JP2013185099A - Organic light-emitting element and light-emitting material and compound using therefor - Google Patents

Organic light-emitting element and light-emitting material and compound using therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2013185099A
JP2013185099A JP2012052090A JP2012052090A JP2013185099A JP 2013185099 A JP2013185099 A JP 2013185099A JP 2012052090 A JP2012052090 A JP 2012052090A JP 2012052090 A JP2012052090 A JP 2012052090A JP 2013185099 A JP2013185099 A JP 2013185099A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
atom
linking
general formula
substituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012052090A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chihaya Adachi
千波矢 安達
Takamaro Yasuda
琢麿 安田
Ryosuke Kondo
良介 近藤
Yuseok Yang
ユソク ヤン
Jun Yun Kim
ジュンヤン キム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyushu University NUC
Original Assignee
Kyushu University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyushu University NUC filed Critical Kyushu University NUC
Priority to JP2012052090A priority Critical patent/JP2013185099A/en
Publication of JP2013185099A publication Critical patent/JP2013185099A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic light-emitting element with a high luminous efficiency.SOLUTION: An organic light-emitting element includes a compound expressed by the general formula in a light-emitting layer. In the formula, Zis a linking group bound through one linking atom selected from the group consisting of Si, Ge, P and S (the linking group has a structure in which the linking atom binds with another atom or atomic group), and R-Reach expresses a hydrogen atom or a substituent.

Description

本発明は、発光効率が高い有機発光素子に関する。また、その有機発光素子に用いる発光材料と化合物にも関する。   The present invention relates to an organic light emitting device having high luminous efficiency. The present invention also relates to a light emitting material and a compound used for the organic light emitting element.

分子中に複数のチオフェン構造を含む鎖状化合物を用いて形成された有機半導体層の中に、高いキャリア移動度を示すものがあることが知られている。例えば、オリゴチオフェン誘導体や、チエノ[3,2−b]チオフェン構造や、2つのチオフェン構造を−S−で架橋して新たなチオフェン構造を形成したジチエノ[3,2−b:2’、3’−d]チオフェン構造を含む鎖状化合物を用いて形成された有機半導体層の中に高いキャリア移動度を示すものがあることが報告されている(特許文献1〜4参照)。   It is known that some organic semiconductor layers formed using a chain compound containing a plurality of thiophene structures in the molecule exhibit high carrier mobility. For example, an oligothiophene derivative, a thieno [3,2-b] thiophene structure, or a dithieno [3,2-b: 2 ′, 3] formed by crosslinking two thiophene structures with —S—. It has been reported that some organic semiconductor layers formed using a chain compound containing a '-d] thiophene structure exhibit high carrier mobility (see Patent Documents 1 to 4).

一方、2つのチオフェン構造を−S−以外で架橋して新たな環状構造を形成した鎖状化合物についてはあまり研究がなされていない。例えば、2つのチオフェン構造をSiにより架橋してSiを含む新たな環状構造を形成した鎖状化合物については、わずかに2,4,4,6−テトラフェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]シロールが検討されている程度である(非特許文献1〜3参照)。また、2つのチオフェン構造をPにより架橋してPを含む新たな環状構造を形成した鎖状化合物については、わずかに2,4,6−トリフェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ホスフィンオキシドが検討されている程度である(非特許文献4および5参照)。さらに、2つのチオフェン構造をGeにより架橋してGeを含む新たな環状構造を形成した鎖状化合物についてはまったく検討例がなく、2つのチオフェン構造を−SO2−により架橋して−SO2−を含む新たな環状構造を形成した鎖状化合物については、わずかに3,5−ジメチル−2,6−ジフェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]チオフェン−4,4−ジオキシドが検討されている程度である(非特許文献6および7参照)。 On the other hand, little research has been conducted on chain compounds in which two thiophene structures are cross-linked other than -S- to form a new cyclic structure. For example, for a chain compound in which two thiophene structures are cross-linked with Si to form a new cyclic structure containing Si, 2,4,4,6-tetraphenyldithieno [3,2-b: 2 ', 3'-d] silole is being studied (see Non-Patent Documents 1 to 3). For a chain compound in which two thiophene structures are cross-linked with P to form a new cyclic structure containing P, only 2,4,6-triphenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] phosphine oxide has been studied (see Non-Patent Documents 4 and 5). Furthermore, there is no completely study example for chain compound forming a new ring structure containing Ge two thiophene structure crosslinked by Ge, two thiophene structure -SO 2 - crosslinked by -SO 2 - As for the chain compound having a new cyclic structure containing, 3,5-dimethyl-2,6-diphenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] thiophene-4,4 -To the extent that dioxides are being investigated (see Non-Patent Documents 6 and 7).

特開2008−7497号公報JP 2008-7497 A 特開2006−89413号公報JP 2006-89413 A 特開2005−76030号公報JP-A-2005-76030 特開2003−73382号公報JP 2003-73382 A

Synth. Met. 2003, 137, 1007Synth. Met. 2003, 137, 1007 J. Indust. Eng. Chem., 2008, 14, 344J. Indust. Eng. Chem., 2008, 14, 344 Organometalics, 2001, 20, 4800Organometalics, 2001, 20, 4800 Organometalics, 2009, 28, 734Organometalics, 2009, 28, 734 Chem. Em. J., 2007, 13, 7487Chem. Em. J., 2007, 13, 7487 JACS, 2011, 133, 17777JACS, 2011, 133, 17777 Chem. Mater., 2001, 13, 4112Chem. Mater., 2001, 13, 4112

このように、2つのチオフェン構造を−S−以外で架橋して新たな環状構造を形成した鎖状化合物については、従来わずかな検討がなされているに過ぎない。また、従来の研究において、これらの鎖状化合物の発光材料としての有用性について言及したものはなく、その発光材料としての有用性は未知である。本発明者らはこのような現状を考慮して、2つのチオフェン構造を−S−以外で架橋して新たな環状構造を形成した鎖状化合物について、その有機発光素子の発光材料としての有用性を評価することを目的として検討を進めた。また、発光材料として有用な化合物の一般式を導きだし、発光効率が高い有機発光素子の構造を一般化することも目的として鋭意検討を進めた。   As described above, the chain compound in which two thiophene structures are cross-linked other than -S- to form a new cyclic structure has been only a little studied conventionally. In addition, there has been no mention of the usefulness of these chain compounds as luminescent materials in conventional research, and their usefulness as luminescent materials is unknown. In consideration of such a current situation, the present inventors have found that a chain compound in which two thiophene structures are cross-linked other than -S- to form a new cyclic structure is useful as a light emitting material for an organic light emitting device. The study was advanced with the aim of evaluating. In addition, a general formula of a compound useful as a light-emitting material has been derived, and studies have been conducted with the aim of generalizing the structure of an organic light-emitting device having high light emission efficiency.

上記の目的を達成するために鋭意検討を進めた結果、本発明者らは、特定の構造を有する化合物が、有機発光素子の発光材料として極めて有用であることを見出した。その結果、本発明者らは、以下の本発明を提供するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a compound having a specific structure is extremely useful as a light emitting material of an organic light emitting device. As a result, the present inventors have provided the following present invention.

[1] 下記一般式(1)で表される化合物からなる発光材料。

Figure 2013185099
[一般式(1)において、Z1は、Si、Ge、PおよびSからなる群より選択される1つの連結原子を介して連結する連結基を表す(ただし、前記連結基は前記連結原子に他の原子か原子団が結合した構造を有する)。R1、R2、R3およびR4は、各々独立に水素原子または置換基を表す。]
[2] R2およびR4が、各々独立に、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、または置換もしくは無置換のアルキニル基であることを特徴とする[1]に記載の発光材料。
[3] R2およびR4が、各々独立に、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基であることを特徴とする[1]に記載の発光材料。
[4] R1およびR3が水素原子であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれか1項に記載の発光材料。
[5] Z1が、以下のいずれかの構造を有する連結基であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれか1項に記載の発光材料。
Figure 2013185099
[上式において、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4およびAr5は、各々独立に置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換の縮環スピロ骨格からなる基を表す。Ar1およびAr2は互いに連結してSi原子とともに環構造を形成していてもよく、Ar3およびAr4は互いに連結してGe原子とともに環構造を形成していてもよい。] [1] A light emitting material comprising a compound represented by the following general formula (1).
Figure 2013185099
[In General Formula (1), Z 1 represents a linking group linked through one linking atom selected from the group consisting of Si, Ge, P and S (provided that the linking group is bonded to the linking atom) It has a structure in which other atoms or atomic groups are bonded). R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. ]
[2] R 2 and R 4 are each independently a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, or substituted or unsubstituted The light-emitting material according to [1], which is an unsubstituted alkynyl group.
[3] The light-emitting material according to [1], wherein R 2 and R 4 are each independently a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
[4] The luminescent material according to any one of [1] to [3], wherein R 1 and R 3 are hydrogen atoms.
[5] The luminescent material according to any one of [1] to [4], wherein Z 1 is a linking group having any one of the following structures.
Figure 2013185099
[In the above formula, Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 and Ar 5 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group or a group consisting of a substituted or unsubstituted fused ring spiro skeleton. Ar 1 and Ar 2 may be connected to each other to form a ring structure with the Si atom, and Ar 3 and Ar 4 may be connected to each other to form a ring structure with the Ge atom. ]

[6] 下記一般式(2)で表される化合物からなる[1]〜[5]のいずれか1項に記載の発光材料。

Figure 2013185099
[一般式(2)において、Zは、Si、Ge、PおよびSからなる群より選択される1つの連結原子を介して連結する連結基を表す。ただし、前記連結基は前記連結原子に他の原子か原子団が結合した構造を有する。R1およびR3は、各々独立に水素原子または炭素数1〜3の置換基を表す。R11、R12、R13、R14、R15、R21、R22、R23、R24およびR25は、各々独立に水素原子または置換基を表す。]
[7] 下記一般式(11)で表される化合物からなる[1]〜[5]のいずれか1項に記載の発光材料。
Figure 2013185099
[一般式(11)において、Z’は、Si、Ge、PおよびSからなる群より選択される1つの連結原子を介して連結する連結基を表す(ただし、前記連結基は前記連結原子に他の原子か原子団が結合した構造を有する)。R1’およびR3’は、各々独立に水素原子または炭素数1〜3の置換基を表す。R11、R12、R13、R14、R15、R21、R22、R23、R24およびR25は、各々独立に水素原子または置換基を表す。ただし、Z’が−Si(C652−または−P(=O)(C65)−であるとき、R1’およびR3’は、各々独立に置換基を表す。また、Z’が−SO2−であるとき、R1’およびR3’はともに水素原子を表す。]
[8] 上記一般式(11)で表される化合物。
[9] [1]〜[7]のいずれか1項に記載の発光材料を含む発光層を基板上に有することを特徴とする有機発光素子。
[10] 有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする[9]に記載の有機発光素子。 [6] The luminescent material according to any one of [1] to [5], comprising a compound represented by the following general formula (2).
Figure 2013185099
[In the general formula (2), Z represents a linking group linked via one linking atom selected from the group consisting of Si, Ge, P and S. However, the linking group has a structure in which another atom or atomic group is bonded to the linking atom. R 1 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent having 1 to 3 carbon atoms. R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 21 , R 22 , R 23 , R 24 and R 25 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. ]
[7] The light emitting material according to any one of [1] to [5], comprising a compound represented by the following general formula (11).
Figure 2013185099
[In the general formula (11), Z ′ represents a linking group linked through one linking atom selected from the group consisting of Si, Ge, P and S (provided that the linking group is bonded to the linking atom) It has a structure in which other atoms or atomic groups are bonded). R 1 ′ and R 3 ′ each independently represent a hydrogen atom or a substituent having 1 to 3 carbon atoms. R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 21 , R 22 , R 23 , R 24 and R 25 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. However, when Z ′ is —Si (C 6 H 5 ) 2 — or —P (═O) (C 6 H 5 ) —, R 1 ′ and R 3 ′ each independently represent a substituent. When Z ′ is —SO 2 —, both R 1 ′ and R 3 ′ represent a hydrogen atom. ]
[8] A compound represented by the general formula (11).
[9] An organic light emitting device comprising a light emitting layer containing the light emitting material according to any one of [1] to [7] on a substrate.
[10] The organic light-emitting device according to [9], which is an organic electroluminescence device.

本発明の化合物や発光材料は、発光効率が高いという特徴を有する。このため、本発明の化合物や発光材料は、有機発光素子の発光材料として極めて有用である。   The compound and luminescent material of the present invention are characterized by high luminous efficiency. For this reason, the compound and light-emitting material of the present invention are extremely useful as a light-emitting material for organic light-emitting devices.

有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the layer structural example of an organic electroluminescent element. 化合物401を用いた有機発光素子の発光スペクトルである。3 is an emission spectrum of an organic light emitting device using Compound 401. 化合物401を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の外部量子効率−電流密度特性を示すグラフである。4 is a graph showing external quantum efficiency-current density characteristics of an organic electroluminescence device using a compound 401. FIG. 化合物401を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の電圧−輝度特性を示すグラフである。4 is a graph showing voltage-luminance characteristics of an organic electroluminescence element using a compound 401.

以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。   Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments and specific examples of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments and specific examples. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

[一般式(1)で表される化合物]
本発明の発光材料は、下記一般式(1)で表される化合物からなることを特徴とする。また、本発明の有機発光素子は、下記一般式(1)で表される化合物を発光層の発光材料として含むことを特徴とする。そこで、一般式(1)で表される化合物について、まず説明する。

Figure 2013185099
[Compound represented by general formula (1)]
The luminescent material of the present invention is characterized by comprising a compound represented by the following general formula (1). In addition, the organic light-emitting device of the present invention includes a compound represented by the following general formula (1) as a light-emitting material of the light-emitting layer. Therefore, first, the compound represented by the general formula (1) will be described.
Figure 2013185099

一般式(1)において、Z1は、Si、Ge、PおよびSからなる群より選択される1つの連結原子を介して連結する連結基を表す。ただし、前記連結基は前記連結原子に他の原子か原子団が結合した構造を有する。ここでいう他の原子か原子団としては、オキソ基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロアリール基、または置換もしくは無置換のアルキル基であることが好ましく、オキソ基、または置換もしくは無置換のアリール基であることがより好ましい。 In the general formula (1), Z 1 represents a linking group linked through one linking atom selected from the group consisting of Si, Ge, P and S. However, the linking group has a structure in which another atom or atomic group is bonded to the linking atom. The other atom or atomic group here is preferably an oxo group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a substituted or unsubstituted alkyl group, an oxo group, or It is more preferably a substituted or unsubstituted aryl group.

ここでいうアリール基は、単環でも融合環でもよく、好ましくは炭素数6〜14であり、より好ましくは炭素数6〜10である。具体例としてフェニル基、ナフチル基を挙げることができる。ヘテロアリール基は、単環でも融合環でもよく、好ましくは炭素数3〜12であり、より好ましくは炭素数4〜10である。具体例としてピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、トリアジル基、トリアゾリル基、ベンゾトリアゾリル基を挙げることができる。これらのヘテロアリール基は、ヘテロアリール環を構成する炭素原子を介して結合する基であることが好ましい。アルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、好ましくは炭素数1〜20であり、より好ましくは炭素数1〜6であり、具体例としてメチル基、エチル基、プロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基を挙げることができる。   The aryl group referred to here may be a single ring or a fused ring, and preferably has 6 to 14 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group. The heteroaryl group may be a single ring or a fused ring, and preferably has 3 to 12 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms. Specific examples include a pyridyl group, a pyridazyl group, a pyrimidyl group, a triazyl group, a triazolyl group, and a benzotriazolyl group. These heteroaryl groups are preferably groups bonded via carbon atoms constituting the heteroaryl ring. The alkyl group may be linear, branched, or cyclic, and preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms. Specific examples include a methyl group and an ethyl group. Propyl group, pentyl group, hexyl group and isopropyl group.

これらのアリール基、ヘテロアリール基、アルキル基は、置換基で置換されていてもよい。本明細書における「置換基」は、電子供与基であっても電子求引基であってもよい。電子供与基の例として、アルキル基(直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、好ましくは炭素数1〜20であり、より好ましくは炭素数1〜6であり、具体例としてメチル基、エチル基、プロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基を挙げることができ、メチル基が好ましい)、アルコキシ基(直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、好ましくは炭素数1〜20であり、より好ましくは炭素数1〜6であり、具体例としてメトキシ基、ヘキサオキシ基を挙げることができる)、アミノ基または置換アミノ基(好ましくは芳香族基で置換されたアミノ基であり、具体例としてジフェニルアミノ基、アニリル基、トリルアミノ基を挙げることができる)、アリール基(単環でも融合環でもよいし、さらにアリール基で置換されていてもよく、具体例としてフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基を挙げることができる)、複素環構造を含む電子供与基(好ましくは窒素原子または硫黄原子を含む複素環構造を含む電子供与基であり、具体例として、チオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ジュロリジル基、ピロリル基、インドリル基、カルバゾリル基を挙げることができる)。電子求引基の例として、ニトロ基、パーフルオロアルキル基(好ましくは炭素数1〜10であり、より好ましくは炭素数1〜6であり、具体例としてトリフルオロメチル基を挙げることができる)、スルホニル基、複素環構造を含む電子求引基(好ましくは窒素原子または硫黄原子を含む複素環構造を含む電子求引基であり、具体例として、オキサジアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、テトラゾリル基、チアゾリル基、イミダゾリル基、トリアジノ基等を挙げることができる)、フォスフィンオキシド構造を含む基、シアノ基等を挙げることができる。また、置換基としてハロゲン(具体例としてフッ素原子、塩素原子、臭素原子、要素原子を挙げることができる)も挙げることができる。   These aryl group, heteroaryl group, and alkyl group may be substituted with a substituent. The “substituent” in the present specification may be an electron donating group or an electron withdrawing group. Examples of the electron donating group may be an alkyl group (which may be linear, branched or cyclic, preferably have 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and specific examples) Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a pentyl group, a hexyl group, and an isopropyl group, and a methyl group is preferable. An alkoxy group (straight, branched, or cyclic) may be used. Preferably it is C1-C20, More preferably, it is C1-C6, A methoxy group and a hexaoxy group can be mentioned as a specific example, Amino group or a substituted amino group (preferably substituted with an aromatic group) Specific examples include diphenylamino, anilyl, and tolylamino groups), aryl groups (monocyclic or fused rings, and aryl groups) Specific examples may include a phenyl group, a biphenyl group, and a terphenyl group. An electron donating group containing a heterocyclic structure (preferably an electron containing a heterocyclic structure containing a nitrogen atom or a sulfur atom) A donor group, and specific examples include a thiophenyl group, a benzothiophenyl group, a julolidyl group, a pyrrolyl group, an indolyl group, and a carbazolyl group). Examples of electron-withdrawing groups include nitro groups and perfluoroalkyl groups (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and specific examples include trifluoromethyl groups). , A sulfonyl group, an electron withdrawing group containing a heterocyclic structure (preferably an electron withdrawing group containing a heterocyclic structure containing a nitrogen atom or a sulfur atom, and specific examples include an oxadiazolyl group, a benzothiadiazolyl group, a tetrazolyl group , A thiazolyl group, an imidazolyl group, a triazino group, and the like), a group containing a phosphine oxide structure, and a cyano group. Moreover, halogen (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an element atom can be mentioned as a specific example) as a substituent can also be mentioned.

1は、以下のいずれかの構造を有する連結基であることが好ましい。

Figure 2013185099
Z 1 is preferably a linking group having any of the following structures.
Figure 2013185099

上式において、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4およびAr5は、各々独立に置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換の縮環スピロ骨格からなる基を表す。
ここでいう縮環スピロ骨格からなる基とは、2つの環が1つの原子(スピロ原子)を共有する構造を有する基を意味する。2つの環を構成する非スピロ原子のいずれかがZ1の連結原子と結合する。縮環スピロ骨格を構成する環骨格原子は、炭素原子のみからなるものであってもよいし、炭素原子とヘテロ原子からなるものであってもよい。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子を好ましい原子として例示することができる。縮環スピロ骨格を構成する2つの環は、同一であっても異なっていてもよい。また、それぞれの環骨格の環骨格原子数は4〜8であることが好ましく、5〜7であることがより好ましく、5または6であることがさらに好ましい。環骨格として、例えばシクロペンタン環、シクロペンテン環、シクロペンタジエン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクロヘキサジエン環、シクロヘプタン環、シクロヘプテン環、シクロヘプタジエン環、ピロリジン環、ピロリン環、イミダゾリン環、イミダゾリジン環、ピラゾリン環、ピラゾリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロフラン環、2,3−ジヒドロフラン環、テトラヒドロチオフェン環、2,3−ジヒドロチオフェン環を挙げることができる。これらの環には、さらに別の環が融合していてもよい。その場合の融合環は芳香環であっても非芳香環であってもよく、また環骨格を構成する原子は炭素原子のみからなるものであっても、炭素原子とヘテロ原子からなるものであってもよい。さらに縮環スピロ骨格は置換基で置換されていてもよく、その場合の置換基については、上記のZ1の説明における置換基の記載を参照することができる。
In the above formula, Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 and Ar 5 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group or a group consisting of a substituted or unsubstituted fused ring spiro skeleton.
The group consisting of a condensed spiro skeleton here means a group having a structure in which two rings share one atom (spiro atom). Any of the non-spiro atoms constituting the two rings is bonded to the linking atom of Z 1 . The ring skeleton atoms constituting the condensed spiro skeleton may be composed of only carbon atoms, or may be composed of carbon atoms and heteroatoms. As a hetero atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom can be illustrated as preferable atoms. The two rings constituting the condensed ring spiro skeleton may be the same or different. In addition, the number of ring skeleton atoms of each ring skeleton is preferably 4 to 8, more preferably 5 to 7, and further preferably 5 or 6. Examples of the ring skeleton include cyclopentane ring, cyclopentene ring, cyclopentadiene ring, cyclohexane ring, cyclohexene ring, cyclohexadiene ring, cycloheptane ring, cycloheptene ring, cycloheptadiene ring, pyrrolidine ring, pyrroline ring, imidazoline ring, imidazolidine ring , Pyrazoline ring, pyrazolidine ring, piperidine ring, piperazine ring, morpholine ring, tetrahydrofuran ring, 2,3-dihydrofuran ring, tetrahydrothiophene ring and 2,3-dihydrothiophene ring. These rings may be fused with another ring. In this case, the fused ring may be an aromatic ring or a non-aromatic ring, and the atoms constituting the ring skeleton may be composed only of carbon atoms or may be composed of carbon atoms and heteroatoms. May be. Further, the condensed spiro skeleton may be substituted with a substituent, and for the substituent in that case, the description of the substituent in the description of Z 1 can be referred to.

Ar1、Ar2、Ar3、Ar4およびAr5がとりうるアリール基と置換基の説明と好ましい範囲については、上記の対応する記載を参照することができる。例えば、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4およびAr5として、置換もしくは無置換のフェニル基を好ましく採用することができる。Ar1、Ar2、Ar3、Ar4およびAr5が無置換のフェニル基であることも好ましく、その場合のZ1は以下の構造を有する。

Figure 2013185099
For the explanation and preferred ranges of the aryl group and substituent that can be taken by Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 and Ar 5 , the corresponding description can be referred to. For example, a substituted or unsubstituted phenyl group can be preferably employed as Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 and Ar 5 . Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 and Ar 5 are preferably unsubstituted phenyl groups, and Z 1 in this case has the following structure.
Figure 2013185099

Ar1およびAr2は互いに連結してSi原子とともに環構造を形成していてもよく、Ar3およびAr4は互いに連結してGe原子とともに環構造を形成していてもよい。これによって、SiまたはGeをスピロ原子とする縮環スピロ構造が形成される。Ar1およびAr2が互いに連結することにより形成される環構造は、Si原子を含む中央の環にAr1の環とAr2の環が左右に融合した構造を有する。また、Ar3およびAr4が互いに連結することにより形成される環構造は、Ge原子を含む中央の環にAr3の環とAr4の環が左右に融合した構造を有する。これらの中央の環は、環骨格を構成する原子数が5〜8であることが好ましく、5または6であることがより好ましく、5であることがさらに好ましい。また、Ar1およびAr2や、Ar3およびAr4を連結するのは、単結合であっても連結基であってもよい。連結基である場合は、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルケニレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であることが好ましい。 Ar 1 and Ar 2 may be connected to each other to form a ring structure with the Si atom, and Ar 3 and Ar 4 may be connected to each other to form a ring structure with the Ge atom. Thereby, a condensed spiro structure having Si or Ge as a spiro atom is formed. The ring structure formed by connecting Ar 1 and Ar 2 to each other has a structure in which the ring of Ar 1 and the ring of Ar 2 are fused to the left and right in the central ring containing the Si atom. Further, the ring structure formed by connecting Ar 3 and Ar 4 to each other has a structure in which the ring of Ar 3 and the ring of Ar 4 are fused to the left and right in the central ring containing the Ge atom. In these central rings, the number of atoms constituting the ring skeleton is preferably 5 to 8, more preferably 5 or 6, and still more preferably 5. Ar 1 and Ar 2 or Ar 3 and Ar 4 may be linked by a single bond or a linking group. In the case of a linking group, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkenylene group, a substituted or unsubstituted arylene group, or a substituted or unsubstituted heteroarylene group is preferable.

ここでいうアルキレン基は、炭素数1〜3であることが好ましく、炭素数1または2であることがより好ましい。具体例としてメチレン基、エチレン基を挙げることができる。アルケニレン基は、炭素数2または3であることが好ましく、具体例としてビニレン基(エテニレン基)、プロペニレン基を挙げることができる。アリーレン基は、単環でも融合環でもよく、炭素数6〜14であることが好ましく、6〜10であることがより好ましい。具体例として1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,2―ナフチレン基、1,3−ナフチレン基、2,3−ナフチレン基を挙げることができる。ヘテロアリーレン基は、単環でも融合環でもよく、炭素数3〜12であることが好ましく、炭素数4〜10であることがより好ましい。具体例としてピリジンジイル基、ピリダジンジイル基、ピリミジンジイル基、トリアジンジイル基を挙げることができる。   The alkylene group here preferably has 1 to 3 carbon atoms, and more preferably has 1 or 2 carbon atoms. Specific examples include a methylene group and an ethylene group. The alkenylene group preferably has 2 or 3 carbon atoms, and specific examples thereof include a vinylene group (ethenylene group) and a propenylene group. The arylene group may be a single ring or a fused ring and preferably has 6 to 14 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms. Specific examples include 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,2-naphthylene group, 1,3-naphthylene group, and 2,3-naphthylene group. The heteroarylene group may be a single ring or a fused ring, preferably has 3 to 12 carbon atoms, and more preferably has 4 to 10 carbon atoms. Specific examples include pyridinediyl group, pyridazinediyl group, pyrimidinediyl group, and triazinediyl group.

SiまたはGeをスピロ原子とする縮環スピロ構造を有する一般式(1)の化合物の例として、以下の一般式(3)で表される化合物を挙げることができる。

Figure 2013185099
Examples of the compound of the general formula (1) having a condensed spiro structure having Si or Ge as a spiro atom include compounds represented by the following general formula (3).
Figure 2013185099

一般式(3)において、Z2は、SiまたはGeを表す。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7およびR8は、各々独立に水素原子または置換基を表す。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7およびR8の説明と好ましい範囲については、後述する一般式(1)のR1、R2、R3およびR4の説明と好ましい範囲を参照することができる。一般式(3)で表される化合物は対称形であっても、非対称形であってもよいが、対称形であれば合成が容易であるという利点がある。 In the general formula (3), Z 2 represents Si or Ge. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. R 1, R 2, R 3 , R 4, R 5, R 6, description and preferred ranges of R 7 and R 8, R 1 in the general formula (1) described below, R 2, R 3 and R 4 The description and the preferred range can be referred to. The compound represented by the general formula (3) may be symmetric or asymmetric, but if it is symmetric, there is an advantage that synthesis is easy.

一般式(1)におけるR1、R2、R3およびR4は、各々独立に水素原子または置換基を表す。ここでいう置換基の説明と好ましい範囲については、Z1の対応する説明と好ましい範囲を参照することができる。
1、R2、R3およびR4のうちの少なくとも1つは置換基であることが好ましく、少なくとも1つは炭素数6以上の置換基であることがより好ましい。
例えば、R1およびR3が、各々独立に水素原子または炭素数1〜3の置換基であって、R2およびR4が置換基である場合を好ましい例として挙げることができる。このとき、R2およびR4は、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、または置換もしくは無置換のアルキニル基であることが好ましく、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基であることがより好ましく、置換もしくは無置換のアリール基であることがさらに好ましく、例えば置換もしくは無置換のフェニル基とすることができる。R2およびR4が置換フェニル基であるとき、置換基はアルキル基またはアルコキシ基であることが好ましく、例えば炭素数4〜20の鎖状アルキル基や鎖状アルコキシ基を挙げたり、炭素数8〜20の鎖状アルキル基や鎖状アルコキシ基を挙げたりすることができる。
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (1) each independently represent a hydrogen atom or a substituent. For the explanation and preferred range of the substituents mentioned here, the corresponding explanation and preferred range of Z 1 can be referred to.
At least one of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is preferably a substituent, and at least one is more preferably a substituent having 6 or more carbon atoms.
For example, preferred examples include a case where R 1 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a substituent having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 and R 4 are substituents. In this case, R 2 and R 4 are a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, or a substituted or unsubstituted alkynyl. A substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, more preferably a substituted or unsubstituted aryl group, for example, a substituted or unsubstituted aryl group. The phenyl group of When R 2 and R 4 are substituted phenyl groups, the substituent is preferably an alkyl group or an alkoxy group, such as a chain alkyl group or a chain alkoxy group having 4 to 20 carbon atoms, or a carbon number of 8 -20 chain alkyl groups and chain alkoxy groups can be mentioned.

ここでいうアリール基、ヘテロアリール基、アルキル基の説明と好ましい範囲については、Z1の対応する説明と好ましい範囲を参照することができる。ここでいうアルケニル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、好ましくは炭素数2〜20であり、より好ましくは炭素数2〜6であり、具体例としてエテニル基、プロペニル基を挙げることができる。ここでいうアルキニル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、好ましくは炭素数2〜20であり、より好ましくは炭素数2〜6であり、具体例としてエチニル基、プロピニル基を挙げることができる。 For the explanation and preferred range of the aryl group, heteroaryl group and alkyl group here, the corresponding explanation and preferred range of Z 1 can be referred to. The alkenyl group herein may be linear, branched or cyclic, preferably has 2 to 20 carbon atoms, more preferably has 2 to 6 carbon atoms, and an ethenyl group as a specific example. And propenyl group. The alkynyl group herein may be linear, branched or cyclic, preferably has 2 to 20 carbon atoms, more preferably has 2 to 6 carbon atoms, and an ethynyl group as a specific example. And propynyl group.

一般式(1)におけるR1とR3は同一であっても異なっていてもよく、また、R2とR4は同一であっても異なっていてもよい。ただ、R1とR3が同一であり、R2とR4が同一である化合物は、合成が容易である点で好ましい。 R 1 and R 3 in the general formula (1) may be the same or different, and R 2 and R 4 may be the same or different. However, a compound in which R 1 and R 3 are the same and R 2 and R 4 are the same is preferable in terms of easy synthesis.

一般式(1)で表される化合物の分子量は、例えば一般式(1)で表される化合物を含む有機層を蒸着法により製膜して利用することを意図する場合には、1500以下であることが好ましく、1200以下であることがより好ましく、1000以下であることがさらに好ましく、800以下であることがさらにより好ましい。分子量の下限値は、通常230以上であり、好ましくは290以上である。   The molecular weight of the compound represented by the general formula (1) is, for example, 1500 or less when the organic layer containing the compound represented by the general formula (1) is intended to be formed by vapor deposition. Preferably, it is preferably 1200 or less, more preferably 1000 or less, and even more preferably 800 or less. The lower limit of the molecular weight is usually 230 or more, preferably 290 or more.

本発明を応用して、分子内に一般式(1)で表される骨格を複数個有する化合物を、有機発光素子の発光層に用いることも考えられる。
例えば、一般式(1)で表される骨格を有する重合性モノマーを重合させた重合体を、有機発光素子の発光層に用いることが考えられる。具体的には、一般式(1)のR1〜R4のいずれかに重合性官能基を有するモノマーを用意して、これを単独で重合させるか、他のモノマーとともに共重合させることにより、繰り返し単位を有する重合体を得て、その重合体を有機発光素子の発光層に用いることが考えられる。あるいは、一般式(1)で表される骨格を有する化合物どうしをカップリングさせることにより、二量体や三量体を得て、それらを有機発光素子の発光層に用いることも考えられる。これらの応用や改変は、当業者により適宜なされうるものである。
By applying the present invention, it is also conceivable to use a compound having a plurality of skeletons represented by the general formula (1) in the molecule for the light emitting layer of the organic light emitting device.
For example, it can be considered that a polymer obtained by polymerizing a polymerizable monomer having a skeleton represented by the general formula (1) is used for a light emitting layer of an organic light emitting element. Specifically, by preparing a monomer having a polymerizable functional group in any of R 1 to R 4 of the general formula (1) and polymerizing it alone or copolymerizing with other monomers, It is considered that a polymer having a repeating unit is obtained and the polymer is used for a light emitting layer of an organic light emitting device. Alternatively, it is also conceivable that dimers and trimers are obtained by coupling compounds having a skeleton represented by the general formula (1) and used in the light emitting layer of the organic light emitting device. These applications and modifications can be appropriately made by those skilled in the art.

一般式(1)で表される化合物は、下記の一般式(2)で表される化合物を好ましい化合物群として包含する。

Figure 2013185099
The compound represented by the general formula (1) includes a compound represented by the following general formula (2) as a preferred compound group.
Figure 2013185099

一般式(2)において、Zは、Si、Ge、PおよびSからなる群より選択される1つの連結原子を介して連結する連結基を表す。ただし、前記連結基は前記連結原子に他の原子か原子団が結合した構造を有する。R1およびR3は、各々独立に水素原子または炭素数1〜3の置換基を表す。R11、R12、R13、R14、R15、R21、R22、R23、R24およびR25は、各々独立に水素原子または置換基を表す。 In the general formula (2), Z represents a linking group linked through one linking atom selected from the group consisting of Si, Ge, P and S. However, the linking group has a structure in which another atom or atomic group is bonded to the linking atom. R 1 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent having 1 to 3 carbon atoms. R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 21 , R 22 , R 23 , R 24 and R 25 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.

一般式(2)におけるZの説明と好ましい範囲については、一般式(1)におけるZの説明と好ましい範囲を参照することができる。R1およびR3がとりうる炭素数1〜3の置換基として、炭素数1〜3の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数2または3の置換もしくは無置換のアルケニル基、炭素数2または3の置換もしくは無置換のアルキニル基を挙げることができる。置換基としては、例えばアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基などを挙げることができる。R11、R12、R13、R14、R15、R21、R22、R23、R24およびR25がとりうる好ましい置換基として、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基を挙げることができる。炭素数は1〜20であることが好ましく、例えば炭素数4〜20、あるいは8〜20のアルキル基またはアルコキシ基を採用することができる。ここでいうアルキル基およびアルコキシ基も、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状のアルキル基および直鎖状のアルコキシ基を好ましく採用することができる。 For the explanation and preferred range of Z in the general formula (2), reference can be made to the explanation and preferred range of Z in the general formula (1). Examples of the substituent having 1 to 3 carbon atoms that R 1 and R 3 can have include a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkenyl group having 2 or 3 carbon atoms, a carbon number 2 or There may be mentioned 3 substituted or unsubstituted alkynyl groups. Examples of the substituent include an alkoxy group, a halogen atom, and a cyano group. R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 21 , R 22 , R 23 , R 24 and R 25 are preferably substituted or unsubstituted alkyl groups, substituted or unsubstituted. An alkoxy group can be mentioned. The number of carbon atoms is preferably 1-20, and for example, an alkyl group or alkoxy group having 4-20 carbon atoms or 8-20 carbon atoms can be employed. The alkyl group and alkoxy group herein may be linear, branched, or cyclic, but a linear alkyl group and a linear alkoxy group can be preferably employed.

以下において、一般式(2)で表される化合物の具体例を例示するが、本発明において用いることができる一般式(1)で表される化合物はこれらの具体例によって限定的に解釈されるべきものではない。なお、表中において、Hは水素原子を表す。   Hereinafter, specific examples of the compound represented by the general formula (2) will be exemplified, but the compound represented by the general formula (1) that can be used in the present invention is limitedly interpreted by these specific examples. It shouldn't be. In the table, H represents a hydrogen atom.

Figure 2013185099
Figure 2013185099

Figure 2013185099
Figure 2013185099

Figure 2013185099
Figure 2013185099

Figure 2013185099
Figure 2013185099

[一般式(11)で表される化合物]
一般式(1)で表される化合物のうち、下記の一般式(11)で表される構造を有する化合物は新規化合物である。

Figure 2013185099
[Compound represented by formula (11)]
Of the compounds represented by the general formula (1), a compound having a structure represented by the following general formula (11) is a novel compound.
Figure 2013185099

一般式(11)において、Z’は、Si、Ge、PおよびSからなる群より選択される1つの連結原子を介して連結する連結基を表す。ただし、前記連結基は前記連結原子に他の原子か原子団が結合した構造を有する。一般式(11)におけるZ’の説明と好ましい範囲については、一般式(1)におけるZの説明と好ましい範囲を参照することができる。   In the general formula (11), Z ′ represents a linking group linked through one linking atom selected from the group consisting of Si, Ge, P and S. However, the linking group has a structure in which another atom or atomic group is bonded to the linking atom. For the explanation and preferred range of Z ′ in the general formula (11), the explanation and preferred range of Z in the general formula (1) can be referred to.

一般式(11)においてR1’およびR3’は、各々独立に水素原子または炭素数1〜3の置換基を表す。炭素数1〜3の置換基の説明と好ましい範囲については、一般式(2)におけるR1およびR3の説明と好ましい範囲を参照することができる。ただし、Z’が−Si(C652−または−P(=O)(C65)−であるとき、R1’およびR3’は、各々独立に置換基を表す。また、Z’が−SO2−であるとき、R1’およびR3’はともに水素原子を表す。 In the general formula (11), R 1 ′ and R 3 ′ each independently represent a hydrogen atom or a substituent having 1 to 3 carbon atoms. For the explanation and preferred range of the substituent having 1 to 3 carbon atoms, reference can be made to the explanation and preferred range of R 1 and R 3 in the general formula (2). However, when Z ′ is —Si (C 6 H 5 ) 2 — or —P (═O) (C 6 H 5 ) —, R 1 ′ and R 3 ′ each independently represent a substituent. When Z ′ is —SO 2 —, both R 1 ′ and R 3 ′ represent a hydrogen atom.

一般式(11)においてR11’、R12’、R13’、R14’、R15’、R21’、R22’、R23’、R24’およびR25’は、各々独立に水素原子または置換基を表す。置換基の説明については、一般式(1)における置換基の説明を参照することができる。R11’、R12’、R13’、R14’、R15’、R21’、R22’、R23’、R24’およびR25’がとりうる置換基として好ましいのは、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、または置換もしくは無置換のアルキニル基であり、より好ましいのは置換もしくは無置換のアルキル基である。なかでもアルキル基の炭素数が1〜20であるものが好ましく、例えば炭素数4〜20、あるいは8〜20のアルキル基を採用することができる。ここでいうアルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状のアルキル基を好ましく採用することができる。一般式(11)が置換基を有するとき、置換基はR12’、R13’、R14’、R22’、R23’およびR24’のいずれか1つ以上であることが好ましく、2つ以上であることがより好ましい。例えば、R12’とR22’の組み合わせ、R13’とR23’の組み合わせ、R14’とR24’の組み合わせのうちの少なくとも1組がともに置換基であることが好ましい。このとき、2つ以上の置換基はすべて同一であっても異なっていてもよいが、同一であれば合成が容易である点で好ましい。 In the general formula (11), R 11 ′, R 12 ′, R 13 ′, R 14 ′, R 15 ′, R 21 ′, R 22 ′, R 23 ′, R 24 ′ and R 25 ′ are each independently Represents a hydrogen atom or a substituent. For the description of the substituent, the description of the substituent in the general formula (1) can be referred to. R 11 ′, R 12 ′, R 13 ′, R 14 ′, R 15 ′, R 21 ′, R 22 ′, R 23 ′, R 24 ′ and R 25 ′ are preferably substituted. Or an unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, or a substituted or unsubstituted alkynyl group, more preferably a substituted or unsubstituted group. A substituted alkyl group. Among these, those having 1 to 20 carbon atoms in the alkyl group are preferable. For example, alkyl groups having 4 to 20 carbon atoms or 8 to 20 carbon atoms can be employed. The alkyl group herein may be linear, branched or cyclic, but a linear alkyl group can be preferably employed. When the general formula (11) has a substituent, the substituent is preferably any one or more of R 12 ′, R 13 ′, R 14 ′, R 22 ′, R 23 ′ and R 24 ′. Two or more are more preferable. For example, it is preferable that at least one of a combination of R 12 ′ and R 22 ′, a combination of R 13 ′ and R 23 ′, and a combination of R 14 ′ and R 24 ′ is a substituent. At this time, two or more substituents may all be the same or different, but the same is preferable in that the synthesis is easy.

[一般式(11)で表される化合物の合成法]
新規化合物である一般式(11)で表される化合物は、公知の合成法を適宜選択して必要に応じて組み合わせることにより合成することができる。例えば、下記一般式(21)で表される化合物に、置換もしくは無置換のフェニルボロン酸を反応させることによって一般式(11)で表される化合物を合成することができる。

Figure 2013185099
[Synthesis Method of Compound Represented by General Formula (11)]
The compound represented by the general formula (11), which is a novel compound, can be synthesized by appropriately selecting known synthesis methods and combining them as necessary. For example, a compound represented by the general formula (11) can be synthesized by reacting a compound represented by the following general formula (21) with a substituted or unsubstituted phenylboronic acid.
Figure 2013185099

一般式(21)で表される化合物は、例えば以下の合成経路にしたがって合成することができる。すなわち、4,4’−ジブロモビチオフェン化合物をn−ブチルリチウムと反応させた後にZ’Cl2と反応させて、得られた化合物をさらにN−ブロモスクシンイミド[NBS]と反応させることにより合成することができる。

Figure 2013185099
The compound represented by the general formula (21) can be synthesized, for example, according to the following synthesis route. That is, a 4,4′-dibromobithiophene compound is reacted with n-butyllithium, then reacted with Z′Cl 2, and the resulting compound is further reacted with N-bromosuccinimide [NBS]. be able to.
Figure 2013185099

一般式(11)で表される化合物の具体的な合成法や合成条件については、後述の合成例の記載を参照することができる。合成法や合成条件は、当業者に自明な範囲内で適宜変更したり最適化したりすることができる。また、一般式(11)で表される化合物は、類似の構造を有する化合物の合成法を記載した文献を参考にして合成することも可能である。   For specific synthesis methods and synthesis conditions of the compound represented by the general formula (11), the description of the synthesis examples described later can be referred to. The synthesis method and synthesis conditions can be appropriately changed or optimized within a range obvious to those skilled in the art. In addition, the compound represented by the general formula (11) can be synthesized with reference to a document describing a synthesis method of a compound having a similar structure.

合成された一般式(11)で表される化合物は、クロマトグラフィーや再結晶などの公知の精製法により精製することができる。   The synthesized compound represented by the general formula (11) can be purified by a known purification method such as chromatography or recrystallization.

[有機発光素子]
本発明の一般式(1)で表される化合物は、有機発光素子の発光材料として有用である。このため、本発明の一般式(1)で表される化合物は、有機発光素子の発光層に発光材料として効果的に用いることができる。
[Organic light emitting device]
The compound represented by the general formula (1) of the present invention is useful as a light emitting material of an organic light emitting device. For this reason, the compound represented by General formula (1) of this invention can be effectively used as a luminescent material for the light emitting layer of an organic light emitting element.

本発明の一般式(1)で表される化合物を発光層の発光材料として用いることにより、有機フォトルミネッセンス素子(有機PL素子)や有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)などの優れた有機発光素子を提供することができる。有機フォトルミネッセンス素子は、基板上に少なくとも発光層を形成した構造を有する。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも陽極、陰極、および陽極と陰極の間に有機層を形成した構造を有する。有機層は、少なくとも発光層を含むものであり、発光層のみからなるものであってもよいし、発光層の他に1層以上の有機層を有するものであってもよい。そのような他の有機層として、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層、励起子阻止層などを挙げることができる。正孔輸送層は正孔注入機能を有した正孔注入輸送層でもよく、電子輸送層は電子注入機能を有した電子注入輸送層でもよい。具体的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構造例を図1に示す。図1において、1は基板、2は陽極、3は正孔注入層、4は正孔輸送層、5は発光層、6は電子輸送層、7は陰極を表わす。
以下において、有機エレクトロルミネッセンス素子の各部材および各層について説明する。なお、基板と発光層の説明は有機フォトルミネッセンス素子の基板と発光層にも該当する。
By using the compound represented by the general formula (1) of the present invention as a light-emitting material of a light-emitting layer, excellent organic light-emitting devices such as an organic photoluminescence device (organic PL device) and an organic electroluminescence device (organic EL device) Can be provided. The organic photoluminescence element has a structure in which at least a light emitting layer is formed on a substrate. The organic electroluminescence element has a structure in which an organic layer is formed at least between an anode, a cathode, and an anode and a cathode. The organic layer includes at least a light emitting layer, and may consist of only the light emitting layer, or may have one or more organic layers in addition to the light emitting layer. Examples of such other organic layers include a hole transport layer, a hole injection layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and an exciton blocking layer. The hole transport layer may be a hole injection / transport layer having a hole injection function, and the electron transport layer may be an electron injection / transport layer having an electron injection function. A specific example of the structure of an organic electroluminescence element is shown in FIG. In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 is an anode, 3 is a hole injection layer, 4 is a hole transport layer, 5 is a light emitting layer, 6 is an electron transport layer, and 7 is a cathode.
Below, each member and each layer of an organic electroluminescent element are demonstrated. In addition, description of a board | substrate and a light emitting layer corresponds also to the board | substrate and light emitting layer of an organic photo-luminescence element.

(基板)
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。この基板については、特に制限はなく、従来から有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであればよく、例えば、ガラス、透明プラスチック、石英、シリコンなどからなるものを用いることができる。
(substrate)
The organic electroluminescence device of the present invention is preferably supported on a substrate. The substrate is not particularly limited and may be any substrate conventionally used for organic electroluminescence elements. For example, a substrate made of glass, transparent plastic, quartz, silicon, or the like can be used.

(陽極)
有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが好ましく用いられる。このような電極材料の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In23−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極材料の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な材料を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□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。
(anode)
As the anode in the organic electroluminescence element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used. For the anode, a thin film may be formed by vapor deposition or sputtering of these electrode materials, and a pattern of a desired shape may be formed by photolithography, or when pattern accuracy is not so high (about 100 μm or more) ), A pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material. Or when using the material which can be apply | coated like an organic electroconductivity compound, wet film-forming methods, such as a printing system and a coating system, can also be used. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.

(陰極)
一方、陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが用いられる。このような電極材料の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al23)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性および酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al23)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陽極の説明で挙げた導電性透明材料を陰極に用いることで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
(cathode)
On the other hand, as the cathode, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this, for example, a magnesium / silver mixture, Suitable are a magnesium / aluminum mixture, a magnesium / indium mixture, an aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixture, a lithium / aluminum mixture, aluminum and the like. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. 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 5 μm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either one of the anode or the cathode of the organic electroluminescence element is transparent or translucent, the emission luminance is advantageously improved.
In addition, by using the conductive transparent material mentioned in the description of the anode as a cathode, a transparent or semi-transparent cathode can be produced. By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transparent is used. Can be produced.

(発光層)
発光層は、陽極および陰極のそれぞれから注入された正孔および電子が再結合することにより励起子が生成した後、発光する層であり、発光材料を単独で発光層に使用しても良いが、好ましくは発光材料とホスト材料を含む。発光材料としては、一般式(1)で表される本発明の化合物群から選ばれる1種または2種以上を用いることができる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子および有機フォトルミネッセンス素子が高い発光効率を発現するためには、発光材料に生成した一重項励起子および三重項励起子を、発光材料中に閉じ込めることが重要である。従って、発光層中に発光材料に加えてホスト材料を用いることが好ましい。ホスト材料としては、励起一重項エネルギー、励起三重項エネルギーの少なくとも何れか一方が本発明の発光材料よりも高い値を有する有機化合物を用いることができる。その結果、本発明の発光材料に生成した一重項励起子および三重項励起子を、本発明の発光材料の分子中に閉じ込めることが可能となり、その発光効率を十分に引き出すことが可能となる。本発明の有機発光素子または有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光は発光層に含まれる本発明の発光材料から生じる。但し、発光の一部或いは部分的にホスト材料からの発光があってもかまわない。
ホスト材料を用いる場合、発光材料である本発明の化合物が発光層中に含有される量は0.1重量%以上であることが好ましく、1重量%以上であることがより好ましく、また、50重量%以下であることが好ましく、20重量%以下であることがより好ましく、10重量%以下であることがさらに好ましい。
発光層におけるホスト材料としては、正孔輸送能、電子輸送能を有し、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高いガラス転移温度を有する有機化合物であることが好ましい。
(Light emitting layer)
The light emitting layer is a layer that emits light after excitons are generated by recombination of holes and electrons injected from each of the anode and the cathode, and the light emitting material may be used alone for the light emitting layer. , Preferably including a luminescent material and a host material. As a luminescent material, the 1 type (s) or 2 or more types chosen from the compound group of this invention represented by General formula (1) can be used. In order for the organic electroluminescent device and the organic photoluminescent device of the present invention to exhibit high luminous efficiency, it is important to confine singlet excitons and triplet excitons generated in the light emitting material in the light emitting material. Therefore, it is preferable to use a host material in addition to the light emitting material in the light emitting layer. As the host material, an organic compound having at least one of excited singlet energy and excited triplet energy higher than that of the light emitting material of the present invention can be used. As a result, singlet excitons and triplet excitons generated in the light emitting material of the present invention can be confined in the molecules of the light emitting material of the present invention, and the light emission efficiency can be sufficiently extracted. In the organic light emitting device or organic electroluminescent device of the present invention, light emission is generated from the light emitting material of the present invention contained in the light emitting layer. However, light emission from the host material may be partly or partly emitted.
When a host material is used, the amount of the compound of the present invention, which is a light emitting material, is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, and 50% or more. It is preferably no greater than wt%, more preferably no greater than 20 wt%, and even more preferably no greater than 10 wt%.
The host material in the light-emitting layer is preferably an organic compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents the emission of longer wavelengths, and has a high glass transition temperature.

(注入層)
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、正孔注入層と電子注入層があり、陽極と発光層または正孔輸送層の間、および陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。注入層は必要に応じて設けることができる。
(Injection layer)
The injection layer is a layer provided between the electrode and the organic layer for lowering the driving voltage and improving the luminance of light emission. There are a hole injection layer and an electron injection layer, and between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer. Further, it may be present between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. The injection layer can be provided as necessary.

(阻止層)
阻止層は、発光層中に存在する電荷(電子もしくは正孔)および/または励起子の発光層外への拡散を阻止することができる層である。電子阻止層は、発光層および正孔輸送層の間に配置されることができ、電子が正孔輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。同様に、正孔阻止層は発光層および電子輸送層の間に配置されることができ、正孔が電子輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。阻止層はまた、励起子が発光層の外側に拡散することを阻止するために用いることができる。すなわち電子阻止層、正孔阻止層はそれぞれ励起子阻止層としての機能も兼ね備えることができる。本明細書でいう電子阻止層または励起子阻止層は、一つの層で電子阻止層および励起子阻止層の機能を有する層を含む意味で使用される。
(Blocking layer)
The blocking layer is a layer that can prevent diffusion of charges (electrons or holes) and / or excitons existing in the light emitting layer to the outside of the light emitting layer. The electron blocking layer can be disposed between the light emitting layer and the hole transport layer and blocks electrons from passing through the light emitting layer toward the hole transport layer. Similarly, a hole blocking layer can be disposed between the light emitting layer and the electron transporting layer to prevent holes from passing through the light emitting layer toward the electron transporting layer. The blocking layer can also be used to block excitons from diffusing outside the light emitting layer. That is, each of the electron blocking layer and the hole blocking layer can also function as an exciton blocking layer. The term “electron blocking layer” or “exciton blocking layer” as used herein is used in the sense of including a layer having the functions of an electron blocking layer and an exciton blocking layer in one layer.

(正孔阻止層)
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は電子を輸送しつつ、正孔が電子輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。正孔阻止層の材料としては、後述する電子輸送層の材料を必要に応じて用いることができる。
(Hole blocking layer)
The hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense. The hole blocking layer has a role of blocking holes from reaching the electron transport layer while transporting electrons, thereby improving the recombination probability of electrons and holes in the light emitting layer. As the material for the hole blocking layer, the material for the electron transport layer described later can be used as necessary.

(電子阻止層)
電子阻止層とは、広い意味では正孔を輸送する機能を有する。電子阻止層は正孔を輸送しつつ、電子が正孔輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔が再結合する確率を向上させることができる。
(Electron blocking layer)
The electron blocking layer has a function of transporting holes in a broad sense. The electron blocking layer has a role to block electrons from reaching the hole transport layer while transporting holes, thereby improving the probability of recombination of electrons and holes in the light emitting layer. .

(励起子阻止層)
励起子阻止層とは、発光層内で正孔と電子が再結合することにより生じた励起子が電荷輸送層に拡散することを阻止するための層であり、本層の挿入により励起子を効率的に発光層内に閉じ込めることが可能となり、素子の発光効率を向上させることができる。励起子阻止層は発光層に隣接して陽極側、陰極側のいずれにも挿入することができ、両方同時に挿入することも可能である。すなわち、励起子阻止層を陽極側に有する場合、正孔輸送層と発光層の間に、発光層に隣接して該層を挿入することができ、陰極側に挿入する場合、発光層と陰極との間に、発光層に隣接して該層を挿入することができる。また、陽極と、発光層の陽極側に隣接する励起子阻止層との間には、正孔注入層や電子阻止層などを有することができ、陰極と、発光層の陰極側に隣接する励起子阻止層との間には、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層などを有することができる。阻止層を配置する場合、阻止層として用いる材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーの少なくともいずれか一方は、発光材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーよりも高いことが好ましい。
(Exciton blocking layer)
The exciton blocking layer is a layer for preventing excitons generated by recombination of holes and electrons in the light emitting layer from diffusing into the charge transport layer. It becomes possible to efficiently confine in the light emitting layer, and the light emission efficiency of the device can be improved. The exciton blocking layer can be inserted on either the anode side or the cathode side adjacent to the light emitting layer, or both can be inserted simultaneously. That is, when the exciton blocking layer is provided on the anode side, the layer can be inserted adjacent to the light emitting layer between the hole transport layer and the light emitting layer, and when inserted on the cathode side, the light emitting layer and the cathode Between the luminescent layer and the light-emitting layer. Further, a hole injection layer, an electron blocking layer, or the like can be provided between the anode and the exciton blocking layer adjacent to the anode side of the light emitting layer, and the excitation adjacent to the cathode and the cathode side of the light emitting layer can be provided. Between the child blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, a hole blocking layer, and the like can be provided. When the blocking layer is disposed, at least one of the excited singlet energy and the excited triplet energy of the material used as the blocking layer is preferably higher than the excited singlet energy and the excited triplet energy of the light emitting material.

(正孔輸送層)
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。使用できる公知の正孔輸送材料としては例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられるが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物およびスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、芳香族第3級アミン化合物を用いることがより好ましい。
(Hole transport layer)
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and the hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
The hole transport material has any one of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. Known hole transport materials that can be used include, for example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, Examples include amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers. An aromatic tertiary amine compound and an styrylamine compound are preferably used, and an aromatic tertiary amine compound is more preferably used.

(電子輸送層)
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる場合もある)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。使用できる電子輸送層としては例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
(Electron transport layer)
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and the electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
The electron transport material (which may also serve as a hole blocking material) may have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer. Examples of the electron transport layer that can be used include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide oxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, and the like. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the 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 an electron transport material. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

有機エレクトロルミネッセンス素子を作製する際には、一般式(1)で表される化合物を発光層に用いるだけでなく、発光層以外の層にも用いてもよい。その際、発光層に用いる一般式(1)で表される化合物と、発光層以外の層に用いる一般式(1)で表される化合物は、同一であっても異なっていてもよい。例えば、上記の注入層、阻止層、正孔阻止層、電子阻止層、励起子阻止層、正孔輸送層、電子輸送層などにも一般式(1)で表される化合物を用いてもよい。これらの層の製膜方法は特に限定されず、ドライプロセス、ウェットプロセスのどちらで作製してもよい。   When producing an organic electroluminescent element, you may use not only the compound represented by General formula (1) for a light emitting layer but layers other than a light emitting layer. In that case, the compound represented by General formula (1) used for a light emitting layer and the compound represented by General formula (1) used for layers other than a light emitting layer may be same or different. For example, the compound represented by the general formula (1) may be used for the injection layer, blocking layer, hole blocking layer, electron blocking layer, exciton blocking layer, hole transporting layer, electron transporting layer, and the like. . The method for forming these layers is not particularly limited, and the layer may be formed by either a dry process or a wet process.

上述の方法により作製された有機エレクトロルミネッセンス素子は、得られた素子の陽極と陰極の間に電界を印加することにより発光する。このとき、励起一重項エネルギーによる発光であれば、そのエネルギーレベルに応じた波長の光が、蛍光発光として確認される。また、励起三重項エネルギーによる発光であれば、そのエネルギーレベルに応じた波長が、りん光として確認される。
一方、りん光については、本発明の化合物のような通常の有機化合物では、励起三重項エネルギーは不安定で熱等に変換され、寿命が短く直ちに失活するため、室温では殆ど観測できない。通常の有機化合物の励起三重項エネルギーを測定するためには、極低温の条件での発光を観測することにより測定可能である。
The organic electroluminescence device produced by the above-described method emits light by applying an electric field between the anode and the cathode of the obtained device. At this time, if the light is emitted by excited singlet energy, light having a wavelength corresponding to the energy level is confirmed as fluorescent light emission. In addition, in the case of light emission by excited triplet energy, a wavelength corresponding to the energy level is confirmed as phosphorescence.
On the other hand, phosphorescence is hardly observable at room temperature in ordinary organic compounds such as the compounds of the present invention because the excited triplet energy is unstable and converted to heat, etc., and has a short lifetime and immediately deactivates. In order to measure the excited triplet energy of a normal organic compound, it can be measured by observing light emission under extremely low temperature conditions.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がX−Yマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。本発明によれば、発光層に一般式(1)で表される化合物を含有させることにより、発光効率が大きく改善された有機発光素子が得られる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子などの有機発光素子は、さらに様々な用途へ応用することが可能である。例えば、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造することが可能であり、詳細については、時任静士、安達千波矢、村田英幸共著「有機ELディスプレイ」(オーム社)を参照することができる。また、特に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、需要が大きい有機エレクトロルミネッセンス照明やバックライトに応用することもできる。   The organic electroluminescence element of the present invention can be applied to any of a single element, an element having a structure arranged in an array, and a structure in which an anode and a cathode are arranged in an XY matrix. According to the present invention, an organic light emitting device with greatly improved light emission efficiency can be obtained by containing the compound represented by the general formula (1) in the light emitting layer. The organic light emitting device such as the organic electroluminescence device of the present invention can be further applied to various uses. For example, it is possible to produce an organic electroluminescence display device using the organic electroluminescence element of the present invention. For details, see “Organic EL Display” (Ohm Co., Ltd.) written by Shizushi Tokito, Chiba Adachi and Hideyuki Murata. ) Can be referred to. In particular, the organic electroluminescence device of the present invention can be applied to organic electroluminescence illumination and backlights that are in great demand.

以下に合成例、実施例および比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の合成例および実施例に示す材料、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。合成例では、以下の化合物を合成した。

Figure 2013185099
The features of the present invention will be described more specifically with reference to synthesis examples, examples and comparative examples. The materials, processing contents, processing procedures, and the like shown in the following synthesis examples and examples can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below. In the synthesis example, the following compounds were synthesized.
Figure 2013185099

(合成例1)
以下の手順にしたがって、化合物101を合成した。
3,3’,5,5’−テトラブロモ−2,2’−ビチオフェン5.6g、テトラヒドロフラン(THF)450mlを窒素雰囲気下のシュレンクチューブ内に入れ撹拌した。その後、−78℃まで冷却し、n−ブチルリチウム16mlを加え2時間撹拌したのちにジクロロジフェニルシラン3.2g加え、室温で1晩撹拌した。ヘキサンで抽出後、硫酸マグネシウムで乾燥し、エバポレーターで溶媒を留去した。カラムクロマトグラフィーで精製し、4,4−ビフェニル−2,6−ビス(トリメチルシリル)ジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]シロールを3.3g得た。構造はH1−MNRで確認した。
4,4−ビフェニル−2,6−ビス(トリメチルシリル)ジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]シロール2.04g、ジエチルエーテル100mlをシュレンクチューブ内に入れ、撹拌した。その後、−80℃まで冷却し臭素1.0mlを加え2時間撹拌した。室温に戻したあと、硫酸ナトリウム水溶液でクエンチを行い、析出した2,6−ジブロモ−4,4−ジフェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]シロール粉末を1.69g得た。構造はH1−MNRで確認した。
2,6−ジブロモ−4,4−ジフェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]シロール0.95g、フェニルボロン酸0.60g、トルエン40ml、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(pph34]0.35g、2M炭酸ナトリウム水溶液20mlを窒素雰囲気下のシュレンクチューブ内に入れ、65℃で20時間撹拌した。室温に戻した後、クロロホルムで抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、エバポレーターで溶媒を留去した。カラムクロマトグラフィーで精製し、2,4,4,6−テトラフェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]シロール[化合物101]を1.69g得た。構造はH1−MNRで確認した。
(Synthesis Example 1)
Compound 101 was synthesized according to the following procedure.
5.6 g of 3,3 ′, 5,5′-tetrabromo-2,2′-bithiophene and 450 ml of tetrahydrofuran (THF) were placed in a Schlenk tube under a nitrogen atmosphere and stirred. Then, it cooled to -78 degreeC, after adding 16 ml of n-butyllithium and stirring for 2 hours, 3.2 g of dichlorodiphenylsilane was added, and it stirred at room temperature overnight. After extraction with hexane, it was dried over magnesium sulfate, and the solvent was distilled off with an evaporator. Purification by column chromatography gave 3.3 g of 4,4-biphenyl-2,6-bis (trimethylsilyl) dithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] silole. The structure was confirmed by H 1 -MNR.
2.04 g of 4,4-biphenyl-2,6-bis (trimethylsilyl) dithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] silole and 100 ml of diethyl ether were placed in a Schlenk tube and stirred. Then, it cooled to -80 degreeC, added 1.0 ml of bromine, and stirred for 2 hours. After returning to room temperature, quenching was performed with an aqueous sodium sulfate solution, and 1.69 g of 2,6-dibromo-4,4-diphenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] silole powder precipitated. Obtained. The structure was confirmed by H 1 -MNR.
2,6-dibromo-4,4-diphenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] silole 0.95 g, phenylboronic acid 0.60 g, toluene 40 ml, tetrakis (triphenylphosphine) palladium [Pd (pph 3 ) 4 ] 0.35 g, 2M aqueous sodium carbonate solution 20 ml was placed in a Schlenk tube under a nitrogen atmosphere and stirred at 65 ° C. for 20 hours. After returning to room temperature, the mixture was extracted with chloroform, dried over magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off with an evaporator. Purification by column chromatography gave 1.69 g of 2,4,4,6-tetraphenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] silole [compound 101]. The structure was confirmed by H 1 -MNR.

(合成例2)
合成例1で用いたフェニルボロン酸のかわりに4−n−オクチルフェニルボロンを用いて、合成例1と同じ方法により2,6−ビス(4−n−オクチルフェニル)−4,4−ビフェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]シロール[化合物102]を合成した。構造はH1−MNRで確認した。
1H MNR (500 MHz, CDCl3):δ 7.70 (d, J = 5.0 Hz, 2H), 7.52 (d, J = 10.0 Hz, 2H), 7.44-7.37 (m, 4H), 7.18 (t, J = 10.0 Hz, 2H), 2.61 (t, J = 10.0 Hz, 2H), 1.63-1.60 (m, 2H)1.32-1.23 (m, 13H).
(Synthesis Example 2)
By using 4-n-octylphenylboron instead of phenylboronic acid used in Synthesis Example 1, 2,6-bis (4-n-octylphenyl) -4,4-biphenyldi-acid was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1. Thieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] silole [Compound 102] was synthesized. The structure was confirmed by H 1 -MNR.
1 H MNR (500 MHz, CDCl 3 ): δ 7.70 (d, J = 5.0 Hz, 2H), 7.52 (d, J = 10.0 Hz, 2H), 7.44-7.37 (m, 4H), 7.18 (t, J = 10.0 Hz, 2H), 2.61 (t, J = 10.0 Hz, 2H), 1.63-1.60 (m, 2H) 1.32-1.23 (m, 13H).

(合成例3)
以下の手順にしたがって、化合物201を合成した。
3,3’,5,5’−テトラブロモ−2,2’−ビチオフェン4.50g、テトラヒドロフラン(THF)400mlを窒素雰囲気下のシュレンクチューブ内に入れ撹拌した。その後、−78℃まで冷却し、n−ブチルリチウム12mlを加え2時間撹拌したのち、ジクロロジフェニルゲルマンを3.0g加え、室温で1晩撹拌した。ヘキサンで抽出後、硫酸マグネシウムで乾燥し、エバポレーターで溶媒を飛ばした。カラムクロマトグラフィーで精製し、4,4−ジフェニル−2,6−ビス(トリメチルシリル)ジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ゲルマンを3.0g得た。構造はH1−MNRで確認した。
4,4−ジフェニル−2,6−ビス(トリメチルシリル)ジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ゲルマン2.77g、ジエチルエーテル100mlをシュレンクチューブ内に入れ、撹拌した。その後、−78℃まで冷却し臭素0.55mlを加え2時間撹拌した。室温に戻したあと、硫酸ナトリウム水溶液でクエンチを行い、析出した2,6−ジブロモ−4,4−ジフェニル−ジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ゲルマン粉末を2.0g得た。構造はH1−MNRで確認した。
2,6−ジブロモ−4,4−ジフェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ゲルマン0.99g、フェニルボロン酸0.53g、トルエン40ml、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(pph34]0.20g、2M炭酸ナトリウム水溶液20mlをシュレンクチューブ内に入れ、60℃で72時間撹拌した。室温に戻した後、クロロホルムで抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、エバポレーターで溶媒を留去した。カラムクロマトグラフィーで精製し、2,4,4,6−テトラフェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ゲルマン[化合物201]を0.82g得た。構造はH1−MNRで確認した。
1H MNR (500 MHz, CDCl3):δ 7.63 (t, J = 10.0 Hz, 4H), 7.44-7.35 (m, 6H), 7.26(t, J = 5.0 Hz, 1H).
元素分析:C32H22GeS2の計算値C 70.74, H 4.05, N 0.00; 実測値 C 70.66, H 4.08, N 0.00.
(Synthesis Example 3)
Compound 201 was synthesized according to the following procedure.
4.53 g of 3,3 ′, 5,5′-tetrabromo-2,2′-bithiophene and 400 ml of tetrahydrofuran (THF) were placed in a Schlenk tube under a nitrogen atmosphere and stirred. Then, it cooled to -78 degreeC, after adding 12 ml of n-butyllithium and stirring for 2 hours, 3.0 g of dichlorodiphenyl germane was added and it stirred at room temperature overnight. After extraction with hexane, it was dried with magnesium sulfate, and the solvent was removed with an evaporator. Purification by column chromatography gave 3.0 g of 4,4-diphenyl-2,6-bis (trimethylsilyl) dithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] germane. The structure was confirmed by H 1 -MNR.
2.77 g of 4,4-diphenyl-2,6-bis (trimethylsilyl) dithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] germane and 100 ml of diethyl ether were placed in a Schlenk tube and stirred. Then, it cooled to -78 degreeC, 0.55 ml of bromine was added, and it stirred for 2 hours. After returning to room temperature, quenching was performed with an aqueous sodium sulfate solution, and 2.0 g of 2,6-dibromo-4,4-diphenyl-dithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] german powder precipitated was obtained. Obtained. The structure was confirmed by H 1 -MNR.
2,6-dibromo-4,4-diphenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] german 0.99 g, phenylboronic acid 0.53 g, toluene 40 ml, tetrakis (triphenylphosphine) palladium [Pd (pph 3 ) 4 ] 0.20 g, 2M aqueous sodium carbonate solution 20 ml was placed in a Schlenk tube and stirred at 60 ° C. for 72 hours. After returning to room temperature, the mixture was extracted with chloroform, dried over magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off with an evaporator. Purification by column chromatography gave 0.82 g of 2,4,4,6-tetraphenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] germane [compound 201]. The structure was confirmed by H 1 -MNR.
1 H MNR (500 MHz, CDCl 3 ): δ 7.63 (t, J = 10.0 Hz, 4H), 7.44-7.35 (m, 6H), 7.26 (t, J = 5.0 Hz, 1H).
Elemental analysis: Calculated value of C 32 H 22 GeS 2 C 70.74, H 4.05, N 0.00; Actual value C 70.66, H 4.08, N 0.00.

(合成例4)
合成例3で用いたフェニルボロン酸のかわりに4−n−オクチルフェニルボロンを用いて、合成例3と同じ方法により2,6−ビス(4−n−オクチルフェニル)−4,4−ビフェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ゲルマン[化合物202]を合成した。構造はH1−MNRで確認した。
1H MNR (500 MHz, CDCl3): δ 7.63 (d, J = 10.0 Hz, 4H), 7.52 (d, J = 10.0 Hz, 2H), 7.43-7.37 (m, 4H), 7.18(d, J = 5.0 Hz, 2H), 2.61 (t, J = 5.0 Hz, 2H), 1.63-1.60 (m, 2H)1.31-1.27 (m, 13H).
元素分析:C32H22GeS2の計算値C 70.74, H 4.05, N 0.00; 実測値C 70.66, H 4.08, N 0.00.
(Synthesis Example 4)
By using 4-n-octylphenylboron instead of phenylboronic acid used in Synthesis Example 3, 2,6-bis (4-n-octylphenyl) -4,4-biphenyldi-dioxide is synthesized in the same manner as in Synthesis Example 3. Thieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] germane [Compound 202] was synthesized. The structure was confirmed by H 1 -MNR.
1 H MNR (500 MHz, CDCl 3 ): δ 7.63 (d, J = 10.0 Hz, 4H), 7.52 (d, J = 10.0 Hz, 2H), 7.43-7.37 (m, 4H), 7.18 (d, J = 5.0 Hz, 2H), 2.61 (t, J = 5.0 Hz, 2H), 1.63-1.60 (m, 2H) 1.31-1.27 (m, 13H).
Elemental analysis: Calculated value of C 32 H 22 GeS 2 C 70.74, H 4.05, N 0.00; Actual value C 70.66, H 4.08, N 0.00.

(合成例5)
以下の手順にしたがって、化合物301を合成した。
3,3’−ジブロモ−2,2’−ビチオフェン4.87g、ジエチルエーテル400ml、テトラメチルエチレンジアミン[TMEDA]1.96gを窒素雰囲気下のシュレンクチューブ内に入れ撹拌した。その後、−78℃まで冷却し、n−ブチルリチウム20mlを加え1時間撹拌したのち、ジクロロフェニルホスフィンオキシド3.4g加え、室温で4.5時間撹拌した。過酸化水素水を過剰量加え酸化した。酢酸エチルで抽出後、硫酸マグネシウムで乾燥し、エバポレーターで溶媒を飛ばした。カラムクロマトグラフィーで精製し、4−フェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ホスフィンオキシド4.1g得た。構造はH1−MNRで確認した。
4−フェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ホスフィンオキシド2.70g、N−ブロモスクシンイミド[NBS]7.1g酢酸を75ml、ジクロロメタンを150ml加え5時間撹拌を行った。その後水酸化ナトリウムで中和し、クロロホルムで抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥させた後、エバポレーターで溶媒を飛ばした。メタノールとクロロホルムの再沈殿により、2,6−ジブロモ−4−フェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ホスフィンオキシド2.08gを得た。構造はH1−MNRで確認した。
2,6−ジブロモ−4−フェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ホスフィンオキシド0.90g、フェニルボロン酸0.61g、トルエン40ml、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(pph34]0.35g、2M炭酸ナトリウム水溶液20mlを窒素雰囲気下のシュレンクチューブ内に入れ、80℃で27.5時間撹拌した。室温に戻した後、酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、エバポレーターで溶媒を留去した。カラムクロマトグラフィーで精製し、2,4,6−トリフェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ホスフィンオキシド[化合物301]を0.66g得た。構造はH1−MNRで確認した。
1H MNR (500 MHz, CDCl3): δ 7.84-7.80 (m, 2H), 7.57-7.53 (m, 5H), 7.45 (t, J = 5.0 Hz, 2H), 7.41-7.38 (m, 4H), 7.36 (s, 2H), 7.32 (t, J = 5.0 Hz, 2H).
元素分析:C32H22OPS2の計算値C: 70.89, H 3.89, N 0.00; 実測値C 70.88, H 3.82, N 0.00.
(Synthesis Example 5)
Compound 301 was synthesized according to the following procedure.
3.87 g of 3,3′-dibromo-2,2′-bithiophene, 400 ml of diethyl ether and 1.96 g of tetramethylethylenediamine [TMEDA] were placed in a Schlenk tube under a nitrogen atmosphere and stirred. Then, it cooled to -78 degreeC, 20 ml of n-butyllithium was added and stirred for 1 hour, then 3.4 g of dichlorophenylphosphine oxide was added and stirred at room temperature for 4.5 hours. An excess amount of hydrogen peroxide was added to oxidize. After extraction with ethyl acetate, it was dried over magnesium sulfate, and the solvent was removed with an evaporator. Purification by column chromatography gave 4.1 g of 4-phenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] phosphine oxide. The structure was confirmed by H 1 -MNR.
4-phenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] phosphine oxide 2.70 g, N-bromosuccinimide [NBS] 7.1 g Acetic acid 75 ml and dichloromethane 150 ml were added and stirred for 5 hours. . Thereafter, the mixture was neutralized with sodium hydroxide and extracted with chloroform. After drying with magnesium sulfate, the solvent was removed with an evaporator. By reprecipitation of methanol and chloroform, 2.08 g of 2,6-dibromo-4-phenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] phosphine oxide was obtained. The structure was confirmed by H 1 -MNR.
2,6-dibromo-4-phenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] phosphine oxide 0.90 g, phenylboronic acid 0.61 g, toluene 40 ml, tetrakis (triphenylphosphine) palladium [ Pd (pph 3 ) 4 ] 0.35 g, 20 ml of 2M aqueous sodium carbonate solution was placed in a Schlenk tube under a nitrogen atmosphere and stirred at 80 ° C. for 27.5 hours. After returning to room temperature, the mixture was extracted with ethyl acetate, dried over magnesium sulfate, and the solvent was distilled off with an evaporator. Purification by column chromatography gave 0.66 g of 2,4,6-triphenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] phosphine oxide [Compound 301]. The structure was confirmed by H 1 -MNR.
1 H MNR (500 MHz, CDCl 3 ): δ 7.84-7.80 (m, 2H), 7.57-7.53 (m, 5H), 7.45 (t, J = 5.0 Hz, 2H), 7.41-7.38 (m, 4H) , 7.36 (s, 2H), 7.32 (t, J = 5.0 Hz, 2H).
Elemental analysis: C 32 H 22 OPS 2 calculated C: 70.89, H 3.89, N 0.00; measured C 70.88, H 3.82, N 0.00.

(合成例6)
合成例5で用いたフェニルボロン酸のかわりに4−n−オクチルフェニルボロンを用いて、合成例3と同じ方法により2,6−ビス(4−n−オクチルフェニル)−4−フェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]ホスフィンオキシド[化合物302]を合成した。構造はH1−MNRで確認した。
1H MNR (500 MHz, CDCl3):δ 7.83-7.78 (m, 2H), 7.54 (t, J = 5.0 Hz, 1H), 7.47-7.43 (m, 5H), 7.30 (s, 2H), 7.19 (d, J = 5.0 Hz, 4H) 2.61 (t, J = 10.0 Hz, 2H), 1.61-1.59 (m, 2H ) 1.31-1.26 (m, 13H).
元素分析:C32H22OPS2の計算値C 70.89, H 3.89, N 0.00; 実測値 C 70.88, H 3.82, N 0.00.
(Synthesis Example 6)
By using 4-n-octylphenylboron instead of phenylboronic acid used in Synthesis Example 5, 2,6-bis (4-n-octylphenyl) -4-phenyldithieno [ 3,2-b: 2 ′, 3′-d] phosphine oxide [Compound 302] was synthesized. The structure was confirmed by H 1 -MNR.
1 H MNR (500 MHz, CDCl 3 ): δ 7.83-7.78 (m, 2H), 7.54 (t, J = 5.0 Hz, 1H), 7.47-7.43 (m, 5H), 7.30 (s, 2H), 7.19 (d, J = 5.0 Hz, 4H) 2.61 (t, J = 10.0 Hz, 2H), 1.61-1.59 (m, 2H) 1.31-1.26 (m, 13H).
Elemental analysis: Calculated value of C 32 H 22 OPS 2 C 70.89, H 3.89, N 0.00; Actual value C 70.88, H 3.82, N 0.00.

(合成例7)
以下の手順にしたがって、化合物401を合成した。
2,6−ジブロモジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]チオフェン−4,4−ジオキシド 2.32g、フェニルボロン酸1.76g、脱水テトラヒドロフラン(THF)50ml、Pd(PPh34 0.69g、2MのK2CO3水溶液25mlをアルゴン雰囲気下でシュレンク管に入れ、60℃で24時間撹拌した。室温に戻した後、反応溶液を水に注ぎ、ろ過によって析出した物質を取り、メタノールで洗浄し、オレンジ色の粉末を得た。その後、昇華精製を2回行って2,6−ジフェニルジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]チオフェンジオキシド[化合物401]を0.65g得た(収率28%)。
1H MNR (500 MHz, CDCl3): δ 7.56 (d, J = 5.0 Hz, 2H), 7.44 (t, J = 5.0 Hz, 2H), 7.40 (s, 1H), 7.38 (t, J = 5.0 Hz, 1H).
元素分析:C32H22OPS2の計算値 C: 63.13, H 3.18, N 0.00; 実測値 C 63.22, H 3.12, N 0.0
(Synthesis Example 7)
Compound 401 was synthesized according to the following procedure.
2,6-dibromodithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] thiophene-4,4-dioxide 2.32 g, phenylboronic acid 1.76 g, dehydrated tetrahydrofuran (THF) 50 ml, Pd (PPh 3 ) 4 0.69 g, 25 ml of 2M aqueous K 2 CO 3 solution was placed in a Schlenk tube under an argon atmosphere and stirred at 60 ° C. for 24 hours. After returning to room temperature, the reaction solution was poured into water, and the precipitated material was collected by filtration and washed with methanol to obtain an orange powder. Then, sublimation purification was performed twice to obtain 0.65 g of 2,6-diphenyldithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] thiophene dioxide [compound 401] (yield 28%). .
1 H MNR (500 MHz, CDCl 3 ): δ 7.56 (d, J = 5.0 Hz, 2H), 7.44 (t, J = 5.0 Hz, 2H), 7.40 (s, 1H), 7.38 (t, J = 5.0 Hz, 1H).
Elemental analysis: calculated value of C 32 H 22 OPS 2 C: 63.13, H 3.18, N 0.00; measured value C 63.22, H 3.12, N 0.0

(合成例8)
合成例7用いたフェニルボロン酸のかわりに4−n−オクチルフェニルボロンを用いて、合成例7と同じ方法により2,6−ビス(4−n−オクチルフェニル)−ジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]チオフェン−4,4−ジオキシド[化合物402]を合成した。構造はH1−MNRで確認した。
1H MNR (500 MHz, CDCl3): δ 7.47 (d, J = 5.0 Hz, 2H), 7.35 (s, 1H), 7.24 (d, J = 10.0 Hz, 2H), 2.63 (t, J = 10.0 Hz, 2H), 1.66-1.60 (m, 2H ) 1.33-1.27 (m, 13H).
(Synthesis Example 8)
By using 4-n-octylphenylboron instead of phenylboronic acid used in Synthesis Example 7, 2,6-bis (4-n-octylphenyl) -dithieno [3,2-b : 2 ′, 3′-d] thiophene-4,4-dioxide [Compound 402] was synthesized. The structure was confirmed by H 1 -MNR.
1 H MNR (500 MHz, CDCl 3 ): δ 7.47 (d, J = 5.0 Hz, 2H), 7.35 (s, 1H), 7.24 (d, J = 10.0 Hz, 2H), 2.63 (t, J = 10.0 Hz, 2H), 1.66-1.60 (m, 2H) 1.33-1.27 (m, 13H).

(実施例1)
本実施例において、化合物101とホスト材料からなる発光層を有する有機フォトルミネッセンス素子を作製して、特性を評価した。
シリコン基板上に真空蒸着法にて、真空度5.0×10-4Paの条件にて化合物101とTBADNとを異なる蒸着源から蒸着し、化合物101の濃度が3重量%である薄膜を0.3nm/秒にて100nmの厚さで形成して有機フォトルミネッセンス素子とした。浜松ホトニクス(株)製C9920−02型絶対量子収率測定装置を用いて、N2レーザーにより337nmの光を照射した際の薄膜からの発光スペクトルを300Kで特性評価したところ、表5に示す最大発光波長の発光が確認され、表5に示す発光量子収率と発光寿命であった。
Example 1
In this example, an organic photoluminescence device having a light-emitting layer made of the compound 101 and a host material was produced and evaluated for characteristics.
A compound 101 and TBADN are vapor-deposited from different vapor deposition sources on a silicon substrate by a vacuum vapor deposition method under a vacuum degree of 5.0 × 10 −4 Pa. The film was formed at a thickness of 100 nm at 3 nm / second to obtain an organic photoluminescence device. Using a C9920-02 type absolute quantum yield measuring device manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd., the emission spectrum from the thin film when irradiated with light of 337 nm with an N 2 laser was evaluated at 300K. The emission of the emission wavelength was confirmed, and the emission quantum yield and emission lifetime shown in Table 5 were obtained.

化合物101のかわりに化合物201、化合物301、化合物401を用いて有機フォトルミネッセンス素子を作製して同じ試験を行った結果を表5に示す。   Table 5 shows the results of manufacturing an organic photoluminescence device using the compound 201, the compound 301, and the compound 401 instead of the compound 101 and performing the same test.

(実施例2)
本実施例において、化合物101とTBADNからなる発光層を有する有機フォトルミネッセンス素子を作製して、特性を評価した。
膜厚100nmのインジウム・スズ酸化物(ITO)からなる陽極が形成されたガラス基板上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度5.0×10-4Paで積層した。まず、ITO上にα−NPDを40nmの厚さに形成した。次に、化合物101とTBADNを異なる蒸着源から共蒸着し、30nmの厚さの層を形成して発光層とした。この時、化合物101の濃度は6.0重量%とした。次に、Bphenを50nmの厚さに形成し、さらにフッ化リチウム(LiF)を0.8nm真空蒸着し、次いでアルミニウム(Al)を80nmの厚さに蒸着することにより陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子とした。
製造した有機エレクトロルミネッセンス素子を、半導体パラメータ・アナライザ(アジレント・テクノロジー社製:E5273A)、光パワーメータ測定装置(ニューポート社製:1930C)、および光学分光器(オーシャンオプティクス社製:USB2000)を用いて測定した。測定された最大発光波長、外部量子収率、10mA時の駆動電圧を表5に示す。
(Example 2)
In this example, an organic photoluminescence device having a light emitting layer composed of the compound 101 and TBADN was prepared, and the characteristics were evaluated.
Each thin film was laminated at a vacuum degree of 5.0 × 10 −4 Pa by a vacuum deposition method on a glass substrate on which an anode made of indium tin oxide (ITO) having a thickness of 100 nm was formed. First, α-NPD was formed to a thickness of 40 nm on ITO. Next, the compound 101 and TBADN were co-evaporated from different evaporation sources to form a layer having a thickness of 30 nm as a light emitting layer. At this time, the concentration of the compound 101 was 6.0% by weight. Next, Bphen is formed to a thickness of 50 nm, lithium fluoride (LiF) is further vacuum-deposited to 0.8 nm, and then aluminum (Al) is evaporated to a thickness of 80 nm to form a cathode. A luminescence element was obtained.
Using the manufactured organic electroluminescence device, a semiconductor parameter analyzer (manufactured by Agilent Technologies: E5273A), an optical power meter measuring device (manufactured by Newport: 1930C), and an optical spectrometer (manufactured by Ocean Optics: USB2000) Measured. Table 5 shows the measured maximum emission wavelength, external quantum yield, and drive voltage at 10 mA.

化合物101のかわりに化合物201、化合物301、化合物401を用いて有機エレクトロルミネッセンス素子を作製して同じ試験を行った結果を表5に示す。ただし、化合物301と化合物401を用いた場合は、発光層における濃度を3.0重量%に変更した。化合物401を用いた有機発光素子の発光スペクトルを図2に示し、電流密度−外部量子効率特性を図3に示し、電圧−輝度特性を図4に示す。   Table 5 shows the results of manufacturing an organic electroluminescence device using the compound 201, the compound 301, and the compound 401 instead of the compound 101 and performing the same test. However, when Compound 301 and Compound 401 were used, the concentration in the light emitting layer was changed to 3.0% by weight. An emission spectrum of an organic light emitting device using the compound 401 is shown in FIG. 2, current density-external quantum efficiency characteristics are shown in FIG. 3, and voltage-luminance characteristics are shown in FIG.

Figure 2013185099
Figure 2013185099

(実施例3)
TBADNの代わりにmCPまたはCBPを用いた点を変更して、実施例2と同じ方法により有機エレクトロルミネセンス素子を作製して、特性を評価した。TBADNを用いた場合と同様に、mCPまたはCBPを用いた場合においても、高い外部量子収率を達成した。
(Example 3)
An organic electroluminescence device was produced by the same method as in Example 2 except that mCP or CBP was used instead of TBADN, and the characteristics were evaluated. Similar to the case of using TBADN, a high external quantum yield was achieved when mCP or CBP was used.

(比較例1)
以下の化合物を用いて、実施例1と同じ方法により有機フォトルミネッセンス素子を作製して、特性を評価した。その結果、有機PL素子の発光量子収率は約15%であった。

Figure 2013185099
(Comparative Example 1)
Using the following compounds, an organic photoluminescence device was produced by the same method as in Example 1, and the characteristics were evaluated. As a result, the emission quantum yield of the organic PL element was about 15%.
Figure 2013185099

Figure 2013185099
Figure 2013185099

本発明の有機発光素子は、高い発光効率を実現しうるものである。また、本発明の化合物は、そのような有機発光素子用の発光材料として有用である。このため、本発明は産業上の利用可能性が高い。   The organic light emitting device of the present invention can achieve high luminous efficiency. The compound of the present invention is useful as a light emitting material for such an organic light emitting device. For this reason, this invention has high industrial applicability.

1 基板
2 陽極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 電子輸送層
7 陰極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode 3 Hole injection layer 4 Hole transport layer 5 Light emitting layer 6 Electron transport layer 7 Cathode

Claims (10)

下記一般式(1)で表される化合物からなる発光材料。
Figure 2013185099
[一般式(1)において、Z1は、Si、Ge、PおよびSからなる群より選択される1つの連結原子を介して連結する連結基を表す(ただし、前記連結基は前記連結原子に他の原子か原子団が結合した構造を有する)。R1、R2、R3およびR4は、各々独立に水素原子または置換基を表す。]
A luminescent material comprising a compound represented by the following general formula (1).
Figure 2013185099
[In General Formula (1), Z 1 represents a linking group linked through one linking atom selected from the group consisting of Si, Ge, P and S (provided that the linking group is bonded to the linking atom) It has a structure in which other atoms or atomic groups are bonded). R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. ]
2およびR4が、各々独立に、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、または置換もしくは無置換のアルキニル基であることを特徴とする請求項1に記載の発光材料。 R 2 and R 4 are each independently a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, or a substituted or unsubstituted group The luminescent material according to claim 1, wherein the luminescent material is an alkynyl group. 2およびR4が、各々独立に、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基であることを特徴とする請求項1に記載の発光材料。 2. The light emitting material according to claim 1, wherein R 2 and R 4 are each independently a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted heteroaryl group. 1およびR3が水素原子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光材料。 R < 1 > and R < 3 > is a hydrogen atom, The luminescent material of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 1が、以下のいずれかの構造を有する連結基であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光材料。
Figure 2013185099
[上式において、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4およびAr5は、各々独立に置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換の縮環スピロ骨格からなる基を表す。Ar1およびAr2は互いに連結してSi原子とともに環構造を形成していてもよく、Ar3およびAr4は互いに連結してGe原子とともに環構造を形成していてもよい。]
Z 1 is a linking group having any one of the following structures, The luminescent material according to claim 1.
Figure 2013185099
[In the above formula, Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 and Ar 5 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group or a group consisting of a substituted or unsubstituted fused ring spiro skeleton. Ar 1 and Ar 2 may be connected to each other to form a ring structure with the Si atom, and Ar 3 and Ar 4 may be connected to each other to form a ring structure with the Ge atom. ]
下記一般式(2)で表される化合物からなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光材料。
Figure 2013185099
[一般式(2)において、Zは、Si、Ge、PおよびSからなる群より選択される1つの連結原子を介して連結する連結基を表す。ただし、前記連結基は前記連結原子に他の原子か原子団が結合した構造を有する。R1およびR3は、各々独立に水素原子または炭素数1〜3の置換基を表す。R11、R12、R13、R14、R15、R21、R22、R23、R24およびR25は、各々独立に水素原子または置換基を表す。]
The luminescent material according to any one of claims 1 to 5, comprising a compound represented by the following general formula (2).
Figure 2013185099
[In the general formula (2), Z represents a linking group linked via one linking atom selected from the group consisting of Si, Ge, P and S. However, the linking group has a structure in which another atom or atomic group is bonded to the linking atom. R 1 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent having 1 to 3 carbon atoms. R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 21 , R 22 , R 23 , R 24 and R 25 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. ]
下記一般式(11)で表される化合物からなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光材料。
Figure 2013185099
[一般式(11)において、Z’は、Si、Ge、PおよびSからなる群より選択される1つの連結原子を介して連結する連結基を表す(ただし、前記連結基は前記連結原子に他の原子か原子団が結合した構造を有する)。R1’およびR3’は、各々独立に水素原子または炭素数1〜3の置換基を表す。R11、R12、R13、R14、R15、R21、R22、R23、R24およびR25は、各々独立に水素原子または置換基を表す。ただし、Z’が−Si(C652−または−P(=O)(C65)−であるとき、R1’およびR3’は、各々独立に置換基を表す。また、Z’が−SO2−であるとき、R1’およびR3’はともに水素原子を表す。]
The luminescent material according to any one of claims 1 to 5, comprising a compound represented by the following general formula (11).
Figure 2013185099
[In the general formula (11), Z ′ represents a linking group linked through one linking atom selected from the group consisting of Si, Ge, P and S (provided that the linking group is bonded to the linking atom) It has a structure in which other atoms or atomic groups are bonded). R 1 ′ and R 3 ′ each independently represent a hydrogen atom or a substituent having 1 to 3 carbon atoms. R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 21 , R 22 , R 23 , R 24 and R 25 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. However, when Z ′ is —Si (C 6 H 5 ) 2 — or —P (═O) (C 6 H 5 ) —, R 1 ′ and R 3 ′ each independently represent a substituent. When Z ′ is —SO 2 —, both R 1 ′ and R 3 ′ represent a hydrogen atom. ]
下記一般式(11)で表される化合物。
Figure 2013185099
[一般式(11)において、Z’は、Si、Ge、PおよびSからなる群より選択される1つの連結原子を介して連結する連結基を表す(ただし、前記連結基は前記連結原子に他の原子か原子団が結合した構造を有する)。R1’およびR3’は、各々独立に水素原子または炭素数1〜3の置換基を表す。R11、R12、R13、R14、R15、R21、R22、R23、R24およびR25は、各々独立に水素原子または置換基を表す。ただし、Z’が−Si(C652−または−P(=O)(C65)−であるとき、R1’およびR3’は、各々独立に置換基を表す。また、Z’が−SO2−であるとき、R1’およびR3’はともに水素原子を表す。]
The compound represented by the following general formula (11).
Figure 2013185099
[In the general formula (11), Z ′ represents a linking group linked through one linking atom selected from the group consisting of Si, Ge, P and S (provided that the linking group is bonded to the linking atom) It has a structure in which other atoms or atomic groups are bonded). R 1 ′ and R 3 ′ each independently represent a hydrogen atom or a substituent having 1 to 3 carbon atoms. R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 21 , R 22 , R 23 , R 24 and R 25 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. However, when Z ′ is —Si (C 6 H 5 ) 2 — or —P (═O) (C 6 H 5 ) —, R 1 ′ and R 3 ′ each independently represent a substituent. When Z ′ is —SO 2 —, both R 1 ′ and R 3 ′ represent a hydrogen atom. ]
請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光材料を含む発光層を基板上に有することを特徴とする有機発光素子。   An organic light emitting device comprising a light emitting layer containing the light emitting material according to claim 1 on a substrate. 有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項9に記載の有機発光素子。   The organic light-emitting device according to claim 9, wherein the organic light-emitting device is an organic electroluminescence device.
JP2012052090A 2012-03-08 2012-03-08 Organic light-emitting element and light-emitting material and compound using therefor Pending JP2013185099A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012052090A JP2013185099A (en) 2012-03-08 2012-03-08 Organic light-emitting element and light-emitting material and compound using therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012052090A JP2013185099A (en) 2012-03-08 2012-03-08 Organic light-emitting element and light-emitting material and compound using therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013185099A true JP2013185099A (en) 2013-09-19

Family

ID=49386826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012052090A Pending JP2013185099A (en) 2012-03-08 2012-03-08 Organic light-emitting element and light-emitting material and compound using therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013185099A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5594750B2 (en) COMPOUND, LIGHT EMITTING MATERIAL AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE
JP6263524B2 (en) COMPOUND, LIGHT EMITTING MATERIAL AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE
JP6392240B2 (en) Luminescent materials, organic light emitting devices and compounds
JP6493220B2 (en) Luminescent material, organic light emitting device and compound
JP6530318B2 (en) Luminescent material, organic light emitting device and compound
JP6318155B2 (en) COMPOUND, LIGHT EMITTING MATERIAL AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE
JP6293417B2 (en) COMPOUND, LIGHT EMITTING MATERIAL AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE
JP6521253B2 (en) Luminescent material, delayed phosphor, organic light emitting device and compound
KR102168905B1 (en) Organic light emitting element, and light emitting material and compound used in same
JP6225111B2 (en) Luminescent material, compound, and organic light emitting device using the same
JP6326050B2 (en) COMPOUND, LIGHT EMITTING MATERIAL AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE
JP6466913B2 (en) Luminescent materials, organic light emitting devices and compounds
JP6383538B2 (en) Luminescent materials, organic light emitting devices and compounds
JP6367189B2 (en) Luminescent materials, organic light emitting devices and compounds
JP7037543B2 (en) Organic electroluminescent device
CN112771031A (en) Compound, light-emitting material, delayed phosphor, organic light-emitting element, oxygen sensor, method for designing molecule, and program
JP6622484B2 (en) Luminescent materials, organic light emitting devices and compounds
JP2013185099A (en) Organic light-emitting element and light-emitting material and compound using therefor
JP2019206511A (en) Compound, luminescent material, and organic light-emitting element
JP2016084283A (en) Compound, light-emitting material, and organic light-emitting element