、オキサゾール、イミダゾール、チアゾール、トリアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン等が挙げられる。また、これらの単環の芳香族基は更に置換されていてもよい。R41、R42、R43およびR44で表される一価の置換基としては一般式(C8−1)と同様のものが挙げられる。
【0695】
一般式(C8−3)の化合物は、好ましくは一般式(C8−4)で表され、Ar41、Ar42、Ar43およびAr44で表される芳香族基は、一般式(C8−2)のAr21と同様のものが挙げられ、R45が一価の置換基の場合の例としては、一般式(C8−1)で例示した置換基と同様のものが挙げられる。
【0696】
次に、一般式(C8−5)について説明する。Bはホウ素原子を表し、Cは炭素原子を表し、A51、A52、A53、A54、A55およびA56は炭素原子または窒素原子を表し、Z51、Z52およびZ53は芳香族環を形成するのに必要な原子群を表し、R51、R52、R53、R54、R55およびR56はそれぞれ独立に水素原子または一価の置換基を表し、R51〜R56のうち、少なくとも4つは置換基を表す。R57、R58およびR59はそれぞれ独立に水素原子または一価の置換基を表し、l3、n3およびm3はそれぞれ独立に0〜7を表す。Z51、Z52およびZ53で形成される芳香族環とは、一般式(C8−2)のAで例示した芳香族環もしくは縮合芳香環が挙げられる。また、R51〜R59で表される一価の置換基の例としては、一般式(C8−1)で例示した置換基と同様のものが挙げられる。
【0697】
好ましくは、R51〜R56が全て一価の置換基である時であり、より好ましくは、R51〜R56がそれぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基またはハロゲン原子である時である。
【0698】
次に一般式(C8−6)について説明する。Ar61、Ar62、Ar63およびAr64は各々独立に置換又は無置換の芳香族基を表し、Q61は芳香族基を表し、n4は1〜5を表す。Ar61、Ar62、Ar63およびAr64で表される芳香族基は、一般式(C8−2)のAr21と同様のものが挙げられ、Q61で表される芳香族基は、一般式(C8−3)のAr31と同様のものが挙げられる。
【0699】
また、ホスト化合物の分子量は600〜2000であることが好ましい。分子量が600〜2000であると、Tg(ガラス転移温度)が上昇し、熱安定性が向上し、素子寿命が改善される。より好ましくは分子量が800〜2000である。
【0700】
以下に、具体的化合物例を示すが、これらに限定されるものではない。
【0701】
【化437】
Figure 2004253298
【0702】
【化438】
Figure 2004253298
【0703】
【化439】
Figure 2004253298
【0704】
【化440】
Figure 2004253298
【0705】
【化441】
Figure 2004253298
【0706】
【化442】
Figure 2004253298
【0707】
【化443】
Figure 2004253298
【0708】
【化444】
Figure 2004253298
【0709】
【化445】
Figure 2004253298
【0710】
【化446】
Figure 2004253298
【0711】
【化447】
Figure 2004253298
【0712】
【化448】
Figure 2004253298
【0713】
【化449】
Figure 2004253298
【0714】
【化450】
Figure 2004253298
【0715】
【化451】
Figure 2004253298
【0716】
これらの化合物は公知の方法によって製造が可能であるが、例えば特開2001−93670等に記載された方法を用いることができる。
【0717】
本発明者等は、また、燐光性のドーパント化合物を含有する発光層と陰極間に形成される少なくとも1層を構成する蛍光性化合物について鋭意検討を重ねた結果、その蛍光極大波長、分子量、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が特定の値をとる場合に、発光輝度及び寿命の向上が得られることを見出した。具体的には、蛍光極大波長が415nm以下で、分子量が500〜2000で、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比が0〜0.9である有機エレクトロルミネッセンス素子は発光輝度が高く寿命が長いことを見出した。
【0718】
また、本発明の効果をより発現するためには、上記化合物の蛍光極大波長は405nm以下が好ましく、分子量は700〜2000が好ましく、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比は0.1〜0.7が好ましい。さらに、発光層のホスト化合物の蛍光極大波長は415nm以下が好ましく、405nm以下がより好ましい。発光層と陽極間に形成される少なくとも1層を構成する化合物の蛍光極大波長は415nm以下が好ましい。
【0719】
本発明においては、陰極と発光層間に少なくとも1層の電子輸送層が形成され、該電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)が、蛍光極大波長が415nm以下で、分子量が500〜2000で、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である電子輸送材料(以下、本発明における電子輸送材料ということがある)である。該電子輸送材料が、複数である場合、陰極側の発光層表面に隣接する電子輸送層が本発明における電子輸送材料から構成されることが好ましい。該電子輸送材料の例を以下に挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0720】
【化452】
Figure 2004253298
【0721】
【化453】
Figure 2004253298
【0722】
【化454】
Figure 2004253298
【0723】
【化455】
Figure 2004253298
【0724】
【化456】
Figure 2004253298
【0725】
【化457】
Figure 2004253298
【0726】
【化458】
Figure 2004253298
【0727】
【化459】
Figure 2004253298
【0728】
本発明に係る一般式(C9−1)で表される化合物(Siとカルバゾール誘導体から構成される化合物)について説明する。
【0729】
一般式(C9−1)の式中、Rは水素または1価の置換基を表す。1価の置換基としては脂肪族炭化水素基、芳香族基、芳香族ヘテロ環基を表し、好ましくは脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはアルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)である。
【0730】
Lは2価の連結基を表し、炭素、ケイ素、窒素、ホウ素、酸素、硫黄、金属、金属イオン等で形成される連結基、縮合多環基、複素単環基または置換フェニル基である。好ましくは、炭素原子、窒素原子、ケイ素原子、ホウ素原子、酸素原子、硫黄原子、縮合多環基、複素単環基または置換フェニル基であり、さらに好ましくは、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)、アルキニル基(エチニル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、アミノ基、アルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等)、アリールアミノ基(アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、縮合多環基(ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾイミダゾール基)、複素単環基(フリル基、チエニル基、ピロール基、ピリミジル基、ピラジン基、トリアジン基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)及び置換フェニル基(トリル基、キシリル基、トリメチルフェニル基、テトラメチルフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基)である。
【0731】
Aは、カルバゾール環の活性部位に置換基を有する下記カルバゾール誘導体残基を表す。
【0732】
【化460】
Figure 2004253298
【0733】
式中、R〜Rのうち1箇所がLと結合され、その残りのR〜Rは水素原子または一価の置換基を表し、カルバゾール環の活性部位RまたはRの少なくとも1つがフェニル基以外の一価の置換基で置換されている。R〜Rで表される一価の置換基としては、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アリール基(置換フェニル基(トリル基、キシリル基、トリメチルフェニル基、テトラメチルフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基)、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)、アルキニル基(エチニル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、アミノ基、アルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等)、アリールアミノ基(アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(ピロール基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)、シリル基(トリメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、トリフェニルシリル基等)等が挙げられる。それぞれの置換基はさらに置換基を有していてもよい。また、置換基同士が結合し、環を形成してもよい。
【0734】
本発明に係る一般式(C9−1)で表される化合物の分子量は350〜3000の範囲であることが好ましい。一般に、高性能な有機EL素子を作製するには真空蒸着法が可能で、かつ均一なアモルファスガラスを形成する材料を用いることが好ましい。化合物の構造によっても異なるが、分子量が350未満ではガラス転移点が低く耐熱性に乏しい有機EL素子しか作製できず、またガラス状態の安定性に欠けるため結晶化しやすいことから安定な有機EL素子が作製できない。一方、分子量が3000を超えると真空蒸発による製膜ができない傾向があり、高性能な有機EL素子を作製する上では問題となる。
【0735】
以下に、具体的化合物例を示すが、本発明における化合物がこれらに限定されるものではない。
【0736】
【化461】
Figure 2004253298
【0737】
【化462】
Figure 2004253298
【0738】
【化463】
Figure 2004253298
【0739】
本発明に係る、一般式(C9−1)で表される化合物は従来公知の方法によって製造が可能である。以下に、例示した化合物C9−A−16について合成経路の一例を示すが、その他の化合物も同様の方法及び下記文献及び公知の合成法によって製造することが可能である。
【0740】
【化464】
Figure 2004253298
【0741】
【化465】
Figure 2004253298
【0742】
Buchanan Tucker,J.Chem.Soc.,1958,2750
Steinhoff Henry,J.Org.Chem.,29,1964,2808
Spialter et al,J.Amer.Chem.Soc.,77,1955,6227
各化合物は、NMR(核磁気共鳴スペクトル)及びマススペクトルにより同定することができる。
【0743】
一般式(C10−1)で表される化合物について説明する。
【0744】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子とは、該素子を構成する少なくとも一つの層に前記一般式(C10−1)で表される化合物を少なくとも一つ含有するが、好ましくは上記の化合物が発光層に含有されることである。
【0745】
特開2000−21572号公報、同2002−8860号公報において、カルバゾール誘導体の分子の真中のビアリール部位に連結基を導入している。ここに記載の化合物から、特定の連結基を残して、その連結基を互いにつないでいるアリール基を省略した分子構造とした場合に、有機EL素子材料としての特性が著しく改善される場合があることが分かった。
【0746】
これらの連結基は非芳香族系の環状連結基である。具体的には、下記一般式(a)〜(g)に記載の基である。
【0747】
【化466】
Figure 2004253298
【0748】
式中、R101〜R110、R111〜R118、R201〜R208、R301〜R308、R401〜R408、R211〜R216、R311〜R316はそれぞれ水素原子または置換基を表す。*は連結部位を表す。
【0749】
このようなカルバゾール誘導体を有機EL素子材料として評価した結果、発光効率、及び発光寿命の改善効果が見られた。これは、カルバゾリル基を非芳香族系の環状連結基で連結させることにより化合物の特性が改善され、安定化効果が大きくなるものと推察している。
【0750】
一般式(C10−1)において、−Aは一般式(C10−2)で表され、同一でも異なっていてもよい。式中、Xは非芳香族系の環状連結基であり、好ましくは一般式(a)〜(g)で表される基を表す。一般式(a)〜(g)において*は連結する部位を表す。nは1〜4の整数であり、好ましくはnは2〜4の整数である。但し、Xが一般式(a)〜(g)で表される基を表すときには、nは2または4である。
【0751】
一般式(C10−2)において、R、Rは各々独立して、水素原子または置換基を表す。R、Rが置換基を表す場合、その置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えば、ベンジル基、2−フェネチル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基、メシチル基等)、アルコキシ基(例えば、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基等)、シアノ基、水酸基、アルケニル基(例えば、ビニル基等)、スチリル基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子等)、複素環基(例えば、ピロリル基、ピリジル基、フリル基、チエニル基等)等が挙げられる。これらの基は更に置換されていてもよい。R、Rが置換基を表す場合、好ましくはアルキル基、アルコキシ基またはアリール基である。
【0752】
na、nbは0〜4の整数である。
【0753】
連結基である一般式(a)〜(g)について説明する。
【0754】
101〜R110、R111〜R118、R201〜R208、R301〜R308、R401〜R408、R211〜R216、R311〜R316は、それぞれ水素原子または置換基を表す。R101〜R110、R111〜R118、R201〜R208、R301〜R308、R401〜R408、R211〜R216、R311〜R316が置換基を表す場合、その置換基はR、Rで述べた置換基と同義である。好ましくはアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基等)等が挙げられる。
【0755】
一般式(a)〜(g)で好ましくは(a)である。
【0756】
これらの化合物は、カルバゾリル基の任意の部分で互いに多量化してもよい。多量化する場合、任意の二価の連結基を介してもよいし、直接結合してもよい。多量化することによって、分子の熱安定性が向上するため、素子特性の向上にさらなる寄与が得られる。二価の連結基として、好ましくは置換または無置換のアリーレン基である。
【0757】
以下に、本発明の化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。カルバゾリル基が2個で、非芳香族系の環状連結基がX11のとき、その構造及びX11の具体例は下記で示される。更に、具体的カルバゾリル基はカルバゾリル基部分のR12〜R26基の組み合わせでC−1〜C−8の如く表される。従って、本発明の化合物の具体例はC−1〜C−8とA−1〜A−15の全ての組み合わせであり、本発明の例示化合物は例示(C−1)(A−3)の如く表される。
【0758】
【化467】
Figure 2004253298
【0759】
【化468】
Figure 2004253298
【0760】
カルバゾリル基が4個で、非芳香族系の環状連結基がX21のとき、その構造及びX21の具体例は下記で示される。更に、具体的カルバゾリル基はカルバゾリル基部分のR31〜R62基の組み合わせでD−1〜D−9の如く表される。従って、本発明の化合物の具体例はD−1〜D−9とB−1〜B−7の全ての組み合わせであり、本発明の例示化合物は例示(D−2)(B−5)の如く表される。
【0761】
【化469】
Figure 2004253298
【0762】
【化470】
Figure 2004253298
【0763】
また、上記組み合わせで表現されない本発明の具体的化合物として、以下が挙げられる。
【0764】
【化471】
Figure 2004253298
【0765】
本発明の化合物の代表的製造例を以下に示す。その他の化合物についても同様の方法により製造することができる。
【0766】
合成例:例示(C−1)(A−9)の合成
1,1′−ジブロモシクロヘキサン2.0g、カルバゾール2.8g及びカリウム−t−ブトキシド1.9gをジメチルホルムアミドに溶解し、9時間加熱還流した。反応終了後、有機層を抽出し、カラム精製を行った。精製後の化合物を酢酸エチルで再結晶し、白色の例示(C−1)(A−9)を得た(収率52%)。NMRスペクトル、マススペクトルにより例示(C−1)(A−9)であることを確認した。
【0767】
合成例:例示(D−1)(B−1)の合成
化合物(B)とカルバゾールを合成例1と同様の方法により反応させ、例示(D−1)(B−1)を得た。NMRスペクトル、マススペクトルにより例示(D−1)(B−1)であることを確認した。
【0768】
合成例:例示1の合成
3−ブロモカルバゾールとカルバゾールと1,1′−ジブロモシクロヘキサンを合成例1と同様の方法により反応させ、化合物(C)を得た。化合物(C)を従来公知の方法により、ボロン酸に変更した(化合物D)。化合物(C)と化合物(D)をテトラヒドロフラン中、塩基の存在下、パラジウム触媒を用いて20時間加熱還流させた。反応終了後、有機層を抽出し、カラム精製を行った。精製後の化合物をトルエンで再結晶させると、白色の例示1を得ることができる。
【0769】
【化472】
Figure 2004253298
【0770】
一般式(C11−1)で表されるカルバゾール誘導体化合物について詳しく説明する。
【0771】
一般式(C11−1)におけるAは、芳香環残基を表し、その例としてはベンゼン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、ピロール、イミダゾール、フラン、チオフェン、アズレン等が挙げられる。さらに、これらの芳香環残基の任意の組み合わせによる縮合芳香環残基であってもよく、こうした縮合芳香環残基の例としてはナフタレン、アントラセン、ジチエノベンゼン、カルバゾール、キノリン等を挙げることができるが、縮合していない単環式の芳香環残基である方がより好ましい。これらの芳香環残基は置換基を有していてもよく、置換基の例としてはアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、(t)ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、プロパルギル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)、複素環基(例えば、ピリジル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、セレナゾリル基、スルホラニル基、ピペリジニル基、ピラゾリル基、テトラゾリル基等)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等)、アルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシル基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基またはアリールスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子等が挙げられる。なおこれらの基は、更に上記の置換基によって置換されていてもよいし、また、それらが互いに縮合して更に環を形成してもよい。
【0772】
一般式(C11−1)においてR〜Rはいずれも水素原子または置換基を表し、これらが同時に水素原子であることはなく、すなわち一般式1のAに結合しているのはカルバゾール誘導体残基である。置換基の例としては前記一般式(C11−1)のAに結合しうる置換基の例と同様であるが、R〜Rについては水素原子、脂肪族基、脂肪族オキシ基、脂肪族チオ基、芳香族基、芳香族オキシ基、芳香族チオ基であることが好ましく、さらにはR、R、R、Rの少なくともいずれかに置換基を有している場合がより好ましい。またR及びRとしては水素原子、ハロゲン原子、フッ化アルキル基のいずれかであることが好ましい。
【0773】
一般式1においてnは自然数を表し、nが2以上である場合には、Aで表される芳香環骨格に複数のカルバゾール誘導体残基が結合することになるが、この場合複数のカルバゾール誘導体残基は同じであっても異なっていてもよい。
【0774】
本発明に係る化合物は、後述する有機EL素子の正孔輸送層、電子輸送層、発光層のいずれに用いることも可能であるが、好ましくは電子輸送層または発光層、特に好ましくは発光層において燐光発光性化合物へエネルギーを移動させて自身は発光することのない、当業に従事する技術者に「ホスト化合物」として知られる材料として用いた場合、量子効率と発光輝度に優れ、特に耐久性について高い性能を示す有機EL素子を作製することができる。本発明に係る化合物が公知の材料に対して優れた特性を示すことができる理由または動作機構については明らかではないが、置換基を有していないカルバゾール残基が有機EL素子としての動作時または保存時、特に動作時において電気的・熱的エネルギーにより分解するためか、または励起状態において好ましからざる化学反応を生じて分解するために、材料としての安定性を損なっているのではないかと推測される。本発明に係る化合物は置換基を有することによって、このような不安定性を減じることができ、これにより耐久性の高い有機EL素子の作製に好適なのではないかと考えられる。
【0775】
以下にZ01〜Z24として、本発明に係る化合物の部分構造をなすカルバゾール誘導体残基の例を示し、これらを部分構造とする本発明に係る化合物の例をC11−1〜C11−63として示した。しかしながら、本発明の態様がこれらZ01〜Z24及びC11−1〜C11−63の構造によって限定されるものではない。
【0776】
【化473】
Figure 2004253298
【0777】
【化474】
Figure 2004253298
【0778】
【化475】
Figure 2004253298
【0779】
【化476】
Figure 2004253298
【0780】
【化477】
Figure 2004253298
【0781】
また、本発明に係る化合物の分子量は600〜2000であることが好ましい。分子量が600〜2000であるとTg(ガラス転移温度)が上昇し、熱安定性が向上し、素子寿命が改善される。より好ましい分子量は800〜2000である。
【0782】
本発明に係る化合物は、Tetrahedron Lett.,39(1998),2367−2370ページ、日本国特許3161360号、Angew.Chem.Int.Ed.,37(1998),2046−2067ページ、Tetrahedron Lett.,41(2000),481−484ページ、Synth.Commun.,11(7),(1981),513−519ページ、及びChem.Rev.,2002,102,1359−1469ページ等に記載の合成反応等、当業に従事する技術者には周知の合成方法によって製造することができる。以下に、例示した化合物C11−1及びC11−21について合成経路の一例を示すが、その他の化合物も同様の方法及び前記文献及び公知の合成法によって製造することが可能である。
【0783】
【化478】
Figure 2004253298
【0784】
本発明に係る一般式(C12−1)で表される化合物(Siとカルバゾール誘導体から構成される化合物)について説明する。
【0785】
一般式(C12−1)の式中、Rは水素原子又は置換基を表す。置換基としては脂肪族炭化水素基、芳香族基、芳香族ヘテロ環基を表し、好ましくは脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはアルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)である。これらのアルキル基は置換基を有してもよい。
【0786】
Lは単なる結合手又は置換基を有さないフェニレン基を表す。
【0787】
Aはカルバゾール残基を表し、Lとの結合部位がカルバゾール骨格のN位である場合は、カルバゾール残基の少なくとも一つ以上の置換箇所に、それぞれ置換基を有してもよいアルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等。ただし、カルバゾール環の2位と7位に置換する場合はt−ブチル基であることはない)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、アルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等)、アリールアミノ基(アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)若しくは複素環基(フリル基、チエニル基、ピロール基、ピリミジル基、ピラジン基、トリアジン基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)又は置換基を有するフェニル基(トリル基、キシリル基、トリメチルフェニル基、テトラメチルフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基等)又はアミノ基が置換されている。また、Lとの結合がカルバゾール骨格のN位以外である場合は、N位にはそれぞれ置換基を有してもよい分岐アルキル基(i−プロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、t−アミル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルキオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、アルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルメチルアミノ基等)、アリールアミノ基(アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)若しくは複素環基(フリル基、チエニル基、ピロール基、ピリミジル基、ピラジン基、トリアジン基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)又は置換基を有するフェニル基(トリル基、キシリル基、トリメチルフェニル基、テトラメチルフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基等)又はアミノ基が置換されている。nは3又は4の整数を表すが、4が好ましい。
【0788】
高性能有機EL素子を作製するためには、一般的に真空蒸着法が可能で、かつ、均一なアモルファスガラスを形成する材料を使用することが望ましい。使用される材料の分子量が350未満であると、ガラス転移温度が低く耐熱性に乏しい素子しか作製できず、また、ガラス状態の安定性に欠けるために結晶化しやすいことから、安定な素子を作製できない等の問題がある。一方、分子量が3000を超えるような高分子量では、真空蒸着による成膜ができない傾向があり、高性能有機ELを作製する上では問題となっている。
【0789】
以下に、具体的化合物例を示すが、本発明における化合物がこれらに限定されるものではない。
【0790】
【化479】
Figure 2004253298
【0791】
【化480】
Figure 2004253298
【0792】
【化481】
Figure 2004253298
【0793】
上記一般式(C12−1)で表される化合物は、有機EL素子を構成する、下記に示すような何れかの層(例えば、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層等)に含有していてもよいが、特に、後述するようにホスト化合物として発光層に含有する場合、または、発光層に隣接する層に含有する場合に、更に、高発光輝度、高発光効率を示し、かつ、耐久性が向上した有機EL素子が提供できることがわかった。
【0794】
本発明に係る一般式(C12−1)で表される化合物の、有機EL素子を構成するいずれか1層中での含有量としては、50質量%以上であることが好ましく、更に好ましくは、80〜95質量%であり、特に好ましくは、90〜95質量%である。
【0795】
本発明に係る、一般式(C12−1)で表される化合物は従来公知の方法によって製造が可能である。以下に、例示した化合物C12−A−1について合成経路の一例を示すが、その他の化合物も同様の方法及び下記文献及び公知の合成法によって製造することが可能である。
【0796】
【化482】
Figure 2004253298
【0797】
Buchanan Tucker,J.Chem.Soc.,1958,2750
Steinhoff Henry,J.Org.Chem.,29,1964,2808
Spialter et al,J.Amer.Chem.Soc.,77,1955,6227
各化合物は、NMR(核磁気共鳴スペクトル)及びマススペクトルにより同定することができる。
【0798】
一般式(D1−1)〜(D1−4)で表される化合物について説明する。
【0799】
一般式(D1−1)において、X11、X12、X13、X14はC−RaまたはNを表し、X11、X12、X13、X14の少なくとも一つはNを表す。一般式(D1−3)において、X31、X32はC−RbまたはNを表し、X31、X32の少なくとも一つはNを表す。
【0800】
一般式(D1−1)〜(D1−4)において、Ra、Rb、R23、R24、R43、R44、R45、R46は各々独立して、水素原子または置換基を表す。R11、R12、R21、R22、R31、R32、R41、R42は置換基を表す。
【0801】
一般式(D1−3)おいて、Zは環を形成するのに必要な原子群を表す。Zで表される環を形成するに必要な原子群としては、3員以上の環であれば特に限定されるものではなく、炭素原子と水素原子のみで構成された炭化水素環でもよく、またヘテロ原子を含んでいる複素環でもよい。好ましくは5〜7員の環である。また、これらは任意の置換基を複数個それぞれ独立に有していてもよい。
【0802】
一般式(D1−1)〜(D1−4)において、Ra、Rb、R23、R24、R43、R44、R45、R46、R11、R12、R21、R22、R31、R32、R41、R42が置換基を表す場合、その置換基としては、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−t−ブチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えばベンジル基、2−フェネチル基等)、アリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルコキシ基(例えばエトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えばフェノキシ基等)、シアノ基、水酸基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)等が挙げられる。これらの基はさらに置換されていてもい。
【0803】
一般式(D1−1)〜(D1−4)において、R11、R12、R21、R22、R31、R32、R41、R42がアルキル基またはアリール基である場合が最も好ましい。
【0804】
次に、一般式(D1−5)〜(D1−8)で表される化合物について説明する。
【0805】
一般式(D1−5)において、Arは芳香族環、Aは非共役の複素環、n1は2〜6の整数を表す。
【0806】
一般式(D1−6)において、Bは非共役の複素環、n2は2〜6の整数を表す。Arで表される芳香族環としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、トリアジン、フラン、チオフェン、ピロール等が挙げられる。A、Bで表される非共役の複素環としては、3員以上の非共役の複素環であれば特に限定されるものではない。好ましくは5〜7員の非共役の複素環であり、最も好ましくは5員の非共役の複素環である。また、これらは任意の置換基を複数個それぞれ独立に有していてもよい。本発明でいうところの非共役の複素環とは、複素環化合物のうち共役の複素環化合物を除いた共役していない複素環化合物を表す。
【0807】
一般式(D1−6)において、n2は2または3であることが好ましい。一般式(6)で表される化合物のうち、Bは一般式(D1−7)または(D1−8)で表されることが好ましい。特に一般式(D1−7)で表されることが好ましい。
【0808】
【化483】
Figure 2004253298
【0809】
式中、X61、X62、X63はC−RcまたはNを表し、X61、X62、X63の少なくとも一つはNを表す。Rcは水素原子または置換基を、R61、R62は置換基を表す。*はベンゼン環との結合部位を表す。
【0810】
【化484】
Figure 2004253298
【0811】
式中、X71、X72、X73はC−RdまたはNを表し、X71、X72、X73の少なくとも一つはNを表す。Rdは水素原子または置換基を、R71、R72は置換基を表す。*はベンゼン環との結合部位を表す。
【0812】
一般式(D1−7)、(D1−8)において、X61、X62、X63はC−RcまたはNを表し、X61、X62、X63の少なくとも一つはNを表す。X71、X72、X73はC−RdまたはNを表し、X71、X72、X73の少なくとも一つはNを表す。Rc、Rdは各々独立して、水素原子または置換基を表す。R61、R62、R71、R72は置換基を表す。*はベンゼン環との結合部位を表す。Rc、Rd、R61、R62、R71、R72が置換基を表す場合の置換基は、一般式(D1−1)〜(D1−4)で示した置換基と同義である。
【0813】
一般式(D1−1)〜(D1−6)で表される化合物の具体例を以下に示す。
【0814】
【化485】
Figure 2004253298
【0815】
【化486】
Figure 2004253298
【0816】
【化487】
Figure 2004253298
【0817】
【化488】
Figure 2004253298
【0818】
【化489】
Figure 2004253298
【0819】
【化490】
Figure 2004253298
【0820】
【化491】
Figure 2004253298
【0821】
【化492】
Figure 2004253298
【0822】
これらの化合物の代表的製造例を以下に示す。その他の化合物についても同様の方法により製造することができる。
【0823】
(合成例) 化合物(D1−2−1)の合成
化合物(2)40gとNaH17gを窒素気流下で、脱水トルエン300mlに溶解し60度に保った。この溶液に、化合物(1)37gを脱水トルエン100mlに溶解したものを滴下し、8時間加熱還流をした。その後、反応液に水を徐々に添加し、濃硫酸で中和した。酢酸エチルとテトラヒドロフランと水で分液後、有機層を抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を減圧留去してから、トルエンで再結晶すると、化合物(3)20gを得た。
【0824】
化合物(3)20gをアセトン250mlに溶解して、炭酸カリウム29g、ヨードメタン30gを加え、1.5日間室温で攪拌した。アセトンを減圧留去後、反応液を中和した。酢酸エチルとテトラヒドロフランと水を添加後、有機層を抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。酢酸エチル:ヘキサンが1:15の溶離液でカラム精製し、化合物(4)9.7gを得た。
【0825】
化合物(4)5gとヒドラジン一水和物0.8gをジクロロエタンに溶解し、7時間加熱還流し、化合物(5)3.5gを得た。
【0826】
化合物(5)3gをテトラヒドロフラン60ml−水5mlからなる2層系の溶媒中、炭酸カリウム、パラジウム触媒の存在下、1.3gのフェニルボロン酸と反応させることで2.0gの化合物(D1−2−1)を得た。NMR(核磁気共鳴スペクトル)及びマススペクトルにより目的物であることを確認した。
【0827】
【化493】
Figure 2004253298
【0828】
一般式(D2−1)〜(D2−3)で表される化合物について説明する。
【0829】
前記一般式(D2−1)〜(D2−3)において、Z〜Zは各々非共役な7員環を形成するに必要な原子群を表す。Z〜Zは各々置換基を有していても良い。X11〜XX14は各々C−Ra又は窒素原子を表す。又、一般式(D2−1)〜(D2−3)において、Ra、R11〜R14は各々独立して、水素原子又は置換基を表す。Ra、R11〜R14が各々置換基を表す場合、その置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−t−ブチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えば、ベンジル基、2−フェネチル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルコキシ基(例えば、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基等)、シアノ基、水酸基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)等が挙げられる。これらの基は、更に置換されていてもよい。
【0830】
前記一般式(D2−3)において、R21、R22は、各々σpが−0.5以上、0.0以下の置換基である。
【0831】
本発明において、置換基のσp値が−0.5以上、0.0以下の置換基の代表例としては、メチル基、エチル基、シクロプロピル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、シクロブチル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、n−ペンチル基、シクロヘキシル基、ヒドロキシル基、アルキルオキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ドデシルオキシ基、ベンジルオキシ基)等が挙げられる。
【0832】
σp値は、Hammett等によって安息香酸エステルの加水分解に及ぼす置換基の電子的効果から求められた置換基定数であり、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー23巻、420〜427頁(1958)、実験化学講座14巻(丸善出版社)、フィジカル・オーガニック・ケミストリー(McGrawHill Book社:1940),ドラックデザインVII巻(Academic Prees New York:1976)、薬物の構造活性相関(南江堂:1979)、ジャーナル・オブ・メディカルケミストリー(Journalof Medical Chemistry)第20巻、304頁、1977年、記載のC.ハンシュ(C.Hansch)等に詳しく記載されている。
【0833】
次いで、請求項4〜6に係る一般式(D2−4)〜(D2−6)で表される化合物について説明する。
【0834】
前記一般式(D2−4)において、X21〜X24は各々C−Rb又は窒素原子を表す。又、一般式(D2−4)〜(D2−6)において、Rb、R31〜R34、R41〜R48、R53〜R56は、各々独立して、水素原子又は置換基を表す。Rb、R31〜R34、R41〜R48、R53〜R56が、各々置換基を表す場合、その置換基としては、前述の一般式(D2−1)〜(D2−3)で示した置換基と同義である。
【0835】
前記一般式(D2−6)において、R51、R52は、各々σpが−0.5以上、0.0以下の置換基である。具体的には、前述の一般式(D2−3)におけるR21、R22と同義である。
【0836】
前記一般式(D2−4)〜(D2−6)において、好ましくは、R31、R32、R45、R46、R53、R54が各々アリール基である場合が好ましい。
【0837】
以下に、前記一般式(D2−1)〜(D2−6)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0838】
【化494】
Figure 2004253298
【0839】
【化495】
Figure 2004253298
【0840】
【化496】
Figure 2004253298
【0841】
【化497】
Figure 2004253298
【0842】
【化498】
Figure 2004253298
【0843】
【化499】
Figure 2004253298
【0844】
【化500】
Figure 2004253298
【0845】
【化501】
Figure 2004253298
【0846】
本発明に係る上記化合物の代表的製造例を以下に示す。その他の化合物についても同様の方法により製造することができる。
【0847】
(合成例:例示化合物D2−5−8の合成)
化合物(2)の40gとNaHの17gとを窒素気流下で、脱水トルエン300mlに溶解し60度に保った。この溶液に、化合物(1)の37gを脱水トルエン100mlに溶解したものを滴下した。滴下終了後、一昼夜攪拌をした。その後、反応液に濃硫酸を添加して中和した後、酢酸エチルと水で分液した。有機層を抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を減圧留去してから、トルエンで再結晶して、化合物(3)を20g得た。
【0848】
化合物(3)の15gと化合物(4)の5gとをエタノール200ml、酢酸10mlの溶液に溶解し、4時間加熱攪拌した。反応液を冷やしてから、濃塩酸を10ml添加した。一昼夜冷蔵庫に保管した後、生成した沈殿物をろ過して化合物(5)を8g得た。
【0849】
化合物(5)の5gを、テトラヒドロフラン60ml−水5mlからなる2層系の溶媒中で、炭酸カリウム、パラジウム触媒の存在下、3.5gのフェニルボロン酸(6)と反応させることで、3.1gの例示化合物D2−5−8を得た。NMR(核磁気共鳴スペクトル)及びマススペクトルにより目的物であることを確認した。
【0850】
【化502】
Figure 2004253298
【0851】
一般式(D3−1)〜(D3−6)で表される化合物について説明する。
【0852】
一般式(D3−1)において、式中、AとAは一般式(A)から(G)で表される部分構造から選ばれる基であり、同一でも異なっていても良い。Bは炭素原子数を少なくとも7個以上有する二価の連結基である。一般式(A)において、BとBの中のいずれか一つが、Bに相当し、その他は一価の置換基である。n1は0から4の整数である。一般式(B)において、BとBの中のいずれか一つが、Bに相当し、その他は一価の置換基である。n2は0から3の整数である。一般式(C)において、BとBの中のいずれか一つが、Bに相当し、その他は一価の置換基である。n3は0から3の整数である。一般式(D)において、BとBの中のいずれか一つが、Bに相当し、その他は一価の置換基である。n4は0から2の整数である。一般式(E)において、BとB10の中のいずれか一つが、Bに相当し、その他は一価の置換基である。n5は0から2の整数である。一般式(F)において、B11とB12の中のいずれか一方が、Bに相当し、一方は一価の置換基である。一般式(G)において、B13とB14の中のいずれか一方が、Bに相当し、一方は一価の置換基である。なお、一般式(A)〜(E)において、一価の置換基はそれぞれ互いに縮合して環を形成することはない。
【0853】
一般式(A)〜(G)において、Bであることが好ましいのは、それぞれB、B、B、B、B10、B12、B14である。
【0854】
本発明の一般式(D3−1)〜(D3−6)で表される化合物について説明する。式中、X11、X12、X13、X14、X15は二価の基を表し、X11、X12は炭素原子を少なくとも13個以上有する。又、X13、X14、X15も炭素原子を少なくとも13個以上有するものが好ましい。具体的には、アルキレン基、アリーレン基、複素アリーレン基、酸素原子、硫黄原子、及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。好ましくは、アリーレン基、連結基(i)又は(ii)を挙げることができる。
【0855】
【化503】
Figure 2004253298
【0856】
連結基(i)、(ii)において、Ar、Ar、Ar、Arはアリーレン基を表す。Ra、Rb、Rcはアルキル基を表す。nは0〜10の整数を表す。連結基(i)、(ii)において、連結する部位はAr、Ar及びAr、Arである。
【0857】
又、一般式(D3−1)〜(D3−6)において、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R53又はR54は、各々独立して、水素原子、又は置換基を表す。
【0858】
ただし、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18はそれぞれ互いに縮合して環を形成することはない。以下同様に、R21〜R26、R31〜R36、R41〜R44、及びR51〜R54もそれぞれ互いに縮合して環を形成することはない。
【0859】
11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R53又はR54が、置換基を表す場合、その置換基としては、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−t−ブチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えばベンジル基、2−フェネチル基等)、アリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルコキシ基(例えばエトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えばフェノキシ基等)、シアノ基、水酸基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)等が挙げられる。これらの基はさらに置換されていてもよい。
【0860】
一般式(D3−2)において、R11、R14、R15、R18のうち少なくとも二つはアリール基である場合が好ましい。また、一般式(3)において、R21、R23、R24、R26のうち少なくとも二つはアリール基である場合が好ましい。
【0861】
11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R53又はR54が置換基を表す場合、好ましくは、アルキル基、又はアリール基である。
【0862】
以下に、本発明の一般式(D3−1)〜(D3−6)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【0863】
【化504】
Figure 2004253298
【0864】
【化505】
Figure 2004253298
【0865】
【化506】
Figure 2004253298
【0866】
【化507】
Figure 2004253298
【0867】
【化508】
Figure 2004253298
【0868】
【化509】
Figure 2004253298
【0869】
【化510】
Figure 2004253298
【0870】
本発明の化合物の代表的製造例を以下に示す。その他の化合物についても同様の方法により製造することができる。
【0871】
(合成例) 化合物(D3−1−2)の合成
オルトトリジン5.0gと2,5ヘキサンジオン5.0gを酢酸50mlに溶解し3時間加熱攪拌した。反応終了後、反応液に、酢酸エチル、水を加えて有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去してからカラムクロマトグラフィーで精製した後、アセトニトリルで再結晶し、化合物(D3−1−2)を6.9g得た(収率80%)。
【0872】
NMRスペクトル、マススペクトルにより化合物(D3−1−2)であることを確認した。
【0873】
(合成例) 化合物(D3−1−8)の合成
合成例1において、2,5ヘキサンジオンを1,2ジベンゾイルエタンに変更した以外は、合成例1にのっとって化合物(1−8)を合成した。
【0874】
NMRスペクトル、マススペクトルにより化合物(1−8)であることを確認した。
【0875】
(合成例) 化合物(D3−8−1)の合成
シクロヘキサノン20gとアニリン38gを濃塩酸中で40時間加熱還流した。反応液を中和後、反応液に、酢酸エチル、水を加えて有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去してからカラムクロマトグラフィーで精製しアミン化合物を31g得た。該アミン化合物と1,2ジベンゾイルエタンを合成例2にのっとって合成し化合物(D3−8−1)を得た。
【0876】
NMRスペクトル、マススペクトルにより化合物(D3−8−1)であることを確認した。
【0877】
以下に、本発明の一般式(E1−1)、(E1−5)で表される化合物について詳しく説明する。
【0878】
前記一般式(E1−1)中、X〜X12は水素原子又は置換基を表し各々異なっていても同一でも良く、X、X、X、X、X及びX12のうち少なくとも一つは置換基を表す。置換基として好ましくは、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、ハロゲン原子(弗素、塩素等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)が挙げられる。A〜Aは置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表し、各々異なっていても同一でも良く、好ましくはフェニル、ビフェニル、ナフチル、ビナフチル、フェナンスリル等を表す。
【0879】
前記一般式(E1−1)中、好ましくはX、X、及びXは置換基を表す。置換基として好ましくは、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、ハロゲン原子(弗素、塩素等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)が挙げられる。
【0880】
前記一般式(E1−1)中、但し、X、X、X、X、X及びX12のそれぞれの立体パラメータEsX1、EsX4、EsX5、EsX8、EsX9及びEsX12値の合計値は、EsX1+EsX4+EsX5+EsX8+EsX9+EsX12≦−1.3を満たすものも好ましい。
【0881】
〜Aは下記一般式(E1−2)で表される基を表し、各々異なっていても同一でも良い。
【0882】
【化511】
Figure 2004253298
【0883】
式中、Ar及びArは置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表し、各々異なっていても同一でも良く、好ましくは置換又は無置換のフェニル基を表す。
【0884】
また、一般式(E1−2)におけるAr及びArはA〜Aはまた、好ましくは、下記一般式(E1−3)で表される基を表し、各々異なっていても同一でも良い。
【0885】
【化512】
Figure 2004253298
【0886】
一般式(E1−3)中、X17〜X21は水素原子又は置換基を表し、置換として好ましくは、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、ハロゲン原子(弗素、塩素等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)が挙げられる。
【0887】
前記一般式(E1−1)中、X〜X12は水素原子又は置換基を表し各々異なっていても同一でも良く、X、X、X、X、X及びX12のうち少なくとも一つは置換基を表す。置換基として好ましくは、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、ハロゲン原子(弗素、塩素等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)が挙げられる。
【0888】
前記一般式(E1−1)のA〜Aは、また好ましくは、下記一般式(E1−4)で表される基を表し、各々異なっていても同一でも良い。
【0889】
【化513】
Figure 2004253298
【0890】
式中、Ar及びArは置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表し、各々異なっていても同一でも良い。また、X13〜X16は水素原子又は置換基を表し、各々異なっていても同一でも良い。置換基として好ましくは、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、ハロゲン原子(弗素、塩素等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)が挙げられる。Ar及びArは置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表し、各々異なっていても同一でも良く、好ましくはフェニル基を表す。
【0891】
前記一般式(E1−1)中、X〜X12は水素原子又は置換基を表し各々異なっていても同一でも良く、X、X、及びXは置換基を表す。置換基として好ましくは、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、ハロゲン原子(弗素、塩素等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)が挙げられる。A〜Aは前記一般式(4)で表される基を表し、各々異なっていても同一でも良い。
【0892】
前記一般式(E1−1)中、X〜X12は水素原子又は置換基を表し各々異なっていても同一でも良い。但し、X、X、X、X、X及びX12のそれぞれの立体パラメータEsX1、EsX4、EsX5、EsX8、EsX9及びEsX12値の合計値は、EsX1+EsX4+EsX5+EsX8+EsX9+EsX12≦−1.3を満たす。A〜Aは前記一般式(4)で表される基を表し、各々異なっていても同一でも良い。
【0893】
一般式(E1−5)中、X27〜X38は水素原子又は置換基を表し、各々異なっていても同一でも良い。置換基として好ましくは、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、ハロゲン原子(弗素、塩素等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)が挙げられる。Ar〜Ar11は置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表し、各々異なっていても同一でも良く、好ましくは置換又は無置換のフェニル基を表す。
【0894】
上記一般式(E1−5)において、Ar〜Ar11は一般式(E1−3)で表されるものが好ましい。
【0895】
一般式(E1−3)中、X17〜X21は水素原子又は置換基を表し、各々異なっていても同一でも良い。置換基として好ましくは、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル等)、ハロゲン原子(弗素、塩素等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)が挙げられる。
【0896】
前記一般式(E1−1)〜(E1−5)で示される芳香族アミン化合物の合成法は特に限定されない。トリフェニルアミンを臭素化し、臭素置換物を得た後、これに相当する芳香族炭化水素のボロン酸をパラジウム触媒と塩基でスズキカップリングさせて合成する方法、トリフェニルアミンにKI、KIO、酢酸を加えてフェニル基へのヨウ素置換物を得た後、これに、相当する2級アミン化合物を反応させて合成する方法、トリフェニルアミンを臭素化し、臭素置換物を得た後、これに相当する2級アミンを反応させて合成する方法が例示される。他のものについてもこの反応を利用して合成することができる。
【0897】
次にこれらの代表的化合物を例示する。
【0898】
【化514】
Figure 2004253298
【0899】
【化515】
Figure 2004253298
【0900】
【化516】
Figure 2004253298
【0901】
【化517】
Figure 2004253298
【0902】
【化518】
Figure 2004253298
【0903】
【化519】
Figure 2004253298
【0904】
【化520】
Figure 2004253298
【0905】
【化521】
Figure 2004253298
【0906】
【化522】
Figure 2004253298
【0907】
【化523】
Figure 2004253298
【0908】
【化524】
Figure 2004253298
【0909】
【化525】
Figure 2004253298
【0910】
【化526】
Figure 2004253298
【0911】
【化527】
Figure 2004253298
【0912】
【化528】
Figure 2004253298
【0913】
【化529】
Figure 2004253298
【0914】
【化530】
Figure 2004253298
【0915】
【化531】
Figure 2004253298
【0916】
【化532】
Figure 2004253298
【0917】
【化533】
Figure 2004253298
【0918】
【化534】
Figure 2004253298
【0919】
【化535】
Figure 2004253298
【0920】
【化536】
Figure 2004253298
【0921】
【化537】
Figure 2004253298
【0922】
【化538】
Figure 2004253298
【0923】
又、これらの化合物を有機EL素子の正孔輸送層として用いる場合、その純度が発光特性に影響を与えるため、合成後、再沈精製、昇華精製等の純化をすることが望ましい。
【0924】
一般式(E2−1)、(E2−5)で表される化合物について説明する。
【0925】
一般式(E2−1)、(E2−5)で表される化合物は、ガラス転移温度(Tg)が高いことから、有機エレクトロルミネッセンス素子の材料としての熱安定性も十分にあり、Tgとしては100度以上であることが好ましい。
【0926】
前記一般式(E2−1)において、X乃至X、及びR乃至R20は各々水素原子又は置換基を表し、各々異なっていても同一でも良く、X、X、X及びXのうち少なくとも1つは置換基を表す。X乃至X、及びR乃至R20が置換基を表す場合、その置換として好ましくは、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−t−ブチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えば、ベンジル基、2−フェネチル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基等)、アリールアミノ基(例えば、ジフェニルアミノ基等)等が挙げられる。これらの基はさらに置換されていてもよく、置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水素原子、トリフルオロメチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、ジアルキルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジアリールアミノ基等が挙げられる。
【0927】
前記一般式(E2−1)で表される化合物は、好ましくは下記一般式(E2−2)で表される。
【0928】
【化539】
Figure 2004253298
【0929】
一般式(E2−2)において、X乃至X、及びR乃至R20は各々水素原子又は置換基を表し、各々異なっていても同一でも良く、X、X、X及びXのうち少なくとも2つは置換基を表す。置換基としては、上述の一般式(E2−1)で置換基の例として記載したものと同じものが挙げられる。
【0930】
前記一般式(E2−1)で表される化合物はまた、好ましくは下記一般式(E2−3)で表される。
【0931】
【化540】
Figure 2004253298
【0932】
一般式(E2−3)において、X乃至X、及びR乃至R20は各々水素原子又は置換基を表し、各々異なっていても同一でも良く、X、X、X及びXのうち少なくとも3つは置換基を表す。置換基としては、上述の一般式(E2−1)で置換基の例として記載したものと同じものが挙げられる。
【0933】
前記一般式(1)で表される化合物はまた、好ましくは下記一般式(E2−4)で表される。
【0934】
【化541】
Figure 2004253298
【0935】
一般式(E2−4)において、X乃至X、及びR乃至R20は各々水素原子又は置換基を表し、各々異なっていても同一でも良く、X、X、X及びXは置換基を表す。置換基としては、上述の一般式(E2−1)で置換基の例として記載したものと同じものが挙げられる。
【0936】
前記一般式(E2−5)において、X乃至X、及びR乃至R20は各々水素原子又は置換基を表し、各々異なっていても同一でも良く、X、X、X及びXのそれぞれの立体パラメータEsX、EsX、EsX及びEsXの合計値(EsX+EsX+EsX+EsX)が−2.5以下である。
【0937】
前記一般式(E2−1)、(E2−5)で示される化合物の合成法は特に限定されない。例えば、芳香族アミンと芳香族沃素化物との銅触媒を用いるウルマン反応によっておこなうことができる。また、トリフェニルアミンのハロゲン化物どうしを、ニッケル、パラジウム触媒を用いてカップリング反応させてもおこなうことができる。たとえば、臭化物をグリニヤール試薬とし、別の臭化物とニッケル触媒(Ni(dpp)Cl等)を用いてカップリングすることができる。また、臭化物をアルキルリチウム試薬を用いてリチウム化した後、ほう酸に誘導したものと、別の臭化物をパラジウム触媒(Pd(PPh等)を用いてカップリングすることができる。また、臭化物を亜鉛を還元剤として、ニッケル触媒を用いてカップリングすることができる。
【0938】
また、これらの有機化合物を有機EL素子の正孔輸送層として用いる場合、その純度が発光特性に影響を与えるため、合成後、再沈精製、昇華精製等の純化をすることが望ましい。
【0939】
以下に、本発明に係る一般式(E2−1)〜(E2−5)で表される有機化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0940】
【化542】
Figure 2004253298
【0941】
【化543】
Figure 2004253298
【0942】
【化544】
Figure 2004253298
【0943】
【化545】
Figure 2004253298
【0944】
【化546】
Figure 2004253298
【0945】
【化547】
Figure 2004253298
【0946】
【化548】
Figure 2004253298
【0947】
【化549】
Figure 2004253298
【0948】
【化550】
Figure 2004253298
【0949】
【化551】
Figure 2004253298
【0950】
【化552】
Figure 2004253298
【0951】
【化553】
Figure 2004253298
【0952】
【化554】
Figure 2004253298
【0953】
本発明の化合物について更に詳細に説明する。
【0954】
先ず、本発明において、一般式(F1−1)〜(F1−3)で表される化合物について説明する。式中、Mはインジウム又はガリウムを表す。又、一般式(F1−1)〜(F1−3)において、R〜R12、R21〜R32、R41〜R52、Lは各々独立して、水素原子、または、置換基を表す。R〜R12、R21〜R32、R41〜R52、Lが置換基を表す場合、その置換基としては、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−t−ブチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えばベンジル基、2−フェネチル基等)、アリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルコキシ基(例えばエトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えばフェノキシ基等)、シアノ基、アミノ基(ジメチルアミノ基、ジアリールアミノ基)、水酸基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)等が挙げられる。
【0955】
これらの基はさらに置換されていてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、ジベンジルアミノ基、ジアリールアミノ基、ジアルキルアミノ基等が挙げられる。
【0956】
また、R〜R12、R21〜R32、R41〜R52が置換基を表す場合、R〜R12の置換基どうし、R21〜R32の置換基どうし、R41〜R52の置換基どうしは、各々連結して環を形成してもよい。
【0957】
が置換基を表す場合、好ましくは、アリール基(例えばフェニル基、ビフェニル基、フェナンスリル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)又は複素環基である。
【0958】
前記一般式(F1−2)及び(F1−3)において、Mはインジウム又はガリウムを表し、L、Lは複素環基を表す。複素環基としては、ピロリル基、ピロリジニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、トリアゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、フリル基、チエニル基、チアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアゾリル基等がある。
【0959】
又、前記一般式(F1−1)のLが複素環基の場合、その複素環基として、又、一般式(F1−2)及び(F1−3)においてL、Lで表される複素環基として、下記一般式(F1−A)〜(F1−D)で表される基が好ましい。
【0960】
【化555】
Figure 2004253298
【0961】
式中、Raは水素原子又は置換基を表し、*は硫黄原子又は酸素原子との結合部位を表す。
【0962】
【化556】
Figure 2004253298
【0963】
式中、Rbは水素原子又は置換基を表し、Zは環を形成するのに必要な原子群を表し、*は硫黄原子又は酸素原子との結合部位を表す。
【0964】
【化557】
Figure 2004253298
【0965】
式中、Rcは水素原子又は置換基を表し、*は硫黄原子又は酸素原子との結合部位を表す。
【0966】
【化558】
Figure 2004253298
【0967】
式中、Rd、Reは水素原子又は置換基を表し、*は硫黄原子又は酸素原子との結合部位を表す。
【0968】
一般式(F1−A)〜(F1−D)において、Ra、Rb、Rc、Rd、Reは水素原子又は置換基を表す。Ra、Rb、Rc、Rd、Reが置換基を表す場合、その置換基としては一般式(F1−1)〜(F1−3)において説明したものと同義であり、好ましくは、アルキル基、アリール基である。
【0969】
又、これらの基はさらに置換されていてもよい。
【0970】
で表される環を形成するに必要な原子群としては、3員以上の環であれば特に限定されるものではなく、炭素原子と水素原子のみで構成された炭化水素環でもよく、またヘテロ原子を含んでいる複素環でも良い。好ましくは5〜7員の環である。また、これらは任意の置換基を複数個それぞれ独立に有していてもよい。
【0971】
一般式(F1−4)、(F1−5)で表される化合物について説明する。式中、M、Mはアルミニウム、インジウム又はガリウムを表し、M、Mはインジウム又はガリウムを表す。Ra〜Ra24、Rb〜Rb24は各々独立して、水素原子、または、置換基を表す。Ra〜Ra24、Rb〜Rb24が置換基を表す場合、その置換基としては一般式(F1−1)〜(F1−3)において説明したものと同義である。好ましくは、アルキル基、アリール基である。これらの基はさらに置換されていてもよい。
【0972】
また、Ra〜Ra24、Rb〜Rb24が置換基を表す場合、Ra〜Ra24の置換基どうし、Rb〜Rb24の置換基同士は、各々連結して環を形成してもよい。以下に、本発明の化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【0973】
【化559】
Figure 2004253298
【0974】
【化560】
Figure 2004253298
【0975】
【化561】
Figure 2004253298
【0976】
【化562】
Figure 2004253298
【0977】
【化563】
Figure 2004253298
【0978】
【化564】
Figure 2004253298
【0979】
【化565】
Figure 2004253298
【0980】
【化566】
Figure 2004253298
【0981】
【化567】
Figure 2004253298
【0982】
【化568】
Figure 2004253298
【0983】
【化569】
Figure 2004253298
【0984】
【化570】
Figure 2004253298
【0985】
【化571】
Figure 2004253298
【0986】
【化572】
Figure 2004253298
【0987】
【化573】
Figure 2004253298
【0988】
【化574】
Figure 2004253298
【0989】
【化575】
Figure 2004253298
【0990】
【化576】
Figure 2004253298
【0991】
【化577】
Figure 2004253298
【0992】
本発明の化合物の代表的製造例を以下に示す。その他の化合物についても同様の方法により製造することができる。
【0993】
(合成例)
2−メチル−8−キノリノールの試料0.8gを、1.0gのインジウムイソプロポキシドを含む無水エタノール溶液40ml中で加熱攪拌した。約30分後、その溶液をセライトろ過して不溶物を除去した。ろ液に、更に2−メチル−8−キノリノールの試料0.8gとチオフェノール1.1gを含有するエタノール溶液を加え、4時間攪拌しながら加熱還流して室温に戻し、エタノールで洗浄した。風乾後の固体質量は、1.0g(収率は37%)となった。
【0994】
マススペクトルにより化合物(F1−1−1)であることを確認した。
【0995】
本発明に係る一般式(G1−1)〜(G1−5)で表される特定構造を有する金属錯体化合物について説明する。
【0996】
前記一般式(G1−1)において、Z11は炭素原子および窒素原子とともに複素芳香族環を形成するのに必要な原子群を表し、Z12は炭素原子とともに非芳香族環を形成するのに必要な原子群を表し、Mは金属を表す。Z11で形成される芳香族環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンズイミダゾール環、ベンズチアゾール環、ベンズオキサゾール環、キナゾリン環、フタラジン環等が挙げられる。Z12で形成される非芳香族環としては、例えば、以下に記載の環が挙げられる。
【0997】
【化578】
Figure 2004253298
【0998】
一般式(G1−1)において、好ましくはZ12で表される非芳香環が、R−2またはR−6である。
【0999】
次に、一般式(G1−2)について説明する。
【1000】
一般式(G1−2)において、Z21およびZ22は、各々炭素原子および窒素原子とともに芳香環を形成するのに必要な原子群を表し、Mは金属を表す。Z21で形成される芳香環は、前記Z11と同様の芳香環が挙げられ、Z22で形成される芳香環としては、例えば、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、インドール環、ベンズイミダゾール環等が挙げられる。好ましくは、ピロール環、トリアゾール環の時である。
【1001】
次に、一般式(G1−3)について説明する。
【1002】
一般式(G1−3)において、Z31は炭素原子および窒素原子とともに芳香族環を形成するのに必要な原子群を表し、Z32は炭素原子とともに芳香族5員環を形成するのに必要な、炭素、窒素または酸素原子により構成される原子群を表し、Mは金属を表す。Z31で形成される芳香環としては前記Z11と同様の芳香環が挙げられ、Z32で形成される芳香族5員環としては、例えば、ピロール環、フラン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環等を挙げることができ、好ましくは含窒素芳香環であり、より好ましくは窒素または酸素原子が複数個含まれる含窒素芳香環である。
【1003】
次に、一般式(G1−4)について説明する。
【1004】
一般式(G1−4)において、Z41は炭素原子および窒素原子とともに環を形成するのに必要な原子群を表し、Z42は炭素原子とともに環を形成するのに必要な原子群を表し、Mは金属を表す。Z41で形成される芳香環は、前記Z11と同様の芳香環が挙げられ、Z42で形成される芳香環は、芳香環でも非芳香環でもかまわないが、好ましくは非芳香環である。
【1005】
次に、一般式(G1−5)について説明する。
【1006】
一般式(G1−5)において、Z51は炭素原子および窒素原子とともに複素芳香族環を形成するのに必要な原子群を表し、Z52は炭素原子とともにアズレン環を形成するのに必要な原子群を表し、Mは金属を表す。Z51で形成される芳香環はZ11と同様の芳香環が挙げられる。
【1007】
上記説明した一般式(G1−1)〜(G1−5)において、Z11、Z12、Z21、Z22、Z31、Z32、Z41、Z42、Z51およびZ52によって形成される環は、更に置換基を有していても良く、また、置換基同士が結合して、更に環を形成しても良い。また、一般式(G1−1)〜(G1−5)において、Mは元素の周期律表でVIII属の金属であることが好ましく、より好ましくはMがイリジウム、オスミウムまたは白金であり、最も好ましくはMがイリジウムである。
【1008】
以下に、一般式(G1−1)〜(G1−5)で表される化合物の具体例を挙げるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【1009】
【化579】
Figure 2004253298
【1010】
【化580】
Figure 2004253298
【1011】
【化581】
Figure 2004253298
【1012】
【化582】
Figure 2004253298
【1013】
【化583】
Figure 2004253298
【1014】
【化584】
Figure 2004253298
【1015】
【化585】
Figure 2004253298
【1016】
【化586】
Figure 2004253298
【1017】
【化587】
Figure 2004253298
【1018】
【化588】
Figure 2004253298
【1019】
本発明に係る一般式(G1−1)〜(G1−5)で表される化合物は、当業者で公知の方法に従って合成することができ、例えば、J.Am.Chem.Soc.,123巻、4304ページ(2001年)及びInorg.Chem.,40巻、1704ページ(2001年)等に記載のイリジウム錯体の合成例に準じて、得ることができる。
【1020】
本発明に係わる白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記一般式(A1−1)〜(F1−5)でそれぞれ表される化合物から選ばれる化合物、また、前記一般式(C2−2)または(C2−3)で表される構造単位を有するポリシラン化合物、前記、分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が、0以上0.05以下である蛍光性化合物、更には、前記蛍光極大波長が415nm以下、分子量が500〜2000、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である蛍光性化合物等は有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する何れの層に含有されても良いが、前記一般式(A1−1)〜(F1−5)で表される化合物のうち、前記一般式(A1−1)〜(A1−6)、一般式(A2−1)〜(A2−7)、一般式(B1−1)、一般式(B1−6)、一般式(B1−11)、一般式(B1−13)、一般式(B2−1)〜(B2−8)、一般式(B3−1)〜(B3−2)、一般式(B4−1)、一般式(B5−1)〜(B5−3)、一般式(B6−1)〜(B6−2)、一般式(B7−1)、一般式(B8−1)、一般式(B9−1)、一般式(B10−1)、一般式(B11−1)〜(B11−3)、一般式(C1−1−1)、(C1−1−2)、(C1−1−3)、一般式(C1−2−1)、(C1−2−3)、一般式(C1−3)〜(C1−7)、一般式(C1−8−1)、(C1−8−2)、一般式(C2−1)、一般式(C2−4)〜(C2−7)、一般式(C3−1)〜(C3−4)、一般式(C4−1)、一般式(C5−1)〜(C5−2)、一般式(C6−I)〜(C6−V)、一般式(C7−1)〜(C7−4)、一般式(C8−1)〜(C8−6)、一般式(C9−1)、一般式(C10−1)、一般式(C11−1)、一般式(C12−1)、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)、一般式(D3−1)〜(D3−6)、一般式(E1−1)、一般式(E1−5)、一般式(E2−1)及び(E2−5)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物は、少なくとも発光層、正孔輸送層、電子輸送層のいずれか1層に含有することが好ましい。
【1021】
また、前記一般式(C2−2)、(C2−3)で表される構造単位を有するポリシラン、前記分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が、0以上0.05以下である蛍光性化合物、または、蛍光極大波長が415nm以下、分子量が500〜2000、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である蛍光性化合物等も、発光層、正孔輸送層、電子輸送層のいずれか1層に含有させ用いるとよい。
【1022】
中でも、前記、一般式(A1−1)〜(A1−6)、一般式(A2−1)〜(A2−7)、一般式(B1−1)、一般式(B1−6)、一般式(B1−11)、一般式(B1−13)、一般式(B2−1)〜(B2−8)、一般式(B3−1)、(B3−2)、一般式(B4−1)、一般式(B5−1)〜(B5−3)、一般式(B6−1)、(B6−2)、一般式(B7−1)、一般式(B8−1)、一般式(B9−1)、一般式(B10−1)、一般式(B11−1)〜(B11−3)、一般式(C1−1−1)、(C1−1−2)、(C1−1−3)、一般式(C1−2−1)、(C1−2−3)、一般式(C1−3)〜(C1−7)、一般式(C1−8−1)、(C1−8−2)、一般式(C2−1)、一般式(C2−4)〜(C2−7)、一般式(C3−1)〜(C3−4)、一般式(C4−1)、一般式(C5−1)、(C5−2)、一般式(C6−I)〜(C6−V)、一般式(C7−1)〜(C7−4)、一般式(C8−1)〜(C8−6)、一般式(C9−1)、一般式(C10−1)、一般式(C11−1)、一般式(C12−1)、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)および一般式(D3−1)〜(D3−6)でそれぞれ表される化合物等は、少なくとも発光層、電子輸送層のいずれか1層に含有させるとよい。
【1023】
また、特に発光層にホスト化合物として含有するのが好ましい。
【1024】
また、前記、少なくとも1つの層に下記一般式(C2−2)または(C2−3)で表される構造単位を有するポリシラン、分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が、0以上0.05以下である蛍光性化合物や、蛍光極大波長が415nm以下、分子量が500〜2000、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である蛍光性化合物等についても、発光層または電子輸送層のいずれかに含有する場合に、白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を構成するうえで好ましい。特に発光層にホスト化合物として含有するのが好ましい。
【1025】
また、本発明に係わる白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記、一般式(E1−1)、一般式(E1−5)、一般式(E2−1)および一般式(E2−5)でそれぞれ表される化合物については、正孔輸送層に含有させると好ましく、正孔輸送物質として優れた化合物である。
【1026】
また、前記、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)、一般式(D3−1)〜(D3−6)および一般式(F1−1)〜(F1−5)でそれぞれ表される化合物については、正孔阻止層(電子輸送層)に含有させるのが好ましく、優れた正孔ブロック層を形成する。
【1027】
以上のように、本発明に係わる蛍光性化合物は、それぞれ前記の好ましい態様において用いることにより、発光輝度が高く、発光効率の向上および耐久性の両立を達成した有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
【1028】
本発明において、前記蛍光性化合物は発光層において用いるとき、ホスト化合物として、ドーパント化合物と共に用いられるが、本発明において「ホスト化合物」とは、2種以上の化合物で構成される発光層中にて混合比(質量)の最も多い化合物のことを意味し、それ以外の化合物については「ドーパント化合物」という。例えば、発光層を化合物A、化合物Bという2種で構成し、その混合比がA:B=10:90であれば化合物Aがドーパント化合物であり、化合物Bがホスト化合物である。更に、発光層を化合物A、化合物B、化合物Cの3種から構成し、その混合比がA:B:C=5:10:85であれば、化合物A、化合物Bがドーパント化合物であり、化合物Cがホスト化合物である。従って、本発明における燐光性化合物はドーパント化合物の一種である。
【1029】
本発明における「燐光性化合物」とは励起三重項からの発光が観測される化合物であり、燐光量子収率が、25℃において0.001以上の化合物である。燐光量子収率は好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.1以上である。
【1030】
上記燐光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に用いられる燐光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記燐光量子収率が達成されれば良い。
【1031】
本発明で用いられる燐光性化合物としては、好ましくは元素の周期律表でVIII属の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくは、イリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物(白金錯体系化合物)であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【1032】
以下に、本発明で用いられる燐光性化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、例えば、Inorg.Chem.40巻、1704〜1711に記載の方法等により合成できる。
【1033】
【化589】
Figure 2004253298
【1034】
【化590】
Figure 2004253298
【1035】
【化591】
Figure 2004253298
【1036】
また、本発明に係わる白色発光有機EL素子において、前記ホスト化合物と共に用いられる特に好ましい燐光性化合物としては、前記一般式(G1−1)〜(G1−5)で表される化合物である。
【1037】
又、別の形態では、ホスト化合物と燐光性化合物の他に、燐光性化合物からの発光の極大波長よりも長波な領域に、蛍光極大波長を有する蛍光性化合物を少なくとも1種含有する場合もある。この場合、ホスト化合物と燐光性化合物からのエネルギー移動で、有機EL素子としての電界発光は蛍光性化合物からの発光が得られる。蛍光性化合物として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は10%以上、特に30%以上が好ましい。具体的な蛍光性化合物は、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【1038】
ここでの蛍光量子収率も、前記第4版実験化学講座7の分光IIの362頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定することが出来る。
【1039】
前記燐光性化合物は、前記のような燐光量子収率が、25℃において0.001以上であるほか、前記ホストとなる蛍光性化合物の蛍光極大波長よりも長い燐光発光極大波長を有するものである。これにより、ホストとなる蛍光性化合物の発光極大波長より長波の燐光性化合物を用いて燐光性化合物の発光、即ち三重項状態を利用した、ホスト化合物の蛍光極大波長よりも長波において電界発光するEL素子を得ることができる。従って、用いられる燐光性化合物の燐光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には、中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることができる。
【1040】
例えば、350〜440nmの領域に蛍光極大波長を有する蛍光性化合物をホスト化合物として用い、例えば、緑の領域に燐光を有するイリジウム錯体を用いることで緑領域に電界発光する有機EL素子を得ることが出来る。
【1041】
本明細書の蛍光性化合物及び燐光性化合物が発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。
【1042】
《有機EL素子の構成層》
有機EL素子の基本的な構成層について説明する。
【1043】
本発明において、有機EL素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
(i)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(v)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
《陽極》
有機EL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、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In−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、これらの電極物質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)、上記電極物質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。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/□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。
【1044】
《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、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、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(Al)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、電子注入性及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(Al)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、これらの電極物質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/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜1000nm、好ましくは50nm〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光を透過させるため、有機EL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。
【1045】
次に、本発明の有機EL素子の構成層として用いられる、注入層、正孔輸送層、電子輸送層等について説明する。
【1046】
《注入層》:電子注入層、正孔注入層
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び、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。
【1047】
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、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日 エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されており、正孔注入層(陽極バッファー層)と電子注入層(陰極バッファー層)とがある。
【1048】
陽極バッファー層(正孔注入層)は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【1049】
陰極バッファー層(電子注入層)は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
【1050】
上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は0.1nm〜100nmの範囲が好ましい。
【1051】
阻止層は、上記のごとく、有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば特開平11−204258号、同11−204359号、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日 エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層がある。
【1052】
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【1053】
前記、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)、一般式(D3−1)〜(D3−6)および一般式(F1−1)〜(F1−5)でそれぞれ表される化合物について正孔阻止層に用いて有利であることは述べた。
【1054】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層であり、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【1055】
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。
【1056】
正孔輸送層、電子輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【1057】
本発明の有機EL素子においては、発光層のホスト、発光層に隣接する正孔輸送層、発光層に隣接する電子輸送層すべての材料の蛍光極大波長が415nm以下であることが好ましい。
【1058】
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子および正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であっても良い。
【1059】
発光層に使用される材料(以下、発光材料という)は、蛍光または燐光を発する有機化合物または錯体であることが好ましく、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。このような発光材料は、主に有機化合物であり、所望の色調により、例えば、Macromol.Synth.,125巻,17〜25頁に記載の化合物等を用いることができるが、本発明においては前記燐光性化合物が好ましい。
【1060】
本発明において発光材料として用いられる前記化合物は、発光性能の他に、正孔輸送機能や電子輸送機能を併せ持っていても良く、正孔輸送材料や電子輸送材料の殆どが、発光材料としても使用できる。
【1061】
その他の発光材料として、p−ポリフェニレンビニレンやポリフルオレンのような高分子材料でも良く、さらに前記発光材料を高分子鎖に導入した、または前記発光材料を高分子の主鎖とした高分子材料を使用しても良い。
【1062】
この発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法などの公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。発光層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は5nm〜5μmの範囲で選ばれる。この発光層は、これらの発光材料一種又は二種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。本発明の有機EL素子の好ましい態様は、発光層が二種以上の材料からなり、その内の一種が本発明の化合物であるときである。
【1063】
また、この発光層は、特開昭57−51781号公報に記載されているように、樹脂などの結着材と共に上記発光材料を溶剤に溶かして溶液としたのち、これをスピンコート法などにより薄膜化して形成することができる。このようにして形成された発光層の膜厚については、特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は5nm〜5μmの範囲である。
【1064】
発光層を構成する材料が2種以上であるとき、主成分をホスト、その他の成分をドーパントといい、本発明に係るドーパントは、前記燐光性化合物が用いられることが好ましい。
【1065】
その場合、主成分であるホスト化合物に対するドーパントの混合比は好ましくは質量で0.1質量%〜15質量%未満である。
【1066】
(ホスト化合物)
本発明の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子において、ホスト化合物としては、前記、一般式(A1−1)〜(A1−6)、一般式(A2−1)〜(A2−7)、一般式(B1−1)、一般式(B1−6)、一般式(B1−11)、一般式(B1−13)、一般式(B2−1)〜(B2−8)、一般式(B3−1)、(B3−2)、一般式(B4−1)、一般式(B5−1)〜(B5−3)、一般式(B6−1)、(B6−2)、一般式(B7−1)、一般式(B8−1)、一般式(B9−1)、一般式(B10−1)、一般式(B11−1)〜(B11−3)、一般式(C1−1−1)、(C1−1−2)、(C1−1−3)、一般式(C1−2−1)、(C1−2−3)、一般式(C1−3)〜(C1−7)、一般式(C1−8−1)、(C1−8−2)、一般式(C2−1)、一般式(C2−4)〜(C2−7)、一般式(C3−1)〜(C3−4)、一般式(C4−1)、一般式(C5−1)、(C5−2)、一般式(C6−I)〜(C6−V)、一般式(C7−1)〜(C7−4)、一般式(C8−1)〜(C8−6)、一般式(C9−1)、一般式(C10−1)、一般式(C11−1)、一般式(C12−1)、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)および一般式(D3−1)〜(D3−6)でそれぞれ表される化合物、また、前記、少なくとも1つの層に下記一般式(C2−2)または(C2−3)で表される構造単位を有するポリシラン、分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が、0以上0.05以下である蛍光性化合物や、蛍光極大波長が415nm以下、分子量が500〜2000、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である蛍光性化合物等が好ましいことも前に述べた。
【1067】
発光層のホスト化合物は、有機化合物または錯体であることが好ましく、本発明においては、好ましくは蛍光極大波長が415nm以下である。ホスト化合物の極大波長を415nm以下にすることにより可視光、前記ドーパントの発光において、特にBGR発光が可能となる。
【1068】
つまり蛍光極大波長を415nm以下にすることにより、通常のπ共役蛍光もしくは燐光材料において、π−π吸収を420nm以下に有するエネルギー移動型のドーパント発光が可能である。また415nm以下の蛍光を有することから非常にワイドエネルギーギャップ(イオン化ポテンシャル−電子親和力、HOMO−LUMO)であるので、キャリアトラップ型にも有利に働く。
【1069】
このようなホスト化合物としては、有機EL素子に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いてもよい。また前記の正孔輸送材料や電子輸送材料の殆どが発光層ホスト化合物としても使用できる。
【1070】
ポリビニルカルバゾールやポリフルオレンのような高分子材料でもよく、さらに前記ホスト化合物を高分子鎖に導入した、または前記ホスト化合物を高分子の主鎖とした高分子材料を使用してもよい。
【1071】
ホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。
【1072】
(ドーパント)
次にドーパントについて述べる。
【1073】
原理としては2種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをドーパントに移動させることでドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはドーパントがキャリアトラップとなり、ドーパント化合物上でキャリアの再結合が起こりドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、ドーパント化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【1074】
本発明の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子において、ドーパントとして好ましいものは、化589〜化591で表される化合物、特にIr錯体、また、本発明一般式(G1−1)〜(G1−5)で表される化合物である。
【1075】
本発明は実質白色の発光を生じる有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものであるが、現在のところ単一の発光材料で白色発光を示すものがないため、複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光をえる。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の3原色の3つの発光極大波長を有する発光材料を含有させたものでも良いし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した2つの発光極大波長を有する発光材料を含有したものでも良い。勿論4以上の発光極大波長を有する発光材料を組み合わせてもかまわない。
【1076】
例えば、発光材料としてリン光性ドーパントを用いる場合には、発光波長の異なる前記の関係を有する複数のドーパントを用いて混色により白色発光を得る。また蛍光性発光材料の場合にも同様である。
【1077】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数の、燐光または蛍光で発光する材料を、複数組み合わせたもの、これら蛍光または燐光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料と組み合わせたものいずれでも良い。
【1078】
発光層の材料としては特に制限はなく、前記、公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すれば良いが、特に、燐光を利用して発光する素子を形成する場合に用いられる発光ホストとしては、カルバゾール誘導体、ビフェニル誘導体、スチリル誘導体、ベンゾフラン誘導体、チオフェン誘導体、アリールシラン誘導体等の部分構造を単位として含む材料が挙げられる。なかでもカルバゾール誘導体とビフェニル誘導体は高い発光効率を示す好ましい発光材料である。
【1079】
正孔輸送層を設ける場合は、材料に特に制限はないが、アノード電極からの正孔を、発光する層に伝達する機能を有していれば良く、前記の、従来光導電材料において、正孔の電荷注入材料として慣用されているものや、EL素子の正孔輸送層に用いられている公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【1080】
電子輸送層を設ける場合においても、特に制限はなく、カソード電極からの電子を、発光する層に伝達する機能を有していればよく、前記の公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
【1081】
《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材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【1082】
本発明の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子において、正孔輸送材料としては、前記、一般式(E1−1)、一般式(E1−5)、一般式(E2−1)および一般式(E2−5)でそれぞれ表される化合物が好ましいが、特に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものやEL素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることもできる。
【1083】
正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸送、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。他に、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、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及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。
【1084】
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【1085】
芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル;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);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;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,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;N−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。
【1086】
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。
【1087】
また、p型−Si,p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【1088】
また、本発明においては正孔輸送層の正孔輸送材料は415nm以下に蛍光極大波長を有することが好ましい。すなわち、正孔輸送材料は、正孔輸送能を有しつつかつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Tgである化合物が好ましい。
【1089】
この正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5〜5000nm程度である。この正孔輸送層は、上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。
【1090】
《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、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【1091】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、下記の材料が知られている。
【1092】
さらに、電子輸送層は、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く、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
【1093】
本発明の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子において、本発明に係わる前記の化合物のなかでは、一般式(D1−1)〜(D3−6)、また(F1−1)〜(F1−5)で表される化合物が正孔阻止材料として好ましい。
【1094】
この電子輸送層に用いられる材料(以下、電子輸送材料という)の例としては、本発明に係わる前記化合物のほか、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、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、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及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。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。
【1095】
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。
【1096】
また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)など、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基などで置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、n型−Si、n型−SiCなどの無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【1097】
電子輸送層に用いられる好ましい化合物は、415nm以下に蛍光極大波長を有することが好ましい。すなわち、電子輸送層に用いられる化合物は、電子輸送能を有しつつかつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Tgである化合物が好ましい。
【1098】
《基体(基板、基材、支持体等ともいう)》
本発明の有機EL素子に係る基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【1099】
樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルム等が挙げられる。
【1100】
樹脂フィルムの表面には、無機物もしくは有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよい。
【1101】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出し効率は1%以上であることが好ましく、より好ましくは2%以上である。ここに、外部取り出し量子効率(%)=有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数×100である。
【1102】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用してもよい。
【1103】
本発明の白色発光有機EL表示素子は少なくとも2種類の異なる発光極大波長を有する有機EL素子からなるが、有機EL素子を作製する好適な例を説明する。
【1104】
《有機EL素子の作製方法》
本発明の有機EL素子の作製方法の一例として、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/陰極からなる有機EL素子の作製法について説明する。
【1105】
まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、1μm以下、好ましくは10nm〜200nmの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層の有機化合物薄膜を形成させる。
【1106】
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如くスピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法またはスピンコート法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50〜450℃、真空度10−6Pa〜10−2Pa、蒸着速度0.01nm〜50nm/秒、基板温度−50℃〜300℃、膜厚0.1nm〜5μmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【1107】
これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、1μm以下好ましくは50nm〜200nmの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機EL素子が得られる。この有機EL素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【1108】
図1は本発明に係る白色有機エレクトロルミネッセンス素子の実施の形態の一例を簡略化して示すものであり、ガラス等の基板10の表面に陽極1、正孔輸送層11、発光層(代表的には発光材料(ドーパント)およびホスト化合物からなる)3、電子輸送層12、陰極2を積層することによって形成してある。そして陽極1に正電圧を、陰極2に負電圧を、電圧2〜40V程度印加すると、電子輸送層12を介して発光層3に注入された電子と、正孔輸送層11を介して発光層3に注入されたホールとが、発光層3内で再結合して発光が起こるものである。
【1109】
各層を構成する材料については前記の通りであるが、最も簡便に白色発光素子を構成するには、発光層における、ホスト化合物と共に用いる発光材料に、発光特性が互いに補色の関係にある、例えば青と黄または青緑と橙等補色の関係にある発光色を有する2種のドーパントを組み合わせる、また、青、緑、赤にそれぞれ3色に発光するドーパント(リン光性化合物)を、その発光効率を考慮しながら、適宜、混合してドープすることによって得ることが出来る。勿論、充分な白色光を得るために4種以上の発光材料を組み合わせてもよい。
【1110】
本発明の白色有機エレクトロルミネッセンス素子は、基本的にはドーパントを混合するだけで、発光層もしくは正孔輸送層或いは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分けるなど単純に配置するだけでよく、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上するものである。この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機EL装置と異なり、素子自体が発光白色である。
【1111】
また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。
【1112】
このようにして得られた白色表示素子に、直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を−の極性として電圧2〜40V程度を印加すると、白色の発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加する場合には、陽極が+、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【1113】
本発明の白色発光有機EL素子は、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源に用いることができるが、家庭用照明用、車内照明、また露光光源のような一種のランプとして、また液晶表示装置のバックライトとして表示装置にも有用に用いられる。
【1114】
その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等、更には表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
【1115】
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【1116】
実施例1
〈有機エレクトロルミネッセンス素子の作成〉
酸素プラズマにより有機エレクトロルミネッセンス素子を形成するベースフィルム表面のエッチングを行った。次に、エッチングを行ったベースフィルム上にスパッタ法によりITOを100nmの膜厚で成膜し、透明電極層となる透明なアノード電極を形成した。次に、真空蒸着法を用いて、100mm×100mmの開口部をもつステンレス薄膜板をマスクとして利用して、真空度10−4Paの環境下で、抵抗加熱によりα−NPDを蒸着レート5Å/sで蒸着して20nm膜厚で成膜して正孔輸送層とした。次に、正孔輸送層の上にマスクを利用して、抵抗加熱により発光ホストであるCBPを蒸着レート5Å/s、燐光ドーパントIr−6を蒸着レート0.05Å/s、燐光ドーパントIr−12を蒸着レート0.2Å/sで共蒸着して30nmの膜厚で成膜して発光層とした。次に、発光層の上にマスクを利用して抵抗加熱によりBCを蒸着レート5Å/sで蒸着して10nm膜厚で成膜し、正孔阻止層を兼ねた電子輸送層とした後、さらにAlqを蒸着レート5Å/sで蒸着して40nm膜厚で成膜し、BC層とAlq層による積層構成の電子輸送層を形成した。
【1117】
次に、所定の電極パターン形状の開口部をもつステンレスマスクを利用して、抵抗加熱によりフッ化リチウムを蒸着レート0.1Å/sで蒸着して0.5nmの膜厚で成膜した後、アルミニウムを蒸着レート10Å/sで蒸着して100nmの膜厚で成膜して反電極層となるメタルカソード電極を形成して、比較例としての有機エレクトロルミネッセンス素子1−1を作成した。
【1118】
さらに、発光ホストとして用いる化合物を表1に示す化合物に置き換えた以外は有機エレクトロルミネッセンス素子1−1と同様にして、本発明の実施例である有機エレクトロルミネッセンス素子を作成した。
【1119】
これらにより構成された有機エレクトロルミネッセンス素子は、CBPまたは本発明に係わる前記化合物と、そして燐光ドーパントのIr−6、Ir−12の燐光を利用した2つの発光極大波長をもつ発光が同時に行われることによって白色発光を実現するものである。
【1120】
上記で使用した低分子材料の発光ホストであるCBP、燐光ドーパントのIr−6、Ir−12、また、α−NPD、BC、Alqの構造式を以下に示す。
【1121】
【化592】
Figure 2004253298
【1122】
〈有機エレクトロルミネッセンス素子の評価〉
作成した有機エレクトロルミネッセンス素子の評価を以下のようにして行い、結果を表1に示す。
【1123】
(発光輝度、発光効率)
有機エレクトロルミネッセンス素子1−1では、初期駆動電圧3Vで電流が流れ始め、発光層のドーパントである燐光性化合物からの青色の発光を示した。有機エレクトロルミネッセンス素子1−1の温度23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で10V直流電圧を印加した時の発光輝度(cd/m)、発光効率(lm/W)を測定した。
【1124】
発光輝度、発光効率は有機エレクトロルミネッセンス素子1−1を100とした時の相対値で表した。発光輝度については、CS−1000(ミノルタ製)を用いて測定した。
【1125】
(耐久性)
10mA/cmの一定電流で駆動したときに初期輝度が元の半分に低下するのに要した時間である半減寿命時間を指標として表した。半減寿命時間についても有機EL素子1−1を100とした時の相対値で表した。
【1126】
【表2】
Figure 2004253298
【1127】
【表3】
Figure 2004253298
【1128】
【表4】
Figure 2004253298
【1129】
【表5】
Figure 2004253298
【1130】
【表6】
Figure 2004253298
【1131】
表2〜6に明らかであるとおり、本発明の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子は高い発光輝度と発光効率、さらに大幅に改善された耐久性を有している。また表2〜6に記載した以外にも、例示化合物A1−1−1〜A1−6−17、A2−1−1〜A2−7−7、B1−(I)−1〜B1−(II)−110、B2−1〜B2−33、B3−1〜B3−15、B4−1〜B4−20、B5−1−1〜B5−3−6、B6−1−1〜B6−2−23、B7−1〜B7−32、B8−1〜B8−76、B9−1〜B9−54、B10−1〜B10−15、B11−1−1〜B11−4−4、C1−1−1〜C1−9−5、C2−1−1〜C2−7−4、C4−1〜C4−15、C5−1〜C5−20、C6−1〜C6−50、C6−NT−1〜C6−NT−20、C6−NP−1〜C6−NP−16、C6−1−1〜C6−2−6、C6−5−1〜C6−5−12、C7−A−1〜C7−I−8、C8−1−1〜C8−6−14、1〜17、C9−A−1〜C9−A−16、一般式(C10−1)で表されるその他の具体的化合物、C11−1〜C11−63、C12−A−1〜C12−A−15、D1−1−1〜D1−7−4、D2−1−1〜D2−6−4、D3−1−1〜D3−8−5等を発光ホストに用いて構成した素子において、同様の効果が得られた。
【1132】
実施例2
実施例1に記載した有機エレクトロルミネッセンス素子1−1の電子輸送層に用いた前記BCに代えて表7〜9に記載した化合物を用いた以外は、有機エレクトロルミネッセンス素子1−1と同様の方法にて、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。実施例1と同様に発光輝度、発光効率、および耐久性を評価した結果を、BCに代えて用いた本発明に係る化合物とともに表7〜9に示す。
【1133】
【表7】
Figure 2004253298
【1134】
【表8】
Figure 2004253298
【1135】
【表9】
Figure 2004253298
【1136】
表7〜9から明らかであるとおり、本発明の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子は高い発光輝度と発光効率、さらに大幅に改善された耐久性を有している。また表7〜9に記載した以外にも、例示化合物A1−1−1〜A1−6−17、A2−1−1〜A2−7−7、B1−(I)−1〜B1−(II)−1、B2−1〜B2−33、B3−1〜B3−15、B4−1〜B4−20、B5−1−1〜B5−3−6、B6−1−1〜B6−2−23、B7−1〜B7−32、B8−1〜B8−76、B9−1〜B9−54、B10−1〜B10−15、B11−1−1〜B11−4−4、1〜17、D1−1−1〜D1−7−4、D2−1−1〜D2−6−4、D3−1−1〜D3−8−5、F1−1−1〜F1−5−7等を発光ホストに用いて構成した素子において、同様の効果が得られた。
【1137】
実施例3
実施例1に記載した有機エレクトロルミネッセンス素子1−1の正孔輸送層に、α−NPDに代えて表10に記載した化合物を用いた以外は、有機エレクトロルミネッセンス素子1−1と同様の方法にて、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を作成した。実施例1と同様に発光輝度、発光効率、および耐久性を評価した結果を、α−NPDに代えて用いた本発明に係る化合物とともに表10に示す。
【1138】
【表10】
Figure 2004253298
【1139】
表10から明らかであるとおり、本発明の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子は高い発光輝度と発光効率、さらに大幅に改善された耐久性を有している。また表10に記載した以外にも、例示化合物A1−1−1〜A1−6−17、A2−1−1〜A2−7−7、E1−(1)〜E1−(82)、E2−(1)〜E2−(42)等を発光ホストに用いて構成した素子において、同様の効果が得られた。
【1140】
実施例4
実施例1に記載した有機エレクトロルミネッセンス素子1−1における燐光ドーパントIr−6を本発明に係る化合物に置き換えた以外は、有機エレクトロルミネッセンス素子1−1と同様の方法にて、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子4−1〜3を作製した。さらに同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子1−1におけるIr−12を本発明に係る化合物に置き換えた素子4−4〜11を作製した。これらの素子についても実施例1と同様に発光輝度、発光効率、および耐久性を評価してその結果を表11に示す。
【1141】
【表11】
Figure 2004253298
【1142】
表11から明らかであるとおり、本発明の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子は高い発光輝度と発光効率、さらに大幅に改善された耐久性を有している。また表11に記載した以外にも、例示化合物G1−1−1〜G1−5−6を発光ホストに用いて構成した素子において、同様の効果が得られた。
【1143】
【発明の効果】
高効率で長寿命の、均一な白色の発光を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る白色有機エレクトロルミネッセンス素子の実施の形態の一例を示す図。
【符号の説明】
1 陽極
2 陰極
3 発光層
10 基板
11 正孔輸送層
12 電子輸送層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a white light-emitting organic electroluminescent element, and a lighting device and a display device including the white light-emitting organic electroluminescent element.
[0002]
[Prior art]
Various studies have been made on organic electroluminescent devices using an organic material as a light emitting body, but the luminous efficiency is extremely poor, and a full-scale practical use study has not been achieved. However, in 1987 C.C. W. Tang et al. Proposed an organic electroluminescence having a function-separated layered structure in which an organic material was divided into two layers, a hole transport layer and a light-emitting layer. In this device, despite its low voltage of 10 V or less, 1000 cd / m2 was proposed.2It became clear that the above high emission luminance was obtained. Since then, attention has been paid to organic electroluminescent devices, and active research has been conducted.
[0003]
As a result of such research and development, at present, organic electroluminescent devices are 100 to 100,000 cd / m 2 at a low voltage of about 10 V.2Surface light emission of about high brightness is possible, and full color from blue to red or white light emission is possible by selecting the type of fluorescent substance. Although blue and green materials have been developed with sufficient luminous efficiency and lifetime characteristics, red light and white light emitting devices require further improvement in luminous efficiency and lifetime. Many reports have been made so far.
[0004]
As a method of obtaining white light emission, there are generally a method of using light emission from three wavelengths of R, G, and B, and a method of using color development of two wavelengths having a complementary relationship of blue and yellow or blue-green and orange.
[0005]
In the case of the three-wavelength system, a carrier block layer of p-EtTAZ (triazole derivative) is used for a low-molecular-weight system, white light emission of three wavelengths of R, G, and B is used. It has been reported that highly efficient white light emission can be achieved using an oxadiazole derivative) and four types of dyes.
[0006]
Also, in the two-wavelength system, some white devices achieving high luminance have been reported.
[0007]
In addition, a device in which the efficiency of these white devices is further increased and the life thereof is extended is also reported in JP-A-2002-164170 and the like.
[0008]
However, these are still low in luminance efficiency characteristics, and their life characteristics are not sufficient from the viewpoint of practical use, and the behaviors such as the efficiency and life (deterioration) of each light emitting substance are different. Sometimes it is normal to consist of a collection of separate elements that emit red, green, blue, etc., each of which must be arranged in an array, complicating the fabrication process. There were also problems.
[0009]
Considering the application of white light emitting elements to lighting applications and other types of displays, such as LCDs (liquid crystal displays), the elements themselves emit white light, the fabrication process is simple, and Further, low power consumption and high luminous efficiency are required.
[0010]
Conventionally, in organic electroluminescent devices, approaches to improve quantum efficiency by increasing the quantum yield of fluorescence of organic light-emitting materials and improving the light-emitting device structure to lower the voltage drive of the device to improve efficiency have been conventionally used. Many approaches have been studied to realize the method, but in recent years, Princeton University reported an organic EL device using phosphorescence from excited triplet (MA Baldo et al., Nature, volume 395). , 151-154 (1998)), and research on materials exhibiting phosphorescence at room temperature has become active (for example, MA Baldo et al., Nature, 403, 17, 750-753). (2000), U.S. Patent No. 6,097,147).
[0011]
Conventionally, light emission from a small amount of phosphor to be doped is light emission from an excited singlet. When light emission from an excited singlet is used, the generation ratio between a singlet exciton and a triplet exciton is 1: 3. Therefore, the generation probability of the luminescent excited species is 25%, and the light extraction efficiency is about 20%. Therefore, the limit of the external extraction quantum efficiency (ηext) is 5%. Is used, the upper limit of the internal quantum efficiency is 100%, so the luminous efficiency is up to 4 times in principle compared to the case of using light emission from the excited singlet, and the performance is almost the same as that of a cold cathode tube. It can be applied to lighting and is attracting attention.
[0012]
When the phosphorescent compound is used as a dopant, the host needs to have a light emission maximum wavelength in a shorter wavelength region than the light emission maximum wavelength of the phosphorescent compound, but there are other conditions to be satisfied. It is known that some reports have been made on phosphorescent compounds in The 10th International Works on Inorganic and Organic Electroluminescence (EL '00, Hamamatsu). For example, Ikai et al. Use a hole transporting compound as a host for a phosphorescent compound. M. E. FIG. Tompson et al. Use various electron transporting materials as a host of a phosphorescent compound and dope them with a novel iridium complex. Further, Tsutsui et al. Obtain high luminous efficiency by introducing a hole blocking layer.
[0013]
The present invention provides an organic electroluminescent device using a plurality of dopants or host compounds to provide an excellent whiteness and emission luminance of emission color, and to improve the above-mentioned disadvantages such as emission lifetime (color shift). It is intended to obtain a light emitting organic electroluminescence element.
[0014]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-164170
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and provides a high-efficiency, long-life, uniform white light-emitting organic electroluminescent element, and a lighting device, a display device, or an electric appliance including the element. The purpose is.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by the following means.
[0017]
1. A white color, characterized in that at least one layer contains at least one compound selected from the compounds represented by formulas (A1-1) to (F1-5), and emits substantially white light. Light emitting organic electroluminescent element.
[0018]
2. At least one layer containing a polysilane having a structural unit represented by the general formula (C2-2) or (C2-3) and emitting substantially white light; element.
[0019]
3. At least one layer contains a fluorescent compound in which the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms in the molecule (N / C) is 0 or more and 0.05 or less, and emits substantially white light. A white light-emitting organic electroluminescent element.
[0020]
4. At least one layer has fluorescence having a maximum fluorescence wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of fluorine atoms (F / (H + F)) to the sum of hydrogen atoms and fluorine atoms in the molecule of 0 to 0.9. A white-light-emitting organic electroluminescent device comprising a neutral compound and emitting substantially white light.
[0021]
5. The general formulas (A1-1) to (A1-6), the general formulas (A2-1) to (A2-7), the general formula (B1-1), the general formula (B1-6), and the general formula (B1) -11), General formula (B1-13), General formulas (B2-1) to (B2-8), General formulas (B3-1) to (B3-2), General formula (B4-1), General formula (B5-1) to (B5-3), general formulas (B6-1) to (B6-2), general formula (B7-1), general formula (B8-1), general formula (B9-1), General formula (B10-1), General formulas (B11-1) to (B11-3), General formulas (C1-1-1), (C1-1-2), (C1-1-3), General formulas (C1-2-1), (C1-2-3), general formulas (C1-3) to (C1-7), general formulas (C1-8-1), (C1-8-2), general formulas (C2-1), general formulas (C2-4) to (C2-7), General formulas (C3-1) to (C3-4), General formula (C4-1), General formulas (C5-1) to (C5-2), General formulas (C6-I) to (C6-V), General formulas (C7-1) to (C7-4), General formulas (C8-1) to (C8-6), General formula (C9-1), General formula (C10-1), General formula (C11-1) ), General formulas (C12-1), general formulas (D1-1) to (D1-6), general formulas (D2-1) to (D2-6), and general formulas (D3-1) to (D3-6). ), At least one compound selected from the compounds represented by general formulas (E1-1), (E1-5), (E2-1) and (E2-5) at least in a light-emitting layer 2. The white light-emitting organic electroluminescent device according to the above item 1, wherein the white light-emitting organic electroluminescent device is contained in any one of a hole transport layer and an electron transport layer.
[0022]
6. The general formulas (A1-1) to (A1-6), the general formulas (A2-1) to (A2-7), the general formula (B1-1), the general formula (B1-6), and the general formula (B1) -11), General formula (B1-13), General formulas (B2-1) to (B2-8), General formulas (B3-1), (B3-2), General formula (B4-1), General formula (B5-1) to (B5-3), general formulas (B6-1), (B6-2), general formula (B7-1), general formula (B8-1), general formula (B9-1), General formula (B10-1), General formulas (B11-1) to (B11-3), General formulas (C1-1-1), (C1-1-2), (C1-1-3), General formulas (C1-2-1), (C1-2-3), general formulas (C1-3) to (C1-7), general formulas (C1-8-1), (C1-8-2), general formulas (C2-1), general formulas (C2-4) to (C2-7), General formulas (C3-1) to (C3-4), General formula (C4-1), General formulas (C5-1), (C5-2), General formulas (C6-I) to (C6-V), General formulas (C7-1) to (C7-4), General formulas (C8-1) to (C8-6), General formula (C9-1), General formula (C10-1), General formula (C11-1) ), General formulas (C12-1), general formulas (D1-1) to (D1-6), general formulas (D2-1) to (D2-6), and general formulas (D3-1) to (D3-6). 6. The white light-emitting organic electroluminescent device according to the above 1 or 5, wherein at least one compound selected from the compounds represented by the following formulas is contained in at least one of the light-emitting layer and the electron transport layer. .
[0023]
7. The general formulas (A1-1) to (A1-6), the general formulas (A2-1) to (A2-7), the general formula (B1-1), the general formula (B1-6), and the general formula (B1) -11), General formula (B1-13), General formulas (B2-1) to (B2-8), General formulas (B3-1), (B3-2), General formula (B4-1), General formula (B5-1) to (B5-3), general formulas (B6-1), (B6-2), general formula (B7-1), general formula (B8-1), general formula (B9-1), General formula (B10-1), General formulas (B11-1) to (B11-3), General formulas (C1-1-1), (C1-1-2), (C1-1-3), General formulas (C1-2-1), general formula (C1-2-3), general formulas (C1-3) to (C1-7), general formulas (C1-8-1), (C1-8-2), Formulas (C2-1), (C2-4) to (C2- ), General formulas (C3-1) to (C3-4), General formula (C4-1), General formulas (C5-1), (C5-2), General formulas (C6-I) to (C6-V) ), General formulas (C7-1) to (C7-4), general formulas (C8-1) to (C8-6), general formula (C9-1), general formula (C10-1), general formula (C11) -1), general formulas (C12-1), general formulas (D1-1) to (D1-6), general formulas (D2-1) to (D2-6), and general formulas (D3-1) to (D3) (6) The white light-emitting organic electroluminescent device as described in (1), (5) or (6), wherein at least one compound selected from the compounds represented by (6) is contained in at least the light-emitting layer.
[0024]
8. A polysilane having a structural unit represented by the general formula (C2-2) or (C2-3), wherein the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) in the molecule is 0 or more and 0.05 or less; Or a fluorescent compound having a maximum fluorescence wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of fluorine atoms to the sum of hydrogen atoms and fluorine atoms (F / (H + F)) in the molecule of 0 to 0.9. A white light-emitting organic electroluminescent device comprising at least one compound selected from a certain fluorescent compound in at least one of a light-emitting layer, a hole transport layer, and an electron transport layer.
[0025]
9. A polysilane having a structural unit represented by the general formula (C2-2) or (C2-3), wherein the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) in the molecule is 0 or more and 0.05 or less; Or a fluorescent compound having a maximum fluorescence wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of fluorine atoms to the sum of hydrogen atoms and fluorine atoms (F / (H + F)) in the molecule of 0 to 0.9. 9. The white light-emitting organic electroluminescent device according to the item 8, wherein at least one compound selected from a certain fluorescent compound is contained in any one of a light-emitting layer and an electron transport layer.
[0026]
10. A polysilane having a structural unit represented by the general formula (C2-2) or (C2-3), wherein the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) in the molecule is 0 or more and 0.05 or less; Or a fluorescent compound having a maximum fluorescence wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of fluorine atoms to the sum of hydrogen atoms and fluorine atoms (F / (H + F)) in the molecule of 0 to 0.9. 9. The white light-emitting organic electroluminescent device according to the item 8, wherein at least one compound selected from a certain fluorescent compound is contained in the light-emitting layer.
[0027]
11. At least one selected from the compounds represented by the general formulas (E1-1), (E1-5), (E2-1), and (E2-5) is used as the hole transport layer. The white light-emitting organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the organic electroluminescent device comprises:
[0028]
12. The general formulas (D1-1) to (D1-6), the general formulas (D2-1) to (D2-6), the general formulas (D3-1) to (D3-6), and the general formulas (F1-1) A) a white light-emitting organic electroluminescent device, wherein the hole-blocking layer contains at least one selected from compounds represented by formulas (1) to (F1-5).
[0029]
13. A white light-emitting organic electroluminescent device comprising a light-emitting layer containing at least one compound selected from the compounds represented by the general formulas (G1-1) to (G1-5) as a phosphorescent dopant.
[0030]
14. 14. The white light-emitting organic electroluminescent device as described in any one of 1 to 13 above, wherein the white light emission includes at least a light component caused by phosphorescence light emission.
[0031]
15. A lighting device comprising the white light-emitting organic electroluminescent element according to any one of the above 1 to 14.
[0032]
16. 15. A display device comprising the white light-emitting organic electroluminescent element according to any one of 1 to 14.
[0033]
17. 15. A display device comprising: the white light-emitting organic electroluminescent element according to any one of 1 to 14 above; and display means.
[0034]
18. 18. The display device according to the item 17, wherein the display means is a liquid crystal display element.
[0035]
19. An electric appliance comprising the white light-emitting organic electroluminescent device according to any one of the above items 1 to 14.
[0036]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0037]
First, the fluorescent compound used in the present invention will be described below.
[0038]
First, the compounds represented by formulas (A1-1) to (A1-6) will be described.
[0039]
In the general formula (A1-1), X1, X2Represents an aryl group or a heterocyclic group;1, R2Represents an aryl group, a heterocyclic group, a residue of an alicyclic hydrocarbon or a cycloalkoxy group;1, R2Either one represents an alicyclic hydrocarbon residue or a cycloalkoxy group. Also, R1, R2May form an alicyclic or heterocyclic ring. Also, X1, X2May form a ring.
[0040]
Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a p-tolyl group, a p-chlorophenyl group, a fluorenyl group and the like. Examples of the heterocyclic group include pyrrolyl, pyrrolidinyl, pyrazolyl, imidazolyl, pyridyl, triazolyl, benzimidazolyl, benzothiazolyl, benzoxazolyl, furyl, thienyl, and thiazolyl. The residue of the alicyclic hydrocarbon includes a residue such as a cycloalkyl group and a cycloalkenyl group, and the residue of the alicyclic hydrocarbon is particularly preferably a cycloalkyl group (for example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and the like). It is. Examples of the cycloalkoxy group include a cyclopropyloxy group, a cyclopentyloxy group, and a cyclohexyloxy group. Also, R1, R2Examples of the alicyclic or heterocyclic ring formed by the above include alicyclic rings such as cyclopentene, cyclopentadiene, cyclohexene and cyclohexadiene, and heterocyclic rings such as dioxadiene.
[0041]
In the general formula (A1-2), X3, X4Represents an aryl group or a heterocyclic group;3, R4Represents an aryl group, a heterocyclic group, an aryloxy group, an alkylthio group or an arylthio group;3, R4Represents an aryloxy group, an alkylthio group or an arylthio group. Also, X3, X4May form a ring.
[0042]
As the aryl group and the heterocyclic group, in general formula (A1-1), X1, X2And the aryl group in the aryloxy group and the arylthio group also represents the same group as the above-mentioned aryl group. Examples of the alkylthio group include a group such as a methylthio group.
[0043]
In the general formula (A1-3), X5, X6Represents an aryl group or a heterocyclic group;5, R6Represents an aryl group, a heterocyclic group, a halogen atom, and R5, R6Either one represents a halogen atom. Also, X5, X6May form a ring.
[0044]
X5, X6In the general formula (A1-1), the aryl group and heterocyclic group represented by X1, X2Represents the same groups as mentioned above, and the halogen atom represents fluorine, chlorine and the like. Particularly preferred is a fluorine atom.
[0045]
In the general formula (A1-4), Ar11Represents an arylene group;11, R12, RThirteen, R14Represents a hydrogen atom or a substituent;Fifteen, R16Represents a hydrogen atom or a substituent;Fifteen, R16Represents at least one residue of an alicyclic hydrocarbon. R12And R14, R11And RThirteen, R12Or R14And R16, R11Or RThirteenAnd RFifteenMay form an alicyclic or heterocyclic ring.
[0046]
Ar11The arylene group represented by is, for example, a divalent group such as a phenylene group, a naphthalene group, an anthracene group, or a biphenylene group;Fifteen, R16Represents a hydrogen atom or a substituent. Examples of the residue of the alicyclic hydrocarbon include residues such as a cycloalkyl group and a cycloalkenyl group, and a particularly preferred residue of the alicyclic hydrocarbon is a cycloalkyl group ( For example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, an adamantyl group, etc.). Especially RFifteen, R16Is preferably a residue of an alicyclic hydrocarbon. Also, R12And R14, R11And RThirteen, R12Or R14And R16, R11Or RThirteenAnd RFifteenMay form a 4- to 7-membered alicyclic or heterocyclic ring, for example, a cyclobutene ring, a cyclopentene ring, a cyclohexene ring, a fluorene ring and the like.
[0047]
In the general formula (A1-5), Ar21Represents an arylene group;21, R22, R23, R24Represents a hydrogen atom or a substituent;25, R26Represents a hydrogen atom or a substituent;25, R26At least one of them represents an aryloxy group, an alkylthio group or an arylthio group. R22And R24, R21And R23, R22Or R24And R26, R21Or R23And R25May form a ring.
[0048]
Ar21Is the Ar11Represents the same group as the group represented by R25, R26In the general formula (1), X represents an aryloxy group or an arylthio group.1, X2And the alkylthio group means a group such as a methylthio, ethylthio, or isopropylthio group. Where R25, R26Is at least one of an aryloxy group, an alkylthio group and an arylthio group.25, R26Are aryloxy, alkylthio or arylthio groups. R22And R24, R21And R23, R22Or R24And R26, R21Or R23And R25And especially R22And R24Or R21And R23May together form a fluorene ring or the like.
[0049]
In the general formula (A1-6), Ar31Represents an arylene group;31, R32, R33, R34Represents a hydrogen atom or a substituent;35, R36Represents a hydrogen atom or a substituent;35, R36At least one is a halogen atom. Also, R32And R34, R31And R33, R32Or R34And R36, R31Or R33And R35May form a ring.
[0050]
Ar31Is the Ar11Represents a group similar to the group represented by35, R36Represents a hydrogen atom or a substituent;35, R36Is a halogen atom, and preferably both are halogen atoms. Halogen atoms represent fluorine, chlorine and the like. Particularly preferred is a fluorine atom. In particular, R32And R34Or R31And R33May together form a fluorene ring or the like.
[0051]
In the general formulas (A1-4), (A1-5) and (A1-6), R11, R12, RThirteen, R14, RFifteen, R16, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R33, R34, R35, R36Represents a substituent, examples of such a substituent include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a perfluoropropyl group, -N-butyl group, perfluoro-t-butyl group, t-butyl group, benzyl group, etc.) and alicyclic hydrocarbon residues such as cycloalkyl group (cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.) and cycloalkenyl group (E.g., cyclohexenyl group, cyclopentenyl group) and the like, further, an aralkyl group (e.g., benzyl group, 2-phenethyl group, etc.), an aryl group (e.g., phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, fluorenyl) Group), alkoxy group (for example, ethoxy group, isopropoxy group, butoxy group, etc.), Oxy group (eg, phenoxy group), alkylthio group (eg, methylthio, ethylthio, isopropylthio group), arylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, p-tolylthio group, p-chlorophenylthio group), hydroxyl group, amino group ( Dimethylamino group, diarylamino group), alkenyl group (for example, allyl group, 1-ethenyl group, 1-propenyl group, 1-butenyl group, 1-octadecenyl group, etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, Iodine atom and the like). These groups may be further substituted. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, a sulfo group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, and an alkylthio group. Group, arylthio group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, acyl group, acyloxy group, amino group, carbonamide group, sulfonamide group, carbamoyl group, sulfamoyl group, ureido group, alkoxycarbonyl Examples include an amino group and a sulfamoylamino group.
[0052]
Hereinafter, specific examples of the compounds represented by these general formulas are shown, but the present invention is not limited thereto.
[0053]
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[0073]
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[0074]
Hereinafter, specific synthesis examples of these compounds of the present invention will be described.
[0075]
Synthesis Example <Synthesis of Compound (A1-1-1)>
[0076]
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Figure 2004253298
[0077]
After degassing the reaction vessel, 10 g of the compound (A1) was dissolved in 50 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere. Thereafter, while keeping the reaction solution at -5 ° C to 0 ° C, cyclohexylmagnesium bromide was added dropwise with a tetrahydrofuran solution in an amount equivalent to the compound (A1) in an equimolar amount. The reaction solution was stirred at 0 ° C. for 1 hour and then at room temperature for 30 minutes. Thereafter, the reaction solution was poured into water and extracted with ethyl acetate. The organic layer was washed with a 5% aqueous sodium carbonate solution, washed three times with water, separated from the organic layer, dried over magnesium sulfate, and then ethyl acetate and tetrahydrofuran were distilled off under reduced pressure. After purification by column chromatography, recrystallization was performed with acetonitrile to obtain 9.3 g (yield: 75%) of the target compound (A1-1-1).
[0078]
By NMR and mass spectrum, it was confirmed to be the target compound (A1-1-1).
[0079]
Synthesis Example <Synthesis of Compound (A1-4-8)>
[0080]
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Figure 2004253298
[0081]
After degassing the reaction vessel, 0.05 g of 1,3-bis (diphenylphosphino) propane nickel (II) chloride and 5 g of compound (B1) were dissolved in 50 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere. Thereafter, while keeping the reaction solution at -5 ° C to 0 ° C, cyclohexylmagnesium bromide was added dropwise with a tetrahydrofuran solution in an amount of twice as much as the compound (B1). The reaction solution was stirred at 0 ° C. for 1 hour and then at room temperature for 30 minutes. Thereafter, the reaction solution was drained and extracted with ethyl acetate. The organic layer was washed with a 5% aqueous sodium carbonate solution, washed three times with water, separated from the organic layer, dried over magnesium sulfate, and then ethyl acetate and tetrahydrofuran were distilled off under reduced pressure. After purification by column chromatography, recrystallization was performed with acetonitrile to obtain 4.7 g (yield: 65%) of compound (B2).
[0082]
After degassing, 4.0 g of compound (B2) and 12.3 g of benzophenone were dissolved in 50 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere. Further, after adding 3.0 ml of titanium tetrachloride to the reaction solution, 100 ml of a tetrahydrofuran solution of zinc was slowly added dropwise while being suspended. The reaction was refluxed for 3 hours. Thereafter, 50 ml of a 3% aqueous hydrochloric acid solution was added dropwise, and the mixture was stirred for 2 hours. The reaction solution was drained and extracted with ethyl acetate. The organic layer was washed three times with water, separated, dried over magnesium sulfate, and then ethyl acetate and tetrahydrofuran were distilled off under reduced pressure. After purification by column chromatography, recrystallization was performed with methanol to obtain 4.1 g (yield 51%) of compound (A1-4-8).
[0083]
By NMR and mass spectrum, it was confirmed to be the target compound (A1-4-8).
[0084]
Synthesis Example <Synthesis of Compound (A1-6-2)>
[0085]
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Figure 2004253298
[0086]
After degassing the reaction vessel, 10 g of terephthalaldehyde, 10 g of diethyl phosphite and 15 g of triethylamine were added under a nitrogen atmosphere, followed by stirring at room temperature for 10 minutes. The precipitate was filtered and washed with dichloromethane to obtain 24 g of (C1) (yield: 80%). Next, after degassing, 5 g of diethylaminosulfur trifluoride (DAST) was added at room temperature to a solution of 3.2 g of (C1) suspended and dissolved in 50 ml of dichloromethane under a nitrogen atmosphere. After the dropwise addition, a yellow solution was obtained. After stirring the solution for 20 minutes, a 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added to quench the reaction. The reaction solution was drained, and an organic layer of dichloromethane was extracted. The organic layer was washed twice with water and dried over magnesium sulfate. The solvent was distilled off to obtain 2.3 g of (C2) (78% yield). Further, 2.0 g of (C2) was dissolved in 100 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere, and cooled to -78 degrees with dry ice / acetone. To this reaction solution, 10 ml of an n-hexane solution of n-butyllithium was slowly dropped. After stirring for 1 hour, 2.0 g of benzophenone was added, and the mixture was stirred for a while, then brought to room temperature and further stirred for 3 hours. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure, and ethyl acetate and water were added to extract an organic layer. After drying over magnesium sulfate, ethyl acetate was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by column chromatography to obtain 1.6 g of the desired product (yield 70%). By NMR and mass spectrum, it was confirmed to be the target compound (A1-6-2).
[0087]
Synthesis Example <Synthesis of Compound (A1-5-2)>
[0088]
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Figure 2004253298
[0089]
Compound (D1) was synthesized by a conventionally known method. (D1) 5.0 g was dissolved in 200 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere and cooled to −78 ° C. with dry ice / acetone. 25 ml of an n-hexane solution of n-butyllithium was slowly dropped into this reaction solution. After stirring for 1 hour, 3.0 g of methyldisulfanylmethane was added, and the mixture was stirred for a while, then brought to room temperature and further stirred for 3 hours. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure, and ethyl acetate and water were added to extract an organic layer. After drying over magnesium sulfate, ethyl acetate was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by column chromatography to obtain 4.6 g of (D2) (yield 74%). 4.0 g of (D2) and 4.0 g of benzophenone were dissolved in 100 ml of dimethyl sulfoxide, 2.0 g of potassium t-butoxide was added thereto, and the mixture was heated and stirred under a nitrogen stream for 9 hours, and then left overnight. 100 ml of methanol was added to the obtained mixture, and the precipitated crystals were filtered. The filtered crystals were washed three times with 100 ml of water and then three times with 100 ml of methanol, and purified by column to obtain 2.9 g of the desired product (65% yield). By NMR and mass spectrum, it was confirmed to be the target compound (A1-5-2).
[0090]
The compound represented by Formula (A2-1) will be described.
[0091]
In the general formula (A2-1), P represents a phosphorus atom;11, R12, RThirteen, R14And RFifteenRepresents a monovalent substituent.
[0092]
Examples of the monovalent substituent include an alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, etc.) , Aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkenyl group (vinyl group, propenyl group, styryl group, etc.), alkynyl group (ethynyl group, etc.), alkyloxy group (methoxy group, etc.) Ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (phenoxy group, etc.), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylthio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, etc.), amino group, Alkylamino group (dimethylamino group, diethylamino group, ethylmethylamino group, etc.), ant Ruamino group (anilino group, diphenylamino group, etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), cyano group, nitro group, heterocyclic group (pyrrole group, pyrrolidyl group, pyrazolyl group, imidazolyl group , A pyridyl group, a benzimidazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzoxazolyl group, etc.). Adjacent substituents may form a ring.
[0093]
Preferably, R11~ RFifteenAnd when at least three of them are aromatic groups, more preferably R11~ RFifteenAre all aromatic groups. Examples of the aromatic group include the above-mentioned aryl group and heteroaryl group (pyrrole group, pyrazolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl, etc.).
[0094]
Next, general formula (A2-2) will be described. P represents a phosphorus atom;21, R22And R23Represents a monovalent substituent, and X represents a chalcogen atom.
[0095]
As the monovalent substituent, R in general formula (A2-1)11~ RFifteenAnd the same chalcogen atom is preferably an oxygen atom or a sulfur atom, and most preferably an oxygen atom.
[0096]
Next, general formula (A2-3) will be described. Wherein P represents a phosphorus atom;31Represents a monovalent substituent, and X31, X32, X33, X34, X35, X36, X37And X38Is a nitrogen atom or C—R, respectively.32Is represented. X31, X32, X33, X34, X35, X36, X37And X38Is a CR32And each may be the same or different. R32Represents a monovalent substituent.
[0097]
As the monovalent substituent, R in general formula (A2-1)11~ RFifteenAnd the same substituents as mentioned above. Preferably, it is represented by the general formula (A2-4), and more preferably, R in the general formula (A2-4)41When is an aromatic group.
[0098]
The compound of the present invention may be used in any layer of an organic electroluminescence device, but is a compound having strong fluorescence in a solid state, has excellent electroluminescence properties, and can be effectively used as a light emitting material. Further, since it is extremely excellent in an excellent electron-injecting property and an excellent electron-transporting property from a metal electrode, it exhibits excellent luminous efficiency even when used as an electron-transporting material in a device using another luminescent material.
[0099]
Hereinafter, specific examples of the compound will be described, but the present invention is not limited thereto.
[0100]
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Figure 2004253298
[0101]
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Figure 2004253298
[0102]
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Figure 2004253298
[0103]
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Figure 2004253298
[0104]
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Figure 2004253298
[0105]
Further, the present inventors have conducted intensive studies on a material for phosphorescence emission, and as a result, a compound having a phosphorus atom in a molecule is contained in one of the layers of the phosphorescence light-emitting element to produce an organic electroluminescence element. In this case, it was found that the light emission luminance and the life of the device were improved.
[0106]
The compound according to the present invention is a compound containing a phosphorus atom in the molecule, and is preferably a compound represented by any one of the general formulas (A2-5) to A2- (7) and the general formulas (A2-1) to (A2-4). ).
[0107]
In the general formula (A2-5), P represents a phosphorus atom;51, R52And R53Represents a monovalent substituent. As the monovalent substituent, R in general formula (A2-1)11~ RFifteenAnd the same substituents as mentioned above. Preferably, R51, R52And R53Are all aromatic groups.
[0108]
Next, general formula (A2-6) will be described. P represents a phosphorus atom;61Represents a monovalent substituent, and X61, X62, X63And X64Is a nitrogen atom or C—R, respectively.62Is represented. X61, X62, X63And X64Is a CR62And each may be the same or different. R62Represents a monovalent substituent. As the monovalent substituent, R in general formula (A2-1)11~ RFifteenAnd the same substituents as mentioned above. Preferably, it is the time represented by the general formula (A2-7), and more preferably, R in the general formula (A2-7)71When is an aromatic group.
[0109]
Specific compound examples are shown below, but the phosphorus compounds according to the present invention are not limited to these.
[0110]
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Figure 2004253298
[0111]
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Figure 2004253298
[0112]
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Figure 2004253298
[0113]
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Figure 2004253298
[0114]
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Figure 2004253298
[0115]
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Figure 2004253298
[0116]
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Figure 2004253298
[0117]
Hereinafter, the compounds represented by Formulas (B1-1), (B1-6), (B1-11), and (B1-13) will be described in detail.
[0118]
In the general formula (B1-1), R1~ R4Each is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (cyclo Propyl, cyclohexyl, etc.), alkoxy (methoxy, ethoxy, i-propoxy, butoxy, etc.) or halogen (fluorine, chlorine, etc.);1Represents a divalent aromatic hydrocarbon group, and preferably represents any one of the general formulas (B1-3), (B1-4), and (B1-5).
[0119]
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Figure 2004253298
[0120]
Ar2Represents an aryl group represented by the general formula (B1-2).
[0121]
In the general formula (B1-2), R9Represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom;5~ R9Each represents a hydrogen atom or a substituent, and the substituent is a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, or the like), an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl) ), A cycloalkyl group (cyclopentyl, cyclohexyl, etc.), an aralkyl group (benzyl, 2-phenethyl, etc.), an aryl group (phenyl, naphthyl, p-tolyl, p-chlorophenyl, etc.), an alkoxy group (methoxy, ethoxy, i- One of an aryloxy group (eg, phenoxy), a cyano group, and a heterocyclic group (eg, pyrrole, pyrrolidyl, pyrazolyl, imidazolyl, pyridyl, benzimidazolyl, benzothiazolyl, benzoxazolyl); Selected, these groups may be further substituted. Also, R5And R6, R6And R7, R7And R8, R8And R9May be bonded to each other to form a ring, or the benzene ring may form a ring together. (For example, like a 9-phenanthryl group and a 9-phenanthrolyl group represented by the following formula 171.)
[0122]
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Figure 2004253298
[0123]
In the general formulas (B1-3), (B1-4) and (B1-5), R10~ R25Each is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (cyclo Propyl group, cyclohexyl group, etc.), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), substituted or unsubstituted aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group) Phenanthryl group, anthryl group, etc.) and halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.).
[0124]
In the general formula (B1-6), R26~ R29Each is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (cyclo Propyl, cyclohexyl, etc.), alkoxy (methoxy, ethoxy, i-propoxy, butoxy, etc.) or halogen (fluorine, chlorine, etc.);3Represents a divalent aromatic hydrocarbon group, preferably a divalent arylene group of any one of the general formula (B1-8), the general formula (B1-9), and the general formula (B1-10) .
[0125]
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Figure 2004253298
[0126]
Ar4Represents an aryl group represented by the general formula (B1-7).
[0127]
In the general formula (B1-7), R34Represents any one of a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, and a halogen atom;30~ R33Each represents a hydrogen atom or a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, etc.), an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-methyl). Butyl, etc.), cycloalkyl group (cyclopentyl, cyclohexyl, etc.), aralkyl group (benzyl, 2-phenethyl, etc.), aryl group (phenyl, naphthyl, p-tolyl, p-chlorophenyl, etc.), alkoxy group (methoxy, ethoxy, i -Any one of an aryloxy group (such as phenoxy), a cyano group, and a heterocyclic group (such as pyrrole, pyrrolidyl, pyrazolyl, imidazolyl, pyridyl, benzimidazolyl, benzothiazolyl, and benzoxazolyl); Wherein these groups may be further substituted. Also, R30And R31, R31And R32, R32And R33, R33And R34May be bonded to each other to form a ring, or the benzene ring may form a condensed ring.
[0128]
In general formulas (B1-8), (B1-9) and (B1-10), R35~ R50Each is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (cyclo Propyl group, cyclohexyl group, etc.), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), substituted or unsubstituted aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group) Phenanthryl group, anthryl group, etc.) or a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.).
[0129]
In the general formula (B1-11), R82~ R85Each is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (cyclo A propyl group, a cyclohexyl group, etc.), an alkoxy group (a methoxy group, an ethoxy group, an i-propoxy group, a butoxy group, etc.), or a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, etc.);1Represents an aryl group represented by the general formula (B1-12). In the general formula (B1-12), R86Is an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl, etc.), an alkoxy group (methoxy, ethoxy, i-propoxy, butoxy, etc.), a halogen atom (fluorine atom, chlorine Atom, etc.), preferably a methyl group, a trifluoromethyl group, or a fluorine atom. R87~ R89Each represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, etc.), and a cycloalkyl group (cyclo Propyl group, cyclohexyl group, etc.), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), substituted or unsubstituted aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group) Phenanthryl group, anthryl group, etc.) or halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.). Ar8Represents an aromatic hydrocarbon group, and examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, a p-tolyl group, a p-chlorophenyl group, a phenanthryl group and an anthryl group, which further have a substituent. And adjacent substituents among those substituents may be bonded to each other to form a ring. It preferably represents a 1-naphthyl group or a 9-phenanthryl group.
[0130]
In the general formula (B1-13), R90~ R93Each is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (cyclo A propyl group, a cyclohexyl group, etc.), an alkoxy group (a methoxy group, an ethoxy group, an i-propoxy group, a butoxy group, etc.), or a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, etc.);2Represents an aryl group represented by the general formula (14). In the general formula (B1-14), R94Is an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl, etc.), an alkoxy group (methoxy, ethoxy, i-propoxy, butoxy, etc.), a halogen atom (fluorine atom, chlorine Atom, etc.), preferably a methyl group, a trifluoromethyl group, or a fluorine atom. R95~ R97Each represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, etc.), and a cycloalkyl group (cyclo Propyl group, cyclohexyl group, etc.), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), substituted or unsubstituted aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group) Phenanthryl group, anthryl group, etc.) or halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.). Ar9Represents an aromatic hydrocarbon group, and examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, a p-tolyl group, a p-chlorophenyl group, a phenanthryl group and an anthryl group, which further have a substituent. And adjacent substituents among those substituents may be bonded to each other to form a ring. It preferably represents a 1-naphthyl group or a 9-phenanthryl group.
[0131]
Next, typical synthesis examples of the compounds represented by formulas (B1-1), (B1-6), (B1-11) and (B1-13) will be described.
[0132]
[Synthesis Example] Synthesis of Compound B1- (I) -1
[0133]
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Figure 2004253298
[0134]
13.3 g of 4-bromobiphenyl was dissolved in 150 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere, and 57.1 ml of an n-butyllithium-hexane (1.5 M / L) solution was added dropwise at -78 ° C. After stirring for 30 minutes, trimethoxy was added. After a solution of 12.8 ml of borane in 50 ml of tetrahydrofuran was added dropwise, acid was added to the reaction solution to adjust the pH to 2. The reaction solution was extracted, dried, concentrated and recrystallized to obtain 8.62 g of compound (A) (yield: 76%).
[0135]
Next, 3.44 g of the compound (A) and 1.86 g of 1,2-dibromobenzene are refluxed in a solvent of a two-layered tetrahydrofuran-water system in the presence of 2.18 g of potassium carbonate and 910 mg of tetrakistriphenylphosphine palladium for 20 hours. As a result, 1.96 g (yield 65%) of compound B1- (I) -1 was obtained.
[0136]
[Synthesis Example] Synthesis of Compound B1- (II) -32
[0137]
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Figure 2004253298
[0138]
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Figure 2004253298
[0139]
20.0 g of 1-bromo-2-methylnaphthalene was dissolved in 100 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere, and 90.5 ml of an n-butyllithium-hexane (1.5 M / L) solution was added dropwise at -78 ° C, followed by stirring for 30 minutes. Thereafter, a solution of 23.2 ml of trimethoxyborane in 100 ml of tetrahydrofuran was added dropwise, and an acid was added to the reaction solution to adjust the pH to 2. The reaction solution was extracted, dried, concentrated and recrystallized to obtain 9.41 g (yield: 56%) of compound (B).
[0140]
4.69 g of compound (B) and 11.9 g of 1,4-dibromobenzene were added to a mixed solvent of 60 ml of toluene and 10 ml of ethanol, and 300 mg of tetrakistriphenylphosphine palladium and 25 ml of a 2 M / L aqueous sodium carbonate solution were added thereto. Refluxed for 18 hours. Then, 6.60 g (yield 88%) of compound (C) was obtained by extracting, drying, purifying by column chromatography, and recrystallizing.
[0141]
Next, 6.37 g of the compound (C) was dissolved in 50 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere, and 21.4 ml of an n-butyllithium-hexane (1.5 M / L) solution was added dropwise at -78 ° C, followed by stirring for 30 minutes. After dropwise adding a solution of 5.50 ml of trimethoxyborane in 20 ml of tetrahydrofuran, an acid was added to the reaction solution to adjust the pH to 2. The reaction solution was extracted, dried, concentrated and recrystallized to obtain 3.93 g (yield 70%) of compound (D).
[0142]
Refluxing 3.14 g of compound (D) and 1.28 g of 1,3-dibromobenzene in a tetrahydrofuran-water two-layer system solvent in the presence of 3.31 g of potassium carbonate and 629 mg of tetrakistriphenylphosphine palladium for 20 hours. 1.50 g (yield 54%) of compound B1- (II) -32 was obtained.
[0143]
[Synthesis Example] Synthesis of Compound B1- (II) -39
[0144]
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Figure 2004253298
[0145]
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Figure 2004253298
[0146]
31.0 g of triphenylphosphine, 7.65 g of nickel chloride and 19.3 g of metal zinc were added to 100 ml of dehydrated dimethylacetone in a nitrogen atmosphere, heated under stirring, and 61.1 g of 1-bromonaphthyl was added at 50 ° C to 50 ml of dehydrated dimethylacetone. Was added dropwise. Subsequently, the mixture was heated and stirred at 100 ° C. for 4 hours, and the reaction solution was neutralized, extracted, dried, concentrated, and recrystallized to obtain 84 g (56%) of a compound (E).
[0147]
Next, 70 g of the compound (E) was dissolved in 800 ml of methylene chloride, cooled with ice, and a solution of 43.9 g of bromine dissolved in 100 ml of methylene chloride was added dropwise at 0 ° C. while pursuing the reaction by liquid chromatography. The reaction solution was washed, extracted, dried, concentrated and recrystallized to obtain 79.2 g of compound (F) (yield 86%).
[0148]
50 g of the compound (F) was dissolved in 200 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere, 100 ml of an n-butyllithium-hexane (1.5 M / L) solution was added dropwise at −78 ° C., and the mixture was stirred for 30 minutes. After dropping a 30 ml solution, acid was added to the reaction solution to adjust the pH to 2. The reaction solution was extracted, dried, concentrated and recrystallized to obtain 33.8 g of compound (G) (yield: 76%).
[0149]
By refluxing 4.47 g of the compound (G) and 1.61 g of 1,3-dibromobenzene in a solvent of a tetrahydrofuran-water two-layer system in the presence of 4.14 g of potassium carbonate and 790 mg of tetrakistriphenylphosphine palladium for 20 hours. 2.31 g (58% yield) of compound B1- (II) -39 was obtained.
[0150]
Hereinafter, specific examples of the compounds represented by formulas (B1-1), (B1-6), (B1-11) and (B1-13) in the invention are shown, but the invention is not limited thereto. Not something.
[0151]
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[0152]
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[0170]
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[0189]
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[0190]
Next, the compound represented by Formula (B2-1) will be described.
[0191]
In Formula (B2-1), the n-valent linking group represented by Z is not particularly limited, but is preferably Z in Formulas (B2-2) to (B2-7).1~ Z6Is a linking group represented by
[0192]
In the general formula (B2-1), R1~ R8Represents a hydrogen atom or a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an i-propyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a t-butyl group). Group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, etc.), alkenyl group (eg, vinyl group, propenyl group, styryl group, etc.), alkynyl group (eg, ethynyl group, etc.), aryl group (eg, phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkyloxy group (eg, methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, etc.), alkylthio group (eg, A methylthio group, an ethylthio group, an i-propylthio group, etc.), an arylthio group (for example, phenylthio group). Etc.), halogen atoms (eg, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), amino groups (eg, dimethylamino group, methylamino group, diphenylamino group, etc.), cyano group, nitro group, heterocyclic group (For example, pyrrole group, pyrrolidyl group, pyrazolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group, etc.). Examples of the aromatic group include the above-mentioned aryl group and heteroaryl group (for example, a pyrrole group, a pyrazolyl group, an imidazolyl group, a pyridyl group, a benzimidazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzoxazolyl group, etc.). Adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring.
[0193]
In the general formulas (B2-2) to (B2-7), Ra~ RfRepresents a hydrogen atom or a substituent, and specific examples thereof include the aforementioned R1~ R8Is synonymous with
[0194]
In the general formulas (B2-1) to (B2-7), the divalent arylene group represented by Ar is a residue obtained by removing two hydrogen atoms or two substituents from an arbitrary position of an aromatic compound. And the arylene group may be composed of a hydrocarbon, may be a heterocyclic ring containing a hetero atom, or may be condensed.
[0195]
In the general formula (B2-8), Ar1The m-valent arylene group represented by is a residue obtained by removing a hydrogen atom or m substituents from an arbitrary position of an aromatic compound, and the arylene group is composed of a hydrocarbon. May be a heterocyclic ring containing a hetero atom, or may be condensed.
[0196]
Each of the compounds represented by the general formulas (B2-1) to (B2-8) according to the present invention is a compound having strong fluorescence in a solid state, has excellent electroluminescence, and is effectively used as a luminescent material. Can be used. In addition, since the excellent electron injecting property and the excellent electron transporting property from the metal electrode are very excellent, the compound according to the present invention is used in other light emitting materials or in a device using the compound according to the present invention as a light emitting material. When used as a transport material or a hole blocker, it exhibits excellent luminous efficiency.
[0197]
Hereinafter, specific examples of the compounds represented by formulas (B2-1) to (B2-8) are listed below, but the present invention is not limited thereto.
[0198]
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Figure 2004253298
[0199]
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Figure 2004253298
[0200]
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[0201]
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[0202]
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Figure 2004253298
[0203]
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Figure 2004253298
[0204]
The compound according to the present invention can be easily synthesized according to a known synthesis method, but can be synthesized more easily by the following synthesis route.
[0205]
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Figure 2004253298
[0206]
The above reaction is described in Organic Letter Magazine, Vol. 3, No. 16, pages 2579 to 2581 (2001).
[0207]
Next, the compound represented by Formula (B3-1) will be described.
[0208]
In the general formula (B3-1), Y1, Y2Is a divalent group capable of forming a 4- to 8-membered ring together with carbon atoms, and the number of atoms used to form the 4- to 8-membered skeleton is each independently in the range of 0 to 6. . However, when the number of atoms is 0, Y1Or Y2Represents a bond (also referred to simply as a bond, where the bond represents a single bond or a double bond).
[0209]
<< divalent group >>
Y1, Y2The divalent group represented by each is preferably a divalent hydrocarbon group. For example, an alkylene group (for example, a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a propylene group, an ethylethylene group, a pentamethylene group) , A hexamethylene group, etc.), an alkenylene group (eg, a vinylene group, a propenylene group, etc.), and an alkynylene group (eg, an ethynylene group, a 3-pentynylene group, etc.).
[0210]
Here, the carbon atoms constituting the main chain of the above-mentioned alkylene group, alkenylene group and alkynylene group may be partially replaced by oxygen atoms or sulfur atoms.
[0211]
In general formula (B3-1), Z which forms a 5-membered ring to an 8-membered ring with carbon atoms,1, Z2Wherein the total number of atoms used to form the skeleton of the 5-membered ring to the 8-membered ring is 4 to 7, respectively, and the main chain is at least 1 It is characterized by forming a condensed ring with two aromatic rings.
[0212]
<< 5-member ring to 8-member ring >>
In the general formula (B3-1), Z1, Z2Each of which forms a 5- to 8-membered ring together with a carbon atom includes a cyclopentadiene ring, a 1.4-dihydropyridine ring, a γ-thiopyran ring, a γ-pyran ring, a cyclohexadiene ring, a cycloheptadiene ring, a cyclooctadiene ring Among them, a cyclopentadiene ring, a 1.4-dihydropyridine ring, a γ-thiopyran ring, a γ-pyran ring and the like are preferably used.
[0213]
《Aromatic ring forming condensed ring》
In the general formula (B3-1), Z1, Z2Are formed together with carbon atoms, and the aromatic ring forming a condensed ring with the 5-membered to 8-membered ring is an aromatic carbon ring (for example, a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a p-terphenyl ring) , A diphenylmethane ring, a triphenylmethane ring, a bibenzyl ring, a stilbene ring, an indene ring, a tetralin ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring) and an aromatic heterocyclic group such as a furan ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, and an oxazole ring. , Thiazole ring, 1,2,3-oxadiazole ring, 1,2,3-triazole ring, 1,2,4-triazole ring, 1,3,4-thiadiazole ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring , A pyrazine ring, an s-triazine ring, a benzofuran ring, an indole ring, a benzothiophene ring, a benzimidazole ring, Nzochiazoru ring, purine ring, quinoline ring and isoquinoline ring, and the like.
[0214]
Among the above, the aromatic ring preferably used includes a benzene ring, a biphenyl ring, a stilbene ring and the like.
[0215]
In the general formula (B3-1), Z1, Z2Are each formed together with a carbon atom, and the aromatic ring forming a condensed ring with the 5-membered to 8-membered ring may be the same or different.
[0216]
《Substituent on aromatic ring》
The aromatic ring may further have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group). , Trifluoromethyl group, tert-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, etc.), alkenyl group (eg, vinyl group, propenyl group, styryl group, etc.), alkynyl group (eg, ethynyl group, etc.), aryl group (For example, phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkoxyl group (for example, methoxy group, ethoxy group, iso-propoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (for example, phenoxy group) An alkylthio group (e.g., a methylthio group, an ethylthio group, an iso-propylquio group, etc.), Reelthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), amino group (eg, dimethylamino group, methylamino group, diphenylamino group, etc.) , A cyano group, a nitro group, a heterocyclic group (for example, a pyrrolyl group, a pyrrolidinyl group, a pyrazolyl group, an imidazolyl group, a pyridyl group, a benzimidazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzoxazolyl group, etc.). Examples of the aromatic group include the above-mentioned aryl group and heteroaryl group (pyrrole group, pyrazolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group, etc.). It may be substituted with a substituent.
[0217]
The compound represented by Formula (B3-2) will be described.
[0218]
In the general formula (B3-2), Y1, Y2, Y3, Y4Is a group represented by Y in the general formula (B3-1).1, Y2Has the same meaning as the groups represented by Further, in the general formula (B3-2), Z1, Z2Is a group represented by Z in the general formula (B3-1).1, Z2Has the same meaning as the groups represented by
[0219]
Hereinafter, specific examples of the compound represented by Formula (B3-1) or (B3-2) are shown, but the invention is not limited thereto.
[0220]
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Figure 2004253298
[0221]
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Figure 2004253298
[0222]
The compound represented by the general formula (B3-1) or (B3-2) is described in J. Am. Chem. Soc. Chem. Commun. 309-310 (1998), Tetrahedron Lett. 3855-3856 (2001) and the like.
[0223]
The above-mentioned compound according to the present invention is preferably contained in a light-emitting layer and an electron transport layer described later.
[0224]
The compound represented by the general formula (B3-1) or (B3-2) is a compound that shows strong fluorescence in a solid state, has excellent electroluminescence, and is effectively used as a light emitting material of an organic EL device. Can be used. Further, the compound represented by the general formula (B3-1) or (B3-2) is used as an electron transporting material (or a hole blocker) because the compound has excellent electron injecting property and electron transporting property from a metal electrode. The present inventors have also found that the organic EL device exhibits excellent luminous efficiency when used as ()).
[0225]
The compound represented by Formula (B4-1) will be described.
[0226]
R1And R2Examples of the substituent represented by are an alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, etc. ), Alkenyl group (vinyl group, propenyl group, styryl group, etc.), alkynyl group (ethynyl group, etc.), aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkyloxy group (methoxy, etc.) Group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc., aryloxy group (phenoxy group, etc.), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylthio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, etc.), halogen atom (Fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), amino group (dimethylamino group, A cyano group, a nitro group, a heterocyclic group (a pyrrole group, a pyrrolidyl group, a pyrazolyl group, an imidazolyl group, a pyridyl group, a benzimidazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzoxazolyl group, and the like). No. Examples of the aromatic group include the above-mentioned aryl group and heteroaryl group (pyrrole group, pyrazolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl, etc.). It may be substituted with a substituent. Adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring.
[0227]
R3~ R6Represents a hydrogen atom or a substituent, and specific examples thereof include the aforementioned R1Is synonymous with R3Or R4Represents a substituent, and a particularly preferred substituent is an alkyl group.
[0228]
The divalent arylene group represented by Ar is a residue obtained by removing two hydrogen atoms or two substituents from an arbitrary position of an aromatic compound, and the arylene group is composed of hydrocarbon. May be a heterocyclic ring containing a hetero atom, or may be condensed.
[0229]
Ar1And Ar2The aryl group represented by may be an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group, and may further form a condensed ring. Specific examples include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 9-anthryl group, a 9-phenanthryl group, a 2-pyridyl group, a 4-quinolyl group, and a 2-thienyl group. Note that Ar1Or Ar2Either of the
[0230]
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Figure 2004253298
[0231]
Is preferably represented by
[0232]
The compound of the present invention is a compound having strong fluorescence in a solid state, has excellent electroluminescence, and can be effectively used as a luminescent material. In addition, since the compound of the present invention has excellent electron injecting and electron transporting properties from a metal electrode, the compound of the present invention can be used as an electron transporting material ( Or when used as a hole blocker).
[0233]
Hereinafter, specific examples of the compound will be described, but the present invention is not limited thereto.
[0234]
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Figure 2004253298
[0235]
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[0236]
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[0239]
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[0240]
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[0241]
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[0242]
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Figure 2004253298
[0243]
The compound of the present invention is disclosed in JP-A-2001-93670 and J. Pharm. Am. Chem. Soc. 120, p. 9714 (1998).
[0244]
The compound represented by Formula (B5-1) will be described.
[0245]
Where R11~ R14Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and at least one represents a substituent bonded via a carbon atom, an oxygen atom, a sulfur atom or a silicon atom.
[0246]
R11~ R14Examples of the monovalent substituent represented by an alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, Benzyl, etc.), aryl (phenyl, naphthyl, p-tolyl, p-chlorophenyl, etc.), alkenyl (vinyl, propenyl, styryl, etc.), alkynyl (ethynyl, etc.), alkyloxy Group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (phenoxy group, etc.), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylquio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, etc.) , Amino group, alkylamino group (dimethylamino group, diethylamino group, ethylmethylamino group ), Arylamino group (anilino group, diphenylamino group, etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), cyano group, nitro group, heterocyclic group (pyrrole group, pyrrolidyl group, pyrazolyl group) , An imidazolyl group, a pyridyl group, a benzimidazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzoxazolyl group, etc.), a silyl group (a trimethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, a dimethylphenylsilyl group, a triphenylsilyl group, etc.). .
[0247]
Each substituent may further have a substituent. Further, the substituents may be bonded to each other to form a ring.
[0248]
In the general formula (B5-1), preferably, R11, R12, RThirteenAnd R14At least one is a hydrocarbon aromatic group (the above-mentioned aryl group), and more preferably a case represented by the general formula (B5-2).
[0249]
In the general formula (2), Ar21~ Ar23Represents an aromatic group;21~ R23Represents a monovalent substituent. 1, m and n each represent an integer of 0 to 4.
[0250]
Preferably R21~ R23Is an alkyl group, and l, m and n are 2 to 4, more preferably Ar21~ Ar23At least one of them is a thienyl group. When l, m, and n are 2 to 4, a plurality of corresponding Rs21, R22And R23May be the same or different.
[0251]
It is also preferable that the compound represented by the general formula (B5-1) is a fused ring having a specific structure represented by the general formula (B5-3).
[0252]
In the general formula (B5-3), R31Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, n3 represents 0 to 2, and Z3 represents an atom group necessary for forming a 5-membered ring.
[0253]
The 5-membered ring formed by Z3 may further have a substituent. R31As the monovalent substituent represented by11~ R14And the same. When n3 is 2, a plurality of R31May be the same or different.
[0254]
Hereinafter, specific compound examples will be shown, but the present invention is not limited thereto.
[0255]
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Figure 2004253298
[0256]
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[0257]
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[0260]
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[0264]
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[0265]
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[0266]
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Figure 2004253298
[0267]
The molecular weight of these compounds is preferably from 600 to 2,000. When the molecular weight is from 600 to 2,000, Tg (glass transition temperature) is increased, thermal stability is improved, and the life of the device is improved. A more preferred molecular weight is from 800 to 2,000.
[0268]
These compounds can be produced by a known method, and for example, a method described in JP-A-2001-93670 or the like can be used.
[0269]
The compound represented by Formula (B6-1) will be described.
[0270]
Where Ar1, Ar2And Ar3Represents a 6-membered aromatic group, and Ar11, Ar12, ArThirteenRepresents a 6-membered aromatic group or a 5-membered monocyclic aromatic group. Ar1, Ar2, Ar3, Ar11, Ar12And ArThirteenThe 6-membered aromatic group represented by may further form a condensed ring. Specifically, a hydrocarbon aromatic group (phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group, anthryl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.) or a heteroaromatic group (pyridyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyridazinyl group) Quinolyl group, triazinyl group, quinazoquinyl group, acridinyl group, etc.).
[0271]
Ar11, Ar12, ArThirteenExamples of the 5-membered monocyclic aromatic group represented by are a pyrrolyl group, a thienyl group, a furyl group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, an oxazolyl group, and a thiazolyl group. Ar1, Ar2, Ar3, Ar11, Ar12And ArThirteenMay further have a substituent.
[0272]
The compound represented by the general formula (B6-1) is preferably Ar1, Ar2, Ar3, Ar11, Ar12And ArThirteenAre all monocyclic aromatic groups, more preferably Ar1, Ar2And Ar3Is a hydrocarbon aromatic group, and Ar11, Ar12, ArThirteenIs a 6-membered heteroaromatic group, or Ar11, Ar12, ArThirteenIs a thienyl group.
[0273]
The triazine derivative used in the present invention is more preferably a compound represented by the general formula (B6-2). In the general formula (B6-2), Ar21, Ar22And Ar23Represents a 6-membered aromatic group or a 5-membered monocyclic aromatic group;1, R2And R3Represents a monovalent substituent. 1, m and n each represent an integer of 1 to 4. Ar21, Ar22And Ar23As the 6-membered aromatic group and the 5-membered aromatic group represented by the general formula (B6-1),11, Ar12, ArThirteenAnd the same.
[0274]
R1, R2And R3Examples of the monovalent substituent represented by an alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, Benzyl, etc.), aryl (phenyl, naphthyl, p-tolyl, p-chlorophenyl, etc.), alkenyl (vinyl, propenyl, styryl, etc.), alkynyl (ethynyl, etc.), alkyloxy Group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (phenoxy group, etc.), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylquio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, etc.) , Amino group, alkylamino group (dimethylamino group, diethylamino group, ethylmethylamino group ), Arylamino group (anilino group, diphenylamino group, etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), cyano group, nitro group, heterocyclic group (pyrrole group, pyrrolidyl group, pyrazolyl group) , An imidazolyl group, a pyridyl group, a benzimidazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzoxazolyl group, etc.).
[0275]
In the general formula (B6-2), preferably, R1, R2And R3Is an alkyl group, and when l, m and n are 2 to 4, most preferably R1, R2And R3Is a methyl group, and l, m and n are 4.
[0276]
In the general formula (B6-2), preferably, Ar21, Ar22Or Ar23At least one is a thienyl group.
[0277]
Hereinafter, specific compound examples are shown, but the present invention is not limited thereto.
[0278]
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[0279]
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[0280]
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[0287]
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[0288]
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[0289]
The molecular weight of these compounds is preferably from 600 to 2,000. When the molecular weight is from 600 to 2,000, Tg (glass transition temperature) is increased, thermal stability is improved, and the life of the device is improved. A more preferred molecular weight is from 800 to 2,000.
[0290]
These compounds can be produced by a known method, and for example, a method described in JP-A-2001-93670 or the like can be used.
[0291]
Next, the carbazole derivative compound according to the present invention will be described.
[0292]
The carbazole derivative compound according to the present invention is a carbazole derivative compound represented by the general formula (B7-1).
[0293]
The derivative compound represented by the general formula (B7-1) will be described.
[0294]
In the general formula (B7-1), R1~ R11Represents a hydrogen atom or a substituent.1~ R3Has a partial structure represented by the general formula (B7-2).
[0295]
In the general formula (B7-1), R1~ R11Examples of the substituent represented by are an alkyl group (e.g., a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a trifluoromethyl group, a tert-butyl group, etc.), a cycloalkyl group (e.g., a cyclopentyl group, A cyclohexyl group, an aralkyl group (eg, a benzyl group), an alkoxyalkyl group (eg, a methoxymethyl group, a methoxyethyl group, an ethoxymethyl group, a propoxyethyl group, etc.), an aryl group (eg, a phenyl group, a naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkenyl group (for example, 2-propenyl group, 3-butenyl group, 1-methyl-3-propenyl group, 3-pentenyl group, 1-methyl-3-butenyl group, 4-hexenyl group, vinyl group, styryl group, etc., alkynyl group (ethynyl group, propargyl group, etc.) , An alkoxyl group (eg, methoxy group, ethoxy group, iso-propoxy group, butoxy group, etc.), an aryloxy group (eg, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), an alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group, iso- Propylquio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, naphthylthio group, etc.), amino group, alkylamino group (eg, dimethylamino group, diethylamino group, ethylmethylamino group, etc.), arylamino group (anilino group, diphenylamino group, etc.) ), Halogen atoms (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), cyano group, nitro group, heterocyclic group (for example, pyridyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, imidazolyl group, furyl group, pyrrolyl group, pyrazinyl) Group, pyrimidinyl group, pyridazinyl group, selenium Zolyl group, sulfolanyl group, piperidinyl group, pyrazolyl group, tetrazolyl group, pyrrolidyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group, etc., silyl group (for example, trimethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group, dimethylphenyl) Silyl group, triphenylsilyl group, etc.).
[0296]
The above substituent may further have a substituent.
[0297]
In the general formula (B7-2), Z1, Z2Is a group of atoms required to form an aromatic ring (aromatic carbocycle or aromatic heterocycle),21~ R23Represents a hydrogen atom or a substituent, at least one of which represents a substituent, and n represents 0 or 1.
[0298]
Z1, Z2Examples of the aromatic ring formed by are a benzene ring, a naphthalene ring, a phenanthrene ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a quinoline ring, and the like.1, Z2Are benzene rings. R21~ R23In the general formula (B7-1), the substituent represented by1~ R11Has the same meaning as the substituent represented by
[0299]
In the general formula (B7-1), preferably, R1~ R3At least one of the substituents represented by has a carbazole skeleton (also referred to as a carbazole mother nucleus) as a partial structure. In the general formula (B7-2), preferably, R21~ R24Is at least one alkyl group, more preferably n is 0, and R23And R24Is the most preferred when n is 1 and R is21~ R24Are all substituents.
[0300]
Where R23And R24A substituent represented by21~ R24And the substituent represented by the general formula (B7-1)1~ R11Has the same meaning as the substituent represented by
[0301]
Hereinafter, specific examples of the compound represented by Formula (B7-1) are shown, but the present invention is not limited thereto.
[0302]
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[0303]
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[0304]
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[0309]
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[0310]
In addition, from the viewpoint of improving the thermal stability of the organic electroluminescence device of the present invention and extending the life of the device, the molecular weight of the carbazole derivative compound represented by the general formula (B7-1) is in the range of 600 to 2,000. Preferably, it is more preferably in the range of 800 to 2,000.
[0311]
The carbazole derivative compound represented by the general formula (B7-1) according to the present invention can be produced by a known method. For example, the carbazole derivative compound is synthesized with reference to a method described in JP-A-2000-21572 and the like. You can do it.
[0312]
Hereinafter, the carbazole derivative represented by the general formula (B8-1) will be described.
[0313]
In the general formula (B8-1), R1~ RThirteenRepresents a hydrogen atom or a monovalent substituent, of which R1~ R8Has a structure represented by the general formula (B8-1-1). R1~ RThirteenExamples of the monovalent substituent represented by an alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, Benzyl, etc.), aryl (phenyl, naphthyl, p-tolyl, p-chlorophenyl, etc.), alkenyl (vinyl, propenyl, styryl, etc.), alkynyl (ethynyl, etc.), alkyloxy Group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (phenoxy group, etc.), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylquio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, etc.) , Amino group, alkylamino group (dimethylamino group, diethylamino group, ethylmethylamino group ), Arylamino group (anilino group, diphenylamino group, etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), cyano group, nitro group, heterocyclic group (pyrrole group, pyrrolidyl group, pyrazolyl group) , An imidazolyl group, a pyridyl group, a benzimidazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzoxazolyl group, etc.), a silyl group (a trimethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, a dimethylphenylsilyl group, a triphenylsilyl group, etc.). . Each substituent may further have a substituent. Further, the substituents may be bonded to each other to form a ring.
[0314]
In the general formula (B8-1-1), Z1, Z2Is a group of atoms necessary to form a ring, R21~ R24Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, n represents 0 or 1, and when n is 0, R23And R24At least one represents a monovalent substituent, and when n is 1, R21~ R24At least one represents a monovalent substituent. R21~ R24As the monovalent substituent represented by1~ RThirteenAnd the same as the monovalent substituent represented by
[0315]
In the general formula (B8-1), preferably, R1~ R8At least one of the monovalent substituents represented by the formula has a carbazole skeleton. In the general formula (B8-1-1), preferably, R21~ R24Is at least one alkyl group, more preferably n is 0, and R23And R24Is a monovalent substituent, or n is 1, and R is21~ R24And when at least two are monovalent substituents, most preferred is when n is 1 and R21~ R24Are all monovalent substituents.
[0316]
Hereinafter, specific compound examples are shown, but the compounds in the present invention are not limited thereto.
[0317]
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Figure 2004253298
[0318]
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[0319]
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[0320]
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[0321]
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[0334]
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[0335]
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Figure 2004253298
[0336]
The molecular weight of these compounds is preferably from 600 to 2,000. When the molecular weight is from 600 to 2,000, Tg (glass transition temperature) is increased, thermal stability is improved, and the life of the device is improved. A more preferred molecular weight is from 800 to 2,000.
[0337]
Next, a typical synthesis example of the compound represented by the general formula (B8-1) will be described.
Synthesis Example Synthesis of Compound (B8-2)
[0338]
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Figure 2004253298
[0339]
Under a nitrogen atmosphere, 0.33 g of palladium acetate and 1.4 ml of tri-tert-butylphosphine were added to 200 ml of dehydrated xylene. Thereafter, 25 g of 4-bromotoluene, 25 g of carbazole and 15 g of sodium-tert-butoxide were added, and the mixture was heated under reflux for 6 hours. Thereafter, 28 g of compound (A) was obtained by performing extraction, drying, concentration, and column purification. (75% yield)
[0340]
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Figure 2004253298
[0341]
Next, 25 g of the compound (A) was added to 800 ml of methylene chloride, 31 g of bromine was added dropwise at 0 degree, and the mixture was stirred for 1 hour, extracted, dried, concentrated and recrystallized to obtain 38 g of the compound (B). Was. (94% yield)
[0342]
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Figure 2004253298
[0343]
30 g of the compound (B) was dissolved in 450 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere, 58 ml of an n-butyllithium-hexane (1.5 M / L) solution was added dropwise at -60 ° C, and after stirring for 30 minutes, 11 ml of iodomethane was added dropwise. The mixture was returned to room temperature, extracted, dried, concentrated and recrystallized to obtain 20 g of compound (C). (80% yield)
[0344]
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Figure 2004253298
[0345]
20 g of the compound (C) was dissolved in 200 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere, and 48 ml of an n-butyllithium-hexane (1.5 M / L) solution was added dropwise at -78 ° C. After dropping a 25 ml solution, acid was added to the reaction solution to adjust the pH to 2. The reaction solution containing the compound (D) obtained by extracting, drying and concentrating the reaction solution was used in the next step without purification.
[0346]
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Figure 2004253298
[0347]
The reaction product containing the obtained compound (D) and 6.85 g of 2,5-dibromoparaxylene were dissolved in 400 ml of tetrahydrofuran, and a solution of 15.7 g of potassium carbonate dissolved in a very small amount of water was added. After blowing for 1.8 minutes, 1.8 g of tetrakistriphenylphosphine palladium (0) was added, and the mixture was refluxed for 16 hours. The reaction solution was subjected to extraction, drying, concentration, column purification, and sublimation purification to obtain 4.9 g of a compound (B8-2). (Yield 29%) The product was confirmed to be the target product by NMR and mass spectrum. Other compounds can be produced by a similar method or a known method.
[0348]
The carbazole derivative compound represented by the general formula (B9-1) will be described.
[0349]
In the general formula (B9-1), R1~ R8Examples of the alkyl group represented by each include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a trifluoromethyl group, a tert-butyl group, and the like.
[0350]
In the general formula (B9-1), R1~ R8Examples of the aryl group represented by each include a phenyl group, a naphthyl group, a p-tolyl group, a p-chlorophenyl group and the like.
[0351]
In the general formula (B9-1), R1~ R8Examples of the alkoxyl group represented by are, for example, a methoxy group, an ethoxy group, an iso-propoxy group, a butoxy group and the like.
[0352]
In the general formula (B9-1), R1~ R8Examples of the aryloxy group represented by each include a phenoxy group and a naphthyloxy group.
[0353]
In the general formula (B9-1), R1~ R8Examples of the alkylthio group represented by are, for example, a methylthio group, an ethylthio group, and an isopropylpropyl group.
[0354]
In the general formula (B9-1), R1~ R8Examples of the arylthio group represented by are, for example, a phenylthio group and a naphthylthio group.
[0355]
In the general formula (B9-1), R1~ R8Examples of the alkylamino group represented by each include a dimethylamino group, a diethylamino group, and an ethylmethylamino group.
[0356]
In the general formula (B9-1), R1~ R8Examples of the arylamino group represented by each include an anilino group and a diphenylamino group.
[0357]
In the general formula (B9-1), R1~ R8Examples of the heterocyclic group represented by, for example, a pyridyl group, a thiazolyl group, an oxazolyl group, an imidazolyl group, a furyl group, a pyrrolyl group, a pyrazinyl group, a pyrimidinyl group, a pyridazinyl group, a selenazolyl group, a sulfolanyl group, a piperidinyl group, and a pyrazolyl group Group, tetrazolyl group, pyrrolidyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group and the like.
[0358]
In the general formula (B9-1), R1~ R8Examples of the silyl group represented by include, for example, a trimethylsilyl group, a tert-butyldimethylsilyl group, a dimethylphenylsilyl group, a triphenylsilyl group, and the like.
[0359]
In the general formula (B9-1), R1~ R8Each of the above substituents represented by may further have a substituent.
[0360]
In the present invention, as described in claim 2, in the carbazole derivative compound represented by the general formula (B9-1), R1~ R8It is preferable that at least one of the groups represented by is an aryl group.
[0361]
Further, in the present invention, as described in claim 4, in the general formula (B9-1), R1 to R8It is preferable that at least one of the substituents represented by has a carbazole skeleton (also referred to as a carbazole nucleus) as a partial structure.
[0362]
In the present invention, in the carbazole derivative compound represented by the general formula (B9-1), R1~ R8It is preferable that at least one of the groups represented by the following has a partial structure represented by the following general formula (B9-2).
[0363]
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Figure 2004253298
[0364]
Here, the partial structure represented by the general formula (B9-2) will be described.
[0365]
In the general formula (B9-2), Z1, Z2Represents a group of atoms necessary to form an aromatic carbocycle or an aromatic heterocycle,21~ R24Represents a hydrogen atom or a substituent, at least one of which represents a substituent, and n represents 0 or 1.
[0366]
When n is 0, R23, R24At least one represents a substituent, and when n is 1, R21~ R24At least one represents a substituent.
[0367]
In the general formula (B9-2), Z1, Z2Examples of the aromatic carbon ring formed by each include a benzene ring, a naphthalene ring, an indene ring, a tetralin ring, an anthracene ring, and a phenanthrene ring.
[0368]
In the general formula (2), Z1, Z2Examples of the aromatic heterocyclic ring formed by are a furan ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, an oxazole ring, a thiazole ring, a 1,2,3-oxadiazole ring, a 1,2,3-triazole ring, 1,2,4-triazole ring, 1,3,4-thiadiazole ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, s-triazine ring, benzofuran ring, indole ring, benzothiophene ring, benzimidazole ring, benzo Examples include a thiazole ring, a purine ring, a quinoline ring, and an isoquinoline ring.
[0369]
In the present invention, as described in claim 9, among the above, Z1, Z2Is preferably a benzene ring.
[0370]
In the general formula (B9-2), R21~ R24Examples of the substituent represented by are, for example, an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a trifluoromethyl group, a tert-butyl group, etc.), a cycloalkyl group (for example, cyclopentyl) Group, cyclohexyl group, etc.), aralkyl group (eg, benzyl group, etc.), alkoxyalkyl group (eg, methoxymethyl group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, propoxyethyl group, etc.), aryl group (eg, phenyl group, naphthyl) Group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkenyl group (for example, 2-propenyl group, 3-butenyl group, 1-methyl-3-propenyl group, 3-pentenyl group, 1-methyl-3-butenyl) Group, 4-hexenyl group, vinyl group, styryl group, etc.), alkynyl group (ethynyl group, propalyl group) An alkoxyl group (eg, methoxy group, ethoxy group, iso-propoxy group, butoxy group, etc.), an aryloxy group (eg, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), an alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group) Group, iso-propylquio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, naphthylthio group, etc.), amino group, alkylamino group (eg, dimethylamino group, diethylamino group, ethylmethylamino group, etc.), arylamino group (anilino group, A diphenylamino group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.), a cyano group, a nitro group, a heterocyclic group (for example, a pyridyl group, a thiazolyl group, an oxazolyl group, an imidazolyl group, a furyl group, Pyrrolyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl , Selenazolyl group, sulfolanyl group, piperidinyl group, pyrazolyl group, tetrazolyl group, pyrrolidyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group, etc., silyl group (for example, trimethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group, dimethyl Phenylsilyl group, triphenylsilyl group, etc.). The above substituent may further have a substituent.
[0371]
Among them, in the general formula (B9-2), preferably, R21~ R24Is at least one alkyl group, more preferably n is 0, and R23And R24Is the most preferred when n is 1 and R is21~ R24Are all substituents.
[0372]
Where R21~ R24Is a group represented by R in the general formula (B9-1).1~ R8Has the same meaning as each group represented by
[0373]
Hereinafter, specific examples of the compound represented by Formula (B9-1) are shown, but the present invention is not limited thereto.
[0374]
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Figure 2004253298
[0375]
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Figure 2004253298
[0376]
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[0377]
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[0380]
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[0384]
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Figure 2004253298
[0385]
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Figure 2004253298
[0386]
The molecular weight of the carbazole derivative compound represented by the general formula (B9-1) is preferably in the range of 350 to 2,000. Further, from the viewpoint of improving the thermal stability of the device and extending the life of the device, The molecular weight of the carbazole derivative compound is preferably in the range of 600 to 2,000, and more preferably in the range of 800 to 2,000.
[0387]
The content of the carbazole derivative compound represented by the general formula (B9-1) according to the present invention in any one of the layers constituting the organic electroluminescence device is preferably 50% by mass or more. It is preferably from 80% by mass to 95% by mass, particularly preferably from 90% by mass to 95% by mass.
[0388]
The carbazole derivative compound represented by the general formula (B9-1) according to the present invention can be produced by a conventionally known method, and for example, Synthesis Example 1 shown below (synthesis of compound B9-11). Can be synthesized with reference to the synthesis method described in (1).
[0389]
Hereinafter, one embodiment of a synthesis example of the carbazole derivative compound represented by the general formula (1) according to the present invention will be described.
[0390]
<< Synthesis Example: Synthesis of Compound B9-11 >>
[0391]
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Figure 2004253298
[0392]
(Scheme 1): Synthesis of 3-iodo-9-ethylcarbazole
3-Amino-9-ethylcarbazole (50 g) was synthesized by a Sandmeyer reaction to give 3-iodo-9-ethylcarbazole (25 g).
[0393]
(Scheme 2): Synthesis of reaction product 1
A tetrahydrofuran solution containing 3-iodo-9-ethylcarbazole (1.7 g) was added dropwise at −78 ° C. with n-butyllithium (3.5 ml) and stirred. After 30 minutes, trimethoxyborane was added to (1.5 ml). ) Dropwise and stirred for 12 hours. The solution after stirring was extracted and concentrated to obtain a reaction product 1.
[0394]
(Scheme 3): Synthesis of Compound B9-11
The obtained reaction product 1 was treated with 1,4-dibromo-2,5-methylbenzene (0.47 g), tetrakistriphenylphosphine palladium (0.4 g), and tetrahydrofuran (300 ml) containing potassium carbonate (1.0 g). ) And water (30 ml) were dissolved in a mixed solvent and stirred at 70 ° C for 6 hours.
[0395]
The reaction solution was subjected to extraction, drying, concentration, column purification, and sublimation purification to obtain Compound B9-11 (1.5 g).
[0396]
The molecular structure of Compound B9-11 was confirmed to be the desired product by NMR (nuclear magnetic resonance spectrum) and mass spectrum.
[0397]
The compound represented by Formula (B10-1) will be described.
[0398]
In the general formula (B10-1), R1~ R3Each represents an alkyl group (a methyl group, an ethyl group, an i-propyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a t-butyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a benzyl group). Group), an alkyloxy group (a methoxy group, an ethoxy group, an i-propoxy group, a butoxy group, etc.), an aryloxy group (a phenoxy group, etc.), a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.). And the adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring.
[0399]
In the general formula (B10-1), Ar represents a condensed aromatic group. In this case, the condensed aromatic group may be a hydrocarbon ring-based aromatic group or a heterocyclic aromatic group, for example, a naphthyl group, Typical examples thereof include a phenanthryl group, an anthryl group, a pyrenyl group, a quinolyl group, a carbazolyl group, a benzimidazolyl group, a pyrrolopyrazolyl group, an imidazopyridyl group, and a pyrazolotriazolyl group.
[0400]
These compounds have strong fluorescence in a solid state, have excellent electric field emission properties, and can be effectively used as a light emitting material. In addition, since the compound has extremely excellent electron-injecting and electron-transporting properties from a metal electrode, such a compound is used as an electron-transporting material ( Or when used as a hole blocker), it exhibits excellent luminous efficiency.
[0401]
Hereinafter, specific examples of the compound will be described, but the present invention is not limited thereto.
[0402]
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Figure 2004253298
[0403]
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Figure 2004253298
[0404]
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Figure 2004253298
[0405]
Synthesis Example Synthesis of Compound B10-1 (9,10-di (triphenylsilyl) anthracene)
The following reactions were performed in a dry nitrogen gas atmosphere.
[0406]
In a three-necked flask, 3.36 g (10 mmol) of 9,10-dibromoanthracene, 4.52 ml (30 mmol) of tetramethylethylenediamine, 32 ml of dehydrated ether, and 100 ml of dehydrated tetrahydrofuran were put, and kept at −55 to −50 ° C. with stirring. 15.5 ml (25 mmol) of an N-butyllithium hexane solution (1.6 M) was added with a syringe. After stirring the dark red reaction solution at the same temperature for 1 hour, 8.82 g (30 mmol) of triphenylchlorosilane dissolved in 10 ml of dehydrated tetrahydrofuran was added dropwise. The temperature was gradually raised, and the mixture was further stirred at room temperature for 12 hours. After stopping the reaction by adding distilled water, the reaction was washed with distilled water, the organic layer was dried over anhydrous potassium carbonate, and the filtrate was concentrated with a rotary evaporator and dried under reduced pressure.
[0407]
A component having an Rf value of about 0.25 was separated by silica gel column chromatography (hexane: chloroform = 1: 2), and recrystallized repeatedly from hexane.
[0408]
Yield 1.74 g (about 25%)
1H-NMR (CDCl3, TMS) δ 6.78 (d, J = 7.01, 2H, ArH), 6.79 (d, J = 6.77, 2H, ArH), 7.24 to 7.41 (m, 12H, PhH). ), 7.63-7.66 (m, 18H, PhH), 8.04 (d, J = 7.01, 2H, ArH), 8.05 (d, J = 6.77, 2H, ArH).
The compound represented by Formula (B11-1) will be described.
[0409]
In the formula (B11-1), examples of the substituent represented by R and R ′ include an alkyl group (a methyl group, an ethyl group, an i-propyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, etc., aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, pyrrole group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxa Zolyl group, triazolyl group, oxadiazolyl group, thiadiazolyl group, thienyl group, carbazolyl group, etc., alkenyl group (vinyl group, propenyl group, styryl group, etc.), alkynyl group (ethynyl group, etc.), alkyloxy group (methoxy group, Ethoxy, i-propoxy, butoxy, etc.), aryloxy (Phenoxy group, etc.), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylquio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, etc.), amino group, alkylamino group (dimethylamino group, diethylamino group, ethylmethylamino group, etc.) , Arylamino group (anilino group, diphenylamino group, etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), cyano group, nitro group, non-aromatic heterocyclic group (pyrrolidyl group, pyrazolyl group , An imidazolyl group, etc.) and a silyl group (a trimethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, a dimethylphenylsilyl group, a triphenylsilyl group, etc.). Each substituent may further have a substituent.
[0410]
Among them, preferred are an aryl group, an alkenyl group and an alkynyl group. n represents an integer of 0 to 4, m represents an integer of 0 to 4, and when n represents an integer of 2 or more, a plurality of Rs may be fused to each other to form a ring; In the case of representing an integer, a plurality of R's may be fused to each other to form a ring.
[0411]
The divalent linking group represented by L1 and L2 represents a non-aromatic divalent linking group such as alkylene or alkenylene, or an aromatic divalent linking group. Among the non-aromatic divalent linking groups, for example, alkylene, alkenylene and the like are preferably alkylene groups, which may be substituted, and examples of the substituent include the aforementioned R and R '. And an unsubstituted alkylene group such as methylene and ethylene. Further, in these non-aromatic substituents, for example, groups such as alkylene, a group such as methylene or substituted methylene constituted by a carbon atom serving as a skeleton is substituted with a hetero atom such as an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom. Ethers, thioethers and those having an imino structure may be used.
[0412]
Similarly, examples of the aromatic divalent substituent include a phenylene group, a biphenylene group and the like, and an aromatic group such as an alkylene group such as methylene and ethylene, and a methylene group and the like serving as a skeleton as described above. It may be an alkylene group containing an ether or a thioether group substituted by an atom, or a group connected to a plurality of oxygen atoms, a sulfur atom, a nitrogen atom, or the like via an ether bond, a thioether bond, an imino group, or the like.
[0413]
Among the cyclophane compounds represented by the general formula (B11-1), preferred are compounds represented by the general formula (B11-2).
[0414]
In the general formula (B11-2), R1~ R8Represents a hydrogen atom or a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group). Group, benzyl group, etc.), aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, pyrrole group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzooxazolyl group, triazolyl group, oxadiazolyl group , An alkenyl group (eg, a vinyl group, a propenyl group, a styryl group), an alkynyl group (eg, an ethynyl group), an alkyloxy group (eg, a methoxy group, an ethoxy group, an i-propoxy group, a butoxy group). Group), an aryloxy group (such as a phenoxy group), Ruthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylquio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, etc.), amino group, alkylamino group (dimethylamino group, diethylamino group, ethylmethylamino group, etc.), arylamino group (anilino group Group, diphenylamino group, etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), cyano group, nitro group, non-aromatic heterocyclic group (pyrrolidyl group, pyrazolyl group, imidazolyl group, etc.) And a silyl group (trimethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, dimethylphenylsilyl group, triphenylsilyl group and the like). Each substituent may further have a substituent. Also, for example, R1And R2, R3And R4, R5And R6, R7And R8And the like may be linked to form a ring.
[0415]
Among them, preferred are an aryl group, an alkenyl group and an alkynyl group.
[0416]
R9~ R16Represents a hydrogen atom or a substituent.1~ R8Has the same meaning as described above, but is preferably a hydrogen atom.
[0417]
In the general formula (B11-3), Ra, Rb, Rc and Rd each represent a hydrogen atom or a substituent, and the substituent is the same as1~ R8Has the same meaning as described above, and preferred substituents are also the same.
[0418]
Hereinafter, specific examples of the compounds represented by formulas (B11-1), (B11-2), and (B11-3) are shown, but the cyclophane compound in the present invention is not limited thereto.
[0419]
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[0420]
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[0427]
These cyclophane compounds can be easily synthesized by a known method, and can generally be obtained in a relatively good yield by the following synthesis route.
[0428]
(Synthesis example)
When introducing a substituted amino group into cyclophane
[0429]
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Figure 2004253298
[0430]
(Synthesis example 2)
When introducing a substituted aryl group into cyclophane
[0431]
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Figure 2004253298
[0432]
The above synthesis method is a general one described in the following literature.
[0433]
M. Nishiyama et al. , Tetrahedron Lett. 39 (1998), 2367-2370
Patent No. 316360 (JP) Method for synthesizing arylamines Tosoh Nishiyama et al. (Filing date 97.4.15 priority date 96.4.19)
J. F. Hartwig, Angew. Chem. Ind. Ed. 37 (1998), 2046-2067
M. Nishiyama et al. , Tetrahedron Lett. 41 (2000), 481-484
N. Miyaura et al. , Synth. Commun. 11 (7) (1981), 513-519
The molecular weight of these compounds is preferably from 300 to 2,000. When the molecular weight is 300 to 2,000, Tg (glass transition temperature) increases, thermal stability is improved, and the life of the device is improved. More preferred molecular weight is 500-2000.
[0434]
However, a polymer containing these compounds as a part of the repeating unit may be used, and in such a case, the molecular weight may deviate from the preferable molecular weight described above.
[0435]
Next, the compounds represented by formulas (C1-1-1) to (C1-8-2) will be described. Although a compound containing an olefin in the molecule can be used as a host compound in the present invention, it is preferably a compound represented by any one of formulas (C1-1-1) to (C1-8-2). is there.
[0436]
In the general formula (C1-1-1), R1, R2, R3, R4Represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, a heterocyclic group or a cyano group.
[0437]
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoro-n-butyl group, a perfluoro-t-butyl group, and t -Butyl group, benzyl group and the like.
[0438]
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an isopropoxy group, and a butoxy group.
[0439]
Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a p-tolyl group and a p-chlorophenyl group.
[0440]
Examples of the heterocyclic group include a pyrrolyl group, a pyrrolidyl group, a pyrazolyl group, an imidazolyl group, a pyridyl group, a triazolyl group, a benzimidazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzoxazolyl group, a furyl group, a thienyl group, and a thiazolyl group.
[0441]
These groups may be further substituted. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, a sulfo group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, and an alkylthio group. , Arylthio, alkylsulfonyl, arylsulfonyl, alkoxycarbonyl, aryloxycarbonyl, acyl, acyloxy, amino, carbonamido, sulfonamido, carbamoyl, sulfamoyl, ureido, alkoxycarbonylamino Group, a sulfamoylamino group and the like.
[0442]
In the general formula (C1-1-1), R1, R2, R3, R4At least one of them is an aryl group or a heterocyclic group.
[0443]
Preferably, R1, R2, R3, R4Of these, two are aryl groups or all aryl groups.
[0444]
In the general formula (C1-1-2), X1, X2Represents an aryl group or a heterocyclic group;5, R6Represents an aryl group, a heterocyclic group, or a residue of an alicyclic hydrocarbon;5, R6Either one represents an alicyclic hydrocarbon residue. R5, R6May form an alicyclic ring. The residue of the alicyclic hydrocarbon includes a residue such as a cycloalkyl group and a cycloalkenyl group. Particularly preferably, the residue of the alicyclic hydrocarbon is a cycloalkyl group (for example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc.). These groups may be further substituted.
[0445]
In the general formula (C1-1-3), X3, X4Represents an aryl group or a heterocyclic group;7, R8Represents an aryl group, a heterocyclic group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, or a halogen atom;7, R8Represents an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, or a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. Preferably, it is a fluorine atom.
[0446]
In the general formula (C1-2-1), R9, R10, R11, R12Represents a hydrogen atom or a substituent;9, R10, R11, R12Is represented by the following general formula (C1-2-2).
[0447]
General formula (C1-2-2)
* -A20-A21-R20
Where A20, A21Represents a monocyclic aromatic ring or a heterocyclic ring;20Represents a hydrogen atom or a substituent, and * represents a binding site.
[0448]
In the general formulas (C1-2-2) and (C1-2-3), A20, A21, A22, A23, A24, A25And in the general formula (5),51, A52, A53, A54Each independently represents a monocyclic aromatic ring or a heterocyclic ring. Specific examples of the monocyclic aromatic or heterocyclic ring include benzene, furan, thiophene, pyrrole, oxazole, imidazole, thiazole, triazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, triazine and the like.
[0449]
R21To R24Is a hydrogen atom or a substituent;21To R24As the substituent represented by, an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoro-n-butyl group, a perfluoro -T-butyl group, t-butyl group, benzyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), aralkyl group (eg, benzyl group, 2-phenethyl group, etc.), aryl group (eg, phenyl group, Naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, fluorenyl group, etc.), alkoxy group (eg, ethoxy group, isopropoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, etc.), hydroxyl group, amino group ( Dimethylamino group, diarylamino group), alkenyl group (for example, allyl , 1-ethenyl group, 1-propenyl, 1-butenyl, 1-octadecenyl group), a halogen atom (fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.) or the like. These groups may be further substituted, and examples of the substituent include those described in the general formula (C1-1-1).
[0450]
In the general formula (C1-2-3), A22, A23Is a heterocyclic ring, the case where two or more heteroatoms are preferred.
[0451]
In the general formulas (C1-3) and (C1-4), A31, A41, A42Represents an aromatic ring or a heterocyclic ring. These aromatic rings or heterocyclic rings are a monocyclic group, a condensed polycyclic group, or a group in which aromatic units including a monocyclic or condensed polycyclic ring are linked. Specifically, benzene, toluene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, fluorene, pyrene, perylene, triphenylene, azulene, fluorenone, furan, thiophene, pyrrole, pyridine, oxazole, pyrazine, pyrimidine, oxadiazole, triazole, indole, quinoline A residue of a substituted or unsubstituted aromatic or fused aromatic ring such as isoquinoline, carbazole, acridine, benzothiazole, phenanthroline, quinacridone, and further, biphenyl, terphenyl, binaphthyl, triphenylbenzene, diphenylanthracene, rubrene, It is a residue in which aromatic ring structural units such as bipyridine, biquinoline and bithiophene are directly linked to each other.
[0452]
A41, A42Is most preferable when a styryl group or a substituted styryl group is introduced as a substituent.
[0453]
In the general formula (C1-6), A61Represents an aromatic ring group or a heterocyclic group. As the aromatic ring group, a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a coronyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, and as a heterocyclic group, a fluorenyl group, a furanyl group, a thienyl group, a benzothienyl group , An indolyl group, a carbazolyl group, a benzimidazolyl group, a benzoxazolyl group, an imidazolyl group, and the like.
[0454]
In the general formula (C1-5), A51, A52, A53, A54Represents a monocyclic aromatic ring or a heterocyclic ring;51, R52, R53, R54, R55, R56Represents a hydrogen atom or a substituent. As the aromatic ring group, a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a coronyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, and as a heterocyclic group, a fluorenyl group, a furanyl group, a thienyl group, a benzothienyl group , An indolyl group, a carbazolyl group, a benzimidazolyl group, a benzoxazolyl group, an imidazolyl group, and the like.
[0455]
In general formulas (C1-3), (C1-4), (C1-5), (C1-6), (C1-7), (C1-8-1), and (C1-8-2),31~ R36, R41~ R48, R51~ R56, R61~ R63, R71~ R76, R81~ R92Represents a hydrogen atom or a substituent. R31~ R36, R41~ R48, R51~ R56, R61~ R63, R71~ R76, R81~ R92Is a substituent, specific examples thereof have the same meanings as those described in formulas (C1-2-1) to (C1-2-3). R35, R36Represents a substituent, preferably a residue of an alicyclic hydrocarbon, a halogen atom, an alkylthio group, an arylthio group, or an aryloxy group, and more preferably a fluorine atom. R41, R42Is preferably a hydrogen atom. R52, R53When represents a substituent, it is preferably a fluorine atom.
[0456]
In the general formulas (C1-8-1) and (C1-8-2), X5, X6, X7Represents -O-, -S-, -NRa-. Here, Ra is a substituent. Z1, Z2, Z3Is an atom group necessary for forming a condensed ring together with a 5-membered ring. Specific examples include benzene, naphthalene, anthracene, and a heterocyclic ring.
[0457]
These host compounds according to the present invention may contain a triarylamine as a partial structure in the molecule. In addition, with respect to the life of the device, when a 5-coordinate aluminum complex is introduced into the electron transport layer, it is greatly improved, which is preferable.
[0458]
Hereinafter, specific compound examples are shown, but the host compound of the present invention is not limited thereto.
[0459]
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[0460]
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[0493]
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[0494]
These compounds have strong fluorescence in a solid state, have excellent electric field emission properties, and can be effectively used as a light emitting material.
[0495]
These compounds can be synthesized by a conventionally known method. For example, it is detailed in registered patent No. 3086272 and registered patent No. 3214674.
[0496]
The compound represented by Formula (C2-1) will be described.
[0497]
In the general formula (C2-1), R11, R12, RThirteen, R14, X1And Y1Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent;1Is CRFifteenR16, O, S, SiR17R18Represents RFifteen, R16, R17And R18Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent.
[0498]
R11, R12, RThirteen, R14, X1, Y1, RFifteen, R16, R17, R18Examples of the monovalent substituent include an alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, etc. ), Aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkyloxy group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (phenoxy group, etc.) ), Alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylthio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), cyano group, nitro group, hetero Ring groups (pyrrole, pyrrolidyl, pyrazolyl, imidazolyl, pyridyl, benzimidazoly Group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group etc.), an aromatic group. Examples of the aromatic group include the above-mentioned aryl group and heteroaryl group (pyrrole group, pyrazolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, and the like). Adjacent substituents may form a ring. Preferably, Z1Is O or SiR17R18The preferred examples of the monovalent substituent are an alkyl group and an aromatic group.
[0499]
The compound of the present invention is a compound having strong fluorescence in a solid state, has excellent electroluminescence, and can be effectively used as a luminescent material. Further, since it is extremely excellent in the property of injecting and transporting electrons from a metal electrode, it exhibits excellent luminous efficiency when used as an electron transporting material in an organic EL device using another luminescent material.
[0500]
Hereinafter, specific examples of the compound will be described, but the present invention is not limited thereto.
[0501]
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Figure 2004253298
[0502]
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Figure 2004253298
[0503]
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Figure 2004253298
[0504]
The host compound of the present invention is a compound containing a silicon atom in the molecule, and is preferably a polysilane having a repeating structural unit represented by the above general formula (C2-2) or (C2-3). And compounds represented by formulas (C2-4) to (C2-7).
[0505]
In the general formula (C2-2), R21And R22Is an alkyl group, an aromatic group, an alkoxy group or an aryloxy group. R21And R22Examples of the alkyl group represented by, methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group and the like Examples of the aromatic group include phenyl, naphthyl, p-tolyl, p-chlorophenyl, pyrrole, pyrazolyl, imidazolyl, pyridyl, benzimidazolyl, benzothiazolyl, and benzoxazolyl. And the like. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an i-propoxy group, a butoxy group, and the like, and examples of the aryloxy group include a phenoxy group. n represents an integer of 3 or more.
[0506]
Further, in the general formula (C2-3), R31Represents R in the general formula (C2-2)21Is synonymous with Ar31Represents an arylene group. Ar31Examples of the arylene group represented by are, for example, 1,4-phenylene and 1,5-naphthylene groups.32, R33Each independently represents an alkyl group or an aromatic group. R32, R33The alkyl group and the aromatic group represented by21Has the same meaning as the alkyl group and the aromatic group represented by
[0507]
Next, the compound represented by Formula (C2-4) will be described. In the general formula (C2-4), R41, R42, R43And R44Is a monovalent substituent, and at least one is an aromatic group. Examples of the monovalent substituent include an alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, etc.) , Aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkyloxy group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (phenoxy group, etc.) , Alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylthio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), cyano group, nitro group, heterocycle Groups (pyrrole, pyrrolidyl, pyrazolyl, imidazolyl, pyridyl, benzimidazolyl , Benzothiazolyl group, benzoxazolyl group). Examples of the aromatic group include the above-described aryl group and heteroaryl group (a pyrrole group, a pyrazolyl group, an imidazolyl group, a pyridyl group, and the like). Preferably, R41, R42, R43And R44Are all aromatic groups. In the general formula (C2-4), the case where all are aromatic groups is preferable, and more preferable is R41, R42, R43And R44At least one is a condensed aromatic group.
[0508]
Next, general formula (C2-5) will be described. R51, R52, X5And Y5Each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. Z51, Z52Are each independently a nitrogen atom or CR53And R53Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. Examples of monovalent substituents include R41And the same substituents as the substituents represented by. Adjacent substituents may form a ring.
[0509]
In the general formula (C2-6), R61, R62, R63, R64, R65, R66, R67, R68, X6And Y6Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and examples of the monovalent substituent include R61And the same substituents as the substituents represented by.
[0510]
Next, general formula (C2-7) will be described. R71, R72, R73, R74, X7And Y7Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. Examples of monovalent substituents include R41And the same substituents as the substituents represented by. Z7Is CR75R76, NR77, O, S or SiR78R79Represents R75, R76, R77, R78And R79Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. Examples of monovalent substituents include R41And the same substituents as the substituents represented by. Preferably Z7Is CR75R76, O or SiR78R79It is.
[0511]
Hereinafter, specific compound examples are shown, but the compound of the present invention is not limited thereto.
[0512]
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[0513]
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[0519]
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Figure 2004253298
[0520]
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Figure 2004253298
[0521]
Examples of the compound represented by the general formula (C2-7) include the compounds C2-1-1 to C2-1-22 in addition to the compounds C2-7-1 to C2-7-4.
[0522]
Hereinafter, the compounds represented by formulas (C3-1) to (C3-4) of the present invention will be described in detail.
[0523]
In the general formulas (C3-1) to (C3-4), Ar11Or Ar16, Ar21Or Ar28, Ar31Or Ar40, Ar41Or Ar52Represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, and may be different or the same. Examples of the aromatic hydrocarbon group include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 4-biphenyl, 3-biphenyl, and 9-phenanthryl group, and examples of the aromatic heterocyclic group include thiophenyl, quinolyl, isoquinolyl, and benzoxayl. Zolyl, benzimidazolyl group and the like.
[0524]
The substituent is not particularly limited, but is preferably an alkyl group (eg, methyl group, ethyl group, trifluoromethyl group), an alkoxy group (eg, methoxy group), a halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom), an aryl group ( A phenyl group, etc.), which may be combined with each other to form a ring.
[0525]
Next, typical synthesis examples of the compounds represented by formulas (C3-1) to (C3-4) of the present invention will be described.
[0526]
[Synthesis Example] Synthesis of compound (C3-13)
[0527]
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Figure 2004253298
[0528]
2.90 g of 9- (dibromomethylene) -fluorene was dissolved in 40 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere, and at -90 ° C., 6.33 ml of an n-butyllithium-hexane (1.5 mol / L) solution was added dropwise and stirred for 30 minutes. Then, after adding 1.64 g of phenylthiolate copper (I), the mixture was heated, and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction solution was extracted, dried, concentrated, purified by column chromatography, and recrystallized to obtain a compound. 1.00 g of (C3-13) was obtained (22% yield).
[0529]
[Synthesis Example] Synthesis of compound (C3-14)
[0530]
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Figure 2004253298
[0531]
5.00 g of 1,1-dibromo-2,2-diphenylethylene was dissolved in 100 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere, and 10.8 ml of an n-butyllithium-hexane (1.5 mol / L) solution was added dropwise at -90 ° C. After stirring for 30 minutes, CuI · P (n-butyl)3Was added, and the mixture was heated and stirred at room temperature for 24 hours. Then, the reaction solution was extracted, dried, concentrated, purified by column chromatography, and recrystallized to obtain 3.59 g of compound (C3-14). (34% yield).
[0532]
Hereinafter, specific examples of the compounds represented by Formulas (C3-1) to (C3-4) are shown, but the invention is not limited thereto.
[0533]
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Figure 2004253298
[0534]
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Figure 2004253298
[0535]
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[0536]
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Figure 2004253298
[0537]
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Figure 2004253298
[0538]
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Figure 2004253298
[0539]
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Figure 2004253298
[0540]
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Figure 2004253298
[0541]
Hereinafter, the compound represented by formula (C4-1) of the present invention will be described in detail.
[0542]
In the general formula (C4-1), Ar1And Ar2Represents a divalent aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, and may be different or the same. Examples of the aromatic hydrocarbon group include 1,4-phenylene, 1,4-naphthylene, 1,6-naphthylene, and 4,4′-biphenylene, and examples of the aromatic heterocyclic group include 5,5′- (2,2 ')-bithiophenyl, 5,5'-(2,2 ')-bi (1,3,4) -oxadiazolyl, 4,7-benzothiazolyl, 4,7-1H-indolyl, 4,7- 1H-benzotriazolyl and the like. Preferred examples of the substituent include an alkyl group (eg, methyl group, ethyl group, trifluoromethyl group), an alkoxy group (eg, methoxy group), a halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom), and an aryl group (eg, phenyl group). Can be
[0543]
R1~ R12Each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group (eg, methyl group, ethyl group, trifluoromethyl group), a cycloalkyl group (eg, cyclohexyl group), an alkoxy group (eg, methoxy group), or a halogen atom (eg, a fluorine atom) , A chlorine atom, etc.).
[0544]
Next, a typical synthesis example of the compound represented by formula (C4-1) of the present invention will be described.
[0545]
[Synthesis Example] Synthesis of compound (C4-9)
[0546]
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Figure 2004253298
[0547]
15.0 g of 2-bromothiophene was dissolved in 200 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere, and 67.5 ml of an n-butyllithium-hexane (1.5 mol / L) solution was added dropwise at -78 ° C. 15.7 g were added. After further stirring for 30 minutes, 8.74 g of 1,8-diiodonaphthalene and 200 mg of tetrakistriphenylphosphine palladium were added, the temperature was raised, and the mixture was stirred for 20 hours at room temperature. Purification by chromatography gave 3.20 g (yield 48%) of compound (A). Next, 3.0 g of the compound (A) was dissolved in 100 ml of dehydrated ether under a nitrogen atmosphere, 20.6 ml of a n-butyllithium-hexane (1.5 mol / L) solution was added dropwise at 0 ° C., and the mixture was stirred for 30 minutes. 4.71 g of copper (II) chloride was added, and the temperature was raised to room temperature. The reaction solution was extracted, dried and concentrated, and then recrystallized to obtain 1.05 g of a compound (C4-9) (18% yield).
[0548]
[Synthesis Example] Synthesis of compound (C4-3)
[0549]
Embedded image
Figure 2004253298
[0550]
Embedded image
Figure 2004253298
[0551]
22.9 g of 1-bromo-4-trimethylsilylbenzene was dissolved in 300 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere, and 80 ml of an n-butyllithium-hexane (1.5 mol / L) solution was added dropwise at -78 ° C. After stirring for 30 minutes, 17.7 g of zinc chloride were added. After stirring for 30 minutes, 9.50 g of 1,8-diiodonaphthalene and 3.00 g of tetrakistriphenylphosphine palladium were added, and the temperature was raised. After stirring at room temperature for 15 hours, the reaction solution was extracted, dried and concentrated. By purifying by column chromatography, 6.37 g (yield 60%) of compound (B) was obtained. Dissolve 6.37 g of compound (B) in 100 ml of carbon tetrachloride, add 1.5 ml of iodine monochloride at −20 ° C., then raise the temperature to 50 ° C., stir for 30 minutes, extract the reaction solution, dry and concentrate As a result, 4.90 g (yield 74%) of compound (C) was obtained. Next, 4.9 g of the compound (C) was dissolved in 100 ml of dehydrated tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere, and 13.5 ml of an n-butyllithium-hexane (1.5 mol / L) solution was added dropwise at −78 ° C., followed by stirring for 30 minutes. 12.5 ml of tri (n-butyl) tin chloride was added, and the temperature was raised to room temperature. The reaction solution was extracted, dried, concentrated and purified by column chromatography to obtain 6.00 g (yield 76%) of compound (D). 6.00 g of the compound (D) was dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran, 3.72 g of copper nitrate trihydrate was added, and the temperature was raised to room temperature. After stirring for 1 hour, the reaction solution was extracted, dried, concentrated, and then recrystallized to obtain 1.60 g (yield: 41%) of a compound (C4-3).
[0552]
Hereinafter, specific examples of the compound represented by Formula (C4-1) in the present invention are shown, but the present invention is not limited thereto.
[0553]
Embedded image
Figure 2004253298
[0554]
Embedded image
Figure 2004253298
[0555]
Hereinafter, the compounds represented by formulas (C5-1) and (C5-2) of the present invention will be described in detail.
[0556]
In the general formula (C5-1), S1And S2Each represents a styryl group. The styryl group is represented by the general formula (C5-3).
[0557]
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Figure 2004253298
[0558]
In the formula, R represents a substituent, s represents an integer of 0 to 4, and * represents a bonding portion. Multiple S1And S2May be the same or different. Further, the double bond portion may be cis-type or trans-type. The wavy line of the general formula (C5-3) means that the general formula (C5-3) represents the case of both the general formula (C5-4) and the general formula (C5-5).
[0559]
Embedded image
Figure 2004253298
[0560]
In the general formula (C5-1), L1, L2Represents a divalent linking group, preferably represents the following linking group, and each may have a substituent. (* Represents a binding site.)
[0561]
Embedded image
Figure 2004253298
[0562]
The substituent of the above-mentioned linking group is not particularly limited, but may be an alkyl group (eg, methyl group, ethyl group, trifluoromethyl group), an alkoxy group (eg, methoxy group), a halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom). And an aryl group (such as a phenyl group).
[0563]
In the general formula (C5-2), Ar1~ Ar3Represents a divalent arylene group, which may be different or the same. Examples of the divalent arylene group include 1,2-phenylene, 1,3-phenylene, 1,4-phenylene, 1,4-naphthylene, 2,6-naphthylene, 4,4'-biphenylene, and 3,3'- Biphenylene and 3,6-phenanthrene are exemplified. q represents an integer of 0 to 6. The wavy line in the general formula (C5-2) has the same meaning as the wavy line in the general formula (C5-3) described above.
[0564]
Hereinafter, specific examples of the compounds represented by Formulas (C5-1) and (C5-2) in the invention are shown, but the invention is not limited thereto.
[0565]
Embedded image
Figure 2004253298
[0566]
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Figure 2004253298
[0567]
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Figure 2004253298
[0568]
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Figure 2004253298
[0569]
Next, typical synthesis examples of the compounds represented by formulas (C5-1) and (C5-2) of the present invention will be described.
[0570]
Synthesis Example (Compound (C5-1))
<Synthesis of Compound (A)>
Under a nitrogen atmosphere, 5.5 g of 3-bromobenzylphosphonium salt was dissolved in 50 ml of DMSO, 1.33 g of potassium-t-butoxide was added with stirring at room temperature, and the mixture was stirred for 1 minute, and then stirred with 1,3-diformylbenzene (isophthalic acid). Aldehyde) (657 mg) was added, poured into water, extracted, dried and concentrated. This was purified by column chromatography to obtain 770 mg (yield 36%) of compound (A).
[0571]
<Synthesis of Compound (B)>
1.17 g of compound (A) was dissolved in 30 ml of THF under a nitrogen atmosphere, 3.9 ml of an n-butyllithium-hexane solution was added dropwise at -78 ° C, and after stirring for 30 minutes, 4.4 ml of DMF was added and the temperature was raised to room temperature. did. The reaction solution was poured into water, extracted, dried, concentrated, and purified by column chromatography to obtain 888 mg of Compound (B) (yield: almost quantitative).
[0572]
<Synthesis of Compound (C5-1)>
1.3 g of zinc and 0.13 g of cuprous iodide were dried by heating under reduced pressure, and after purging with nitrogen, 30 ml of dehydrated dimethoxyethane was added, followed by 1.1 ml of titanium tetrachloride. After the reaction became mild, the mixture was refluxed for 3 hours, cooled on ice, and a solution of 338 mg of compound (B) dissolved in 10 ml of dimethoxyethane was added dropwise at 0 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature overnight and subsequently refluxed for 6 hours. The reaction solution was passed through an alumina column, extracted, dried and concentrated, and then purified by column chromatography to obtain 226 mg (yield: 74%) of compound (C5-1) as a colorless powder.
[0573]
The synthesis process of compound (C5-1) is shown below.
[0574]
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Figure 2004253298
[0575]
Synthesis Example (Compound (C5-12))
<Synthesis of Compound (C)>
Under a nitrogen atmosphere, 4.2 g of 4-bromobenzylphosphonium salt was dissolved in 40 ml of DMSO, and 1.01 g of potassium-t-butoxide was added with stirring at room temperature, and the mixture was stirred for 1 minute. (Phthalic aldehyde) (502 mg) was added, poured into water, extracted, dried and concentrated. This was purified by column chromatography to obtain 490 mg (yield 30%) of compound (C).
[0576]
<Synthesis of Compound (D)>
2.02 g of the compound (C) was dissolved in 60 ml of THF under a nitrogen atmosphere, and 6.80 ml of an n-butyllithium-hexane solution was added dropwise at -78 ° C. After stirring for 30 minutes, 7.6 ml of DMF was added and the temperature was raised to room temperature. did. The reaction solution was poured into water, extracted, dried, concentrated, and purified by column chromatography to obtain 1.45 g of Compound (D) (93% yield).
[0577]
<Synthesis of Compound (C5-12)>
3.9 g of zinc and 0.39 g of cuprous iodide were dried by heating under reduced pressure, and after purging with nitrogen, a mixed solvent of 45 ml of dehydrated dimethoxyethane and 45 ml of dehydrated toluene was added, and then 3.3 ml of titanium tetrachloride was added. . After the reaction became mild, the mixture was refluxed for 3 hours, cooled on ice, and a solution of 1.01 g of compound (D) dissolved in 30 ml of dimethoxyethane was added dropwise at 0 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature overnight, and then refluxed for 6 hours. The reaction solution was passed through an alumina column, extracted, dried and concentrated, and then purified by column chromatography to obtain 484 mg (yield: 53%) of a compound (C5-12) as a yellow powder.
[0578]
The synthesis process of compound (C5-12) is shown below.
[0579]
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Figure 2004253298
[0580]
Synthesis Example (Compound (C5-20))
<Synthesis of Compound (E)>
2.4 g of 3-bromo-5-t-butylbenzylphosphonium salt was dissolved in 30 ml of DMSO under a nitrogen atmosphere, 500 mg of potassium-t-butoxide was added under stirring at room temperature, and the mixture was stirred for 1 minute, and then stirred at 1,4-diamine. 270 mg of formylbenzene (paraphthalaldehyde) was added, poured into water, extracted, dried and concentrated. This was purified by column chromatography to obtain 1.06 g of compound (E) (96% yield).
[0581]
<Synthesis of Compound (F)>
Compound (E) (1.06 g) was dissolved in THF (30 ml) under a nitrogen atmosphere, n-butyllithium-hexane solution (2.83 ml) was added dropwise at −78 ° C., and after stirring for 30 minutes, DMF (3.2 ml) was added and the temperature was raised to room temperature. did. The reaction solution was poured into water, extracted, dried, concentrated, and purified by column chromatography to obtain 823 mg (yield: 95%) of compound (F).
[0582]
<Synthesis of Compound (C5-20)>
1.3 g of zinc and 0.13 g of cuprous iodide were dried by heating under reduced pressure, and after purging with nitrogen, a mixed solvent of 15 ml of dehydrated dimethoxyethane and 15 ml of dehydrated toluene was added, followed by 1.1 ml of titanium tetrachloride. . After the reaction became mild, the mixture was refluxed for 3 hours, cooled on ice, and a solution of 414 mg of compound (F) dissolved in 10 ml of dimethoxyethane was added dropwise at 0 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature overnight, and then refluxed for 6 hours. The reaction solution was passed through an alumina column, extracted, dried and concentrated, and then purified by column chromatography to obtain 197 mg (yield: 51%) of a compound (C5-20) as a colorless powder.
[0583]
The synthesis process of compound (C5-20) is shown below.
[0584]
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Figure 2004253298
[0585]
Next, yet another fluorescent compound used in the present invention will be described.
[0586]
The present inventors have conducted intensive studies on fluorescent compounds that can be used for organic electroluminescence, particularly fluorescent compounds used as host compounds, and found that the emission luminance of the device and the nitrogen atom in the molecules of the fluorescent compound were It has been found that there is a certain correspondence between the ratio of the number and the number of carbon atoms (N / C). As a result, when N / C takes a small value to some extent, further improvement of the emission luminance was recognized. This is presumed that when N / C is increased to some extent, the emission luminance is limited due to some action of the nitrogen atom in the molecule of the host compound. Therefore, for example, it was found that it is effective to reduce the N / C of the host compound in order to improve the emission luminance of an organic EL device using a phosphorescent compound as a dopant.
[0587]
In the present invention, a fluorescent compound is a compound in which light is emitted from an excited singlet in which two electron spins are in an antiparallel state by photoexcitation, and a phosphorescent compound is a compound in which two electron spins are generated by photoexcitation. This is a compound in which light emission from an excited triplet in a parallel state is observed. Here, in the phosphorescent compound according to the present invention, an excited triplet state is formed at room temperature (15 to 30 ° C.) due to energy transfer from the excited singlet state or the excited triplet state of the fluorescent compound. It is believed that. Normally, phosphorescence was considered to be observable only at a low temperature of 77 ° K. However, since compounds that can observe phosphorescence at room temperature have recently been found, many compounds have been replaced with heavy metal complex compounds such as iridium complex compounds. (For example, S. Lamansky et al., J. Am. Chem. Soc., 123, 4304, 2001).
[0588]
In the present invention, the maximum fluorescence wavelength of the fluorescent compound is a maximum value obtained by measuring the fluorescence spectrum of a deposited film when the fluorescent compound is deposited on a glass substrate by 100 nm.
[0589]
In the present invention, in an organic electroluminescent device having a light emitting layer containing both a fluorescent compound and a phosphorescent compound, the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) in the molecule is 0 or more and 0.05 or less. When the host compound of the present invention is used in combination with a phosphorescent compound, a specific improvement in emission luminance was observed.In the present invention, the fluorescent compound combined as the host of the phosphorescent compound has the number of nitrogen atoms and carbon atoms in the molecule. It is preferable that the ratio of the number of atoms (N / C) is 0 or more and 0.05 or less. Although the reason for this is not very clear, as described above, when the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) increases to some extent, the emission luminance is limited by some action of the nitrogen atoms in the molecules of the host compound. It is presumed to be seen.
[0590]
In the present invention, when the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) in the molecule of the fluorescent compound combined as the host of the phosphorescent compound is greater than 0 and not more than 0.03, It is preferable because the emission lifetime is specifically increased. Although the reason for this is not clear, it is preferable to use a host compound having a nitrogen atom in order to have a light emission lifetime longer than a certain level. However, the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) is somewhat higher. It is presumed that, when it becomes large, the life is limited by some action of the nitrogen atom.
[0591]
In the present invention, the phosphorescent compound incorporated as a dopant needs to have a longer maximum wavelength of phosphorescence than the fluorescent maximum wavelength of the fluorescent compound of the host. As a result, an organic electroluminescence (EL) element utilizing light emission by the excited triplet of the phosphorescent compound incorporated as a dopant can be obtained. Therefore, the maximum emission wavelength obtained by electroluminescence in a state where the element is configured is the maximum fluorescence wavelength of the fluorescent compound used alone as the host (the fluorescent light is emitted by the vapor deposition film when the fluorescent compound is deposited to 100 nm on the glass. It is longer than the maximum value when the spectrum is measured.
[0592]
In the present invention, the maximum fluorescence wavelength of the fluorescent compound used as the host compound is preferably from 350 nm to 440 nm, more preferably from 390 nm to 410 nm.
[0593]
In addition, low molecular weight organic materials have poor thermal stability when the molecular weight is small, and thus the emission luminance may not be sufficient. The fluorescent compound serving as a host of the phosphorescent compound used in the present invention preferably has a molecular weight of 600 or more from the viewpoint of thermal stability.
[0594]
The phosphorescent compound of the present invention has a phosphorescence quantum yield in solution of not less than 0.001 at 25 ° C. Preferably, it is 0.01 or more. More preferably, it is 0.1 or more.
[0595]
Below, the quantum yield φ of the excited triplet statepWill be described below.
[0596]
From the excited singlet state to the ground state, the rate constant, ksn, KfLoses excitation energy. In addition, the transition to the excited triplet state is a rate constant, kiscGet up and deactivate. Where the lifetime of the excited singlet state, τsIs defined by the following equation.
[0597]
τs= (Ksn+ Kf+ Kisc)-1
Also, the quantum yield of fluorescence, φfIs defined by the following equation.
[0598]
φf= Kf・ Τs
From the excited triplet state to the ground state, the rate constant, ktn, KpTo be deactivated. Also, the lifetime of the excited triplet state, τtIs defined by the following equation.
[0599]
τt= (Ktn+ Kp)-1
τtIs 10-6-10-3Seconds can be as long as a few seconds. Then, the quantum yield of phosphorescence, φpIs the quantum yield of excited triplet state generation, φSTIs defined as follows.
[0600]
φp= ΦST・ Kp・ Τt
The above parameters can be measured by the method described in Spectroscopy II of the 4th Edition, Experimental Chemistry Course 7, page 398 (1992 edition, Maruzen). Among the above parameters, the phosphorescence quantum yield of a phosphorescent compound in a solution can be measured using various solvents. In the present invention, the measurement is performed using tetrahydrofuran as a solvent.
[0601]
The steric parameter Es of the substituent in the present invention is a substituent constant defined by Taft, and is described, for example, in "Drug Structure-Activity Relationship Chemistry, Supplement No. 122, Nankodosha". In particular, the Es value referred to in the present invention is a value based on a hydrogen atom, that is, a value of Es (H = 0), and an Es (CH) based on a methyl group.3= 0) is shown as a value obtained by subtracting 1.24 from the Es value defined as (0). Table 1 shows typical values.
[0602]
[Table 1]
Figure 2004253298
[0603]
As the fluorescent compound used in the present invention, a compound in which the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) in the fluorescent compound molecule is 0 or more and 0.05 or less is used in combination with the phosphorescent compound as a host compound. Is preferred. Thereby, an organic EL device having higher emission luminance and excellent emission life can be provided, but from another viewpoint, in the present invention, as the host compound used in combination with the phosphorescent compound, the above-mentioned general compound is used. It is useful to use compounds represented by formulas (C6-I) to (C6-V).
[0604]
Hereinafter, the compounds represented by formulas (C6-I) to (C6-V) in the present invention will be described in detail.
[0605]
In the general formula (C6-I), n represents an integer of 0 to 3, and R1And R2Each represents a substituent, and preferably represents an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl, etc.), a halogen atom (fluorine, chlorine, etc.), And alkoxy groups (methoxy, ethoxy, i-propoxy, butoxy, etc.). Ar represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, and preferably represents naphthyl, binaphthyl, quinolyl, isoquinolyl, benzoxazolyl, benzimidazolyl or the like. When n represents an integer of 2 or more, a plurality of R1, R2May be the same or different.
[0606]
In the general formula (C6-II), n4, n5 and n6 each represent an integer of 0 to 7. One or more R6, R7And R8Represents a substituent selected from an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a halogen, an alkoxy group, an aryloxy group, and a heterocyclic group, and a methyl group and a naphthyl group are particularly preferable.
[0607]
When n4 to n6 represent an integer of 2 or more, a plurality of R6~ R8May be the same or different.
[0608]
In the general formula (C6-III), R11~ R16, X1~ X9Represents a hydrogen atom or a substituent, which may be different or the same. R11~ R16As the group represented by, an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a trifluoromethyl group, a t-butyl group, etc.) is preferably exemplified. Where R11~ R16Of each three-dimensional parameter EsR11~ EsR16The sum of the values is EsR11+ EsR12+ EsR13+ EsR14+ EsR15+ EsR16Satisfies ≦ −2.0. In addition, the substituents adjacent to each other may be condensed to form a ring structure. X1~ X9The substituent represented by is preferably an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, a halogen atom, an alkoxy group, an amino group and the like.2, X5, X8Is more preferably an aryl group or an amino group (particularly a diarylamino group).
[0609]
In the general formula (C6-IV), R101~ R128Each represents a hydrogen atom or a substituent;101~ R104At least one represents a substituent. R101~ R128Represents a substituent, preferably represents an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoro-n-butyl group). Group, perfluoro-t-butyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), aralkyl group (eg, benzyl group, 2-phenethyl group, etc.), aryl group (eg, phenyl group) , Naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (for example, phenoxy group, etc.), arylamino group (for example, , A diphenylamino group, etc.). These groups may be further substituted. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydrogen atom, a trifluoromethyl group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, a dialkylamino group, Examples include a benzylamino group and a diarylamino group.
[0610]
In the general formula (C6-IV), R101~ R104Is preferably an alkyl group.101~ R104Most preferably, any two or four of these are methyl groups.
[0611]
In the general formula (C6-V), R201~ R206Represents a hydrogen atom or a substituent, respectively. R201~ R206Represents a substituent, the substituent may be the aforementioned R101~ R128The substituents exemplified in the above are preferred. More preferably, it is an aryl group or a substituted aryl group, and most preferably a phenyl group or a substituted phenyl group.
[0612]
Among the compounds represented by the general formulas (C6-I) to (C6-V), the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) in the molecule is preferably 0.05 or less. Most preferably, the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) is 0.03 or less.
[0613]
Hereinafter, specific examples of the compounds represented by formulas (C6-I) to (C6-V) in the invention are shown, but the invention is not limited thereto.
[0614]
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Figure 2004253298
[0615]
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[0616]
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[0619]
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[0620]
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[0623]
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[0625]
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[0628]
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[0629]
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[0630]
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[0634]
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[0635]
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[0636]
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[0637]
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[0638]
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[0639]
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[0640]
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[0641]
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[0642]
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Figure 2004253298
[0643]
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Figure 2004253298
[0644]
The fluorescent compounds having a ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms in the molecule (N / C) of 0 to 0.05, which can be used in the present invention, include compounds represented by the general formulas (C6-I) to In addition to the compound represented by (C6-V), the following compounds may be mentioned.
[0645]
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Figure 2004253298
[0646]
The compounds represented by formulas (C7-1) to (C7-3) will be described. Where Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6Each represents an atom group necessary to form a ring;1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6Is at least a substituted or unsubstituted, 7- to 9-membered non-conjugated ring, or1, Z2, Z5Is a conjugated 8-membered ring having two or more heteroatoms. Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6Has a substituent, σp of the substituent is from -0.90 to 0.50. Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6The atom group necessary for forming the ring represented by is not particularly limited as long as it is a ring having three or more members, and may be a hydrocarbon ring composed of only carbon atoms and hydrogen atoms, or a heterocyclic ring. It may be a heterocycle containing atoms. It is preferably a 5- to 12-membered ring. The 7- to 9-membered non-conjugated ring may be a hydrocarbon ring composed of only carbon atoms and hydrogen atoms or a hetero ring containing a hetero atom. At least two atoms are included. These may have a plurality of arbitrary substituents independently of each other.
[0647]
In the general formulas (C7-1) to (C7-3), Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6Is a substituted or unsubstituted, 7-9 membered, unconjugated ring, or Z.1, Z2, Z5May be a conjugated 8-membered ring having two or more heteroatoms.
[0648]
Z in the general formulas (C7-1) to (C7-3)1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6May be a single ring or a condensed ring. In the case of a condensed ring, a case where a plurality of substituents are condensed with each other to further form a ring is preferable, but a single ring is preferable. n1 and n2 are integers of 1 or more, and n3 is an integer of 0 or more. n1 and n2 are preferably 1 and n3 is preferably 0.
[0649]
Further, Z in the general formulas (C7-1) to (C7-3)1~ Z6Is preferably represented by the following general formulas (C7-5) to (C7-10).
[0650]
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Figure 2004253298
[0651]
Where X1Is -CRd = or -N =, Y1Is -NRe-, -C (Rf)2—, —O— or —S—. Here, Rd is a substituent having σp of −0.90 to 0.50, Re and Rf are a hydrogen atom or a substituent, m1 is an integer of 1 to 3, and * is a binding site.
[0652]
In the general formulas (C7-5) to (C7-10), Rd is a substituent having σp of −0.90 or more and 0.30 or less.
In the general formulas (C7-5) to (C7-10), Rd is a substituent having σp of −0.90 or more and 0.00 or less.
[0653]
In the general formulas (C7-5) to (C7-10), m1 = 1.
[0654]
Z in the general formula (C7-1) or (C7-3)1, Z2Any one of or Z5Is preferably represented by the following general formula (C7-11).
[0655]
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Figure 2004253298
[0656]
Where Rc1Is a hydrogen atom or a substituent, and n4 is an integer of 1 to 5.
[0657]
Z in the general formula (C7-1) or (C7-3)1, Z2Any one of or Z5Is more preferably represented by the following general formula (C7-12).
[0658]
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Figure 2004253298
[0659]
Where Rc2, Rc3, Rc4Is a hydrogen atom or a substituent, and n5 is an integer of 1 to 4.
[0660]
In the general formulas (C7-1) to (C7-3), Ra1, Ra2, Ra3, Ra4, Ra5, Ra6, Ra7Represents a hydrogen atom or a substituent, respectively. Ra1, Ra2, Ra3, Ra4, Ra5, Ra6, Ra7Each independently represents a hydrogen atom or a substituent;1~ Ra7As the substituent represented by, an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, isopropyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, perfluoropropyl group, perfluoro-n-butyl group, perfluoro -T-butyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), aralkyl group (eg, benzyl group, 2-phenethyl group, etc.), aryl group (eg, phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkoxy group (eg, ethoxy group, isopropoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, etc.), amino group (dimethylamino group, diarylamino group), Hydroxyl group, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.) And the like. These groups may be further substituted. Examples of the substituent include a halogen atom, a trifluoromethyl group, a cyano group, a nitro group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, and a dibenzyl group. Examples include an amino group, a diarylamino group, and a dialkylamino group.
[0661]
Ra1~ Ra7Is preferably a hydrogen atom, but is preferably an alkyl group or an aryl group as a substituent.
[0662]
X1Is -CRa = or -N =, Y1Is -NRb- or -C (Rc)2-. Here, Ra is a substituent having σp of −0.90 or more and 0.50 or less, Rb and Rc are a hydrogen atom or a substituent, m is an integer of 1 to 3, and * is a binding site.
[0663]
Rb, Rc and Rb in the general formula (C7-4)1, Rb2, Rb3, Rb4, Rb5, Rb6Represents Ra in the aforementioned general formula (C7-1).1, Ra2Is synonymous with
In a substituted or unsubstituted 7- to 9-membered non-conjugated ring represented by A in the general formula (C7-4) or a conjugated 8-membered ring having two or more hetero atoms, A has a substituent In this case, σp of the substituent is −0.90 or more and 0.50 or less, and is preferably represented by the following general formulas (C7-16) to (C7-18).
[0664]
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Figure 2004253298
[0665]
Where X2Is -CRd1= Or -N =, Y2Is -NRe1-, -C (Rf1)2—, —O— or —S—. Where Rd1, Re1, Rf1Is a hydrogen atom or a substituent, m2 is an integer of 1 to 3, and * is a binding site.
[0666]
Rd1, Re1, Rf1Represents a substituent, the σp of the substituent is −0.90 or more and 0.50 or less. Rc in general formulas (C7-11) and (C7-12)1, Rc2, Rc3, Rc4Is Ra in the aforementioned general formula (C7-1).1, Ra2Is synonymous with n4 is an integer of 1 to 5, and n5 is an integer of 1 to 4.
[0667]
Representative examples of the substituent having a σp value of from −0.9 to 0.5 in the present invention include a methyl group, an ethyl group, a cyclopropyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, a cyclobutyl group, n-butyl group, iso-butyl group, n-pentyl group, cyclohexyl group, amino group (methylamino group, octylamino group, anilino group, dibutylamino group, acetylamino group), ureido group (for example, ethylureido group, octyl Ureido group), hydroxyl group, alkyloxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, dodecyloxy group, benzyloxy group), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom), formyl group, carbamoyl group (for example, Carbamoyl, morpholinocarbamoyl, N-methylcarbamoyl, etc.), alkoxycar Alkylsulfonyl group (e.g., methoxycarbonyl, each group such as ethoxycarbonyl), acyl group (e.g., acetyl, each group of benzoyl etc.) and the like can be mentioned.
[0668]
Preferably, it is a substituent of -0.9 or more and 0.3 or less among the above substituents, and more preferably a substituent of -0.9 or more and 0.0 or less among the above substituents.
[0669]
The σp value is a substituent constant determined by Hammett et al. from the electronic effect of the substituent on the hydrolysis of a benzoate ester, Journal of Organic Chemistry 23, 420-427 (1958), Experimental Chemistry Course 14 (Maruzen Publishing Co.), Physical Organic Chemistry (McGraw Hill Book: 1940), Drag Design VII (Academic Prees New York: 1976), Structure-activity relationship of drugs (Nankodo: 1979), Journal of * Chemical chemistry (Journal of Medical Chemistry), vol. 20, p. 304, 1977, C.I. Hansch (C. Hansch) et al.
[0670]
Further, in the present invention, a phosphorescent compound (also referred to as a dopant or a guest compound) or an element together with the compound represented by Formula (C7-1), (C7-2) or (C7-3) is used. A fluorescent compound whose emission wavelength obtained by electroluminescence in the closed state is longer than the maximum fluorescence wavelength of the compound represented by the general formula (C7-1), (C7-2) or (C7-3). Can be used.
[0671]
Z in the general formulas (C7-1), (C7-2) and (C7-3)1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6And Ra1, Ra2, Ra3, Ra4, Ra5, Ra6, Ra7Includes, in addition to the above definition, substituents having? P of -0.90 or less and 0.50 or more. Specific examples include a cyano group, a trifluoromethyl group, and a nitro group.
[0672]
Hereinafter, specific examples of these compounds will be shown, but the invention is not limited thereto.
[0673]
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Figure 2004253298
[0674]
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Figure 2004253298
[0675]
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Figure 2004253298
[0676]
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Figure 2004253298
[0677]
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Figure 2004253298
[0678]
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Figure 2004253298
[0679]
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Figure 2004253298
[0680]
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Figure 2004253298
[0681]
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Figure 2004253298
[0682]
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Figure 2004253298
[0683]
The compound of the present invention is a compound having strong fluorescence in a solid state, has excellent electroluminescence, and can be effectively used as a luminescent material.
[0684]
Hereinafter, a method for synthesizing the compound of the present invention will be described.
[0685]
<Synthesis method>
1-Formyl-1,3,5-cycloheptatriene (1-1) was synthesized by a method described in the literature (Bull. Chem. Soc. Jpn., Vol. 66, No. 1, p. 275 (1993)).
[0686]
Dimethyl-p-tolylamine was used as Wittg reagent (1-2) by a conventionally known method. Next, 0.5 g of (1-1) and 2 g of (1-2) were dissolved in 100 ml of dry THF under a nitrogen stream, and 0.5 g of potassium-t-butoxide was added with stirring. After stirring at room temperature for 4 hours, the mixture was left overnight. Ethyl acetate and water were added to the obtained mixture, and the organic layer was extracted. After drying over magnesium sulfate, the solvent was distilled off. Column purification was performed to obtain 0.5 g of the compound (C7-A-10) of the present invention (yield: 45%).
[0687]
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Figure 2004253298
[0688]
<Synthesis method>
(2-1) 5.0 g and 4.6 g of benzophenone were dissolved in 100 ml of dimethyl sulfoxide, 2.8 g of potassium-t-butoxide was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours under a nitrogen stream, and then left overnight. did. 100 ml of methanol was added to the obtained mixture, and the precipitated crystals were filtered. The filtered product was washed three times with 100 ml of water and then three times with 100 ml of methanol, and subjected to column purification to obtain 3.0 g of the compound (C7-H-10) of the present invention (yield 30%).
[0689]
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Figure 2004253298
[0690]
The above compound was confirmed by an NMR spectrum and a mass spectrum.
[0691]
In the present invention, another fluorescent compound used as a host compound or the like is a compound containing a boron atom in the molecule, and is preferably a compound represented by the above general formula (C8-1). In the general formula (C8-1), B represents a boron atom;11, R12And RThirteenRepresents a monovalent substituent. Where R11, R12And RThirteenAt least one represents an aromatic group. R11, R12, RThirteenExamples of the monovalent substituent represented by are an alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, Benzyl group, etc.), aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (phenoxy group) Group), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylquio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), cyano group, nitro group , A heterocyclic group (pyrrolyl group, pyrrolidyl group, pyrazolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, benzimida Lil group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group). Examples of the aromatic group include the above-mentioned aryl group and heteroaryl group (pyrrolyl group, pyrazolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl, etc.). Preferably, R11, R12And RThirteenAre all aromatic groups.
[0692]
Next, general formula (C8-2) will be described. In the general formula (C8-2), B represents a boron atom;21And Ar22Represents an aromatic group, A represents a divalent to divalent group, and n represents 2 to 15. Ar21And Ar22Examples of the aromatic group represented by are the same as those in the general formula (C8-1). Also. The divalent to divalent group represented by A is preferably a monocyclic group, a condensed polycyclic group, or a group in which aromatic units containing a monocyclic or condensed polycyclic ring are linked. The ring may be a divalent to divalent group linked by atoms consisting of carbon, oxygen, nitrogen and sulfur atoms.
[0693]
Specific examples of A include benzene, toluene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, fluorene, pyrene, perylene, triphenylene, azulene, fluorenone, furan, thiophene, pyrrole, pyridine, oxazole, pyrazine, pyrimidine, oxadiazole, triazole, indole , Quinoline, isoquinoline, carbazole, acridine, benzothiazole, phenanthroline, substituted or unsubstituted aromatic or fused aromatic ring residue such as quinacridone, further, biphenyl, terphenyl, binaphthyl, triphenylbenzene, diphenylanthracene, Residues in which aromatic ring structural units such as rubrene, bipyridine, biquinoline, and bithiophene are directly linked to each other, stilbene, diphenylmethane, diphenylether, Zofenon, diphenyl sulfide, an aromatic ring structure units with each other, such as triphenylamine, a residue of a compound having a linked via a non-aromatic ring structural unit backbone.
[0694]
Next, general formula (C8-3) will be described. In the general formula (C8-3), B represents a boron atom;31Represents a monocyclic aromatic ring;31, R32, R33And R34Represents a monovalent substituent. n represents 1 to 5. Ar31Specific examples of the monocyclic aromatic group represented by are benzene, furan, thiophene, pyrrole, oxazole, imidazole, thiazole, triazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, triazine and the like. Further, these monocyclic aromatic groups may be further substituted. R41, R42, R43And R44As the monovalent substituent represented by, the same substituents as those represented by the formula (C8-1) can be mentioned.
[0696]
The compound of the general formula (C8-3) is preferably represented by the general formula (C8-4),41, Ar42, Ar43And Ar44Is an aromatic group represented by the general formula (C8-2)21And the same as R45Is a monovalent substituent, examples thereof include the same substituents as those exemplified in formula (C8-1).
[0696]
Next, general formula (C8-5) will be described. B represents a boron atom, C represents a carbon atom,51, A52, A53, A54, A55And A56Represents a carbon atom or a nitrogen atom;51, Z52And Z53Represents an atom group necessary for forming an aromatic ring;51, R52, R53, R54, R55And R56Each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent;51~ R56At least four of them represent a substituent. R57, R58And R59Each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and l3, n3 and m3 each independently represent 0 to 7. Z51, Z52And Z53The aromatic ring or the condensed aromatic ring exemplified for A in formula (C8-2) is exemplified as the aromatic ring formed by the formula (C8-2). Also, R51~ R59Examples of the monovalent substituent represented by are the same substituents as those exemplified in formula (C8-1).
[0697]
Preferably, R51~ R56Are all monovalent substituents, more preferably R51~ R56Is independently an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group or a halogen atom.
[0698]
Next, general formula (C8-6) will be described. Ar61, Ar62, Ar63And Ar64Each independently represents a substituted or unsubstituted aromatic group;61Represents an aromatic group, and n4 represents 1 to 5. Ar61, Ar62, Ar63And Ar64Is an aromatic group represented by the general formula (C8-2)21And the same as Q61Is an aromatic group represented by the general formula (C8-3)31And the same.
[0699]
Further, the molecular weight of the host compound is preferably from 600 to 2,000. When the molecular weight is from 600 to 2,000, Tg (glass transition temperature) is increased, thermal stability is improved, and device life is improved. More preferably, the molecular weight is from 800 to 2,000.
[0700]
Hereinafter, specific compound examples will be shown, but the present invention is not limited thereto.
[0701]
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Figure 2004253298
[0702]
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Figure 2004253298
[0703]
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Figure 2004253298
[0704]
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Figure 2004253298
[0705]
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Figure 2004253298
[0706]
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Figure 2004253298
[0707]
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Figure 2004253298
[0708]
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Figure 2004253298
[0709]
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Figure 2004253298
[0710]
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Figure 2004253298
[0711]
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Figure 2004253298
[0712]
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Figure 2004253298
[0713]
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Figure 2004253298
[0714]
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Figure 2004253298
[0715]
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Figure 2004253298
[0716]
These compounds can be produced by a known method, and for example, a method described in JP-A-2001-93670 or the like can be used.
[0717]
The present inventors have also conducted intensive studies on a fluorescent compound constituting at least one layer formed between a light emitting layer containing a phosphorescent dopant compound and a cathode, and as a result, the fluorescence maximum wavelength, molecular weight, molecular It has been found that when the ratio of fluorine atoms to the total of hydrogen atoms and fluorine atoms in the metal (F / (H + F)) takes a specific value, emission luminance and lifetime can be improved. Specifically, an organic electroluminescent device having a fluorescence maximum wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of fluorine atoms to the sum of hydrogen atoms and fluorine atoms in the molecule of 0 to 0.9 is luminous luminance. And a long service life.
[0718]
In order to further exert the effects of the present invention, the fluorescence maximum wavelength of the compound is preferably 405 nm or less, the molecular weight is preferably 700 to 2,000, and the ratio of the fluorine atom to the sum of the hydrogen atom and the fluorine atom in the molecule is 0.1-0.7 is preferred. Further, the maximum fluorescence wavelength of the host compound in the light emitting layer is preferably 415 nm or less, more preferably 405 nm or less. The fluorescent maximum wavelength of the compound constituting at least one layer formed between the light emitting layer and the anode is preferably 415 nm or less.
[0719]
In the present invention, at least one electron transporting layer is formed between the cathode and the light emitting layer, and the electron transporting material (also serving as a hole blocking material) used for the electron transporting layer has a fluorescence maximum wavelength of 415 nm or less and a molecular weight of 415 nm or less. Electron transport material having a ratio of fluorine atom to the total of hydrogen atom and fluorine atom in the molecule (F / (H + F)) of 0 to 0.9 (hereinafter referred to as an electron transport material in the present invention) There is). When the number of the electron transporting material is plural, it is preferable that the electron transporting layer adjacent to the surface of the light emitting layer on the cathode side is composed of the electron transporting material according to the invention. Examples of the electron transporting material are described below, but the present invention is not limited thereto.
[0720]
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Figure 2004253298
[0721]
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Figure 2004253298
[0722]
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Figure 2004253298
[0723]
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Figure 2004253298
[0724]
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Figure 2004253298
[0725]
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Figure 2004253298
[0726]
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Figure 2004253298
[0727]
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Figure 2004253298
[0728]
The compound (compound composed of Si and a carbazole derivative) represented by the general formula (C9-1) according to the present invention will be described.
[0729]
In the formula of the general formula (C9-1), R represents hydrogen or a monovalent substituent. The monovalent substituent represents an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, or an aromatic heterocyclic group, preferably an aliphatic hydrocarbon group, and more preferably an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl). Group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like, and alkenyl group (vinyl group, propenyl group and styryl group and the like).
[0730]
L represents a divalent linking group, and is a linking group formed of carbon, silicon, nitrogen, boron, oxygen, sulfur, a metal, a metal ion, or the like, a condensed polycyclic group, a heteromonocyclic group, or a substituted phenyl group. Preferably a carbon atom, a nitrogen atom, a silicon atom, a boron atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a condensed polycyclic group, a heteromonocyclic group or a substituted phenyl group, and more preferably an alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc., alkenyl group (vinyl group, propenyl group, styryl group, etc.), alkynyl group (ethynyl group) Etc.), an alkyloxy group (a methoxy group, an ethoxy group, an i-propoxy group, a butoxy group, etc.), an aryloxy group (a phenoxy group, etc.), an alkylthio group (a methylthio group, an ethylthio group, an i-propylquio group, etc.), an arylthio group (Phenylthio group, etc.), amino group, alkylamino group (dimethylamino group, diethylamino , Ethylmethylamino group, etc.), arylamino group (anilino group, diphenylamino group, etc.), condensed polycyclic group (naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group, benzoxazole group, benzothiazole group, benzimidazole group), Ring group (furyl group, thienyl group, pyrrole group, pyrimidyl group, pyrazine group, triazine group, pyrrolidyl group, pyrazolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group, etc.) and substituted phenyl (Tolyl, xylyl, trimethylphenyl, tetramethylphenyl, biphenyl, terphenyl).
[0731]
A represents the following carbazole derivative residue having a substituent at the active site of the carbazole ring.
[0732]
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Figure 2004253298
[0733]
Where R1~ R9Is connected to L, and the remaining R1~ R9Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and represents an active site R on the carbazole ring.4Or R7Is substituted with a monovalent substituent other than a phenyl group. R1~ R8Examples of the monovalent substituent represented by are an alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, Benzyl group, etc.), aryl group (substituted phenyl group (tolyl group, xylyl group, trimethylphenyl group, tetramethylphenyl group, biphenyl group, terphenyl group), naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), Alkenyl group (vinyl group, propenyl group, styryl group, etc.), alkynyl group (ethynyl group, etc.), alkyloxy group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (phenoxy group, etc.) , An alkylthio group (a methylthio group, an ethylthio group, an i-propylquio group, etc.), an arylthio group ( Phenylthio group, etc.), amino group, alkylamino group (dimethylamino group, diethylamino group, ethylmethylamino group, etc.), arylamino group (anilino group, diphenylamino group, etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom) , Iodine atom, etc.), cyano group, nitro group, heterocyclic group (pyrrole group, pyrrolidyl group, pyrazolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group, etc.), silyl group (trimethylsilyl) Group, t-butyldimethylsilyl group, dimethylphenylsilyl group, triphenylsilyl group, etc.). Each substituent may further have a substituent. Further, the substituents may be bonded to each other to form a ring.
[0734]
The molecular weight of the compound represented by formula (C9-1) according to the present invention is preferably in the range of 350 to 3,000. Generally, in order to manufacture a high-performance organic EL element, it is preferable to use a material that can be formed by a vacuum evaporation method and that forms uniform amorphous glass. Although it depends on the structure of the compound, if the molecular weight is less than 350, only an organic EL device having a low glass transition point and poor heat resistance can be produced, and a stable organic EL device cannot be produced because of lack of stability in a glassy state and easy crystallization. Cannot be made. On the other hand, if the molecular weight exceeds 3,000, film formation by vacuum evaporation tends to be impossible, which is a problem in producing a high-performance organic EL device.
[0735]
Hereinafter, specific compound examples are shown, but the compounds in the present invention are not limited thereto.
[0736]
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Figure 2004253298
[0737]
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Figure 2004253298
[0738]
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Figure 2004253298
[0739]
The compound represented by the general formula (C9-1) according to the present invention can be produced by a conventionally known method. An example of a synthetic route for the exemplified compound C9-A-16 is shown below, but other compounds can also be produced by the same method and the following literature and known synthetic methods.
[0740]
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Figure 2004253298
[0741]
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Figure 2004253298
[0742]
Buchanan Tucker, J. et al. Chem. Soc. , 1958, 2750
Steinhoff Henry, J.M. Org. Chem. , 29, 1964, 2808
Spialter et al, J. Mol. Amer. Chem. Soc. , 77, 1955, 6227
Each compound can be identified by NMR (nuclear magnetic resonance spectrum) and mass spectrum.
[0734]
The compound represented by Formula (C10-1) will be described.
[0744]
The organic electroluminescent device of the present invention includes at least one compound represented by the general formula (C10-1) in at least one layer constituting the device, and preferably the above compound is contained in the light emitting layer. It is contained.
[0745]
In JP-A-2000-21572 and JP-A-2002-8860, a linking group is introduced into a biaryl site in the middle of a molecule of a carbazole derivative. From the compounds described herein, when a specific linking group is left and a molecular structure in which an aryl group connecting the linking groups is omitted is omitted, characteristics as an organic EL device material may be significantly improved. I found out.
[0746]
These linking groups are non-aromatic cyclic linking groups. Specifically, they are groups described in the following general formulas (a) to (g).
[0747]
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Figure 2004253298
[0748]
Where R101~ R110, R111~ R118, R201~ R208, R301~ R308, R401~ R408, R211~ R216, R311~ R316Represents a hydrogen atom or a substituent, respectively. * Represents a connection site.
[0749]
As a result of evaluating such a carbazole derivative as an organic EL device material, an effect of improving luminous efficiency and luminous life was observed. It is presumed that the carbazolyl group is linked by a non-aromatic cyclic linking group to improve the properties of the compound and increase the stabilizing effect.
[0750]
In the general formula (C10-1), -A1Is represented by the general formula (C10-2), and may be the same or different. Where X1Is a non-aromatic cyclic linking group, and preferably represents a group represented by any one of formulas (a) to (g). In the general formulas (a) to (g), * represents a linking site. n is an integer of 1 to 4, preferably n is an integer of 2 to 4. Where X1Represents a group represented by formulas (a) to (g), n is 2 or 4.
[0751]
In the general formula (C10-2), R1, R2Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. R1, R2Represents a substituent, examples of the substituent include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a t-butyl group, etc.), a cycloalkyl group (Eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), aralkyl group (eg, benzyl group, 2-phenethyl group, etc.), aryl group (eg, phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, etc.) ), An alkoxy group (eg, an ethoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, etc.), an aryloxy group (eg, a phenoxy group, etc.), a cyano group, a hydroxyl group, an alkenyl group (eg, a vinyl group, etc.), a styryl group, a halogen atom (For example, a fluorine atom), a heterocyclic group (for example, a pyrrolyl group, a pyridyl group, a furyl group, a thienyl group) Group). These groups may be further substituted. R1, R2When represents a substituent, it is preferably an alkyl group, an alkoxy group or an aryl group.
[0752]
na and nb are integers of 0-4.
[0753]
General formulas (a) to (g), which are linking groups, will be described.
[0754]
R101~ R110, R111~ R118, R201~ R208, R301~ R308, R401~ R408, R211~ R216, R311~ R316Represents a hydrogen atom or a substituent, respectively. R101~ R110, R111~ R118, R201~ R208, R301~ R308, R401~ R408, R211~ R216, R311~ R316Represents a substituent, the substituent is represented by R1, R2Has the same meaning as the substituent described above. Preferable examples include an alkyl group (eg, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, etc.) and an alkoxy group (eg, a methoxy group, an ethoxy group, etc.).
[0755]
The formulas (a) to (g) are preferably (a).
[0756]
These compounds may multimerize with each other at any part of the carbazolyl group. When the amount is increased, it may be via an arbitrary divalent linking group or may be directly bonded. By increasing the amount, the thermal stability of the molecule is improved, so that a further contribution to the improvement of the device characteristics can be obtained. The divalent linking group is preferably a substituted or unsubstituted arylene group.
[0757]
Hereinafter, specific examples of the compound of the present invention are shown, but the invention is not limited thereto. Two carbazolyl groups and a non-aromatic cyclic linking group represented by X11, The structure and X11Is shown below. Further, a specific carbazolyl group is represented by R12~ R26The combination of groups is represented as C-1 to C-8. Therefore, specific examples of the compound of the present invention are all combinations of C-1 to C-8 and A-1 to A-15, and the exemplary compounds of the present invention are exemplified by the compounds of Examples (C-1) and (A-3). It is expressed as follows.
[0758]
Embedded image
Figure 2004253298
[0759]
Embedded image
Figure 2004253298
[0760]
The carbazolyl group is 4 and the non-aromatic cyclic linking group is X21, The structure and X21Is shown below. Further, a specific carbazolyl group is represented by R31~ R62The combination of groups is represented as D-1 to D-9. Therefore, specific examples of the compound of the present invention are all combinations of D-1 to D-9 and B-1 to B-7, and the exemplary compounds of the present invention are exemplified by the compounds of Examples (D-2) and (B-5). It is expressed as follows.
[0761]
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Figure 2004253298
[0762]
Embedded image
Figure 2004253298
[0763]
Further, specific compounds of the present invention not represented by the above combinations include the following.
[0764]
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Figure 2004253298
[0765]
Representative production examples of the compound of the present invention are shown below. Other compounds can be produced by the same method.
[0766]
Synthesis Example: Synthesis of Exemplification (C-1) (A-9)
2.0 g of 1,1'-dibromocyclohexane, 2.8 g of carbazole and 1.9 g of potassium-t-butoxide were dissolved in dimethylformamide, and heated under reflux for 9 hours. After the completion of the reaction, the organic layer was extracted and subjected to column purification. The purified compound was recrystallized from ethyl acetate to obtain white example (C-1) (A-9) (yield: 52%). It was confirmed by NMR spectrum and mass spectrum that it was exemplified (C-1) (A-9).
[0767]
Synthesis Example: Synthesis of Examples (D-1) and (B-1)
The compound (B) and carbazole were reacted in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain Examples (D-1) and (B-1). It was confirmed by NMR spectrum and mass spectrum that these were exemplified (D-1) and (B-1).
[0768]
Synthesis Example: Synthesis of Example 1
3-Bromocarbazole, carbazole and 1,1'-dibromocyclohexane were reacted in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain compound (C). Compound (C) was changed to boronic acid by a conventionally known method (compound D). The compound (C) and the compound (D) were heated to reflux in tetrahydrofuran for 20 hours using a palladium catalyst in the presence of a base. After the completion of the reaction, the organic layer was extracted and subjected to column purification. When the purified compound is recrystallized from toluene, white Exemplified Example 1 can be obtained.
[0769]
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Figure 2004253298
[0770]
The carbazole derivative compound represented by the general formula (C11-1) will be described in detail.
[0771]
A in the general formula (C11-1) represents an aromatic ring residue, and examples thereof include benzene, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, 1,3,5-triazine, 1,2,4-triazine, pyrrole, Imidazole, furan, thiophene, azulene and the like. Further, condensed aromatic ring residues by any combination of these aromatic ring residues may be used. Examples of such condensed aromatic ring residues include naphthalene, anthracene, dithienobenzene, carbazole, quinoline, and the like. Although it is possible, a non-fused monocyclic aromatic ring residue is more preferable. These aromatic ring residues may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a (t) butyl group, a pentyl group, a hexyl group). Group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (eg, vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group (eg, , Propargyl group, etc.), aryl group (eg, phenyl group, naphthyl group, etc.), heterocyclic group (eg, pyridyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, imidazolyl group, furyl group, pyrrolyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyridazinyl) Group, selenazolyl group, sulfolanyl group, piperidinyl group, pyrazolyl group, tetrazolyl group Etc.), halogen atoms (eg, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, fluorine atom, etc.), alkoxyl groups (eg, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyl) Oxy group, etc.), cycloalkoxyl group (eg, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, Pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.), cycloalkylthio group (eg, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, etc.), arylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, , A methyloxycarbonyl group, an ethyloxycarbonyl group, a butyloxycarbonyl group, an octyloxycarbonyl group, a dodecyloxycarbonyl group, etc.), an aryloxycarbonyl group (eg, a phenyloxycarbonyl group, a naphthyloxycarbonyl group, etc.), a sulfamoyl group ( For example, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group , 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), ureido group (for example, methylureide group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexyluree) Id group, octyl ureido group, dodecyl ureide group, phenyl ureide group, naphthyl ureide group, 2-pyridylamino ureide group, etc., acyl group (for example, acetyl group, ethyl carbonyl group, propyl carbonyl group, pentyl carbonyl group, cyclohexyl carbonyl group) Octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (for example, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyl) Oxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group) Propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc., carbamoyl group (for example, Aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group , Naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group) Ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc., alkylsulfonyl group or arylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl) Group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (for example, amino group, ethylamino Group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2- Pyridylamino group), nitro group, cyano group, hydroxyl group, halogen atom and the like. These groups may be further substituted by the above substituents, or they may be condensed with each other to form a ring.
[0772]
In the general formula (C11-1), R1~ R8Each represents a hydrogen atom or a substituent, and these are not hydrogen atoms at the same time, that is, it is a carbazole derivative residue bonded to A in the general formula 1. Examples of the substituent are the same as the examples of the substituent that can be bonded to A in the general formula (C11-1),2~ R7Is preferably a hydrogen atom, an aliphatic group, an aliphatic oxy group, an aliphatic thio group, an aromatic group, an aromatic oxy group, or an aromatic thio group.2, R3, R6, R7It is more preferred that at least one of these has a substituent. Also R1And R8Is preferably any of a hydrogen atom, a halogen atom and a fluorinated alkyl group.
[0773]
In the general formula 1, n represents a natural number, and when n is 2 or more, a plurality of carbazole derivative residues bind to the aromatic ring skeleton represented by A. In this case, a plurality of carbazole derivative residues The groups can be the same or different.
[0774]
The compound according to the present invention can be used for any of a hole transport layer, an electron transport layer, and a light-emitting layer of an organic EL device described below, but is preferably used in an electron transport layer or a light-emitting layer, and particularly preferably in a light-emitting layer. When used as a material known as a "host compound" to engineers engaged in the art without transferring energy to the phosphorescent compound and emitting light by itself, it has excellent quantum efficiency and emission luminance, and especially durability An organic EL device exhibiting high performance can be manufactured. It is not clear why the compound according to the present invention can exhibit excellent properties with respect to known materials or the operating mechanism, but a carbazole residue having no substituent is used during operation as an organic EL device or It is speculated that the stability of the material may be impaired due to decomposition due to electrical or thermal energy during storage, especially during operation, or decomposition due to an undesirable chemical reaction in the excited state. You. It is considered that the compound according to the present invention can reduce such instability by having a substituent, and is thus suitable for producing a highly durable organic EL device.
[0775]
Hereinafter, examples of carbazole derivative residues forming a partial structure of the compound according to the present invention are shown as Z01 to Z24, and examples of the compound according to the present invention having these partial structures are shown as C11-1 to C11-63. . However, embodiments of the present invention are not limited by the structures of Z01 to Z24 and C11-1 to C11-63.
[0776]
Embedded image
Figure 2004253298
[0777]
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Figure 2004253298
[0778]
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Figure 2004253298
[0779]
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Figure 2004253298
[0780]
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Figure 2004253298
[0781]
The molecular weight of the compound according to the present invention is preferably from 600 to 2,000. When the molecular weight is from 600 to 2,000, Tg (glass transition temperature) is increased, thermal stability is improved, and the life of the device is improved. A more preferred molecular weight is from 800 to 2,000.
[0782]
The compound according to the present invention is described in Tetrahedron Lett. , 39 (1998), pp. 2367-2370, Japanese Patent No. 3161360, Angew. Chem. Int. Ed. , 37 (1998), pp. 2046-2067, Tetrahedron Lett. , 41 (2000), 481-484, Synth. Commun. Chem., 11 (7), (1981), pp. 513-519, and Chem. Rev .. , 2002, 102, 1359-1469, and the like, and can be produced by a synthesis method known to those skilled in the art. An example of a synthetic route for the exemplified compounds C11-1 and C11-21 is shown below, but other compounds can also be produced by the same method and the above-mentioned literature and a known synthetic method.
[0783]
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Figure 2004253298
[0784]
The compound (compound composed of Si and a carbazole derivative) represented by the general formula (C12-1) according to the present invention will be described.
[0785]
In the formula of the general formula (C12-1), R represents a hydrogen atom or a substituent. The substituent represents an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, or an aromatic heterocyclic group, preferably an aliphatic hydrocarbon group, and more preferably an alkyl group (a methyl group, an ethyl group, an i-propyl group, a hydroxy group). An ethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a t-butyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and the like; and an alkenyl group (vinyl group, propenyl group, styryl group, and the like). These alkyl groups may have a substituent.
[0786]
L represents a simple bond or a phenylene group having no substituent.
[0787]
A represents a carbazole residue, and when the bonding site with L is at the N-position of the carbazole skeleton, an alkyl group (methyl Group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc. However, when substituting at the 2nd and 7th positions of the carbazole ring, t-butyl group), alkyloxy group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (phenoxy group, etc.), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i -Propylquio group), arylthio group (phenylthio group, etc.), alkylamino group (dimethylamino group, diethylamino , Ethylmethylamino group, etc.), arylamino group (anilino group, diphenylamino group, etc.) or heterocyclic group (furyl group, thienyl group, pyrrole group, pyrimidyl group, pyrazine group, triazine group, pyrrolidyl group, pyrazolyl group, imidazolyl Group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group, etc.) or substituted phenyl group (tolyl group, xylyl group, trimethylphenyl group, tetramethylphenyl group, biphenyl group, terphenyl group, etc.) Or, the amino group is substituted. Further, when the bond to L is other than N-position of the carbazole skeleton, a branched alkyl group (i-propyl group, s-butyl group, t-butyl group, t-amyl group, etc.), alkyloxy group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (phenoxy group, etc.), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylquio group, etc.) ), An arylthio group (phenylphenyl group, etc.), an alkylamino group (dimethylamino group, diethylamino group, ethylmethylamino group, etc.), an arylamino group (anilino group, diphenylamino group, etc.) or a heterocyclic group (furyl group, thienyl group) , Pyrrole, pyrimidyl, pyrazine, triazine, pyrrolidyl, pyrazolyl, imidazolyl, pyridyl Benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group, etc.) or substituted phenyl group (tolyl group, xylyl group, trimethylphenyl group, tetramethylphenyl group, biphenyl group, terphenyl group, etc.) or amino group Have been. n represents an integer of 3 or 4, and is preferably 4.
[0788]
In order to produce a high-performance organic EL element, it is generally desirable to use a material that can be vacuum-deposited and that forms uniform amorphous glass. When the molecular weight of the material to be used is less than 350, only a device having a low glass transition temperature and poor heat resistance can be manufactured, and the device is easily crystallized due to lack of stability in a glass state. There are problems such as inability to do so. On the other hand, if the molecular weight is higher than 3000, film formation by vacuum deposition tends to be impossible, which is a problem in producing a high-performance organic EL.
[0789]
Hereinafter, specific compound examples are shown, but the compounds in the present invention are not limited thereto.
[0790]
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Figure 2004253298
[0791]
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Figure 2004253298
[0792]
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Figure 2004253298
[0793]
The compound represented by the general formula (C12-1) may be any one of the following layers (for example, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole block layer, and an electron transport layer) constituting an organic EL device. Etc.), but particularly when it is contained in the light-emitting layer as a host compound as described later, or when it is contained in a layer adjacent to the light-emitting layer, further high light emission luminance and high light emission efficiency And that an organic EL element with improved durability can be provided.
[0794]
The content of the compound represented by the general formula (C12-1) according to the present invention in any one layer constituting the organic EL device is preferably 50% by mass or more, and more preferably, It is 80 to 95% by mass, particularly preferably 90 to 95% by mass.
[0795]
The compound represented by the general formula (C12-1) according to the present invention can be produced by a conventionally known method. An example of a synthetic route for the exemplified compound C12-A-1 is shown below, but other compounds can also be produced by the same method and the following literature and known synthetic methods.
[0796]
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Figure 2004253298
[0797]
Buchanan Tucker, J. et al. Chem. Soc. , 1958, 2750
Steinhoff Henry, J.M. Org. Chem. , 29, 1964, 2808
Spialter et al, J. Mol. Amer. Chem. Soc. , 77, 1955, 6227
Each compound can be identified by NMR (nuclear magnetic resonance spectrum) and mass spectrum.
[0798]
The compounds represented by formulas (D1-1) to (D1-4) will be described.
[0799]
In the general formula (D1-1), X11, X12, XThirteen, X14Represents C-Ra or N;11, X12, XThirteen, X14At least one represents N. In the general formula (D1-3), X31, X32Represents C-Rb or N;31, X32At least one represents N.
[0800]
In the general formulas (D1-1) to (D1-4), Ra, Rb, R23, R24, R43, R44, R45, R46Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. R11, R12, R21, R22, R31, R32, R41, R42Represents a substituent.
[0801]
In the general formula (D1-3), Z1Represents an atom group necessary for forming a ring. Z1The group of atoms necessary to form the ring represented by is not particularly limited as long as it is a three- or more-membered ring, and may be a hydrocarbon ring composed of only carbon atoms and hydrogen atoms, or a heterocyclic ring. It may be a heterocycle containing atoms. Preferably it is a 5- to 7-membered ring. These may have a plurality of arbitrary substituents independently of each other.
[0802]
In the general formulas (D1-1) to (D1-4), Ra, Rb, R23, R24, R43, R44, R45, R46, R11, R12, R21, R22, R31, R32, R41, R42Represents a substituent, the substituent may be an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, isopropyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, perfluoropropyl group, perfluoro-n-butyl Group, perfluoro-t-butyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), aralkyl group (eg, benzyl group, 2-phenethyl group, etc.), aryl group (eg, phenyl group) , Naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkoxy group (for example, ethoxy group, isopropoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (for example, phenoxy group, etc.), cyano group, hydroxyl group, halogen atom ( Fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.). These groups may be further substituted.
[0803]
In the general formulas (D1-1) to (D1-4), R11, R12, R21, R22, R31, R32, R41, R42Is most preferably an alkyl group or an aryl group.
[0804]
Next, the compounds represented by formulas (D1-5) to (D1-8) will be described.
[0805]
In the general formula (D1-5), Ar represents an aromatic ring, A represents a non-conjugated heterocyclic ring, and n1 represents an integer of 2 to 6.
[0806]
In Formula (D1-6), B represents a non-conjugated heterocyclic ring, and n2 represents an integer of 2 to 6. Examples of the aromatic ring represented by Ar include benzene, naphthalene, anthracene, triazine, furan, thiophene, and pyrrole. The non-conjugated heterocyclic ring represented by A or B is not particularly limited as long as it is a non-conjugated heterocyclic ring having three or more members. It is preferably a 5- to 7-membered non-conjugated heterocycle, and most preferably a 5-membered non-conjugated heterocycle. These may have a plurality of arbitrary substituents independently of each other. The non-conjugated heterocyclic ring in the present invention means a non-conjugated heterocyclic compound excluding a conjugated heterocyclic compound among heterocyclic compounds.
[0807]
In Formula (D1-6), n2 is preferably 2 or 3. Among the compounds represented by the general formula (6), B is preferably represented by the general formula (D1-7) or (D1-8). In particular, it is preferably represented by the general formula (D1-7).
[0808]
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Figure 2004253298
[0809]
Where X61, X62, X63Represents C-Rc or N;61, X62, X63At least one represents N. Rc represents a hydrogen atom or a substituent;61, R62Represents a substituent. * Represents a bonding site with a benzene ring.
[0810]
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Figure 2004253298
[0811]
Where X71, X72, X73Represents C-Rd or N;71, X72, X73At least one represents N. Rd represents a hydrogen atom or a substituent;71, R72Represents a substituent. * Represents a bonding site with a benzene ring.
[0812]
In the general formulas (D1-7) and (D1-8), X61, X62, X63Represents C-Rc or N;61, X62, X63At least one represents N. X71, X72, X73Represents C-Rd or N;71, X72, X73At least one represents N. Rc and Rd each independently represent a hydrogen atom or a substituent. R61, R62, R71, R72Represents a substituent. * Represents a bonding site with a benzene ring. Rc, Rd, R61, R62, R71, R72When represents a substituent, the substituent has the same meaning as the substituents represented by formulas (D1-1) to (D1-4).
[0813]
Specific examples of the compounds represented by formulas (D1-1) to (D1-6) are shown below.
[0814]
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Figure 2004253298
[0815]
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Figure 2004253298
[0816]
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Figure 2004253298
[0817]
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Figure 2004253298
[0818]
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Figure 2004253298
[0819]
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Figure 2004253298
[0820]
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Figure 2004253298
[0821]
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Figure 2004253298
[0822]
Representative production examples of these compounds are shown below. Other compounds can be produced by the same method.
[0823]
(Synthesis example) Synthesis of compound (D1-2-1)
Under nitrogen flow, 40 g of the compound (2) and 17 g of NaH were dissolved in 300 ml of dehydrated toluene and kept at 60 ° C. A solution prepared by dissolving 37 g of the compound (1) in 100 ml of dehydrated toluene was added dropwise to this solution, and the mixture was refluxed for 8 hours. Thereafter, water was gradually added to the reaction solution, and neutralized with concentrated sulfuric acid. After liquid separation with ethyl acetate, tetrahydrofuran and water, the organic layer was extracted and dried over sodium sulfate. After the solvent was distilled off under reduced pressure, the residue was recrystallized from toluene to obtain 20 g of compound (3).
[0824]
20 g of the compound (3) was dissolved in 250 ml of acetone, 29 g of potassium carbonate and 30 g of iodomethane were added, and the mixture was stirred at room temperature for 1.5 days. After acetone was distilled off under reduced pressure, the reaction solution was neutralized. After adding ethyl acetate, tetrahydrofuran and water, the organic layer was extracted and dried over sodium sulfate. Column purification was performed using an eluent of 1:15 ethyl acetate: hexane to obtain 9.7 g of compound (4).
[0825]
5 g of the compound (4) and 0.8 g of hydrazine monohydrate were dissolved in dichloroethane, and the mixture was heated under reflux for 7 hours to obtain 3.5 g of the compound (5).
[0826]
By reacting 3 g of the compound (5) with 1.3 g of phenylboronic acid in the presence of potassium carbonate and a palladium catalyst in a two-layer solvent composed of 60 ml of tetrahydrofuran and 5 ml of water, 2.0 g of the compound (D1-2) was obtained. -1) was obtained. The product was confirmed to be the target product by NMR (nuclear magnetic resonance spectrum) and mass spectrum.
[0827]
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Figure 2004253298
[0828]
The compounds represented by formulas (D2-1) to (D2-3) will be described.
[0829]
In the general formulas (D2-1) to (D2-3), Z1~ Z3Represents an atomic group necessary for forming a non-conjugated 7-membered ring. Z1~ Z3Each may have a substituent. X11~ XX14Represents a C-Ra or nitrogen atom, respectively. In the general formulas (D2-1) to (D2-3), Ra, R11~ R14Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. Ra, R11~ R14When each represents a substituent, the substituent may be an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoro-n -Butyl group, perfluoro-t-butyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), aralkyl group (eg, benzyl group, 2-phenethyl group, etc.), aryl group (E.g., phenyl, naphthyl, p-tolyl, p-chlorophenyl, etc.), alkoxy (e.g., ethoxy, isopropoxy, butoxy, etc.), aryloxy (e.g., phenoxy, etc.), cyano Group, hydroxyl group, halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.) It is below. These groups may be further substituted.
[0830]
In the general formula (D2-3), R21, R22Is a substituent having σp of −0.5 or more and 0.0 or less, respectively.
[0831]
In the present invention, typical examples of the substituent having a σp value of not less than −0.5 and not more than 0.0 include methyl, ethyl, cyclopropyl, n-propyl, iso-propyl, and cyclobutyl. Group, n-butyl group, iso-butyl group, n-pentyl group, cyclohexyl group, hydroxyl group, alkyloxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, dodecyloxy group, benzyloxy group) and the like. .
[0832]
The σp value is a substituent constant determined by Hammett et al. from the electronic effect of the substituent on the hydrolysis of a benzoate ester, Journal of Organic Chemistry 23, 420-427 (1958), experiment Chemistry Course Vol. 14 (Maruzen Publishing), Physical Organic Chemistry (McGrawHill Book: 1940), Drag Design VII (Academic Prees New York: 1976), Structure-Activity Relationship of Drugs (Nankodo: 1979), Journal of * Chemical chemistry (Journalof Medical Chemistry), Vol. 20, p. 304, 1977, C.I. Hansch (C. Hansch) et al.
[0832]
Next, the compounds represented by formulas (D2-4) to (D2-6) according to claims 4 to 6 will be described.
[0834]
In the general formula (D2-4), X21~ X24Each represents C-Rb or a nitrogen atom. In the general formulas (D2-4) to (D2-6), Rb, R31~ R34, R41~ R48, R53~ R56Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. Rb, R31~ R34, R41~ R48, R53~ R56When each represents a substituent, the substituent has the same meaning as the substituents represented by formulas (D2-1) to (D2-3) described above.
[0835]
In the general formula (D2-6), R51, R52Is a substituent having σp of −0.5 or more and 0.0 or less, respectively. Specifically, R in the aforementioned general formula (D2-3)21, R22Is synonymous with
[0836]
In the general formulas (D2-4) to (D2-6), preferably, R31, R32, R45, R46, R53, R54Is preferably an aryl group.
[0837]
Hereinafter, specific examples of the compounds represented by Formulas (D2-1) to (D2-6) are shown, but the present invention is not limited thereto.
[0838]
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Figure 2004253298
[0839]
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Figure 2004253298
[0840]
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[0841]
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[0842]
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Figure 2004253298
[0843]
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Figure 2004253298
[0844]
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Figure 2004253298
[0845]
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Figure 2004253298
[0846]
Representative production examples of the above compounds according to the present invention are shown below. Other compounds can be produced by the same method.
[0847]
(Synthesis Example: Synthesis of Exemplified Compound D2-5-8)
40 g of the compound (2) and 17 g of NaH were dissolved in 300 ml of dehydrated toluene under a nitrogen stream and kept at 60 ° C. A solution obtained by dissolving 37 g of the compound (1) in 100 ml of dehydrated toluene was added dropwise to this solution. After the completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 24 hours. Thereafter, the reaction solution was neutralized by adding concentrated sulfuric acid, and then separated with ethyl acetate and water. The organic layer was extracted and dried with sodium sulfate. After evaporating the solvent under reduced pressure, the residue was recrystallized from toluene to obtain 20 g of compound (3).
[0848]
15 g of the compound (3) and 5 g of the compound (4) were dissolved in a solution of 200 ml of ethanol and 10 ml of acetic acid, and heated and stirred for 4 hours. After cooling the reaction solution, 10 ml of concentrated hydrochloric acid was added. After storing in a refrigerator all day and night, the resulting precipitate was filtered to obtain 8 g of compound (5).
[0849]
2. reacting 5 g of compound (5) with 3.5 g of phenylboronic acid (6) in the presence of potassium carbonate and a palladium catalyst in a two-layer system solvent consisting of 60 ml of tetrahydrofuran and 5 ml of water; 1 g of Exemplified Compound D2-5-8 was obtained. The product was confirmed to be the target product by NMR (nuclear magnetic resonance spectrum) and mass spectrum.
[0850]
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Figure 2004253298
[0851]
The compounds represented by formulas (D3-1) to (D3-6) will be described.
[0852]
In the general formula (D3-1),1And A2Is a group selected from the partial structures represented by formulas (A) to (G), and may be the same or different. B0Is a divalent linking group having at least 7 carbon atoms. In the general formula (A), B1And B2Is one of B0And the others are monovalent substituents. n1 is an integer of 0 to 4. In the general formula (B), B3And B4Is one of B0And the others are monovalent substituents. n2 is an integer of 0 to 3. In the general formula (C), B5And B6Is one of B0And the others are monovalent substituents. n3 is an integer of 0 to 3. In the general formula (D), B7And B8Is one of B0And the others are monovalent substituents. n4 is an integer of 0 to 2. In the general formula (E), B9And B10Is one of B0And the others are monovalent substituents. n5 is an integer of 0 to 2. In the general formula (F), B11And B12Is one of B0And one is a monovalent substituent. In the general formula (G), BThirteenAnd B14Is one of B0And one is a monovalent substituent. In the general formulas (A) to (E), the monovalent substituents do not condense with each other to form a ring.
[0853]
In the general formulas (A) to (G), B0Is preferably B2, B4, B6, B8, B10, B12, B14It is.
[0854]
The compounds represented by formulas (D3-1) to (D3-6) of the present invention will be described. Where X11, X12, XThirteen, X14, XFifteenRepresents a divalent group, and X11, X12Has at least 13 carbon atoms. Also, XThirteen, X14, XFifteenAlso preferably have at least 13 or more carbon atoms. Specific examples include an alkylene group, an arylene group, a heteroarylene group, an oxygen atom, a sulfur atom, and combinations thereof. Preferably, an arylene group, a linking group (i) or (ii) can be mentioned.
[0855]
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Figure 2004253298
[0856]
In the linking groups (i) and (ii), Ar1, Ar2, Ar3, Ar4Represents an arylene group. Ra, Rb, and Rc represent an alkyl group. n represents an integer of 0 to 10. In the linking groups (i) and (ii), the linking site is Ar1, Ar2And Ar3, Ar4It is.
[0857]
In general formulas (D3-1) to (D3-6), R11, R12, RThirteen, R14, RFifteen, R16, R17, R18, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R33, R34, R35, R36, R41, R42, R43, R44, R51, R52, R53Or R54Each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
[0858]
Where R11, R12, RThirteen, R14, RFifteen, R16, R17, R18Are not fused to each other to form a ring. Similarly, R21~ R26, R31~ R36, R41~ R44, And R51~ R54Are not fused to each other to form a ring.
[0859]
R11, R12, RThirteen, R14, RFifteen, R16, R17, R18, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R33, R34, R35, R36, R41, R42, R43, R44, R51, R52, R53Or R54Represents a substituent, the substituent may be an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoro-n- Butyl group, perfluoro-t-butyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), aralkyl group (eg, benzyl group, 2-phenethyl group, etc.), aryl group (eg, phenyl group) Group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkoxy group (eg, ethoxy group, isopropoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, etc.), cyano group, hydroxyl group, halogen atom (A fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.). These groups may be further substituted.
[0860]
In the general formula (D3-2), R11, R14, RFifteen, R18It is preferable that at least two of them are aryl groups. In the general formula (3), R21, R23, R24, R26It is preferable that at least two of them are aryl groups.
[0861]
R11, R12, RThirteen, R14, RFifteen, R16, R17, R18, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R33, R34, R35, R36, R41, R42, R43, R44, R51, R52, R53Or R54When represents a substituent, it is preferably an alkyl group or an aryl group.
[0862]
Hereinafter, specific examples of the compounds represented by formulas (D3-1) to (D3-6) of the invention are shown, but the invention is not limited thereto.
[0863]
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Figure 2004253298
[0864]
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Figure 2004253298
[0865]
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Figure 2004253298
[0868]
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Figure 2004253298
[0869]
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Figure 2004253298
[0870]
Representative production examples of the compound of the present invention are shown below. Other compounds can be produced by the same method.
[0871]
(Synthesis example) Synthesis of compound (D3-1-2)
5.0 g of orthotolidine and 5.0 g of 2,5 hexanedione were dissolved in 50 ml of acetic acid, and heated and stirred for 3 hours. After the reaction was completed, ethyl acetate and water were added to the reaction solution to extract an organic layer. After drying over magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by column chromatography, and then recrystallized from acetonitrile to obtain 6.9 g of a compound (D3-1-2) (yield: 80%).
[0873]
It was confirmed to be the compound (D3-1-2) by NMR spectrum and mass spectrum.
[0873]
(Synthesis example) Synthesis of compound (D3-1-8)
Compound (1-8) was synthesized according to Synthesis Example 1, except that 2,5 hexanedione was changed to 1,2 dibenzoylethane in Synthesis Example 1.
[0874]
It was confirmed to be Compound (1-8) by NMR spectrum and mass spectrum.
[0875]
(Synthesis example) Synthesis of compound (D3-8-1)
20 g of cyclohexanone and 38 g of aniline were heated and refluxed in concentrated hydrochloric acid for 40 hours. After neutralizing the reaction solution, ethyl acetate and water were added to the reaction solution to extract an organic layer. After drying over magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by column chromatography to obtain 31 g of an amine compound. The amine compound and 1,2-dibenzoylethane were synthesized according to Synthesis Example 2 to obtain compound (D3-8-1).
[0876]
It was confirmed to be Compound (D3-8-1) by NMR spectrum and mass spectrum.
[0877]
Hereinafter, the compounds represented by formulas (E1-1) and (E1-5) of the present invention will be described in detail.
[0878]
In the general formula (E1-1), X1~ X12Represents a hydrogen atom or a substituent, which may be different or the same;1, X4, X5, X8, X9And X12At least one of them represents a substituent. As the substituent, an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl, etc.), a halogen atom (fluorine, chlorine, etc.), an alkoxy group (methoxy, ethoxy, i -Propoxy, butoxy, etc.). A1~ A3Represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, which may be different or the same, and preferably represents phenyl, biphenyl, naphthyl, binaphthyl, phenanthryl and the like.
[0877]
In the general formula (E1-1), preferably X1, X5, And X9Represents a substituent. As the substituent, an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl, etc.), a halogen atom (fluorine, chlorine, etc.), an alkoxy group (methoxy, ethoxy, i -Propoxy, butoxy, etc.).
[0880]
In the general formula (E1-1), provided that X1, X4, X5, X8, X9And X12Of each three-dimensional parameter EsX1, EsX4, EsX5, EsX8, EsX9And EsX12The sum of the values is EsX1+ EsX4+ EsX5+ EsX8+ EsX9+ EsX12Those satisfying ≦ −1.3 are also preferable.
[0881]
A1~ A3Represents a group represented by the following formula (E1-2), which may be different or the same.
[0882]
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Figure 2004253298
[0883]
Where Ar2And Ar3Represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, which may be different or the same, and preferably represents a substituted or unsubstituted phenyl group.
[0884]
In addition, Ar in the general formula (E1-2)2And Ar3Is A1~ A3Preferably represents a group represented by the following formula (E1-3), and may be different or the same.
[0885]
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Figure 2004253298
[0886]
In the general formula (E1-3), X17~ X21Represents a hydrogen atom or a substituent, and preferably represents an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl, etc.), a halogen atom (fluorine, chlorine, etc.), And alkoxy groups (methoxy, ethoxy, i-propoxy, butoxy, etc.).
[0887]
In the general formula (E1-1), X1~ X12Represents a hydrogen atom or a substituent, which may be different or the same;1, X4, X5, X8, X9And X12At least one of them represents a substituent. As the substituent, an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl, etc.), a halogen atom (fluorine, chlorine, etc.), an alkoxy group (methoxy, ethoxy, i -Propoxy, butoxy, etc.).
[0888]
A of the general formula (E1-1)1~ A3Preferably represents a group represented by the following formula (E1-4), which may be different or the same.
[0889]
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Figure 2004253298
[0890]
Where Ar4And Ar5Represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, which may be different or the same. Also, XThirteen~ X16Represents a hydrogen atom or a substituent, which may be different or the same. As the substituent, an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl, etc.), a halogen atom (fluorine, chlorine, etc.), an alkoxy group (methoxy, ethoxy, i -Propoxy, butoxy, etc.). Ar4And Ar5Represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, which may be different or the same, and preferably represents a phenyl group.
[0891]
In the general formula (E1-1), X1~ X12Represents a hydrogen atom or a substituent, which may be different or the same;1, X5, And X9Represents a substituent. As the substituent, an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl, etc.), a halogen atom (fluorine, chlorine, etc.), an alkoxy group (methoxy, ethoxy, i -Propoxy, butoxy, etc.). A1~ A3Represents a group represented by the general formula (4), and may be different or the same.
[0892]
In the general formula (E1-1), X1~ X12Represents a hydrogen atom or a substituent, and may be different or the same. Where X1, X4, X5, X8, X9And X12Of each three-dimensional parameter EsX1, EsX4, EsX5, EsX8, EsX9And EsX12The sum of the values is EsX1+ EsX4+ EsX5+ EsX8+ EsX9+ EsX12Satisfies ≦ −1.3. A1~ A3Represents a group represented by the general formula (4), and may be different or the same.
[0893]
In the general formula (E1-5), X27~ X38Represents a hydrogen atom or a substituent, which may be different or the same. As the substituent, an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl, etc.), a halogen atom (fluorine, chlorine, etc.), an alkoxy group (methoxy, ethoxy, i -Propoxy, butoxy, etc.). Ar6~ Ar11Represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, which may be different or the same, and preferably represents a substituted or unsubstituted phenyl group.
[0894]
In the above general formula (E1-5), Ar6~ Ar11Is preferably represented by the general formula (E1-3).
[0895]
In the general formula (E1-3), X17~ X21Represents a hydrogen atom or a substituent, which may be different or the same. As the substituent, an alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl, etc.), a halogen atom (fluorine, chlorine, etc.), an alkoxy group (methoxy, ethoxy, i -Propoxy, butoxy, etc.).
[0896]
The method for synthesizing the aromatic amine compounds represented by the general formulas (E1-1) to (E1-5) is not particularly limited. A method in which a bromine-substituted product is obtained by brominating triphenylamine, and the corresponding boronic acid of an aromatic hydrocarbon is synthesized by Suzuki coupling with a palladium catalyst and a base.3, Acetic acid was added to obtain a iodine-substituted phenyl group, and then reacted with a corresponding secondary amine compound to synthesize the compound. Triphenylamine was brominated to obtain a bromine-substituted product. And a method of synthesizing by reacting a secondary amine corresponding to Others can be synthesized using this reaction.
[0897]
Next, these representative compounds will be exemplified.
[0898]
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Figure 2004253298
[0899]
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[0900]
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[0901]
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[0913]
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[0914]
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[0915]
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[0916]
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[0917]
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[0918]
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[0920]
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[0921]
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[0922]
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Figure 2004253298
[0923]
When these compounds are used as a hole transport layer of an organic EL device, their purity affects the light emission characteristics. Therefore, it is desirable to purify such as reprecipitation purification and sublimation purification after synthesis.
[0924]
The compounds represented by formulas (E2-1) and (E2-5) will be described.
[0925]
Since the compounds represented by the general formulas (E2-1) and (E2-5) have a high glass transition temperature (Tg), they also have sufficient thermal stability as a material for an organic electroluminescence device, and have a Tg of It is preferable that it is 100 degrees or more.
[0926]
In the general formula (E2-1), X1Or X8, And R1Or R20Each represents a hydrogen atom or a substituent, and each may be different or the same;1, X2, X5And X6At least one of them represents a substituent. X1Or X8, And R1Or R20Represents a substituent, the substituent is preferably an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoro-n- Butyl group, perfluoro-t-butyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), aralkyl group (eg, benzyl group, 2-phenethyl group, etc.), aryl group ( For example, phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc., alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (for example, phenoxy group, etc.) And an arylamino group (for example, a diphenylamino group and the like). These groups may be further substituted, examples of the substituent include a halogen atom, a hydrogen atom, a trifluoromethyl group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, a dialkylamino group, Examples thereof include a dibenzylamino group and a diarylamino group.
[0927]
The compound represented by the general formula (E2-1) is preferably represented by the following general formula (E2-2).
[0928]
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Figure 2004253298
[0929]
In the general formula (E2-2), X1Or X8, And R1Or R20Each represents a hydrogen atom or a substituent, and each may be different or the same;1, X2, X5And X6At least two of them represent a substituent. Examples of the substituent include the same as those described as examples of the substituent in the above general formula (E2-1).
[0930]
The compound represented by the general formula (E2-1) is also preferably represented by the following general formula (E2-3).
[0931]
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Figure 2004253298
[0932]
In the general formula (E2-3), X1Or X8, And R1Or R20Each represents a hydrogen atom or a substituent, and each may be different or the same;1, X2, X5And X6At least three represent a substituent. Examples of the substituent include the same as those described as examples of the substituent in the above general formula (E2-1).
[0933]
The compound represented by the general formula (1) is also preferably represented by the following general formula (E2-4).
[0934]
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Figure 2004253298
[0935]
In the general formula (E2-4), X1Or X8, And R1Or R20Each represents a hydrogen atom or a substituent, and each may be different or the same;1, X2, X5And X6Represents a substituent. Examples of the substituent include the same as those described as examples of the substituent in the above general formula (E2-1).
[0936]
In the general formula (E2-5), X1Or X8, And R1Or R20Each represents a hydrogen atom or a substituent, and each may be different or the same;1, X2, X5And X6Of each three-dimensional parameter EsX1, EsX2, EsX5And EsX6(EsX1+ EsX2+ EsX5+ EsX6) Is -2.5 or less.
[0937]
The method for synthesizing the compounds represented by the general formulas (E2-1) and (E2-5) is not particularly limited. For example, the reaction can be performed by an Ullmann reaction using a copper catalyst between an aromatic amine and an aromatic iodide. Further, the reaction can also be carried out by performing a coupling reaction between halides of triphenylamine using a nickel or palladium catalyst. For example, bromide is used as a Grignard reagent, and another bromide and a nickel catalyst (Ni (dpp) Cl2Etc.). In addition, bromide was lithiated using an alkyl lithium reagent, and then bromide-induced bromide and another bromide were treated with a palladium catalyst (Pd (PPh3)4Etc.). The bromide can be coupled using zinc as a reducing agent and a nickel catalyst.
[0938]
In addition, when these organic compounds are used as a hole transport layer of an organic EL device, since their purity affects the light emission characteristics, it is desirable to purify such as reprecipitation purification and sublimation purification after synthesis.
[0939]
Hereinafter, specific examples of the organic compounds represented by formulas (E2-1) to (E2-5) according to the present invention are shown, but the present invention is not limited thereto.
[0940]
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Figure 2004253298
[0941]
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[0942]
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[0952]
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Figure 2004253298
[0953]
The compound of the present invention will be described in more detail.
[0954]
First, in the present invention, the compounds represented by formulas (F1-1) to (F1-3) will be described. Where M0Represents indium or gallium. In general formulas (F1-1) to (F1-3), R1~ R12, R21~ R32, R41~ R52, L1Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. R1~ R12, R21~ R32, R41~ R52, L1Represents a substituent, the substituent may be an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoro-n-butyl Group, perfluoro-t-butyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), aralkyl group (eg, benzyl group, 2-phenethyl group, etc.), aryl group (eg, phenyl group) , Naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkoxy group (for example, ethoxy group, isopropoxy group, butoxy group, etc.), aryloxy group (for example, phenoxy group, etc.), cyano group, amino group (dimethylamino group) Group, diarylamino group), hydroxyl group, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, odor Atom, an iodine atom, etc.) or the like.
[0955]
These groups may be further substituted. Examples of the substituent include a halogen atom, a trifluoromethyl group, a cyano group, a nitro group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, and dibenzylamino. Group, diarylamino group, dialkylamino group and the like.
[0956]
Also, R1~ R12, R21~ R32, R41~ R52Represents a substituent, R1~ R12The substituents of R21~ R32The substituents of R41~ R52May be linked together to form a ring.
[0957]
L1Represents a substituent, preferably an aryl group (for example, a phenyl group, a biphenyl group, a phenanthryl group, a naphthyl group, a p-tolyl group, a p-chlorophenyl group, etc.) or a heterocyclic group.
[0958]
In the general formulas (F1-2) and (F1-3), M1Represents indium or gallium, and L2, L3Represents a heterocyclic group. Examples of the heterocyclic group include pyrrolyl, pyrrolidinyl, pyrazolyl, imidazolyl, pyridyl, triazolyl, benzimidazolyl, benzothiazolyl, benzoxazolyl, furyl, thienyl, thiazolyl, tetrazolyl, oxadiazolyl. And triazolyl groups.
[0959]
In addition, L in the general formula (F1-1)1Is a heterocyclic group, and as the heterocyclic group, L in general formulas (F1-2) and (F1-3)2, L3As the heterocyclic group represented by the following, groups represented by the following general formulas (F1-A) to (F1-D) are preferable.
[0960]
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[0961]
In the formula, Ra represents a hydrogen atom or a substituent, and * represents a bonding site with a sulfur atom or an oxygen atom.
[0962]
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Figure 2004253298
[0963]
In the formula, Rb represents a hydrogen atom or a substituent;1Represents an atomic group necessary for forming a ring, and * represents a bonding site to a sulfur atom or an oxygen atom.
[0964]
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Figure 2004253298
[0965]
In the formula, Rc represents a hydrogen atom or a substituent, and * represents a bonding site with a sulfur atom or an oxygen atom.
[0966]
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Figure 2004253298
[0967]
In the formula, Rd and Re represent a hydrogen atom or a substituent, and * represents a bonding site with a sulfur atom or an oxygen atom.
[0968]
In the general formulas (F1-A) to (F1-D), Ra, Rb, Rc, Rd, and Re represent a hydrogen atom or a substituent. When Ra, Rb, Rc, Rd, and Re represent a substituent, the substituent has the same meaning as that described in formulas (F1-1) to (F1-3), and is preferably an alkyl group or an aryl. Group.
[0969]
Further, these groups may be further substituted.
[0970]
Z1The atom group necessary for forming the ring represented by is not particularly limited as long as it is a ring having three or more members, and may be a hydrocarbon ring composed of only carbon atoms and hydrogen atoms, or a heterocyclic ring. It may be a heterocycle containing atoms. Preferably it is a 5- to 7-membered ring. These may have a plurality of arbitrary substituents independently of each other.
[0971]
The compounds represented by formulas (F1-4) and (F1-5) will be described. Where M2, M3Represents aluminum, indium or gallium, and M4, M5Represents indium or gallium. Ra1~ Ra24, Rb1~ Rb24Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. Ra1~ Ra24, Rb1~ Rb24Represents a substituent, and the substituent has the same meaning as that described in formulas (F1-1) to (F1-3). Preferably, they are an alkyl group and an aryl group. These groups may be further substituted.
[0972]
Also, Ra1~ Ra24, Rb1~ Rb24When represents a substituent,1~ Ra24Rb, Rb1~ Rb24May be connected to each other to form a ring. Hereinafter, specific examples of the compound of the present invention are shown, but the invention is not limited thereto.
[0973]
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[0974]
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[0975]
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[0976]
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[0980]
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[0989]
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[0990]
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[0991]
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[0992]
Representative production examples of the compound of the present invention are shown below. Other compounds can be produced by the same method.
[0993]
(Synthesis example)
A 0.8 g sample of 2-methyl-8-quinolinol was heated and stirred in 40 ml of an absolute ethanol solution containing 1.0 g of indium isopropoxide. After about 30 minutes, the solution was filtered through celite to remove insolubles. An ethanol solution containing 0.8 g of a sample of 2-methyl-8-quinolinol and 1.1 g of thiophenol was further added to the filtrate, and the mixture was heated to reflux with stirring for 4 hours, returned to room temperature, and washed with ethanol. The mass of the solid after air drying was 1.0 g (yield: 37%).
[0994]
Mass spectrum confirmed that it was Compound (F1-1-1).
[0995]
The metal complex compound having a specific structure represented by formulas (G1-1) to (G1-5) according to the present invention will be described.
[0996]
In the general formula (G1-1), Z11Represents an atom group necessary for forming a heteroaromatic ring together with a carbon atom and a nitrogen atom,12Represents an atomic group necessary for forming a non-aromatic ring together with a carbon atom, and M represents a metal. Z11Examples of the aromatic ring formed by include a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, a benzimidazole ring, a benzthiazole ring, a benzoxazole ring, a quinazoline ring, and a phthalazine ring. Z12Examples of the non-aromatic ring formed by include the rings described below.
[0997]
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Figure 2004253298
[0998]
In the general formula (G1-1), preferably Z12Is a non-aromatic ring represented by R-2 or R-6.
[0999]
Next, general formula (G1-2) will be described.
[1000]
In the general formula (G1-2), Z21And Z22Represents an atomic group necessary for forming an aromatic ring together with a carbon atom and a nitrogen atom, and M represents a metal. Z21The aromatic ring formed by11And an aromatic ring similar to22Examples of the aromatic ring formed by include a pyrrole ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, a triazole ring, an indole ring, and a benzimidazole ring. Preferably, it is a pyrrole ring or a triazole ring.
[1001]
Next, general formula (G1-3) will be described.
[1002]
In the general formula (G1-3), Z31Represents a group of atoms necessary for forming an aromatic ring together with a carbon atom and a nitrogen atom;32Represents an atomic group necessary for forming an aromatic 5-membered ring together with a carbon atom, the group consisting of carbon, nitrogen or oxygen atoms, and M represents a metal. Z31As the aromatic ring formed by11And an aromatic ring similar to32As the aromatic 5-membered ring formed by, for example, a pyrrole ring, a furan ring, an imidazole ring, a pyrazole ring, an oxazole ring, an oxadiazole ring and the like can be mentioned, and a nitrogen-containing aromatic ring is preferable. It is preferably a nitrogen-containing aromatic ring containing a plurality of nitrogen or oxygen atoms.
[1003]
Next, general formula (G1-4) will be described.
[1004]
In the general formula (G1-4), Z41Represents a group of atoms necessary to form a ring together with a carbon atom and a nitrogen atom;42Represents an atomic group necessary for forming a ring together with carbon atoms, and M represents a metal. Z41The aromatic ring formed by11And an aromatic ring similar to42May be an aromatic ring or a non-aromatic ring, but is preferably a non-aromatic ring.
[1005]
Next, the general formula (G1-5) will be described.
[1006]
In the general formula (G1-5), Z51Represents an atom group necessary for forming a heteroaromatic ring together with a carbon atom and a nitrogen atom,52Represents an atomic group necessary for forming an azulene ring together with a carbon atom, and M represents a metal. Z51The aromatic ring formed by is Z11And the same aromatic rings.
[1007]
In the general formulas (G1-1) to (G1-5) described above, Z11, Z12, Z21, Z22, Z31, Z32, Z41, Z42, Z51And Z52The ring formed by the above may further have a substituent, and the substituents may be bonded to each other to further form a ring. In the general formulas (G1-1) to (G1-5), M is preferably a metal belonging to Group VIII in the periodic table of elements, more preferably M is iridium, osmium or platinum, and most preferably. In the formula, M is iridium.
[1008]
Hereinafter, specific examples of the compounds represented by formulas (G1-1) to (G1-5) will be given, but the present invention is not limited thereto.
[1009]
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[1010]
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[1011]
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[1017]
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[1018]
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[1019]
The compounds represented by formulas (G1-1) to (G1-5) according to the present invention can be synthesized according to methods known to those skilled in the art. Am. Chem. Soc. 123, 4304 (2001) and Inorg. Chem. , Vol. 40, p. 1704 (2001), etc., according to the synthesis examples of iridium complexes.
[1020]
In the white light-emitting organic electroluminescence device according to the present invention, a compound selected from the compounds represented by the general formulas (A1-1) to (F1-5), and the compound represented by the general formula (C2-2) or (C2) -3) a polysilane compound having a structural unit represented by formula (3), the above-mentioned fluorescent compound in which the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms in the molecule (N / C) is 0 or more and 0.05 or less; Fluorescent compounds having a fluorescence maximum wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of fluorine atoms to the sum of hydrogen atoms and fluorine atoms (F / (H + F)) in the molecule of 0 to 0.9 are organic. Although it may be contained in any of the layers constituting the electroluminescent element, among the compounds represented by the general formulas (A1-1) to (F1-5), the compounds represented by the general formulas (A1-1) to (A1) − ), General formulas (A2-1) to (A2-7), general formula (B1-1), general formula (B1-6), general formula (B1-11), general formula (B1-13), general formula (B2-1) to (B2-8), general formulas (B3-1) to (B3-2), general formula (B4-1), general formulas (B5-1) to (B5-3), and general formulas (B6-1) to (B6-2), general formula (B7-1), general formula (B8-1), general formula (B9-1), general formula (B10-1), general formula (B11-1) ) To (B11-3), general formulas (C1-1-1), (C1-1-2), (C1-1-3), general formulas (C1-2-1), and (C1-2-3). ), General formulas (C1-3) to (C1-7), general formulas (C1-8-1), (C1-8-2), general formulas (C2-1), and general formulas (C2-4) to (C2-7), general formulas (C3-1) to (C3-4), General formulas (C4-1), General formulas (C5-1) to (C5-2), General formulas (C6-1) to (C6-V), General formulas (C7-1) to (C7-4), General formulas (C8-1) to (C8-6), General formula (C9-1), General formula (C10-1), General formula (C11-1), General formula (C12-1), General formula (D1 -1) to (D1-6), General formulas (D2-1) to (D2-6), General formulas (D3-1) to (D3-6), General formula (E1-1), General formula (E1) -5), at least one compound selected from the compounds represented by formulas (E2-1) and (E2-5), respectively, at least one of a light-emitting layer, a hole transport layer, and an electron transport layer. Is preferably contained.
[1021]
The polysilane having the structural units represented by the general formulas (C2-2) and (C2-3), and the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) in the molecule is 0 or more and 0. Or a fluorescent compound having a maximum fluorescence wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of fluorine atoms (F / (H + F)) to the sum of hydrogen atoms and fluorine atoms in the molecule of 0 to 0. The fluorescent compound 9 may be contained in any one of the light-emitting layer, the hole transport layer, and the electron transport layer.
[1022]
Among them, the general formulas (A1-1) to (A1-6), the general formulas (A2-1) to (A2-7), the general formula (B1-1), the general formula (B1-6), and the general formula (B1-11), general formula (B1-13), general formulas (B2-1) to (B2-8), general formulas (B3-1), (B3-2), general formula (B4-1), General formulas (B5-1) to (B5-3), General formulas (B6-1), (B6-2), General formula (B7-1), General formula (B8-1), General formula (B9-1) ), General formula (B10-1), general formulas (B11-1) to (B11-3), general formulas (C1-1-1), (C1-1-2), (C1-1-3), General formulas (C1-2-1), (C1-2-3), General formulas (C1-3) to (C1-7), General formulas (C1-8-1), (C1-8-2), Formulas (C2-1), (C2-4) to (C2 7), general formulas (C3-1) to (C3-4), general formula (C4-1), general formulas (C5-1), (C5-2), and general formulas (C6-I) to (C6-) V), general formulas (C7-1) to (C7-4), general formulas (C8-1) to (C8-6), general formula (C9-1), general formula (C10-1), general formula ( C11-1), general formula (C12-1), general formulas (D1-1) to (D1-6), general formulas (D2-1) to (D2-6), and general formulas (D3-1) to (D3-1). The compound or the like represented by D3-6) may be contained in at least one of the light-emitting layer and the electron transport layer.
[1023]
It is particularly preferable that the light-emitting layer contains a host compound.
[1024]
Further, the polysilane having a structural unit represented by the following general formula (C2-2) or (C2-3) in at least one layer, a ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms in a molecule (N / C) Is a fluorescent compound having a value of 0 or more and 0.05 or less, a fluorescence maximum wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of a fluorine atom to a sum of a hydrogen atom and a fluorine atom in the molecule (F / (H + F)). Is preferably contained in either the light-emitting layer or the electron transport layer in the case of constituting a white light-emitting organic electroluminescent device. In particular, it is preferable that the light-emitting layer contains a host compound.
[1025]
Further, in the white light-emitting organic electroluminescence device according to the present invention, each of the general formula (E1-1), the general formula (E1-5), the general formula (E2-1) and the general formula (E2-5) is represented by: The compound to be formed is preferably contained in the hole transport layer, and is a compound excellent as a hole transport material.
[1026]
Further, the general formulas (D1-1) to (D1-6), the general formulas (D2-1) to (D2-6), the general formulas (D3-1) to (D3-6), and the general formulas (F1) The compounds represented by -1) to (F1-5) are preferably contained in a hole blocking layer (electron transport layer) to form an excellent hole blocking layer.
[1027]
As described above, by using the fluorescent compound according to the present invention in each of the above-described preferred embodiments, an organic electroluminescence device having high emission luminance, improved luminous efficiency and durability can be provided.
[1028]
In the present invention, when the fluorescent compound is used in the light-emitting layer, the fluorescent compound is used as a host compound together with the dopant compound. In the present invention, the “host compound” is used in the light-emitting layer composed of two or more compounds. It means the compound having the largest mixing ratio (mass), and the other compounds are called "dopant compounds". For example, the light-emitting layer is composed of two kinds of compound A and compound B, and if the mixing ratio is A: B = 10: 90, compound A is a dopant compound and compound B is a host compound. Further, the light emitting layer is composed of three kinds of compound A, compound B and compound C, and if the mixing ratio is A: B: C = 5: 10: 85, compound A and compound B are dopant compounds, Compound C is the host compound. Therefore, the phosphorescent compound in the present invention is a kind of the dopant compound.
[1029]
The “phosphorescent compound” in the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, and a compound having a phosphorescence quantum yield of 0.001 or more at 25 ° C. The phosphorescence quantum yield is preferably at least 0.01, more preferably at least 0.1.
[1030]
The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopy II, pp. 398 (1992 edition, Maruzen) of the fourth edition of Experimental Chemistry Course 7. The phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, but the phosphorescent compound used in the present invention only needs to achieve the above-mentioned phosphorescence quantum yield in any arbitrary solvent.
[1031]
The phosphorescent compound used in the present invention is preferably a complex compound containing a metal belonging to Group VIII in the periodic table of elements, and more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum complex compound). ), And among them, the most preferable is an iridium compound.
[1032]
Hereinafter, specific examples of the phosphorescent compound used in the present invention are shown, but the invention is not limited thereto. These compounds are described, for example, in Inorg. Chem. 40, 1704-1711.
[1033]
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[1034]
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[1035]
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[1036]
In the white light-emitting organic EL device according to the present invention, particularly preferable phosphorescent compounds used together with the host compound are the compounds represented by the general formulas (G1-1) to (G1-5).
[1037]
In another embodiment, in addition to the host compound and the phosphorescent compound, at least one fluorescent compound having a fluorescence maximum wavelength may be contained in a region longer than the maximum wavelength of light emission from the phosphorescent compound. . In this case, by the energy transfer from the host compound and the phosphorescent compound, electroluminescence as the organic EL element can be obtained from the fluorescent compound. Preferred as the fluorescent compound is a compound having a high fluorescence quantum yield in a solution state. Here, the fluorescence quantum yield is preferably 10% or more, particularly preferably 30% or more. Specific fluorescent compounds include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squarium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, Examples include stilbene dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex fluorescent materials.
[1038]
The fluorescence quantum yield here can also be measured by the method described in Spectroscopy II, page 362 (1992 edition, Maruzen) of the 4th edition of Experimental Chemistry Lecture 7.
[1039]
The phosphorescent compound has a phosphorescence quantum yield as described above of not less than 0.001 at 25 ° C. and a phosphorescent emission maximum wavelength longer than the fluorescence maximum wavelength of the fluorescent compound serving as the host. . Accordingly, EL of the phosphorescent compound using the phosphorescent compound having a longer wavelength than the emission maximum wavelength of the fluorescent compound serving as the host, that is, EL which emits an electric field at a longer wavelength than the fluorescence maximum wavelength of the host compound utilizing the triplet state. An element can be obtained. Accordingly, the maximum phosphorescent emission wavelength of the phosphorescent compound used is not particularly limited, and in principle, the emission wavelength obtained by selecting a central metal, a ligand, a substituent of a ligand, and the like. Can be changed.
[1040]
For example, by using a fluorescent compound having a maximum fluorescence wavelength in a region of 350 to 440 nm as a host compound and using, for example, an iridium complex having phosphorescence in a green region, an organic EL device which emits light in the green region can be obtained. I can do it.
[1041]
The color emitted by the fluorescent compound and the phosphorescent compound in the present specification is shown in FIG. 4.16 on page 108 of “New Edition of Color Science Handbook” (edited by The Japan Society of Color Science, edited by The University of Tokyo, 1985). It is determined by the color when the result measured by CS-1000 (manufactured by Minolta) is applied to the CIE chromaticity coordinates.
[1042]
<< Constituent Layer of Organic EL Element >>
The basic constituent layers of the organic EL device will be described.
[1043]
In the present invention, preferred specific examples of the layer constitution of the organic EL element are shown below, but the present invention is not limited to these.
(I) anode / light-emitting layer / electron transport layer / cathode
(Ii) anode / hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer / cathode
(Iii) anode / hole transport layer / emission layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode
(Iv) anode / hole transport layer / emission layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode
(V) anode / anode buffer layer / hole transport layer / emission layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode
"anode"
As the anode in the organic EL element, a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a large work function (4 eV or more) as an electrode material is preferably used. Specific examples of such an electrode material include metals such as Au, CuI, indium tin oxide (ITO), and SnO.2, ZnO and the like. In addition, IDIXO (In2O3A material capable of forming an amorphous transparent conductive film such as —ZnO) may be used. The anode may be formed into a thin film by a method such as evaporation or sputtering of these electrode substances, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method. Degree), a pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material. When light is extracted from the anode, the transmittance is desirably greater than 10%, and the sheet resistance of the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, the thickness depends on the material, but is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.
[1044]
"cathode"
On the other hand, as a cathode, a metal having a small work function (4 eV or less) (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof are used as an electrode material. Specific examples of such an electrode material include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al2O3) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among them, a mixture of an electron-injecting metal and a second metal, which is a metal having a large work function and a stable work function, such as a magnesium / silver mixture, magnesium, / Aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al2O3) Mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred. The cathode can be manufactured by forming a thin film from these electrode substances by a method such as evaporation or sputtering. Further, the sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 1000 nm, preferably 50 nm to 200 nm. In order to transmit light, if one of the anode and the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the light emission luminance is advantageously improved.
[1045]
Next, an injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and the like used as constituent layers of the organic EL device of the present invention will be described.
[1046]
<< Injection layer >>: electron injection layer, hole injection layer
The injection layer is provided as necessary, and has an electron injection layer and a hole injection layer. As described above, the electron injection layer exists between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer, and exists between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. You may let it.
[1047]
The injection layer is a layer provided between the electrode and the organic layer for lowering the driving voltage and improving the light emission luminance. “The organic EL element and the forefront of its industrialization (published by NTT Corporation on November 30, 1998) )), Vol. 2, Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166), which includes a hole injection layer (anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer).
[1048]
The details of the anode buffer layer (hole injection layer) are described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, and JP-A-8-288069, and specific examples thereof include copper phthalocyanine. Typical examples include a phthalocyanine buffer layer, an oxide buffer layer represented by vanadium oxide, an amorphous carbon buffer layer, and a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.
[1049]
The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are also described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, and JP-A-10-74586, and specifically, strontium and aluminum. A buffer layer such as a metal buffer layer, an alkali metal compound buffer layer such as lithium fluoride, an alkaline earth metal compound buffer layer such as magnesium fluoride, and an oxide buffer layer such as aluminum oxide. .
[1050]
The buffer layer (injection layer) is desirably a very thin film, and the thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 100 nm, depending on the material.
[1051]
As described above, the blocking layer is provided as needed in addition to the basic constituent layers of the organic compound thin film. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-204258 and 11-204359, and pages 237 of "Organic EL Devices and Their Forefront of Industrialization (published by NTT Corporation on November 30, 1998)" and the like. There is a hole blocking (hole block) layer.
[1052]
The hole blocking layer is an electron transporting layer in a broad sense, and is made of a material having a function of transporting electrons and having an extremely small ability to transport holes. And the recombination probability of holes can be improved.
[1053]
The general formulas (D1-1) to (D1-6), the general formulas (D2-1) to (D2-6), the general formulas (D3-1) to (D3-6), and the general formulas (F1-1) ) To (F1-5) have been described as being advantageous for use in the hole blocking layer.
[1054]
On the other hand, an electron blocking layer is a hole transporting layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting holes and has a very small ability to transport electrons, and it blocks electrons while transporting holes. Thus, the recombination probability of electrons and holes can be improved.
[1055]
The hole transport layer is made of a material having a function of transporting holes. In a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer.
[1056]
The hole transport layer and the electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
[1057]
In the organic EL device of the present invention, it is preferable that the fluorescent maximum wavelength of all the materials of the host of the light emitting layer, the hole transport layer adjacent to the light emitting layer, and the electron transport layer adjacent to the light emitting layer is 415 nm or less.
[1058]
<< Light-emitting layer >>
The light-emitting layer according to the present invention is an electrode or an electron-transport layer, a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the hole-transport layer, and a light-emitting portion is in the light-emitting layer. May be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
[1059]
The material used for the light-emitting layer (hereinafter, referred to as a light-emitting material) is preferably an organic compound or complex that emits fluorescence or phosphorescence, and is appropriately selected from known materials used for the light-emitting layer of the organic EL device. Can be used. Such a light emitting material is mainly an organic compound, and according to a desired color tone, for example, Macromol. Synth. And the like, vol. 125, pp. 17-25, and the phosphorescent compounds are preferred in the invention.
[1060]
The compound used as a light-emitting material in the present invention may have both a hole-transporting function and an electron-transporting function in addition to the light-emitting performance, and most of the hole-transporting material and the electron-transporting material are also used as the light-emitting material. it can.
[1061]
As other light-emitting materials, a polymer material such as p-polyphenylenevinylene or polyfluorene may be used. Further, a polymer material in which the light-emitting material is introduced into a polymer chain, or a polymer material in which the light-emitting material is a polymer main chain, may be used. May be used.
[1062]
This light emitting layer can be formed by forming the above compound into a thin film by a known thinning method such as a vacuum evaporation method, a spin coating method, a casting method, and an LB method. The thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but is usually selected in the range of 5 nm to 5 μm. This light-emitting layer may have a single-layer structure composed of one or two or more of these light-emitting materials, or may have a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions. A preferred embodiment of the organic EL device of the present invention is when the light-emitting layer is composed of two or more materials, one of which is the compound of the present invention.
[1063]
Further, as described in JP-A-57-51781, this light-emitting layer is prepared by dissolving the light-emitting material together with a binder such as a resin in a solvent to form a solution, and then spin-coating the solution. It can be formed as a thin film. The thickness of the light emitting layer thus formed is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the situation, but is usually in the range of 5 nm to 5 μm.
[1064]
When the light-emitting layer is composed of two or more materials, the main component is referred to as a host and the other components are referred to as a dopant, and the dopant according to the present invention is preferably the phosphorescent compound.
[1065]
In that case, the mixing ratio of the dopant to the host compound as the main component is preferably from 0.1% by mass to less than 15% by mass.
[1066]
(Host compound)
In the white light-emitting organic electroluminescence device of the present invention, the host compound may be any one of the general formulas (A1-1) to (A1-6), the general formulas (A2-1) to (A2-7), and the general formula (B1). -1), general formula (B1-6), general formula (B1-11), general formula (B1-13), general formulas (B2-1) to (B2-8), general formula (B3-1), (B3-2), general formula (B4-1), general formulas (B5-1) to (B5-3), general formulas (B6-1), (B6-2), general formula (B7-1), General formula (B8-1), General formula (B9-1), General formula (B10-1), General formulas (B11-1) to (B11-3), General formulas (C1-1-1), (C1 -1-2), (C1-1-3), general formulas (C1-2-1), (C1-2-3), general formulas (C1-3) to (C1-7), general formula (C1 -8 1), (C1-8-2), general formula (C2-1), general formulas (C2-4) to (C2-7), general formulas (C3-1) to (C3-4), general formula ( C4-1), general formulas (C5-1) and (C5-2), general formulas (C6-1) to (C6-V), general formulas (C7-1) to (C7-4), and general formulas (C7-1) to (C7-4). C8-1) to (C8-6), General formula (C9-1), General formula (C10-1), General formula (C11-1), General formula (C12-1), General formula (D1-1) To (D1-6), compounds represented by general formulas (D2-1) to (D2-6) and general formulas (D3-1) to (D3-6). A polysilane having a structural unit represented by the following general formula (C2-2) or (C2-3), wherein the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) in the molecule is 0 to 0.05; Ah A fluorescent compound or a fluorescent compound having a maximum fluorescence wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of fluorine atoms (F / (H + F)) to the sum of hydrogen atoms and fluorine atoms in the molecule of 0 to 0.9. It has also been mentioned before that compounds and the like are preferable.
[1067]
The host compound of the light emitting layer is preferably an organic compound or a complex, and in the present invention, the maximum fluorescence wavelength is preferably 415 nm or less. By setting the maximum wavelength of the host compound to 415 nm or less, in the case of visible light and light emission of the dopant, particularly BGR light emission becomes possible.
[1068]
That is, by setting the fluorescence maximum wavelength to 415 nm or less, energy transfer type dopant emission having π-π absorption at 420 nm or less can be performed in a normal π-conjugated fluorescent or phosphorescent material. Further, since it has fluorescence of 415 nm or less, it has a very wide energy gap (ionization potential-electron affinity, HOMO-LUMO), so that it also has an advantageous effect on a carrier trap type.
[1069]
As such a host compound, any one of known compounds used in an organic EL device may be selected and used. Most of the above-described hole transporting materials and electron transporting materials can also be used as the light emitting layer host compound.
[1070]
A polymer material such as polyvinyl carbazole or polyfluorene may be used, and a polymer material in which the host compound is introduced into a polymer chain or in which the host compound is a polymer main chain may be used.
[1071]
As the host compound, a compound which has a hole-transporting ability and an electron-transporting ability, prevents a long wavelength emission, and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable.
[1072]
(Dopant)
Next, the dopant will be described.
[1073]
In principle, there are two types. One is that the recombination of carriers occurs on the host where the carriers are transported, the excited state of the host compound is generated, and light is emitted from the dopant by transferring this energy to the dopant. The other is the energy transfer type, and the other is the carrier trap type, in which the dopant becomes a carrier trap, the carriers recombine on the dopant compound, and light emission from the dopant is obtained, but in any case, the excitation of the dopant compound The condition is that the energy of the state is lower than the energy of the excited state of the host compound.
[1074]
In the white light-emitting organic electroluminescence device of the present invention, preferred compounds as the dopant are compounds represented by the formulas 589 to 591, particularly Ir complexes, and compounds represented by the general formulas (G1-1) to (G1-5) of the present invention. It is a compound represented.
[1075]
The present invention relates to an organic electroluminescent device that emits substantially white light.However, at present, there is no single light-emitting material that emits white light. To emit white light by color mixing. As a combination of a plurality of luminescent colors, a material containing three luminescent maximum wavelengths of three primary colors of blue, green, and blue may be contained, or a complementary color relationship such as blue and yellow, or blue-green and orange may be used. A material containing a light emitting material having two light emission maximum wavelengths may be used. Of course, a light emitting material having a light emission maximum wavelength of 4 or more may be combined.
[1076]
For example, when a phosphorescent dopant is used as a light-emitting material, white light is obtained by mixing colors using a plurality of dopants having different emission wavelengths and having the above-described relationship. The same applies to the case of a fluorescent light emitting material.
[1077]
The combination of a plurality of light-emitting materials for obtaining a plurality of emission colors is a combination of a plurality of phosphorescent or fluorescent light-emitting materials, and the light-emitting material emitting the fluorescent or phosphorescent light and the light from the light-emitting material. Any combination with a dye material that emits light as excitation light may be used.
[1078]
There is no particular limitation on the material of the light-emitting layer, and any of the above-mentioned known light-emitting materials may be selected and combined for whitening. In particular, when an element that emits light using phosphorescence is formed. Examples of the light-emitting host used for the material include a material containing a partial structure such as a carbazole derivative, a biphenyl derivative, a styryl derivative, a benzofuran derivative, a thiophene derivative, or an arylsilane derivative as a unit. Among them, a carbazole derivative and a biphenyl derivative are preferable light-emitting materials exhibiting high luminous efficiency.
[1079]
When the hole transport layer is provided, there is no particular limitation on the material, but any material may be used as long as it has a function of transmitting holes from the anode electrode to the light emitting layer. Any material can be selected from those commonly used as charge injection materials for holes and known materials used in the hole transport layer of the EL device.
[1080]
In the case where the electron transport layer is provided, there is no particular limitation as long as it has a function of transmitting electrons from the cathode electrode to the light emitting layer, and any one of the above-mentioned known materials may be selected. Can be used.
[1081]
《Hole transport layer》
The hole transport layer is made of a material having a function of transporting holes. In a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
[1082]
In the white light-emitting organic electroluminescence device of the present invention, the hole transporting material may be any of the above-mentioned general formulas (E1-1), (E1-5), (E2-1) and (E2-5). The compounds represented by the formulas (1) and (2) are preferred, but are not particularly limited, and are conventionally used in photoconductive materials as materials commonly used as charge injection / transport materials for holes, and in hole injection layers and hole transport layers of EL devices. Any one of known ones used can be selected and used.
[1083]
The hole transport material has any of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be an organic substance or an inorganic substance. In addition, for example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazones Derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive high molecular oligomers, particularly thiophene oligomers, and the like can be given.
[1084]
As the hole transporting material, those described above can be used, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.
[1085]
Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminophenyl; N, N'-diphenyl-N, N'- Bis (3-methylphenyl)-[1,1'-biphenyl] -4,4'-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ', N'-tetra-p-tolyl-4,4'-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N ' − (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl; N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4'-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole, and two of those described in U.S. Pat. No. 5,061,569. Having a condensed aromatic ring in the molecule thereof, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308 No. 88,4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units are linked in a starburst type. MTDATA) and the like.
[1086]
Further, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain, or a polymer material in which these materials are used as a polymer main chain, can also be used.
[1087]
Further, inorganic compounds such as p-type Si and p-type SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.
[1088]
In the present invention, the hole transporting material of the hole transporting layer preferably has a fluorescence maximum wavelength of 415 nm or less. That is, the hole transporting material is preferably a compound that has a hole transporting property, prevents a long wavelength emission, and has a high Tg.
[1089]
The hole transport layer can be formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum evaporation method, a spin coating method, a casting method, an ink jet method, and an LB method. The thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 to 5000 nm. The hole transport layer may have a single-layer structure made of one or more of the above materials.
[1090]
《Electron transport layer》
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons. In a broad sense, the electron transport layer includes an electron injection layer and a hole blocking layer. The electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
[1091]
Conventionally, the following materials are used as an electron transporting material (also serving as a hole blocking material) used for a single layer of an electron transporting layer and an electron transporting layer adjacent to the light emitting layer on the cathode side with respect to the light emitting layer. Are known.
[1092]
Further, the electron transporting layer only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and as the material thereof, any one of conventionally known compounds can be selected and used. .
[1093]
In the white light-emitting organic electroluminescent device of the present invention, among the compounds according to the present invention, the compounds represented by the general formulas (D1-1) to (D3-6) and (F1-1) to (F1-5) Are preferred as hole blocking materials.
[1094]
Examples of the material used for the electron transport layer (hereinafter, referred to as an electron transport material) include, in addition to the compounds according to the present invention, a complex such as a nitro-substituted fluorene derivative, a diphenylquinone derivative, a thiopyran dioxide derivative, or a naphthalene perylene. Cyclic tetracarboxylic anhydride, carbodiimide, fluorenylidenemethane derivative, anthraquinodimethane and anthrone derivative, oxadiazole derivative and the like. Further, in the oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which an oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as the electron transport material.
[1095]
Further, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain, or a polymer material in which these materials are used as a polymer main chain, can also be used.
[1096]
Also, metal complexes of 8-quinolinol derivatives, for example, tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum, Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Cu , Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transport material. In addition, metal free or metal phthalocyanine, or those whose terminals are substituted with an alkyl group, a sulfonic acid group, or the like, can also be preferably used as the electron transport material. Further, the distyrylpyrazine derivative exemplified as a material for the light emitting layer can be used as an electron transporting material, and like the hole injection layer and the hole transport layer, inorganic materials such as n-type Si and n-type SiC can be used. Semiconductors can also be used as electron transport materials.
[1097]
Preferably, the compound used in the electron transport layer has a fluorescence maximum wavelength of 415 nm or less. That is, the compound used in the electron transporting layer is preferably a compound having electron transporting ability, preventing a long wavelength of light emission, and having a high Tg.
[1098]
<< Substrate (also referred to as substrate, substrate, support, etc.) >>
The substrate of the organic EL device of the present invention is not particularly limited in the type of glass, plastic, and the like, and is not particularly limited as long as it is transparent. A light-transmitting resin film can be used. A particularly preferred substrate is a resin film that can provide flexibility to the organic EL element.
[1099]
Examples of the resin film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyether imide, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), and cellulose triacetate. (TAC), cellulose acetate propionate (CAP) and the like.
[1100]
An inorganic or organic coating or a hybrid coating of both may be formed on the surface of the resin film.
[1101]
The external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic electroluminescent device of the present invention is preferably 1% or more, more preferably 2% or more. Here, the external extraction quantum efficiency (%) = the number of photons emitted to the outside of the organic EL element / the number of electrons flowing to the organic EL element × 100.
[1102]
Further, a hue improving filter such as a color filter may be used in combination.
[1103]
The white light-emitting organic EL display element of the present invention is composed of at least two kinds of organic EL elements having different maximum emission wavelengths. A preferred example of manufacturing the organic EL element will be described.
[1104]
<< Method of manufacturing organic EL element >>
As an example of a method for manufacturing an organic EL device of the present invention, a method for manufacturing an organic EL device including an anode / a hole injection layer / a hole transport layer / a light emitting layer / an electron transport layer / an electron injection layer / a cathode will be described.
[1105]
First, a thin film made of a desired electrode material, for example, a material for an anode is formed on a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably 10 nm to 200 nm, thereby producing an anode. I do. Next, an organic compound thin film of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a hole blocking layer, which are element materials, is formed thereon.
[1106]
As a method of thinning the organic compound thin film, there are spin coating method, casting method, ink jet method, vapor deposition method, printing method and the like as described above, but a uniform film is easily obtained and pinholes are hardly generated. In view of the above, the vacuum evaporation method or the spin coating method is particularly preferable. Further, a different film forming method may be applied to each layer. When a vapor deposition method is adopted for film formation, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used and the like, but generally, the boat heating temperature is 50 to 450 ° C., and the degree of vacuum is 10 ° C.-6Pa-10-2It is desirable to appropriately select a pressure within a range of Pa, a deposition rate of 0.01 nm to 50 nm / sec, a substrate temperature of −50 ° C. to 300 ° C., and a film thickness of 0.1 nm to 5 μm.
[1107]
After forming these layers, a thin film made of a material for a cathode is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably in a range of 50 nm to 200 nm, and a cathode is provided. As a result, a desired organic EL device is obtained. In the production of this organic EL element, it is preferable to produce from the hole injection layer to the cathode consistently by one evacuation, but it is also possible to take it out in the middle and apply a different film forming method. At that time, it is necessary to consider that the operation is performed in a dry inert gas atmosphere.
[1108]
FIG. 1 schematically shows an example of an embodiment of a white organic electroluminescence device according to the present invention. An anode 1, a hole transport layer 11, and a light emitting layer (typically, Is formed by laminating a light emitting material (dopant) and a host compound) 3, an electron transport layer 12, and a cathode 2. When a positive voltage is applied to the anode 1 and a negative voltage is applied to the cathode 2 at a voltage of about 2 to 40 V, the electrons injected into the light emitting layer 3 through the electron transport layer 12 and the light emitting layer through the hole transport layer 11 are emitted. The holes injected into the light emitting layer 3 recombine in the light emitting layer 3 to emit light.
[1109]
Although the materials constituting each layer are as described above, in order to most easily constitute a white light-emitting element, in the light-emitting layer, a light-emitting material used together with a host compound has a light-emitting characteristic complementary to each other, for example, blue. And two kinds of dopants having complementary colors such as yellow or blue-green and orange, and a dopant (phosphorescent compound) that emits light in three colors of blue, green and red, respectively. Can be obtained by appropriately mixing and doping while considering the above. Of course, four or more light-emitting materials may be combined in order to obtain sufficient white light.
[1110]
The white organic electroluminescent device of the present invention is basically arranged simply by mixing a dopant, providing a mask only at the time of forming a light emitting layer, a hole transport layer, an electron transport layer, or the like, and disposing them separately by a mask. Since the other layers are common, patterning such as a mask is not required since the other layers are common, and for example, an electrode film can be formed on one surface by a vapor deposition method, a casting method, a spin coating method, an ink jet method, a printing method, etc., thereby improving productivity Is what you do. According to this method, unlike a white organic EL device in which light-emitting elements of a plurality of colors are arranged in parallel in an array, the elements themselves emit white light.
[1111]
In addition, it is also possible to reverse the manufacturing order and manufacture the cathode, the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the anode in this order.
[1112]
When a DC voltage is applied to the white display element thus obtained, white light emission can be observed by applying a voltage of about 2 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. Also, even if a voltage is applied in the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an AC voltage is applied, light is emitted only when the anode is in the + state and the cathode is in the-state. The waveform of the applied AC may be arbitrary.
[1113]
The white light-emitting organic EL device of the present invention can be used for display devices, displays, and various light-emitting light sources. It is usefully used as a light in a display device.
[1114]
Other light sources such as backlights for watches, signboard advertisements, traffic lights, optical storage media, etc., light sources for electrophotographic copiers, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors, etc. It can be used in a wide range of applications such as household electric appliances.
[1115]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[1116]
Example 1
<Preparation of organic electroluminescence device>
The surface of the base film for forming the organic electroluminescence element was etched by oxygen plasma. Next, ITO was formed in a thickness of 100 nm on the etched base film by a sputtering method to form a transparent anode electrode serving as a transparent electrode layer. Then, using a stainless thin film plate having an opening of 100 mm × 100 mm as a mask, a vacuum degree of 10-4Under an environment of Pa, α-NPD was deposited at a deposition rate of 5 ° / s by resistance heating to form a film with a thickness of 20 nm to form a hole transport layer. Next, using a mask on the hole transport layer, CBP as a light emitting host is deposited at a deposition rate of 5 ° / s, a phosphorescent dopant Ir-6 is deposited at a deposition rate of 0.05 ° / s, and a phosphorescent dopant Ir-12 is heated by resistance heating. Was co-evaporated at an evaporation rate of 0.2 / s to form a film having a thickness of 30 nm to form a light emitting layer. Next, BC is deposited on the light emitting layer by resistance heating using a mask at a deposition rate of 5 ° / s to form a film with a thickness of 10 nm to form an electron transport layer also serving as a hole blocking layer. Alq3Is deposited at a deposition rate of 5 ° / s to form a film with a thickness of 40 nm, and the BC layer and Alq3An electron transport layer having a layered configuration of layers was formed.
[1117]
Next, using a stainless steel mask having an opening having a predetermined electrode pattern shape, lithium fluoride was deposited at a deposition rate of 0.1Å / s by resistance heating to form a film having a thickness of 0.5 nm. Aluminum was vapor-deposited at a vapor deposition rate of 10 ° / s to form a film having a thickness of 100 nm to form a metal cathode electrode serving as an anti-electrode layer, thereby producing an organic electroluminescence device 1-1 as a comparative example.
[1118]
Further, an organic electroluminescent device as an example of the present invention was prepared in the same manner as in the organic electroluminescent device 1-1, except that the compound used as the light emitting host was replaced with the compound shown in Table 1.
[1119]
The organic electroluminescence device constituted by these components emits light having two emission maximum wavelengths simultaneously using CBP or the compound according to the present invention and phosphorescence of the phosphorescent dopants Ir-6 and Ir-12. Thus, white light emission is realized.
[1120]
CBP as a light emitting host of the low molecular material used above, Ir-6 and Ir-12 as phosphorescent dopants, and α-NPD, BC, Alq3Is shown below.
[1121]
Embedded image
Figure 2004253298
[1122]
<Evaluation of organic electroluminescence device>
The prepared organic electroluminescence device was evaluated as follows, and the results are shown in Table 1.
[1123]
(Emission luminance, luminous efficiency)
In the organic electroluminescence device 1-1, a current started to flow at an initial driving voltage of 3 V, and blue light was emitted from a phosphorescent compound which was a dopant of a light emitting layer. The emission luminance (cd / m) of the organic electroluminescent element 1-1 when a DC voltage of 10 V was applied in a dry nitrogen gas atmosphere at a temperature of 23 ° C.2) And luminous efficiency (lm / W) were measured.
[1124]
The light emission luminance and the light emission efficiency were represented by relative values when the organic electroluminescence element 1-1 was set to 100. The emission luminance was measured using CS-1000 (manufactured by Minolta).
[1125]
(durability)
10mA / cm2The half-life time, which is the time required for the initial luminance to drop to half of the original brightness when driven at a constant current, is shown as an index. The half life time was also expressed by a relative value when the organic EL element 1-1 was set to 100.
[1126]
[Table 2]
Figure 2004253298
[1127]
[Table 3]
Figure 2004253298
[1128]
[Table 4]
Figure 2004253298
[1129]
[Table 5]
Figure 2004253298
[1130]
[Table 6]
Figure 2004253298
[1131]
As is clear from Tables 2 to 6, the white light-emitting organic electroluminescent device of the present invention has high light-emitting luminance and light-emitting efficiency, and further has greatly improved durability. In addition to those described in Tables 2 to 6, Exemplified Compounds A1-1-1 to A1-6-17, A2-1-1 to A2-7-7, B1- (I) -1 to B1- (II ) -110, B2-1 to B2-33, B3-1 to B3-15, B4-1 to B4-20, B5-1-1 to B5-3-6, B6-1-1 to B6-2- 23, B7-1 to B7-32, B8-1 to B8-76, B9-1 to B9-54, B10-1 to B10-15, B11-1-1 to B11-4-4, C1-1 1 to C1-9-5, C2-1-1 to C2-7-4, C4-1 to C4-15, C5-1 to C5-20, C6-1 to C6-50, C6-NT-1 to 1 C6-NT-20, C6-NP-1 to C6-NP-16, C6-1-1 to C6-2-6, C6-5-1 to C6-5-12, C7-A-1 to C7- I-8, 8-1-1 to C8-6-14, 1 to 17, C9-A-1 to C9-A-16, other specific compounds represented by the general formula (C10-1), C11-1 to C11 -63, C12-A-1 to C12-A-15, D1-1-1 to D1-7-4, D2-1-1 to D2-6-4, D3-1-1 to D3-8-5 The same effect was obtained in an element constituted by using such as a light emitting host.
[1132]
Example 2
A method similar to that of the organic electroluminescent device 1-1, except that the compounds described in Tables 7 to 9 were used instead of the BC used for the electron transport layer of the organic electroluminescent device 1-1 described in Example 1. , An organic electroluminescence device according to the present invention was produced. The results of evaluating the light emission luminance, light emission efficiency, and durability in the same manner as in Example 1 are shown in Tables 7 to 9 together with the compound according to the present invention used in place of BC.
[1133]
[Table 7]
Figure 2004253298
[1134]
[Table 8]
Figure 2004253298
[1135]
[Table 9]
Figure 2004253298
[1136]
As is clear from Tables 7 to 9, the white light-emitting organic electroluminescent device of the present invention has high light-emitting luminance and light-emitting efficiency, and further has greatly improved durability. In addition to those described in Tables 7 to 9, Exemplified Compounds A1-1-1 to A1-6-17, A2-1-1 to A2-7-7, B1- (I) -1 to B1- (II ) -1, B2-1 to B2-33, B3-1 to B3-15, B4-1 to B4-20, B5-1-1 to B5-3-6, B6-1-1 to B6-2- 23, B7-1 to B7-32, B8-1 to B8-76, B9-1 to B9-54, B10-1 to B10-15, B11-1-1 to B11-4-4, 1 to 17, Emit D1-1-1 to D1-7-4, D2-1-1 to D2-6-4, D3-1-1 to D3-8-5, F1-1-1 to F1-5-7, etc. The same effect was obtained in the device configured using the host.
[1137]
Example 3
A method similar to that of the organic electroluminescent device 1-1 was used except that the compounds described in Table 10 were used in place of α-NPD in the hole transport layer of the organic electroluminescent device 1-1 described in Example 1. Thus, an organic electroluminescence device according to the present invention was produced. The results of evaluating the light emission luminance, light emission efficiency, and durability in the same manner as in Example 1 are shown in Table 10 together with the compound according to the present invention used in place of α-NPD.
[1138]
[Table 10]
Figure 2004253298
[1139]
As is clear from Table 10, the white light-emitting organic electroluminescent device of the present invention has high light-emitting luminance and light-emitting efficiency, and further has greatly improved durability. In addition to those described in Table 10, exemplified compounds A1-1-1 to A1-6-17, A2-1-1 to A2-7-7, E1- (1) to E1- (82), E2- The same effect was obtained in the devices configured using (1) to E2- (42) and the like as the light emitting host.
[1140]
Example 4
The organic electroluminescent device according to the present invention was manufactured in the same manner as the organic electroluminescent device 1-1, except that the phosphorescent dopant Ir-6 in the organic electroluminescent device 1-1 described in Example 1 was replaced with the compound according to the present invention. Electroluminescent elements 4-1 to 3 were produced. In the same manner, devices 4-4 to 11 were prepared in which Ir-12 in the organic electroluminescence device 1-1 was replaced with the compound according to the present invention. For these devices, the luminous brightness, luminous efficiency, and durability were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 11.
[1141]
[Table 11]
Figure 2004253298
[1142]
As is clear from Table 11, the white light-emitting organic electroluminescent device of the present invention has high light-emitting luminance and light-emitting efficiency, and further has greatly improved durability. Further, in addition to those described in Table 11, similar effects were obtained in a device configured using the exemplified compounds G1-1-1 to G1-5-6 as a light emitting host.
[1143]
【The invention's effect】
An organic electroluminescence device having high efficiency and long life and having uniform white light emission was obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of a white organic electroluminescence element according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 anode
2 cathode
3 Light-emitting layer
10 Substrate
11 hole transport layer
12 electron transport layer

Claims (19)

少なくとも1つの層に下記一般式(A1−1)〜(F1−5)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有し、かつ発光が実質白色であることを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2004253298
〔式中、X、Xはアリール基または複素環基を表し、R、Rはアリール基、複素環基、脂環式炭化水素の残基またはシクロアルコキシ基を表し、かつ、R、Rのいずれか一方は脂環式炭化水素の残基またはシクロアルコキシ基を表す。また、R、Rは脂環式或いは複素環式の環を形成してもよい。〕
Figure 2004253298
〔式中、X、Xはアリール基または複素環基を表し、R、Rはアリール基、複素環基、アリールオキシ基、アルキルチオ基またはアリールチオ基を表し、かつ、R、Rのいずれか一方はアリールオキシ基、アルキルチオ基またはアリールチオ基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、X、Xはアリール基または複素環基を表し、R、Rはアリール基、複素環基、ハロゲン原子を表し、かつ、R、Rのいずれか一方はハロゲン原子を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Ar11はアリーレン基を表し、R11、R12、R13、R14は水素原子または置換基を表し、R15、R16は水素原子又は置換基を表すが、R15、R16の少なくともいずれか一方は脂環式炭化水素の残基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Ar21はアリーレン基を表し、R21、R22、R23、R24は水素原子または置換基を表し、R25、R26は水素原子又は置換基を表すが、R25、R26の少なくともいずれか一方はアリールオキシ基、アルキルチオ基またはアリールチオ基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Ar31はアリーレン基を表し、R31、R32、R33、R34は水素原子または置換基を表し、R35、R36は水素原子又は置換基を表すが、R35、R36の少なくともいずれか一方はハロゲン原子を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Pはリン原子を表し、R11、R12、R13、R14およびR15は一価の置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Pはリン原子を表し、R21、R22およびR23は一価の置換基を表し、Xはカルコゲン原子を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Pはリン原子を表し、R31は一価の置換基をあらわし、X31、X32、X33、X34、X35、X36、X37およびX38はそれぞれ窒素原子またはC−R32をあらわす。X31、X32、X33、X34、X35、X36、X37およびX38の複数がC−R32で表されるとき、それぞれは同じでも異なっていてもよい。R32は一価の置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Pはリン原子を表し、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48およびR49は一価の置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Pはリン原子を表し、R51、R52およびR53は一価の置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Pはリン原子を表し、R61は一価の置換基をあらわし、X61、X62、X63およびX64はそれぞれ窒素原子またはC−R62をあらわす。X61、X62、X63およびX64の複数がC−R62であらわされるとき、それぞれは同じでも異なっていてもよい。R62は一価の置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Pはリン原子を表し、R71、R72、R73、R74およびR75は一価の置換基をあらわす。〕
Figure 2004253298
〔式中、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表し、Arは2価の芳香族炭化水素基を表し、Arは下記の一般式(B1−2)で表されるアリール基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Rは水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表し、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、R〜Rのうち隣接するものは結合して環を形成しても良い。〕
Figure 2004253298
〔式中、R26〜R29はそれぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表し、Arは2価の芳香族炭化水素基を表し、Arは下記の一般式(B1−7)で表されるアリール基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R34は水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表し、R30〜R33はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、R30〜R34のうち隣接するものは結合して環を形成しても良い。〕
Figure 2004253298
〔式中、R82〜R85はそれぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、置換又は無置換のアリール基又はハロゲン原子を表し、Xは、下記一般式(B1−12)で表されるアリール基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R86はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子を表し、R87〜R89はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、置換又は無置換のアリール基またはハロゲン原子を表す。Arは芳香族炭化水素基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R90〜R93はそれぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、置換又は無置換のアリール基又はハロゲン原子を表し、Xは、下記一般式(B1−14)で表されるアリール基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R94はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子を表し、R95〜R97はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、置換又は無置換のアリール基またはハロゲン原子を表す。Arは芳香族炭化水素基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Zはn価の連結基または単なる結合手を表し、Arは2価のアリーレン基を表し、R〜Rは各々水素原子または置換基を表す。nは2以上6以下の整数を表す。R〜Rのうち、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。〕
Figure 2004253298
〔式中、Z
Figure 2004253298
を表し、nは2以上6以下の置換基を表す。R〜Rのうち少なくとも2つは、
Figure 2004253298
で表される置換基であり、複数の該置換基は同一であっても違っていてもよい。R〜Rのうち、該置換基でないものは、各々水素原子または任意の置換基を表し、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。また、Arは2価のアリーレン基を表し、R〜Rは各々水素原子または置換基を表す。R〜Rのうち、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。〕
Figure 2004253298
〔式中、Z
Figure 2004253298
を表し、nは2以上6以下の置換基を表す。R〜Rのうち少なくとも2つは
Figure 2004253298
で表される置換基であり、複数の該置換基は同一であっても違っていてもよい。R〜Rのうち、該置換基でないものは、各々水素原子または任意の置換基を表し、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。また、Arは2価のアリーレン基を表し、R〜Rは各々水素原子または置換基を表す。R〜Rのうち、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。〕
Figure 2004253298
〔式中、Z
Figure 2004253298
を表し、nは2以上6以下の置換基を表す。R〜Rのうち少なくとも2つは
Figure 2004253298
で表される置換基であり、複数の該置換基は同一であっても違っていてもよい。R〜Rのうち、該置換基でないものは、各々水素原子または任意の置換基を表し、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。また、Arは2価のアリーレン基を表し、R〜Rは各々水素原子または置換基を表す。R〜Rのうち、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。〕
Figure 2004253298
〔式中、Z
Figure 2004253298
を表し、nは2または3を表す。R〜Rのうち少なくとも2つは
Figure 2004253298
で表される置換基であり、複数の該置換基は同一であっても違っていてもよい。R〜Rのうち、該置換基でないものは、各々水素原子または任意の置換基を表す。また、Arは2価のアリーレン基を表し、R〜Rは各々水素原子または置換基を表す。R〜Rのうち、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。〕
Figure 2004253298
〔式中、Z
Figure 2004253298
を表し、nは2または3を表す。R〜Rのうち少なくとも2つは
Figure 2004253298
で表される置換基であり、複数の該置換基は同一であっても違っていてもよい。R〜Rのうち、該置換基でないものは、各々水素原子または任意の置換基を表す。また、Arは2価のアリーレン基を表し、R〜Rは各々水素原子または置換基を表す。R〜Rのうち、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。〕
Figure 2004253298
〔式中、Z
Figure 2004253298
を表し、nは2または3を表す。R〜Rのうち少なくとも2つは
Figure 2004253298
で表される置換基であり、複数の該置換基は同一であっても違っていてもよい。R〜Rのうち、該置換基でないものは、各々水素原子または任意の置換基を表し、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。また、Arは2価のアリーレン基を表し、R〜Rは各々水素原子または置換基を表す。R〜Rのうち、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。〕
Figure 2004253298
〔式中、Arはm価のアリーレン基を表し、R〜Rは各々水素原子または置換基を表す。nは2以上6以下の整数を表す。R〜Rのうち、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。〕
Figure 2004253298
〔式中、Cは炭素原子を表し、YおよびYは、各々独立に2個の炭素原子と共に4員環〜8員環を形成するのに必要な2価基を表し、ZおよびZは、各々独立に炭素原子と共に5員環〜8員環を形成するのに必要な原子群を表す。尚、Zと炭素原子とで形成される5員環〜8員環及びZと炭素原子とで形成される5員環〜8員環は、各々少なくとも一つの芳香族環を縮合環として有している。〕
Figure 2004253298
〔式中、Cは炭素原子を表し、YおよびYは、各々独立に2個の炭素原子と共に4員環〜8員環を形成するのに必要な原子群または単なる結合手を表し、YおよびYは各々該Y、Yと同義である。ZおよびZは各々独立に炭素原子と共に5員環〜8員環を形成するのに必要な原子群を表す。尚、Zと炭素原子とで形成される5員環〜8員環及びZと炭素原子とで形成される5員環〜8員環は、各々少なくとも一つの芳香族環を縮合環として有している。〕
Figure 2004253298
(式中、R及びRはそれぞれ独立に置換基を表し、Arは2価のアリーレン基を表し、nは0〜8の整数を表し、pは1〜4の整数を表し、qは1〜4の整数を表す。pが2以上の整数を表す場合、複数のRは同一であっても異なっていてもよく、qが2以上の整数を表す場合、複数のRは同一であっても異なっていてもよい。pが2以上の場合で、かつ複数のRが隣接する場合は互いに縮合して環を形成していてもよく、qが2以上の場合で、かつ複数のRが隣接する場合は互いに縮合して環を形成していてもよく、さらにRとRとで環を形成してもよい。R〜Rは水素原子または置換基を表し、RとR及び/またはRとRとで環を形成してもよい。ただし、RまたはRの少なくとも一方は置換基を表す。Ar及びArはそれぞれ独立にアリール基を表す。)
Figure 2004253298
〔式中、R11、R12、R13及びR14は水素原子又は一価の置換基を表し、少なくとも1つは炭素原子、酸素原子、硫黄原子又はケイ素原子を介して結合する置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Ar21、Ar22及びAr23は芳香族基を表し、R21、R22及びR23は一価の置換基を表す。l、m及びnはそれぞれ0〜4の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R31は水素原子又は一価の置換基を表し、n3は0〜2を表し、Z3は5員環を形成するのに必要な原子群を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Ar、Ar及びArは6員芳香族基を表し、Ar11、Ar12及びAr13は6員芳香族基又は5員単環芳香族基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Ar21、Ar22及びAr23は、6員芳香族基又は5員単環芳香族基を表し、R、R及びRは一価の置換基を表す。l、m及びnはそれぞれ1〜4の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R〜R11は、各々水素原子または置換基を表す。但し、R〜Rの少なくとも1つは下記一般式(B7−2)で表される構造を有し、且つ、R〜Rで表される置換基は互いに結合して環を形成しない。〕
Figure 2004253298
〔式中、Z、Zは芳香環を形成するのに必要な原子群、R21〜R24は、各々水素原子または置換基を表し、nは0または1を表し、nが0のとき、R23またはR24の少なくとも1つは置換基を表し、nが1のとき、R21〜R24の少なくとも2つは置換基を表す。〕
Figure 2004253298
(式中、R〜R13は水素原子または一価の置換基を表し、そのうち、R〜Rの少なくとも1つは下記一般式(B8−1−1)に示す構造を有する。)
Figure 2004253298
〔式中、Z、Zは芳香環を形成するのに必要な原子群、R21〜R24は水素原子または一価の置換基を表し、nは0または1を表し、nが0のとき、R23およびR24の少なくとも1つは一価の置換基を表し、nが1のとき、R21〜R24の少なくとも1つは一価の置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R〜Rは、各々水素原子、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、複素環基または、シリル基を表し、Rはアルキル基を表す。〕
Figure 2004253298
(式中、R〜Rはそれぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、またはハロゲン原子を表し、nは0〜5の整数を表し、mは0〜5の整数を表し、pは0〜5の整数を表し、Arは縮合芳香族基を表す。
nが複数でかつ複数のRが隣接する場合は、互いに縮合して環を形成してもよく、mが複数でかつ複数のRが隣接する場合は、互いに縮合して環を形成してもよく、pが複数でかつ複数のRが隣接する場合は、互いに縮合して環を形成してもよい。)
Figure 2004253298
〔式中、RおよびR′はそれぞれ独立に置換基を表し、nは0〜4の整数を表し、mは0〜4の整数を表し、L1およびL2はそれぞれ独立に2価の連結基を表す。nが2以上の整数を表す場合、複数のRは互いに縮合して環を形成してもよく、mが2以上の整数を表す場合、複数のR′は互いに縮合して環を形成してもよい。〕
Figure 2004253298
〔中、R〜Rは水素原子または置換基を表し、R〜R16は水素原子または置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Ra,Rb,RcおよびRdは水素原子または置換基を表し、そのうちの少なくとも1つはアリール基、アミノ基、アルケニル基またはアルキニル基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R、R、R、Rは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、複素環基又はシアノ基を表し、R、R、R、Rの少なくとも一つの置換基は、アリール基、または、複素環基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、X、Xはアリール基または、複素環基を表し、R、Rはアリール基、複素環基、または、脂環式炭化水素の残基を表し、かつ、R、Rのいずれか一方は脂環式炭化水素の残基を表す。R、Rは脂環式の環を形成してもよい。〕
Figure 2004253298
〔式中、X、Xはアリール基、または、複素環基を表し、R、Rはアリール基、複素環基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、または、ハロゲン原子を表し、かつ、R、Rのいずれか一方はアリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、または、ハロゲン原子を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R、R10、R11、R12は、水素原子、または、置換基を表し、R、R10、R11、R12の少なくとも一つの置換基は、下記一般式(2−2)で表される。〕
一般式(2−2)
*−A20−A21−R20
〔式中、A20、A21は単環の芳香族環、または、複素環を表し、R20は水素原子、または、置換基を表し、*は結合部位を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、A22、A23、A24、A25は単環の芳香族環、または、複素環を表し、R21、R22、R23、R24は水素原子、または、置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、A31は芳香族環、または、複素環を表し、R31、R32、R33、R34、R35、R36は水素原子、または、置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、A41、A42は芳香族環、または、複素環を表し、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48は水素原子または置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、A51、A52、A53、A54は単環の芳香族環、または、複素環を表し、R51、R52、R53、R54、R55、R56は水素原子、または、置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、A61は芳香族基、または、複素環基を表し、R61、R62、R63は水素原子または置換基を表す。nは3〜6の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R71、R72、R73、R74、R75、R76は水素原子または置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Z、Zは5員環と縮合環を形成する原子群であり、X、Xは、−S−、−O−、−NR85−を表す。R81、R82、R83、R84、R85は水素原子または置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Zは5員環と縮合環を形成する原子群であり、Xは、−S−、−O−、−NR92−を表す。R86、R87、R88、R89、R90、R91、R92は水素原子または置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R11、R12、R13、R14、X及びYは水素原子または一価の置換基を表し、ZはCR1516、O、S、SiR1718を表す。R15、R16、R17及びR18は水素原子または一価の置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R41、R42、R43及びR44は一価の置換基であり、少なくとも1個は芳香族基を表す〕
Figure 2004253298
〔式中、R51、R52、X及びYは水素原子または一価の置換基を表す。Z51及びZ52は窒素原子またはCR53を表し、R53は水素原子または一価の置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、X及びYは水素原子または一価の置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R71、R72、R73、R74、X及びYは水素原子または一価の置換基を表し、ZはCR7576、NR77、O、S、SiR7879を表す。R75、R76、R77、R78及びR79は水素原子または一価の置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔一般式(C3−1)において、Ar11乃至Ar16は各々置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。〕
Figure 2004253298
〔一般式(C3−2)において、Ar21乃至Ar28は各々置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。〕
Figure 2004253298
〔一般式(C3−3)において、Ar31乃至Ar40は各々置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。〕
Figure 2004253298
〔一般式(C3−4)において、Ar41乃至Ar52は各々置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Ar及びArはそれぞれ独立に2価の芳香族炭化水素群又は芳香族複素環群を表し、R〜R12はそれぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。〕
Figure 2004253298
〔一般式(C5−1)において、S及びSはスチリル基を表し、L及びLは2価の連結基を表し、i、jは0〜6の整数を表し、k、mは0、1を表す。〕
Figure 2004253298
〔一般式(C5−2)において、Ar〜Arは置換または無置換の2価のアリーレン基を表し、qは0〜6の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R及びRは各々置換基を表し、Arは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は芳香族複素環基を表し、nは0から3の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、一つ又は複数のR、R及びRは各々アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ハロゲン、アルコキシ基、アリールオキシ基、複素環基の中から選ばれる置換基を表し、n4、n5及びn6は各々0から7の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R11〜R16及びX〜Xは水素原子又は置換基を表し、それぞれ異なっていても同一でも良い。ただし、R11〜R16のそれぞれの立体パラメータEsR11〜EsR16値の合計値は、EsR11+EsR12+EsR13+EsR14+EsR15+EsR16≦−2.0を満たす。〕
Figure 2004253298
〔式中、R101〜R128はそれぞれ水素原子、または、置換基を表し、R101〜R104の少なくとも一つは置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R201〜R206はそれぞれ水素原子、または、置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Z、Zは各々環を形成するに必要な原子群を表し、Ra,Raは水素原子または置換基であり、n1は1以上の整数である。ただし、Z、Zのいずれか一方は、置換または無置換の、7〜9員の非共役環、または、ヘテロ原子を2個以上有する共役の8員環である。Z、Zが置換基を有する場合、その置換基のσpは、−0.90以上0.50以下である。〕
Figure 2004253298
〔式中、Z、Zは各々環を形成するに必要な原子群を表し、Ra,Raは水素原子または置換基であり、n2は1以上の整数である。ただし、Z、Zのいずれか一方は、置換または無置換の、7〜9員の非共役環である。Z、Zが置換基を有する場合、その置換基のσpは、−0.90以上0.50以下である。〕
Figure 2004253298
〔式中、Z、Zは各々環を形成するに必要な原子群を表し、Ra,Ra,Raは水素原子または置換基であり、n3は0以上の整数である。ただし、Z、Zのいずれか一方は、置換または無置換の、7〜9員の非共役環、または、Zがヘテロ原子を2個以上有する共役の8員環である。Z、Zが置換基を有する場合、その置換基のσpは、−0.90以上0.50以下である。〕
Figure 2004253298
〔式中、Aは置換または無置換の、7〜9員の非共役環、または、ヘテロ原子を2個以上有する共役の8員環である。Rb,Rb,Rb,Rb,Rb,Rbは水素原子または置換基である。Aが置換基を有する場合、その置換基のσpは、−0.90以上、0.50以下である。〕
Figure 2004253298
〔式中、Bはホウ素原子を表し、R11、R12およびR13は一価の置換基を表す。但し、R11、R12およびR13の少なくとも1つは芳香族基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Bはホウ素原子を表し、Ar21およびAr22は芳香族基を表し、Aは2〜15価の基を表し、nは2〜15の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Bはホウ素原子を表し、Ar31は単環の芳香族基を表し、R31、R32、R33およびR34は一価の置換基を表す。nは1〜5の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Bはホウ素原子を表し、Ar41、Ar42、Ar43およびAr44は芳香族基を表し、R45は水素原子または一価の置換基を表す。n2は2〜5の整数を表し、m2は0〜4の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Bはホウ素原子を表し、Cは炭素原子を表し、A51、A52、A53、A54、A55およびA56は炭素原子または窒素原子を表し、Z51、Z52およびZ53は芳香族環を形成するのに必要な原子群を表し、R51、R52、R53、R54、R55およびR56はそれぞれ独立に水素原子または一価の置換基を表し、R51〜R56のうち、少なくとも4つは置換基を表す。R57、R58およびR59はそれぞれ独立に水素原子または一価の置換基を表し、l3、n3およびm3はそれぞれ独立に0〜7の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Ar61、Ar62、Ar63およびAr64は各々独立に置換又は無置換の芳香族基を表し、Q61は芳香族基を表し、n4は1〜5の整数を表す。〕
一般式(C9−1)
4−n−Si−[L−A]
〔式中、Rは水素または1価の置換基を表し、Lは2価の連結基を表し、Aはカルバゾール環の活性部位にフェニル基以外の置換基を有するカルバゾール誘導体残基を表し、nは3または4を表す。複数のL、Aはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。〕
一般式(C10−1)
−(A
〔式中、Aは下記一般式(C10−2)で表され、同一でも異なっていてもよい。Xは非芳香族系の環状連結基である。nは1〜4の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R、Rは各々独立に水素原子または置換基を表し、na、nbは0〜4の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Aは置換されていてもよい芳香環残基を表し、R〜Rは水素原子または置換基を表す。R〜Rが同時に水素原子であることはなく、少なくとも1つは置換基を有する。nは自然数を表し、nが2以上の場合、複数のカルバゾール誘導体残基は同じでも異なっていてもよい。〕
一般式(C12−1)
4−n−Si−[L−A]
〔式中、Rは水素原子又は置換基を表し、Lは単なる結合手又は置換基を有さないフェニレン基を表し、Aはカルバゾール残基を表し、Lとの結合部位がカルバゾール骨格のN位である場合は、カルバゾール残基の少なくとも一つ以上の置換箇所に、それぞれ置換基を有してもよいアルキル基(ただし、カルバゾール環の2位と7位に置換する場合はt−ブチル基であることはない)、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基若しくは複素環基又は置換基を有するフェニル基又はアミノ基が置換されている。また、Lとの結合がカルバゾール骨格のN位以外である場合は、N位にはそれぞれ置換基を有してもよい分岐アルキル基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基若しくは複素環基又は置換フェニル基又はアミノ基が置換されている。nは3又は4の整数を表す。なお、複数のAは同じでも異なってもよい。〕
Figure 2004253298
〔式中、X11、X12、X13、X14はC−RaまたはNを表し、X11、X12、X13、X14の少なくとも一つはNを表す。Raは水素原子または置換基を、R11、R12は置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R21、R22は置換基を表す。R23、R24は水素原子または置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R31、R32は置換基を表す。X31、X32はC−RbまたはNを表し、X31またはX32の少なくとも一つはNを表す。Zは環を形成するのに必要な原子群を表す。Rbは水素原子または置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R41、R42は置換基を表す。R43、R44、R45、R46は水素原子または置換基を表す。〕
一般式(D1−5)
Ar−(A)n1
〔式中、Arは芳香族環を表し、Aは非共役の複素環を表し、n1は2〜6の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Bは非共役の複素環を表し、n2は2〜6の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、X11〜X14は、各々C−Ra又は窒素原子を表す。Raは水素原子又は置換基を表す。Zは非共役な7員環を形成するのに必要な原子群を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R11〜R14は、各々水素原子又は置換基を表す。Zは非共役な7員環を形成するのに必要な原子群を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R21、R22は、各々σpが−0.5以上、0.0以下の置換基を表す。Zは非共役な7員環を形成するのに必要な原子群を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、X21〜X24は、各々C−Rb又は窒素原子を表す。Rb、R31〜R34は、各々水素原子又は置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R41〜R48は、各々水素原子又は置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R51、R52は、各々σpが−0.5以上、0.0以下の置換基を表す。R53〜R56は、各々水素原子又は置換基を表す。〕
一般式(D3−1)
−(B)−A
〔式中、AとAは以下の一般式(A)から(G)で表される部分構造から選ばれる基であり、同一でも異なっていても良い。Bは炭素原子数を少なくとも7個以上有する二価の連結基である。〕
Figure 2004253298
〔式中、一般式(A)において、BとBの中のいずれか一つが、Bに相当し、その他は一価の置換基である。n1は0から4の整数である。
式中、一般式(B)において、BとBの中のいずれか一つが、Bに相当し、その他は一価の置換基である。n2は0から3の整数である。
式中、一般式(C)において、BとBの中のいずれか一つが、Bに相当し、その他は一価の置換基である。n3は0から3の整数である。
式中、一般式(D)において、BとBの中のいずれか一つが、Bに相当し、その他は一価の置換基である。n4は0から2の整数である。
式中、一般式(E)において、BとB10の中のいずれか一つが、Bに相当し、その他は一価の置換基である。n5は0から2の整数である。
式中、一般式(F)において、B11とB12の中のいずれか一方が、Bに相当し、一方は一価の置換基である。
式中、一般式(G)において、B13とB14の中のいずれか一方が、Bに相当し、一方は一価の置換基である。なお、一般式(A)〜(E)において、一価の置換基はそれぞれ互いに縮合して環を形成することはない。〕
Figure 2004253298
〔式中、X11は炭素原子数を少なくとも13個以上有する二価の基を表す。R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17又はR18は、水素原子、又は置換基を表す。ただし、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17又はR18は、それぞれ互いに縮合して環を形成することはない。〕
Figure 2004253298
〔式中、X12は炭素原子数を少なくとも13個以上有する二価の基を表す。R21、R22、R23、R24、R25又はR26は、水素原子、又は置換基を表す。ただし、R21、R22、R23、R24、R25又はR26は、それぞれ互いに縮合して環を形成することはない。〕
Figure 2004253298
〔式中、X13は二価の連結基を表す。R31、R32、R33、R34、R35又はR36は、水素原子、又は置換基を表す。ただし、R31、R32、R33、R34、R35又はR36は、それぞれ互いに縮合して環を形成することはない。〕
Figure 2004253298
〔式中、X14は二価の基を表す。R41、R42、R43又はR44は、水素原子、又は置換基を表す。ただし、R41、R42、R43又はR44は、それぞれ互いに縮合して環を形成することはない。〕
Figure 2004253298
〔式中、X15は二価の基を表す。R51、R52、R53又はR54は、水素原子、又は置換基を表す。ただし、R51、R52、R53又はR54は、それぞれ互いに縮合して環を形成することはない。〕
Figure 2004253298
〔式中、X〜X12は水素原子又は置換基を表し各々異なっていても同一でも良く、X、X、X、X、X及びX12のうち少なくとも一つは置換基を表す。A〜Aは置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表し、各々異なっていても同一でも良い。〕
Figure 2004253298
〔式中、X27〜X38は水素原子又は置換基を表し、各々異なっていても同一でも良い。Ar〜Ar11は置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表し、各々異なっていても同一でも良い。〕
Figure 2004253298
〔式中、X乃至X、及びR乃至R20は各々水素原子又は置換基を表し、各々異なっていても同一でも良く、X、X、X及びXのうち少なくとも1つは置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、X乃至X、及びR乃至R20は各々水素原子又は置換基を表し、各々異なっていても同一でも良く、X、X、X及びXのそれぞれの立体パラメータEsX、EsX、EsX及びEsXの合計値(EsX+EsX+EsX+EsX)が−2.5以下である。〕
Figure 2004253298
〔式中、Mはインジウム又はガリウムを表し、R〜R12は、水素原子又は置換基を表し、Lは水素原子又は置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R21〜R32は水素原子又は置換基を表し、Lは複素環基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Mはガリウム、インジウムを表し、R41〜R52は水素原子又は置換基を表し、Lは複素環基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、M、Mはアルミニウム、インジウム又はガリウムを表し、Ra〜Ra24は水素原子又は置換基を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、M、Mはインジウム又はガリウムを表し、Rb〜Rb24は水素原子又は置換基を表す。〕
A white color characterized in that at least one layer contains at least one compound selected from compounds represented by the following general formulas (A1-1) to (F1-5), and emits substantially white light. Light emitting organic electroluminescent element.
Figure 2004253298
[Where X1, X2Represents an aryl group or a heterocyclic group;1, R2Represents an aryl group, a heterocyclic group, a residue of an alicyclic hydrocarbon or a cycloalkoxy group;1, R2Either one represents an alicyclic hydrocarbon residue or a cycloalkoxy group. Also, R1, R2May form an alicyclic or heterocyclic ring. ]
Figure 2004253298
[Where X3, X4Represents an aryl group or a heterocyclic group;3, R4Represents an aryl group, a heterocyclic group, an aryloxy group, an alkylthio group or an arylthio group;3, R4Represents an aryloxy group, an alkylthio group or an arylthio group. ]
Figure 2004253298
[Where X5, X6Represents an aryl group or a heterocyclic group;5, R6Represents an aryl group, a heterocyclic group, a halogen atom, and R5, R6Either one represents a halogen atom. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Ar11Represents an arylene group;11, R12, RThirteen, R14Represents a hydrogen atom or a substituent;Fifteen, R16Represents a hydrogen atom or a substituent;Fifteen, R16Represents at least one residue of an alicyclic hydrocarbon. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Ar21Represents an arylene group;21, R22, R23, R24Represents a hydrogen atom or a substituent;25, R26Represents a hydrogen atom or a substituent;25, R26At least one of them represents an aryloxy group, an alkylthio group or an arylthio group. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Ar31Represents an arylene group;31, R32, R33, R34Represents a hydrogen atom or a substituent;35, R36Represents a hydrogen atom or a substituent;35, R36At least one of them represents a halogen atom. ]
Figure 2004253298
[Wherein, P represents a phosphorus atom;11, R12, RThirteen, R14And RFifteenRepresents a monovalent substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, P represents a phosphorus atom;21, R22And R23Represents a monovalent substituent, and X represents a chalcogen atom. ]
Figure 2004253298
[Wherein, P represents a phosphorus atom;31Represents a monovalent substituent, and X31, X32, X33, X34, X35, X36, X37And X38Is a nitrogen atom or C—R, respectively.32Is represented. X31, X32, X33, X34, X35, X36, X37And X38Is a CR32When represented by, each may be the same or different. R32Represents a monovalent substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, P represents a phosphorus atom;41, R42, R43, R44, R45, R46, R47, R48And R49Represents a monovalent substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, P represents a phosphorus atom;51, R52And R53Represents a monovalent substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, P represents a phosphorus atom;61Represents a monovalent substituent, and X61, X62, X63And X64Is a nitrogen atom or C—R, respectively.62Is represented. X61, X62, X63And X64Is a CR62And each may be the same or different. R62Represents a monovalent substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, P represents a phosphorus atom;71, R72, R73, R74And R75Represents a monovalent substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R1~ R4Each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom;1Represents a divalent aromatic hydrocarbon group;2Represents an aryl group represented by the following general formula (B1-2). ]
Figure 2004253298
[Wherein, R9Represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom;5~ R9Each independently represents a hydrogen atom or a substituent;5~ R9And adjacent ones may combine to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R26~ R29Each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom;3Represents a divalent aromatic hydrocarbon group;4Represents an aryl group represented by the following formula (B1-7). ]
Figure 2004253298
[Wherein, R34Represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom;30~ R33Each independently represents a hydrogen atom or a substituent;30~ R34And adjacent ones may combine to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R82~ R85Each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group or a halogen atom;1Represents an aryl group represented by the following general formula (B1-12). ]
Figure 2004253298
[Wherein, R86Represents an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom;87~ R89Each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group or a halogen atom. Ar8Represents an aromatic hydrocarbon group. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R90~ R93Each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group or a halogen atom;2Represents an aryl group represented by the following general formula (B1-14). ]
Figure 2004253298
[Wherein, R94Represents an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom;95~ R97Each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group or a halogen atom. Ar9Represents an aromatic hydrocarbon group. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z represents an n-valent linking group or a mere bond, Ar represents a divalent arylene group,1~ R8Each represents a hydrogen atom or a substituent. n represents an integer of 2 or more and 6 or less. R1~ R8Among them, adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z1Is
Figure 2004253298
And n represents 2 to 6 substituents. Ra~ ReAt least two of the
Figure 2004253298
And a plurality of the substituents may be the same or different. Ra~ ReOf the substituents, those which are not the substituents each represent a hydrogen atom or an arbitrary substituent, and adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring. Ar represents a divalent arylene group;1~ R8Each represents a hydrogen atom or a substituent. R1~ R8Among them, adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z2Is
Figure 2004253298
And n represents 2 to 6 substituents. Ra~ RfAt least two of
Figure 2004253298
And a plurality of the substituents may be the same or different. Ra~ RfOf the substituents, those which are not the substituents each represent a hydrogen atom or an arbitrary substituent, and adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring. Ar represents a divalent arylene group;1~ R8Each represents a hydrogen atom or a substituent. R1~ R8Among them, adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z3Is
Figure 2004253298
And n represents 2 to 6 substituents. Ra~ RfAt least two of
Figure 2004253298
And a plurality of the substituents may be the same or different. Ra~ RfOf the substituents, those which are not the substituents each represent a hydrogen atom or an arbitrary substituent, and adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring. Ar represents a divalent arylene group;1~ R8Each represents a hydrogen atom or a substituent. R1~ R8Among them, adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z4Is
Figure 2004253298
And n represents 2 or 3. Ra~ RcAt least two of
Figure 2004253298
And a plurality of the substituents may be the same or different. Ra~ RcAmong them, those which are not the substituent each represent a hydrogen atom or an arbitrary substituent. Ar represents a divalent arylene group;1~ R8Each represents a hydrogen atom or a substituent. R1~ R8Among them, adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z5Is
Figure 2004253298
And n represents 2 or 3. Ra~ RcAt least two of
Figure 2004253298
And a plurality of the substituents may be the same or different. Ra~ RcAmong them, those which are not the substituent each represent a hydrogen atom or an arbitrary substituent. Ar represents a divalent arylene group;1~ R8Each represents a hydrogen atom or a substituent. R1~ R8Among them, adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z6Is
Figure 2004253298
And n represents 2 or 3. Ra~ RdAt least two of
Figure 2004253298
And a plurality of the substituents may be the same or different. Ra~ RdOf the substituents, those which are not the substituents each represent a hydrogen atom or an arbitrary substituent, and adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring. Ar represents a divalent arylene group;1~ R8Each represents a hydrogen atom or a substituent. R1~ R8Among them, adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Ar1Represents an m-valent arylene group;1~ R8Each represents a hydrogen atom or a substituent. n represents an integer of 2 or more and 6 or less. R1~ R8Among them, adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
Wherein C represents a carbon atom;1And Y2Represents a divalent group necessary for independently forming a 4- to 8-membered ring together with two carbon atoms;1And Z2Represents an atom group necessary for independently forming a 5- to 8-membered ring together with carbon atoms. Note that Z1-Membered ring to 8-membered ring formed of2Each of the 5-membered ring and the 8-membered ring formed by and a carbon atom has at least one aromatic ring as a condensed ring. ]
Figure 2004253298
Wherein C represents a carbon atom;1And Y2Represents an atom group or a mere bond necessary for independently forming a 4- to 8-membered ring together with two carbon atoms;3And Y4Is the Y1, Y2Is synonymous with Z1And Z2Each independently represents a group of atoms necessary to form a 5- to 8-membered ring together with carbon atoms. Note that Z1-Membered ring to 8-membered ring formed of2Each of the 5-membered ring and the 8-membered ring formed by and a carbon atom has at least one aromatic ring as a condensed ring. ]
Figure 2004253298
(Where R1And R2Each independently represents a substituent, Ar represents a divalent arylene group, n represents an integer of 0 to 8, p represents an integer of 1 to 4, and q represents an integer of 1 to 4. When p represents an integer of 2 or more, a plurality of R1May be the same or different, and when q represents an integer of 2 or more, a plurality of R2May be the same or different. p is 2 or more and a plurality of R1Are adjacent to each other, they may be fused to each other to form a ring, and when q is 2 or more,2Are adjacent to each other, they may be fused with each other to form a ring;1And R2And may form a ring. R3~ R6Represents a hydrogen atom or a substituent;3And R5And / or R4And R6And may form a ring. Where R3Or R4At least one represents a substituent. Ar1And Ar2Each independently represents an aryl group. )
Figure 2004253298
[Wherein, R11, R12, RThirteenAnd R14Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and at least one represents a substituent bonded via a carbon atom, an oxygen atom, a sulfur atom or a silicon atom. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Ar21, Ar22And Ar23Represents an aromatic group;21, R22And R23Represents a monovalent substituent. 1, m and n each represent an integer of 0 to 4. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R31Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, n3 represents 0 to 2, and Z3 represents an atom group necessary for forming a 5-membered ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Ar1, Ar2And Ar3Represents a 6-membered aromatic group, and Ar11, Ar12And ArThirteenRepresents a 6-membered aromatic group or a 5-membered monocyclic aromatic group. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Ar21, Ar22And Ar23Represents a 6-membered aromatic group or a 5-membered monocyclic aromatic group;1, R2And R3Represents a monovalent substituent. 1, m and n each represent an integer of 1 to 4. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R1~ R11Represents a hydrogen atom or a substituent. Where R1~ R3Has a structure represented by the following general formula (B7-2), and R1~ R3Do not combine with each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z1, Z2Is an atom group required to form an aromatic ring, R21~ R24Represents a hydrogen atom or a substituent, and n represents 0 or 1. When n is 0, R represents23Or R24At least one represents a substituent, and when n is 1, R21~ R24At least two represent a substituent. ]
Figure 2004253298
(Where R1~ RThirteenRepresents a hydrogen atom or a monovalent substituent, of which R1~ R8Has a structure represented by the following general formula (B8-1-1). )
Figure 2004253298
[Wherein, Z1, Z2Is an atom group required to form an aromatic ring, R21~ R24Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, n represents 0 or 1, and when n is 0, R23And R24At least one represents a monovalent substituent, and when n is 1, R21~ R24At least one represents a monovalent substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R1~ R8Represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an amino group, an alkylamino group, an arylamino group, a heterocyclic group, or a silyl group;9Represents an alkyl group. ]
Figure 2004253298
(Where R1~ R3Each independently represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, or a halogen atom, n represents an integer of 0 to 5, m represents an integer of 0 to 5, p represents an integer of 0 to 5, Ar represents a condensed aromatic group.
n is plural and plural R1Are adjacent to each other, they may be fused to each other to form a ring, m is plural and plural R2Are adjacent to each other, they may be fused to each other to form a ring, wherein p is plural and plural R3Are adjacent to each other, they may be fused to each other to form a ring. )
Figure 2004253298
[Wherein, R and R ′ each independently represent a substituent, n represents an integer of 0 to 4, m represents an integer of 0 to 4, L1 and L2 each independently represent a divalent linking group. Represent. When n represents an integer of 2 or more, a plurality of Rs may be fused to each other to form a ring, and when m represents an integer of 2 or more, a plurality of R's may be fused to each other to form a ring. Is also good. ]
Figure 2004253298
[Medium, R1~ R8Represents a hydrogen atom or a substituent;9~ R16Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[In the formula, Ra, Rb, Rc and Rd represent a hydrogen atom or a substituent, and at least one of them represents an aryl group, an amino group, an alkenyl group or an alkynyl group. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R1, R2, R3, R4Represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, a heterocyclic group or a cyano group;1, R2, R3, R4At least one substituent represents an aryl group or a heterocyclic group. ]
Figure 2004253298
[Where X1, X2Represents an aryl group or a heterocyclic group;5, R6Represents an aryl group, a heterocyclic group, or a residue of an alicyclic hydrocarbon;5, R6Either one represents an alicyclic hydrocarbon residue. R5, R6May form an alicyclic ring. ]
Figure 2004253298
[Where X3, X4Represents an aryl group or a heterocyclic group;7, R8Represents an aryl group, a heterocyclic group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, or a halogen atom;7, R8Represents an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, or a halogen atom. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R9, R10, R11, R12Represents a hydrogen atom or a substituent;9, R10, R11, R12At least one substituent is represented by the following general formula (2-2). ]
General formula (2-2)
* -A20-A21-R20
[Where A20, A21Represents a monocyclic aromatic ring or a heterocyclic ring;20Represents a hydrogen atom or a substituent, and * represents a binding site. ]
Figure 2004253298
[Where A22, A23, A24, A25Represents a monocyclic aromatic ring or a heterocyclic ring;21, R22, R23, R24Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Where A31Represents an aromatic ring or a heterocyclic ring;31, R32, R33, R34, R35, R36Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Where A41, A42Represents an aromatic ring or a heterocyclic ring;41, R42, R43, R44, R45, R46, R47, R48Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Where A51, A52, A53, A54Represents a monocyclic aromatic ring or a heterocyclic ring;51, R52, R53, R54, R55, R56Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Where A61Represents an aromatic group or a heterocyclic group;61, R62, R63Represents a hydrogen atom or a substituent. n represents an integer of 3 to 6. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R71, R72, R73, R74, R75, R76Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z1, Z2Is a group of atoms forming a condensed ring with a 5-membered ring;5, X6Is -S-, -O-, -NR85Represents-. R81, R82, R83, R84, R85Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z3Is a group of atoms forming a condensed ring with a 5-membered ring;7Is -S-, -O-, -NR92Represents-. R86, R87, R88, R89, R90, R91, R92Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R11, R12, RThirteen, R14, X1And Y1Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent;1Is CRFifteenR16, O, S, SiR17R18Represents RFifteen, R16, R17And R18Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R41, R42, R43And R44Is a monovalent substituent, and at least one represents an aromatic group.
Figure 2004253298
[Wherein, R51, R52, X5And Y5Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. Z51And Z52Is a nitrogen atom or CR53And R53Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R61, R62, R63, R64, R65, R66, R67, R68, X6And Y6Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R71, R72, R73, R74, X7And Y7Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent;7Is CR75R76, NR77, O, S, SiR78R79Represents R75, R76, R77, R78And R79Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. ]
Figure 2004253298
[In the general formula (C3-1), Ar11Or Ar16Represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. ]
Figure 2004253298
[In the general formula (C3-2), Ar21Or Ar28Represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. ]
Figure 2004253298
[In the general formula (C3-3), Ar31Or Ar40Represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. ]
Figure 2004253298
[In the general formula (C3-4), Ar41Or Ar52Represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Ar1And Ar2Each independently represents a divalent aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group;1~ R12Each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom. ]
Figure 2004253298
[In the general formula (C5-1), S1And S2Represents a styryl group;1And L2Represents a divalent linking group, i and j represent an integer of 0 to 6, and k and m represent 0 and 1. ]
Figure 2004253298
[In the general formula (C5-2), Ar1~ Ar3Represents a substituted or unsubstituted divalent arylene group, and q represents an integer of 0 to 6. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R1And R2Represents a substituent, Ar represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, and n represents an integer of 0 to 3. ]
Figure 2004253298
[Wherein one or more R6, R7And R8Represents a substituent selected from an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a halogen, an alkoxy group, an aryloxy group and a heterocyclic group, and n4, n5 and n6 each represent an integer of 0 to 7. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R11~ R16And X1~ X9Represents a hydrogen atom or a substituent, which may be different or the same. Where R11~ R16Of each three-dimensional parameter EsR11~ EsR16The sum of the values is EsR11+ EsR12+ EsR13+ EsR14+ EsR15+ EsR16Satisfies ≦ −2.0. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R101~ R128Each represents a hydrogen atom or a substituent;101~ R104At least one represents a substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R201~ R206Represents a hydrogen atom or a substituent, respectively. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z1, Z2Represents an atom group necessary for forming a ring,1, Ra2Is a hydrogen atom or a substituent, and n1 is an integer of 1 or more. Where Z1, Z2Is a substituted or unsubstituted 7- to 9-membered non-conjugated ring or a conjugated 8-membered ring having two or more heteroatoms. Z1, Z2Has a substituent, the σp of the substituent is from -0.90 to 0.50. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z3, Z4Represents an atom group necessary for forming a ring,3, Ra4Is a hydrogen atom or a substituent, and n2 is an integer of 1 or more. Where Z3, Z4Is a substituted or unsubstituted 7- to 9-membered non-conjugated ring. Z3, Z4Has a substituent, the σp of the substituent is from -0.90 to 0.50. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Z5, Z6Represents an atom group necessary for forming a ring,5, Ra6, Ra7Is a hydrogen atom or a substituent, and n3 is an integer of 0 or more. Where Z5, Z6Is a substituted or unsubstituted 7- to 9-membered non-conjugated ring, or Z5Is a conjugated 8-membered ring having two or more heteroatoms. Z5, Z6Has a substituent, the σp of the substituent is from -0.90 to 0.50. ]
Figure 2004253298
[In the formula, A is a substituted or unsubstituted 7- to 9-membered non-conjugated ring or a conjugated 8-membered ring having two or more heteroatoms. Rb1, Rb2, Rb3, Rb4, Rb5, Rb6Is a hydrogen atom or a substituent. When A has a substituent, σp of the substituent is −0.90 or more and 0.50 or less. ]
Figure 2004253298
[Wherein B represents a boron atom;11, R12And RThirteenRepresents a monovalent substituent. Where R11, R12And RThirteenAt least one represents an aromatic group. ]
Figure 2004253298
[Wherein, B represents a boron atom;21And Ar22Represents an aromatic group, A represents a divalent to divalent group, and n represents an integer of 2 to 15. ]
Figure 2004253298
[Wherein, B represents a boron atom;31Represents a monocyclic aromatic group;31, R32, R33And R34Represents a monovalent substituent. n represents an integer of 1 to 5. ]
Figure 2004253298
[Wherein, B represents a boron atom;41, Ar42, Ar43And Ar44Represents an aromatic group;45Represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. n2 represents an integer of 2 to 5, and m2 represents an integer of 0 to 4. ]
Figure 2004253298
Wherein B represents a boron atom, C represents a carbon atom,51, A52, A53, A54, A55And A56Represents a carbon atom or a nitrogen atom;51, Z52And Z53Represents an atom group necessary for forming an aromatic ring;51, R52, R53, R54, R55And R56Each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent;51~ R56At least four of them represent a substituent. R57, R58And R59Each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and l3, n3 and m3 each independently represent an integer of 0 to 7. ]
Figure 2004253298
[Wherein, Ar61, Ar62, Ar63And Ar64Each independently represents a substituted or unsubstituted aromatic group;61Represents an aromatic group, and n4 represents an integer of 1 to 5. ]
General formula (C9-1)
R4-n-Si- [LA]n
[Wherein, R represents hydrogen or a monovalent substituent, L represents a divalent linking group, A represents a carbazole derivative residue having a substituent other than a phenyl group in the active site of the carbazole ring, n Represents 3 or 4. A plurality of L and A may be the same or different. ]
General formula (C10-1)
X1-(A1)n
[Where A1Is represented by the following general formula (C10-2), and may be the same or different. X1Is a non-aromatic cyclic linking group. n represents an integer of 1 to 4. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R1, R2Each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and na and nb each represent an integer of 0 to 4. ]
Figure 2004253298
Wherein A represents an optionally substituted aromatic ring residue;1~ R8Represents a hydrogen atom or a substituent. R1~ R8Are not simultaneously hydrogen atoms, and at least one has a substituent. n represents a natural number, and when n is 2 or more, a plurality of carbazole derivative residues may be the same or different. ]
General formula (C12-1)
R4-n-Si- [LA]n
[Wherein, R represents a hydrogen atom or a substituent, L represents a mere bond or a phenylene group having no substituent, A represents a carbazole residue, and the bonding site with L is located at the N-position of the carbazole skeleton. Is an alkyl group which may have a substituent at each of at least one or more substitution sites of the carbazole residue (however, when the carbazole ring is substituted at the 2- and 7-positions, a t-butyl group is used. None), an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkylamino group, an arylamino group or a heterocyclic group, or a substituted phenyl group or an amino group. Further, when the bond to L is other than the N-position of the carbazole skeleton, a branched alkyl group, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkyl An amino group, an arylamino group or a heterocyclic group or a substituted phenyl group or an amino group is substituted. n represents an integer of 3 or 4. Note that a plurality of A may be the same or different. ]
Figure 2004253298
[Where X11, X12, XThirteen, X14Represents C-Ra or N;11, X12, XThirteen, X14At least one represents N. Ra represents a hydrogen atom or a substituent;11, R12Represents a substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R21, R22Represents a substituent. R23, R24Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R31, R32Represents a substituent. X31, X32Represents C-Rb or N;31Or X32At least one represents N. Z1Represents an atom group necessary for forming a ring. Rb represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R41, R42Represents a substituent. R43, R44, R45, R46Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
General formula (D1-5)
Ar- (A)n1
[Wherein, Ar represents an aromatic ring, A represents a non-conjugated heterocyclic ring, and n1 represents an integer of 2 to 6. ]
Figure 2004253298
[In the formula, B represents a non-conjugated heterocyclic ring, and n2 represents an integer of 2 to 6. ]
Figure 2004253298
[Where X11~ X14Represents a C-Ra or nitrogen atom, respectively. Ra represents a hydrogen atom or a substituent. Z1Represents an atomic group necessary for forming a non-conjugated 7-membered ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R11~ R14Represents a hydrogen atom or a substituent. Z2Represents an atomic group necessary for forming a non-conjugated 7-membered ring. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R21, R22Represents a substituent having? P of -0.5 or more and 0.0 or less, respectively. Z3Represents an atomic group necessary for forming a non-conjugated 7-membered ring. ]
Figure 2004253298
[Where X21~ X24Represents C-Rb or a nitrogen atom, respectively. Rb, R31~ R34Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R41~ R48Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R51, R52Represents a substituent having? P of -0.5 or more and 0.0 or less, respectively. R53~ R56Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
General formula (D3-1)
A1-(B0) -A2
[Where A1And A2Is a group selected from the partial structures represented by the following general formulas (A) to (G), and may be the same or different. B0Is a divalent linking group having at least 7 carbon atoms. ]
Figure 2004253298
[Wherein, in the general formula (A), B1And B2Is one of B0And the others are monovalent substituents. n1 is an integer of 0 to 4.
In the formula, in the general formula (B), B3And B4Is one of B0And the others are monovalent substituents. n2 is an integer of 0 to 3.
Wherein, in the general formula (C), B5And B6Is one of B0And the others are monovalent substituents. n3 is an integer of 0 to 3.
Wherein, in the general formula (D), B7And B8Is one of B0And the others are monovalent substituents. n4 is an integer of 0 to 2.
Wherein, in the general formula (E), B9And B10Is one of B0And the others are monovalent substituents. n5 is an integer of 0 to 2.
Wherein, in the general formula (F), B11And B12Is one of B0And one is a monovalent substituent.
Wherein, in general formula (G), BThirteenAnd B14Is one of B0And one is a monovalent substituent. In the general formulas (A) to (E), the monovalent substituents do not condense with each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Where X11Represents a divalent group having at least 13 carbon atoms. R11, R12, RThirteen, R14, RFifteen, R16, R17Or R18Represents a hydrogen atom or a substituent. Where R11, R12, RThirteen, R14, RFifteen, R16, R17Or R18Are not fused to each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Where X12Represents a divalent group having at least 13 carbon atoms. R21, R22, R23, R24, R25Or R26Represents a hydrogen atom or a substituent. Where R21, R22, R23, R24, R25Or R26Are not fused to each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Where XThirteenRepresents a divalent linking group. R31, R32, R33, R34, R35Or R36Represents a hydrogen atom or a substituent. Where R31, R32, R33, R34, R35Or R36Are not fused to each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Where X14Represents a divalent group. R41, R42, R43Or R44Represents a hydrogen atom or a substituent. Where R41, R42, R43Or R44Are not fused to each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Where XFifteenRepresents a divalent group. R51, R52, R53Or R54Represents a hydrogen atom or a substituent. Where R51, R52, R53Or R54Are not fused to each other to form a ring. ]
Figure 2004253298
[Where X1~ X12Represents a hydrogen atom or a substituent, which may be different or the same;1, X4, X5, X8, X9And X12At least one of them represents a substituent. A1~ A3Represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, which may be different or the same. ]
Figure 2004253298
[Where X27~ X38Represents a hydrogen atom or a substituent, which may be different or the same. Ar6~ Ar11Represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, which may be different or the same. ]
Figure 2004253298
[Where X1Or X8, And R1Or R20Each represents a hydrogen atom or a substituent, and each may be different or the same;1, X2, X5And X6At least one of them represents a substituent. ]
Figure 2004253298
[Where X1Or X8, And R1Or R20Each represents a hydrogen atom or a substituent, and each may be different or the same;1, X2, X5And X6Of each three-dimensional parameter EsX1, EsX2, EsX5And EsX6(EsX1+ EsX2+ EsX5+ EsX6) Is -2.5 or less. ]
Figure 2004253298
[Where M0Represents indium or gallium, and R1~ R12Represents a hydrogen atom or a substituent;1Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R21~ R32Represents a hydrogen atom or a substituent;2Represents a heterocyclic group. ]
Figure 2004253298
[Where M1Represents gallium or indium, and R41~ R52Represents a hydrogen atom or a substituent;3Represents a heterocyclic group. ]
Figure 2004253298
[Where M2, M3Represents aluminum, indium or gallium;1~ Ra24Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
Figure 2004253298
[Where M4, M5Represents indium or gallium, and Rb1~ Rb24Represents a hydrogen atom or a substituent. ]
少なくとも1つの層に、下記一般式(C2−2)または(C2−3)で表される構造単位を有するポリシランを含有し、かつ発光が実質白色であることを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2004253298
〔式中、R21、R22はそれぞれ独立に、アルキル基、芳香族基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、nは3以上の整数を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、R31はアルキル基、芳香族基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、R32、R33はそれぞれ独立にアルキル基、芳香族基を表し、Ar31はアリーレン基を表し、nは3以上の整数を表す。〕
A white light-emitting organic electroluminescence, wherein at least one layer contains a polysilane having a structural unit represented by the following general formula (C2-2) or (C2-3), and light emission is substantially white. element.
Figure 2004253298
[Wherein, R 21 and R 22 each independently represent an alkyl group, an aromatic group, an alkoxy group, or an aryloxy group, and n represents an integer of 3 or more. ]
Figure 2004253298
[Wherein, R 31 represents an alkyl group, an aromatic group, an alkoxy group, or an aryloxy group, R 32 and R 33 each independently represent an alkyl group or an aromatic group, Ar 31 represents an arylene group, and n Represents an integer of 3 or more. ]
少なくとも1つの層に、分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が、0以上0.05以下である蛍光性化合物を含有し、かつ発光が実質白色であることを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。At least one layer contains a fluorescent compound in which the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms in the molecule (N / C) is 0 or more and 0.05 or less, and emits substantially white light. A white light-emitting organic electroluminescent element. 少なくとも1つの層に、蛍光極大波長が415nm以下、分子量が500〜2000、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である蛍光性化合物を含有し、かつ発光が実質白色であることを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。At least one layer has fluorescence having a maximum fluorescence wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of fluorine atoms (F / (H + F)) to the sum of hydrogen atoms and fluorine atoms in the molecule of 0 to 0.9. A white-light-emitting organic electroluminescent device comprising a neutral compound and emitting substantially white light. 前記、一般式(A1−1)〜(A1−6)、一般式(A2−1)〜(A2−7)、一般式(B1−1)、一般式(B1−6)、一般式(B1−11)、一般式(B1−13)、一般式(B2−1)〜(B2−8)、一般式(B3−1)〜(B3−2)、一般式(B4−1)、一般式(B5−1)〜(B5−3)、一般式(B6−1)〜(B6−2)、一般式(B7−1)、一般式(B8−1)、一般式(B9−1)、一般式(B10−1)、一般式(B11−1)〜(B11−3)、一般式(C1−1−1)、(C1−1−2)、(C1−1−3)、一般式(C1−2−1)、(C1−2−3)、一般式(C1−3)〜(C1−7)、一般式(C1−8−1)、(C1−8−2)、一般式(C2−1)、一般式(C2−4)〜(C2−7)、一般式(C3−1)〜(C3−4)、一般式(C4−1)、一般式(C5−1)〜(C5−2)、一般式(C6−I)〜(C6−V)、一般式(C7−1)〜(C7−4)、一般式(C8−1)〜(C8−6)、一般式(C9−1)、一般式(C10−1)、一般式(C11−1)、一般式(C12−1)、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)、一般式(D3−1)〜(D3−6)、一般式(E1−1)、一般式(E1−5)、一般式(E2−1)及び(E2−5)でそれぞれ表されるる化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を、少なくとも発光層、正孔輸送層、電子輸送層のいずれか1層に含有することを特徴とする請求項1に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。The general formulas (A1-1) to (A1-6), the general formulas (A2-1) to (A2-7), the general formula (B1-1), the general formula (B1-6), and the general formula (B1) -11), General formula (B1-13), General formulas (B2-1) to (B2-8), General formulas (B3-1) to (B3-2), General formula (B4-1), General formula (B5-1) to (B5-3), general formulas (B6-1) to (B6-2), general formula (B7-1), general formula (B8-1), general formula (B9-1), General formula (B10-1), General formulas (B11-1) to (B11-3), General formulas (C1-1-1), (C1-1-2), (C1-1-3), General formulas (C1-2-1), (C1-2-3), general formulas (C1-3) to (C1-7), general formulas (C1-8-1), (C1-8-2), general formulas (C2-1), general formulas (C2-4) to (C2-7), General formulas (C3-1) to (C3-4), General formula (C4-1), General formulas (C5-1) to (C5-2), General formulas (C6-I) to (C6-V), General formulas (C7-1) to (C7-4), General formulas (C8-1) to (C8-6), General formula (C9-1), General formula (C10-1), General formula (C11-1) ), General formulas (C12-1), general formulas (D1-1) to (D1-6), general formulas (D2-1) to (D2-6), and general formulas (D3-1) to (D3-6). ), At least one compound selected from the compounds represented by general formulas (E1-1), (E1-5), (E2-1) and (E2-5) at least in a light-emitting layer The white light-emitting organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the white light-emitting organic electroluminescent device is contained in any one of a hole transport layer and an electron transport layer. 前記、一般式(A1−1)〜(A1−6)、一般式(A2−1)〜(A2−7)、一般式(B1−1)、一般式(B1−6)、一般式(B1−11)、一般式(B1−13)、一般式(B2−1)〜(B2−8)、一般式(B3−1)、(B3−2)、一般式(B4−1)、一般式(B5−1)〜(B5−3)、一般式(B6−1)、(B6−2)、一般式(B7−1)、一般式(B8−1)、一般式(B9−1)、一般式(B10−1)、一般式(B11−1)〜(B11−3)、一般式(C1−1−1)、(C1−1−2)、(C1−1−3)、一般式(C1−2−1)、(C1−2−3)、一般式(C1−3)〜(C1−7)、一般式(C1−8−1)、(C1−8−2)、一般式(C2−1)、一般式(C2−4)〜(C2−7)、一般式(C3−1)〜(C3−4)、一般式(C4−1)、一般式(C5−1)、(C5−2)、一般式(C6−I)〜(C6−V)、一般式(C7−1)〜(C7−4)、一般式(C8−1)〜(C8−6)、一般式(C9−1)、一般式(C10−1)、一般式(C11−1)、一般式(C12−1)、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)および一般式(D3−1)〜(D3−6)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を、少なくとも発光層、電子輸送層のいずれか1層に含有することを特徴とする請求項1または5に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。The general formulas (A1-1) to (A1-6), the general formulas (A2-1) to (A2-7), the general formula (B1-1), the general formula (B1-6), and the general formula (B1) -11), General formula (B1-13), General formulas (B2-1) to (B2-8), General formulas (B3-1), (B3-2), General formula (B4-1), General formula (B5-1) to (B5-3), general formulas (B6-1), (B6-2), general formula (B7-1), general formula (B8-1), general formula (B9-1), General formula (B10-1), General formulas (B11-1) to (B11-3), General formulas (C1-1-1), (C1-1-2), (C1-1-3), General formulas (C1-2-1), (C1-2-3), general formulas (C1-3) to (C1-7), general formulas (C1-8-1), (C1-8-2), general formulas (C2-1), general formulas (C2-4) to (C2-7), General formulas (C3-1) to (C3-4), General formula (C4-1), General formulas (C5-1), (C5-2), General formulas (C6-I) to (C6-V), General formulas (C7-1) to (C7-4), General formulas (C8-1) to (C8-6), General formula (C9-1), General formula (C10-1), General formula (C11-1) ), General formulas (C12-1), general formulas (D1-1) to (D1-6), general formulas (D2-1) to (D2-6), and general formulas (D3-1) to (D3-6). The white light-emitting organic electroluminescence according to claim 1 or 5, wherein at least one compound selected from the compounds represented by the formula (1) is contained in at least one of the light-emitting layer and the electron transport layer. element. 前記、一般式(A1−1)〜(A1−6)、一般式(A2−1)〜(A2−7)、一般式(B1−1)、一般式(B1−6)、一般式(B1−11)、一般式(B1−13)、一般式(B2−1)〜(B2−8)、一般式(B3−1)、(B3−2)、一般式(B4−1)、一般式(B5−1)〜(B5−3)、一般式(B6−1)、(B6−2)、一般式(B7−1)、一般式(B8−1)、一般式(B9−1)、一般式(B10−1)、一般式(B11−1)〜(B11−3)、一般式(C1−1−1)、(C1−1−2)、(C1−1−3)、一般式(C1−2−1)、一般式(C1−2−3)、一般式(C1−3)〜(C1−7)、一般式(C1−8−1)、(C1−8−2)、一般式(C2−1)、一般式(C2−4)〜(C2−7)、一般式(C3−1)〜(C3−4)、一般式(C4−1)、一般式(C5−1)、(C5−2)、一般式(C6−I)〜(C6−V)、一般式(C7−1)〜(C7−4)、一般式(C8−1)〜(C8−6)、一般式(C9−1)、一般式(C10−1)、一般式(C11−1)、一般式(C12−1)、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)、一般式(D3−1)〜(D3−6)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を、少なくとも発光層に含有することを特徴とする請求項1、5または6に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。The general formulas (A1-1) to (A1-6), the general formulas (A2-1) to (A2-7), the general formula (B1-1), the general formula (B1-6), and the general formula (B1) -11), General formula (B1-13), General formulas (B2-1) to (B2-8), General formulas (B3-1), (B3-2), General formula (B4-1), General formula (B5-1) to (B5-3), general formulas (B6-1), (B6-2), general formula (B7-1), general formula (B8-1), general formula (B9-1), General formula (B10-1), General formulas (B11-1) to (B11-3), General formulas (C1-1-1), (C1-1-2), (C1-1-3), General formulas (C1-2-1), general formula (C1-2-3), general formulas (C1-3) to (C1-7), general formulas (C1-8-1), (C1-8-2), Formulas (C2-1), (C2-4) to (C2- ), General formulas (C3-1) to (C3-4), General formula (C4-1), General formulas (C5-1), (C5-2), General formulas (C6-I) to (C6-V) ), General formulas (C7-1) to (C7-4), general formulas (C8-1) to (C8-6), general formula (C9-1), general formula (C10-1), general formula (C11) -1), general formulas (C12-1), general formulas (D1-1) to (D1-6), general formulas (D2-1) to (D2-6), and general formulas (D3-1) to (D3) The white light-emitting organic electroluminescent device according to claim 1, 5 or 6, wherein at least one compound selected from the compounds represented by -6) is contained in at least the light-emitting layer. 前記一般式(C2−2)、(C2−3)で表される構造単位を有するポリシラン、前記分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が、0以上0.05以下である蛍光性化合物、または、蛍光極大波長が415nm以下、分子量が500〜2000、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である蛍光性化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を、少なくとも発光層、正孔輸送層、電子輸送層のいずれか1層に含有することを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。A polysilane having a structural unit represented by the general formula (C2-2) or (C2-3), wherein the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) in the molecule is 0 or more and 0.05 or less; Or a fluorescent compound having a maximum fluorescence wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of fluorine atoms to the sum of hydrogen atoms and fluorine atoms (F / (H + F)) in the molecule of 0 to 0.9. A white light-emitting organic electroluminescent device comprising at least one compound selected from a certain fluorescent compound in at least one of a light-emitting layer, a hole transport layer, and an electron transport layer. 前記一般式(C2−2)または(C2−3)で表される構造単位を有するポリシラン、前記分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が、0以上0.05以下である蛍光性化合物、または、蛍光極大波長が415nm以下、分子量が500〜2000、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である蛍光性化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を、発光層、電子輸送層のいずれか1層に含有することを特徴とする請求項8に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。A polysilane having a structural unit represented by the general formula (C2-2) or (C2-3), wherein the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) in the molecule is 0 or more and 0.05 or less; Or a fluorescent compound having a maximum fluorescence wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of fluorine atoms to the sum of hydrogen atoms and fluorine atoms (F / (H + F)) in the molecule of 0 to 0.9. The white light-emitting organic electroluminescent device according to claim 8, wherein at least one compound selected from a certain fluorescent compound is contained in any one of a light-emitting layer and an electron transport layer. 前記一般式(C2−2)または(C2−3)で表される構造単位を有するポリシラン、前記分子中の窒素原子数と炭素原子数の比(N/C)が、0以上0.05以下である蛍光性化合物、または、蛍光極大波長が415nm以下、分子量が500〜2000、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比(F/(H+F))が0〜0.9である蛍光性化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を、発光層に含有することを特徴とする請求項8に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。A polysilane having a structural unit represented by the general formula (C2-2) or (C2-3), wherein the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of carbon atoms (N / C) in the molecule is 0 or more and 0.05 or less; Or a fluorescent compound having a maximum fluorescence wavelength of 415 nm or less, a molecular weight of 500 to 2,000, and a ratio of fluorine atoms to the sum of hydrogen atoms and fluorine atoms (F / (H + F)) in the molecule of 0 to 0.9. The white light-emitting organic electroluminescence device according to claim 8, wherein the light-emitting layer contains at least one compound selected from a certain fluorescent compound. 前記、一般式(E1−1)、一般式(E1−5)、一般式(E2−1)および一般式(E2−5)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種を正孔輸送層に含有することを特徴とする請求項1に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。At least one selected from the compounds represented by the general formulas (E1-1), (E1-5), (E2-1), and (E2-5) is used as the hole transport layer. The white light-emitting organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the organic electroluminescent device comprises: 前記、一般式(D1−1)〜(D1−6)、一般式(D2−1)〜(D2−6)、一般式(D3−1)〜(D3−6)および一般式(F1−1)〜(F1−5)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種を正孔阻止層に含有することを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。The general formulas (D1-1) to (D1-6), the general formulas (D2-1) to (D2-6), the general formulas (D3-1) to (D3-6), and the general formulas (F1-1) A) a white light-emitting organic electroluminescent device, wherein the hole-blocking layer contains at least one selected from compounds represented by formulas (1) to (F1-5). 下記一般式一般式(G1−1)〜(G1−5)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種を燐光性ドーパントとして発光層に含有することを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2004253298
〔式中、Cは炭素原子、Nは窒素原子を表し、Z11は炭素原子および窒素原子とともに芳香族環を形成するのに必要な原子群を表し、Z12は炭素原子とともに非芳香族環を形成するのに必要な原子群を表し、Mは金属を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Cは炭素原子、Nは窒素原子を表し、Z21およびZ22は、それぞれ炭素原子および窒素原子とともに芳香環を形成するのに必要な原子群を表し、Mは金属を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Cは炭素原子、Nは窒素原子を表し、Z31は炭素原子および窒素原子とともに芳香族環を形成するのに必要な原子群を表し、Z32は炭素原子とともに5員芳香族環を形成するのに必要な炭素原子、窒素原子または酸素原子により構成される原子群を表し、Mは金属を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Cは炭素原子、Nは窒素原子を表し、Z41は炭素原子および窒素原子とともに環を形成するのに必要な原子群を表し、Z42は炭素原子とともに環を形成するのに必要な原子群を表し、Mは金属を表す。〕
Figure 2004253298
〔式中、Cは炭素原子、Nは窒素原子を表し、Z51は炭素原子および窒素原子とともに芳香族環を形成するのに必要な原子群を表し、Z52は炭素原子とともにアズレン環を形成する原子群を表し、Mは金属を表す。〕
A white light-emitting organic electroluminescent device comprising a light-emitting layer containing at least one compound selected from compounds represented by the following general formulas (G1-1) to (G1-5) as a phosphorescent dopant.
Figure 2004253298
[Wherein, C represents a carbon atom, N represents a nitrogen atom, Z 11 represents a group of atoms necessary for forming an aromatic ring together with the carbon atom and the nitrogen atom, and Z 12 represents a non-aromatic ring together with the carbon atom. And M represents a metal. ]
Figure 2004253298
[Wherein, C represents a carbon atom, N represents a nitrogen atom, Z 21 and Z 22 each represent a group of atoms necessary for forming an aromatic ring together with the carbon atom and the nitrogen atom, and M represents a metal. ]
Figure 2004253298
[Wherein C represents a carbon atom, N represents a nitrogen atom, Z 31 represents an atomic group necessary for forming an aromatic ring together with the carbon atom and the nitrogen atom, and Z 32 represents a 5-membered aromatic group together with the carbon atom. It represents an atomic group composed of a carbon atom, a nitrogen atom or an oxygen atom necessary for forming a ring, and M represents a metal. ]
Figure 2004253298
[Wherein, C represents a carbon atom, N represents a nitrogen atom, Z 41 represents an atom group necessary for forming a ring together with the carbon atom and the nitrogen atom, and Z 42 represents a group that forms a ring together with the carbon atom. M represents a necessary atom group and M represents a metal. ]
Figure 2004253298
[Wherein, C represents a carbon atom, N represents a nitrogen atom, Z 51 represents an atom group necessary for forming an aromatic ring together with the carbon atom and the nitrogen atom, and Z 52 forms an azulene ring together with the carbon atom. M represents a metal. ]
白色発光が少なくともリン光発光に起因する光成分を含んでいることを特徴とする請求項1〜13に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。The white light-emitting organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the white light emission includes at least a light component caused by phosphorescence light emission. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を具備してなることを特徴とする照明装置。A lighting device comprising the white light-emitting organic electroluminescent element according to claim 1. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を具備してなることを特徴とする表示装置。A display device comprising the white light-emitting organic electroluminescent element according to claim 1. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子と表示手段を具備してなることを特徴とする表示装置。A display device, comprising: the white light-emitting organic electroluminescent element according to claim 1; and display means. 表示手段が液晶表示素子であることを特徴とする請求項17に記載の表示装置。The display device according to claim 17, wherein the display means is a liquid crystal display element. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を具備してなることを特徴とする電気器具。An electric appliance comprising the white light-emitting organic electroluminescent element according to claim 1.
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