JP2015007036A - 複素環化合物、これを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、並びにこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
また、有機EL素子は、発光層に種々の発光材料を用いることにより、多様な発光色を得ることが可能であることから、ディスプレイなどへの実用化研究が盛んである。特に赤色、緑色、青色の三原色の発光材料の研究が最も活発であり、特性向上を目指して鋭意研究がなされている。
しかしながら、有機EL素子の分野においては、さらなる素子性能の向上を目指すため、新たな材料系の開発が求められている。
本発明者らが鋭意検討した結果、ベンゼン環に縮合するインドールにおける窒素原子の置換基として、アリール基又はヘテロアリール基を有する本発明の複素環化合物は、上記アルキル基を有するものと比較してより嵩高い置換基を有することにより、アモルファス性を発現しやすく、結晶化しにくいため、分子間の電荷の移動がしやすく、長寿命化が期待できることを見出した。さらに、窒素原子上の置換基を、アリール基又はヘテロアリール基とすることによって、窒素原子上の孤立電子対とアリール基やヘテロアリール基との共鳴安定化効果をより発現し、陽極から移動してきた正孔が窒素原子上で制御され、結果として、正孔移動に伴う複素環化合物の構造上の安定性が向上し、長寿命化が期待できることを見出した。
また、上記特許文献3又は4には、ベンゼンに縮合するインドール骨格を3つ有する化合物が具体的に開示されている。
本発明者らが鋭意検討した結果、ベンゼンに縮合するインドール骨格を1つ又は2つとすることにより、インドール骨格が3つの化合物と比較して三重項エネルギーが高くなるため、燐光ホスト材料としての有用性が期待できることを見出した。
[1] 下記一般式(1)で表される複素環化合物。
[一般式(1)において、A1〜A3は、それぞれ独立に、飽和または不飽和の環を表し、A1〜A3は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい。
X1〜X3は、それぞれ独立に、下記一般式(2)〜(5)のいずれかで表される連結基であり、X1〜X3のうち1つまたは2つは一般式(2)で表され、残りは一般式(3)〜(5)のいずれかで表される。]
一般式(3)において、Y2及びY3は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Y2およびY3は、互いに結合して環構造を形成してもよい。]
Y1〜Y3は、A1〜A3が有する置換基と結合して環構造を形成してもよい。
[2] 前記複素環化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
[3] 陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも1層が、前記複素環化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
[4] 前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備える電子機器。
これらの置換基は、さらに上述の任意の置換基により置換されていてもよい。
本発明の複素環化合物は、下記一般式(1)で表される。
X1〜X3は、それぞれ独立に、下記一般式(2)〜(5)のいずれかで表される連結基であり、X1〜X3のうち1つまたは2つは一般式(2)で表され、残りは一般式(3)〜(5)のいずれかで表される。]
[一般式(2)において、Y1は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリール基であり、
一般式(3)において、Y2及びY3は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Y2およびY3は、互いに結合して環構造を形成してもよい。
Y1〜Y3は、A1〜A3が有する置換基と結合して環構造を形成してもよい。]
Z1〜Z12は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子を表す。
Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
Z1〜Z12のうち複数が置換基を有する場合、該複数の置換基は互いに結合して環構造を形成してもよい。]
また、前記環形成炭素数6〜50(好ましくは環形成炭素数6〜25、より好ましくは環形成炭素数6〜18)のアリーレン基としては、上記アリール基より水素原子を除いてなるものが挙げられ、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレル基が好ましい。
Yは、それぞれ独立に、単結合、C(R101)(R102)、酸素原子、硫黄原子又はN(R103)を表し、
R101、R102及びR103は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表わし、mは、それぞれ独立に、0または1を表し、Y0は単結合を表す。]
上記式中における置換基としては、上述のものと同様のものが挙げられる。
前記炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のアルキル基及び環形成炭素数6〜50のアリール基(好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18)から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基としては、上記アルキル基及び上記アリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基が挙げられる。
前記炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のアルキル基を有するアルコキシ基としては、上記アルキル基を有するアルコキシ基が挙げられる。
前記環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18)のアリール基を有するアリールオキシ基としては、上記アリール基を有するアリールオキシ基が挙げられる。
前記炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のハロアルキル基としては、上記アルキル基の水素原子の1以上が、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)により置換されたものが挙げられる。
前記炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のアルキル基及び前記環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18)のアリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基としては、上記アルキル基及び上記アリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基が挙げられる。
上記ジ置換ホスフォリル基としては、下記式(P)で表されるものが好ましい
Arp1及びArp2は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基を表す。]
また、前記一般式(1)におけるA1〜A3で表される不飽和の環としては、環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜24、より好ましくは6〜18)の芳香族炭化水素環、又は環形成原子数5〜50(好ましくは5〜24、より好ましくは5〜13)の芳香族複素環が好ましい。
前記一般式(1)において、Y1〜Y3が、A1〜A3が有する置換基と結合して形成する環構造や、Y1〜Y3が互いに結合して形成する環構造や、Z1〜Z12のうち複数が置換基を有し、これらの複数の置換基が互いに結合して形成する環構造としても、上述のA1〜A3で表される飽和又は不飽和の環として挙げられたものが好ましく用いられる。
Y1としては、下記一般式(8)で表されるものも好ましい。
Ar6は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリール基である。
L14は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60の2価の芳香族炭化水素基(アリーレン基)、又は置換もしくは無置換の環形成原子数3〜60の2価の複素環基(ヘテロアリーレン基)を示す。]
上記一般式(8)におけるL14の具体例としては、上述の一般式(7)におけるL11と同様のものが挙げられる。
一般式(8)におけるL14としては、単結合、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、タ−フェニレン基、フェナントリレン基、フルオレニレン基が特に好ましい。
(i)X1〜X3のうち1つが前記一般式(2)で表され、且つ、2つが一般式(3)〜(5)のいずれかで表される
(ii)X1〜X3のうち2つが前記一般式(2)で表され、且つ、1つが一般式(3)〜(5)のいずれかで表される
(iii)X1〜X3のうち少なくとも1つが前記一般式(2)で表され、且つ、少なくとも1つが一般式(3)又は(4)で表される
(iv)X1〜X3のうち少なくとも1つが前記一般式(2)で表され、且つ、X1〜X3のうち少なくとも1つが前記一般式(4)で表される
(v)X1〜X3のうち少なくとも1つが前記一般式(2)で表され、且つ、X1〜X3のうち少なくとも1つが前記一般式(3)で表される
本発明の有機EL素子用材料は、上記複素環化合物を含む。本発明の有機EL素子用材料における複素環化合物の含有量は、特に制限されず、例えば、1質量%以上であればよく、10質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。
本発明の有機EL素子用材料は、有機EL素子における材料として有用であり、例えば、蛍光発光ユニットの発光層におけるホスト材料及びドーパント材料や、燐光発光ユニットの発光層におけるホスト材料として用いることができる。また、蛍光発光ユニット及び燐光発光ユニットのいずれにおいても、有機EL素子の陽極と発光層との間に設けられる陽極側有機薄膜層や、有機EL素子の陰極と発光層との間に設けられる陰極側有機薄膜層の材料、すなわち、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層、電子阻止層等の材料としても有用である。
ここで、「発光ユニット」とは、一層以上の有機層を含み、そのうちの一層が発光層であり、注入された正孔と電子が再結合することにより発光することができる最小単位をいう。
また、後述の実施例に記載の合成方法を、目的化合物に合わせて適宜変更することにより、本願範囲内の上記複素環化合物を合成することができる。
次に、本発明の有機EL素子について説明する。
本発明の有機EL素子は、陰極と陽極の間に発光層を含有する有機薄膜層を有し、この有機薄膜層のうちの少なくとも1層が前述した有機EL素子用材料を含むことを特徴とする。
前述の有機EL素子用材料が含まれる有機薄膜層の例としては、陽極と発光層との間に設けられる陽極側有機薄膜層(正孔輸送層、正孔注入層等)、発光層、陰極と発光層との間に設けられる陰極側有機薄膜層(電子輸送層、電子注入層等)、スペース層、障壁層等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。前述の有機EL素子用材料は、上記いずれの層に含まれていてもよく、例えば、蛍光発光ユニットの発光層におけるホスト材料やドーパント材料、燐光発光ユニットの発光層におけるホスト材料、発光ユニットの正孔輸送層、電子輸送層等として用いることができる。
(1)陽極/発光ユニット/陰極
また、上記発光ユニットは、燐光発光層や蛍光発光層を複数有する積層型であってもよく、その場合、各発光層の間に、燐光発光層で生成された励起子が蛍光発光層に拡散することを防ぐ目的で、スペース層を有していてもよい。発光ユニットの代表的な層構成を以下に示す。
(a)正孔輸送層/発光層(/電子輸送層)
(b)正孔輸送層/第一燐光発光層/第二燐光発光層(/電子輸送層)
(c)正孔輸送層/燐光発光層/スペース層/蛍光発光層(/電子輸送層)
(d)正孔輸送層/第一燐光発光層/第二燐光発光層/スペース層/蛍光発光層(/電子輸送層)
(e)正孔輸送層/第一燐光発光層/スペース層/第二燐光発光層/スペース層/蛍光発光層(/電子輸送層)
(f)正孔輸送層/燐光発光層/スペース層/第一蛍光発光層/第二蛍光発光層(/電子輸送層)
(g)正孔輸送層/電子障壁層/発光層(/電子輸送層)
(h)正孔輸送層/発光層/正孔障壁層(/電子輸送層)
(i)正孔輸送層/蛍光発光層/トリプレット障壁層(/電子輸送層)
なお、各発光層と正孔輸送層あるいはスペース層との間には、適宜、電子障壁層を設けてもよい。また、各発光層と電子輸送層との間には、適宜、正孔障壁層を設けてもよい。電子障壁層や正孔障壁層を設けることで、電子又は正孔を発光層内に閉じ込めて、発光層における電荷の再結合確率を高め、発光効率を向上させることができる。
(2)陽極/第一発光ユニット/中間層/第二発光ユニット/陰極
ここで、上記第一発光ユニット及び第二発光ユニットとしては、例えば、それぞれ独立に上述の発光ユニットと同様のものを選択することができる。
上記中間層は、一般的に、中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、第一発光ユニットに電子を、第二発光ユニットに正孔を供給する、公知の材料構成を用いることができる。
本発明の有機EL素子は、透光性基板上に作製する。透光性基板は有機EL素子を支持する基板であり、400nm〜700nmの可視領域の光の透過率が50%以上で平滑な基板が好ましい。具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を原料として用いてなるものを挙げられる。またポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を原料として用いてなるものを挙げることができる。
有機EL素子の陽極は、正孔を正孔輸送層又は発光層に注入する役割を担うものであり、4.5eV以上の仕事関数を有するものを用いることが効果的である。陽極材料の具体例としては、酸化インジウム錫合金(ITO)、酸化錫(NESA)、酸化インジウム亜鉛酸化物、金、銀、白金、銅等が挙げられる。陽極はこれらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の可視領域の光の透過率を10%より大きくすることが好ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω/□以下が好ましい。陽極の膜厚は、材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10nm〜200nmの範囲で選択される。
陰極は電子注入層、電子輸送層又は発光層に電子を注入する役割を担うものであり、仕事関数の小さい材料により形成するのが好ましい。陰極材料は特に限定されないが、具体的にはインジウム、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−スカンジウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等が使用できる。陰極も、陽極と同様に、蒸着法やスパッタリング法等の方法で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、必要に応じて、陰極側から発光を取り出してもよい。
発光機能を有する有機層であって、ドーピングシステムを採用する場合、ホスト材料とドーパント材料を含んでいる。このとき、ホスト材料は、主に電子と正孔の再結合を促し、励起子を発光層内に閉じ込める機能を有し、ドーパント材料は、再結合で得られた励起子を効率的に発光させる機能を有する。
燐光素子の場合、ホスト材料は主にドーパントで生成された励起子を発光層内に閉じ込める機能を有する。
また、量子収率の高いドーパント材料を二種類以上入れることによって、それぞれのドーパントが発光するダブルドーパントを採用してもよい。具体的には、ホスト、赤色ドーパント及び緑色ドーパントを共蒸着することによって、発光層を共通化して黄色発光を実現する態様が挙げられる。
発光層への正孔の注入し易さと電子の注入し易さは異なっていてもよく、また、発光層中での正孔と電子の移動度で表される正孔輸送能と電子輸送能が異なっていてもよい。
発光層は、分子堆積膜であることが好ましい。分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態又は液相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、LB法により形成された薄膜(分子累積膜)とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。
本発明の有機EL素子用材料とそれ以外の化合物を同一の発光層内の燐光ホスト材料として併用してもよいし、複数の発光層がある場合には、そのうちの一つの発光層の燐光ホスト材料として本発明の有機EL素子用材料を用い、別の一つの発光層の燐光ホスト材料として本発明の有機EL素子用材料以外の化合物を用いてもよい。また、本発明の有機EL素子用材料は発光層以外の有機層にも使用しうるものであり、その場合には発光層の燐光ホストとして、本発明の有機EL素子用材料以外の化合物を用いてもよい。
R81〜R88は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数7〜50のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数2〜50のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又はヒドロキシル基である。)
上記環形成炭素数6〜50のアリール基としては、いずれも、環形成炭素数6〜40のアリール基が好ましく、環形成炭素数6〜30のアリール基がより好ましい。
上記環形成原子数5〜50の複素環基としては、いずれも、環形成原子数5〜40の複素環基が好ましく、環形成原子数5〜30の複素環基がより好ましい。
上記炭素数1〜50のアルキル基としては、炭素数1〜30のアルキル基が好ましく、炭素数1〜10のアルキル基がより好ましく、炭素数1〜5のアルキル基がさらに好ましい。
上記炭素数1〜50のアルコキシ基としては、炭素数1〜30のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜10のアルコキシ基がより好ましく、炭素数1〜5のアルコキシ基がさらに好ましい。
上記炭素数7〜50のアラルキル基としては、炭素数7〜30のアラルキル基が好ましく、炭素数7〜20のアラルキル基がより好ましい。
上記環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基としては、環形成炭素数6〜40のアリールオキシ基が好ましく、環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基がより好ましい。
上記環形成炭素数6〜50のアリールチオ基としては、環形成炭素数6〜40のアリールチオ基が好ましく、環形成炭素数6〜30のアリールチオ基がより好ましい。
上記炭素数2〜50のアルコキシカルボニル基としては、炭素数2〜30のアルコキシカルボニル基が好ましく、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基がより好ましく、炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基がさらに好ましい。
上記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
特に、Ar31及びAr32は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基であることが好ましい。
また、式(10)で表されるアントラセン誘導体としては、下記式(10−1)で表されるアントラセン誘導体が好ましい。
R81〜R88は、好ましいものも前記同様である。また、R89の好ましいものも、R81〜R88と同様である。aは1〜3の整数が好ましく、1又は2がより好ましい。
Ar33が表す環形成炭素数6〜50のアリール基としては、環形成炭素数6〜40のアリール基が好ましく、環形成炭素数6〜30のアリール基がより好ましく、環形成炭素数6〜20のアリール基がさらに好ましく、環形成炭素数6〜12のアリール基が特に好ましい。
アリールジアミン誘導体としては、より具体的には、下記式(11)で表されるアリールジアミン誘導体が好ましい。
L21は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリーレン基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリーレン基を表す。)
上記環形成炭素数6〜50のアリール基としては、環形成炭素数6〜30のアリール基が好ましく、環形成炭素数6〜20のアリール基がより好ましく、環形成炭素数6〜12のアリール基がさらに好ましく、フェニル基、ナフチル基が特に好ましい。
上記環形成原子数5〜50のヘテロアリール基としては、環形成原子数5〜40のヘテロアリール基が好ましく、環形成原子数5〜30のヘテロアリール基がより好ましく、環形成原子数5〜20のヘテロアリール基がさらに好ましい。ヘテロアリール基としては、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基などが挙げられ、ジベンゾフラニル基が好ましい。該ヘテロアリール基の好ましい置換基としては、環形成炭素数6〜30(好ましくは6〜20、より好ましくは6〜12)のアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基がより好ましい。
上記環形成炭素数6〜50のアリーレン基としては、環形成炭素数6〜40のアリーレン基が好ましく、環形成炭素数6〜30のアリーレン基がより好ましく、環形成炭素数6〜20のアリーレン基がさらに好ましく、ピレニル基が特に好ましい。
また、ダブルドーパントとしてもよい。発光層において、量子収率の高いドーパント材料を2種類以上入れることによって、それぞれのドーパントが発光する。例えば、ホストと赤色ドーパント、緑色のドーパントを共蒸着することによって、黄色の発光層を実現することがある。
さらに、発光層の膜厚は、好ましくは5〜50nm、より好ましくは7〜50nm、最も好ましくは10〜50nmである。5nm未満では発光層形成が困難となり、色度の調整が困難となる恐れがあり、50nmを超えると駆動電圧が上昇する恐れがある。
本発明の有機EL素子は、陰極と発光ユニットとの界面領域に電子供与性ドーパントを有することも好ましい。このような構成によれば、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。ここで、電子供与性ドーパントとは、仕事関数3.8eV以下の金属を含有するものをいい、その具体例としては、アルカリ金属、アルカリ金属錯体、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属錯体、アルカリ土類金属化合物、希土類金属、希土類金属錯体、及び希土類金属化合物等から選ばれた少なくとも一種類が挙げられる。
本発明の有機EL素子における、主成分と電子供与性ドーパントの割合は、モル比で主成分:電子供与性ドーパント=5:1〜1:5であると好ましく、2:1〜1:2であるとさらに好ましい。
電子輸送層は、発光層と陰極との間に形成される有機層であって、電子を陰極から発光層へ輸送する機能を有する。電子輸送層が複数層で構成される場合、陰極に近い有機層を電子注入層と定義することがある。電子注入層は、陰極から電子を効率的に有機層ユニットに注入する機能を有する。本発明の有機EL素子用材料は、電子輸送層に含有される電子輸送材料として用いることもできる。
この含窒素環誘導体としては、例えば、下記式(A)で表される含窒素環金属キレート錯体が好ましい。
置換されていてもよいアミノ基の例としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基が挙げられる。
アルキルアミノ基及びアラルキルアミノ基は−NQ1Q2と表される。Q1及びQ2は、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜20のアラルキル基を表す。Q1及びQ2の一方は水素原子又は重水素原子であってもよい。
アリールアミノ基は−NAr1Ar2と表され、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、炭素数6〜50の非縮合芳香族炭化水素基または縮合芳香族炭化水素基を表す。Ar1及びAr2の一方は水素原子又は重水素原子であってもよい。
アルコキシカルボニル基は−COOY’と表され、Y’は炭素数1〜20のアルキル基を表す。
Mは、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)又はインジウム(In)であり、Inであると好ましい。
Lは、下記式(A’)又は(A”)で表される基である。
HAr−L1−Ar1−Ar2 (D1)
前記式(D1)中、HArは、置換もしくは無置換の炭素数3〜40の含窒素複素環基であり、L1は単結合、置換もしくは無置換の炭素数6〜40の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素数3〜40の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基であり、Ar1は置換もしくは無置換の炭素数6〜40の2価の芳香族炭化水素基であり、Ar2は置換もしくは無置換の炭素数6〜40の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素数3〜40の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基である。
R1及びR2は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜20のハロアルキル基又は置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基である。
nは、0〜5の整数であり、nが2以上の整数であるとき、複数のR1は互いに同一でも異なっていてもよい。また、隣接する2つのR1同士が互いに結合して、置換もしくは無置換の炭化水素環を形成していてもよい。
Ar1は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリール基である。
Ar2は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜20のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリール基である。
但し、Ar1、Ar2のいずれか一方は、置換もしくは無置換の環形成炭素数10〜50の縮合芳香族炭化水素環基又は置換もしくは無置換の環形成原子数9〜50の縮合芳香族複素環基である。
Ar3は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリーレン基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリーレン基である。
L1、L2及びL3は、それぞれ独立に、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数9〜50の2価の縮合芳香族複素環基である。)
環形成原子数5〜50のヘテロアリール基としては、ピローリル基、フリル基、チエニル基、シローリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、べンゾフリル基、イミダゾリル基、ピリミジル基、カルバゾリル基、セレノフェニル基、オキサジアゾリル基、トリアゾーリル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノキサリニル基、アクリジニル基、イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、イミダゾ[1,2−a]ピリミジニル基などが挙げられる。
炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基などが挙げられる。
炭素数1〜20のハロアルキル基としては、前記アルキル基の1又は2以上の水素原子をフッ素、塩素、ヨウ素および臭素から選ばれる少なくとも1のハロゲン原子で置換して得られる基が挙げられる。
炭素数1〜20のアルコキシ基としては、前記アルキル基をアルキル部位としては有する基が挙げられる。
環形成炭素数6〜50のアリーレン基としては、前記アリール基から水素原子1個を除去して得られる基が挙げられる。
環形成原子数9〜50の2価の縮合芳香族複素環基としては、前記ヘテロアリール基として記載した縮合芳香族複素環基から水素原子1個を除去して得られる基が挙げられる。
また、電子輸送層に隣接して設けることができる電子注入層の構成成分として、含窒素環誘導体の他に無機化合物として、絶縁体又は半導体を使用することが好ましい。電子注入層が絶縁体や半導体で構成されていれば、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。
発光層と陽極との間に形成される有機層であって、正孔を陽極から発光層へ輸送する機能を有する。正孔輸送層が複数層で構成される場合、陽極に近い有機層を正孔注入層と定義することがある。正孔注入層は、陽極から正孔を効率的に有機層ユニットに注入する機能を有する。本発明の有機EL素子用材料は、正孔輸送層に含有される正孔輸送材料として用いることもできる。
正孔輸送層を形成する他の材料としては、芳香族アミン化合物、例えば、下記式(H)で表される芳香族アミン誘導体が好適に用いられる。
また、前記式(H)において、Lは置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。
正孔輸送層の膜厚は特に限定されないが、10〜200nmであるのが好ましい。
前記アクセプター材料としては下記式(K)で表される化合物が好ましい。
R27としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
アクセプター材料を含有する層の膜厚は特に限定されないが、5〜20nmであるのが好ましい。
上述の正孔輸送層や電子輸送層においては、特許第3695714号明細書に記載されているように、ドナー性材料のドーピング(n)やアクセプター性材料のドーピング(p)により、キャリア注入能を調整することができる。
nドーピングの代表例としては、電子輸送材料にLiやCs等の金属をドーピングする方法が挙げられ、pドーピングの代表例としては、正孔輸送材料にF4TCNQ(2,3,5,6-Tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane)等のアクセプター材料をドーピングする方法が挙げられる。
上記スペース層とは、例えば、蛍光発光層と燐光発光層とを積層する場合に、燐光発光層で生成する励起子を蛍光発光層に拡散させない、あるいは、キャリアバランスを調整する目的で、蛍光発光層と燐光発光層との間に設けられる層である。また、スペース層は、複数の燐光発光層の間に設けることもできる。
スペース層は発光層間に設けられるため、電子輸送性と正孔輸送性を兼ね備える材料であることが好ましい。また、隣接する燐光発光層内の三重項エネルギーの拡散を防ぐため、三重項エネルギーが2.6eV以上であることが好ましい。スペース層に用いられる材料としては、上述の正孔輸送層に用いられるものと同様のものが挙げられる。スペース層用の材料として、本発明の有機EL素子用材料を用いることもできる。
本発明の有機EL素子は、発光層に隣接する部分に、電子障壁層、正孔障壁層、トリプレット障壁層といった障壁層を有することが好ましい。ここで、電子障壁層とは、発光層から正孔輸送層へ電子が漏れることを防ぐ層であり、正孔障壁層とは、発光層から電子輸送層へ正孔が漏れることを防ぐ層である。正孔障壁層用の材料として、本発明の有機EL素子用材料を用いることもできる。
トリプレット障壁層は、発光層で生成する三重項励起子が、周辺の層へ拡散することを防止し、三重項励起子を発光層内に閉じ込めることによって三重項励起子の発光ドーパント以外の電子輸送層の分子上でのエネルギー失活を抑制する機能を有する。
トリプレット障壁層を設ける場合、燐光素子においては、発光層中の燐光発光性ドーパントの三重項エネルギーをET d、トリプレット障壁層として用いる化合物の三重項エネルギーをET TBとすると、ET d<ET TBのエネルギー大小関係であれば、エネルギー関係上、燐光発光性ドーパントの三重項励起子が閉じ込められ(他分子へ移動できなくなり)、該ドーパント上で発光する以外のエネルギー失活経路が断たれ、高効率に発光することができると推測される。ただし、ET d<ET TBの関係が成り立つ場合であってもこのエネルギー差ΔET=ET TB−ET dが小さい場合には、実際の素子駆動環境である室温程度の環境下では、周辺の熱エネルギーにより吸熱的にこのエネルギー差ΔETを乗り越えて三重項励起子が他分子へ移動することが可能であると考えられる。特に燐光発光の場合は蛍光発光に比べて励起子寿命が長いため、相対的に吸熱的励起子移動過程の影響が現れやすくなる。室温の熱エネルギーに対してこのエネルギー差ΔETは大きい程好ましく、0.1eV以上であるとさらに好ましく、0.2eV以上であると特に好ましい。一方、蛍光素子においては、国際公開WO2010/134350A1に記載するTTF素子構成のトリプレット障壁層用の材料として、本発明の有機EL素子用材料を用いることもできる。
電子注入層は、電界強度0.04〜0.5MV/cmの範囲において、10-6cm2/Vs以上であることが望ましい。これにより陰極からの電子輸送層への電子注入が促進され、ひいては隣接する障壁層、発光層への電子注入も促進し、より低電圧での駆動を可能にするためである。
実施例1(化合物1の合成)
アルゴン雰囲気下、既知物質である中間体1(15.3g)、2-クロロアニリン(12.8g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(457mg)、トリ−t−ブチルホスフィン(202.3mg)、ナトリウム−t−ブトキシド(6.7g)およびトルエン(200mL)の混合物を40℃にて7時間攪拌した。得られた反応混合物を室温に冷却し、セライトにて濾過をし、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及び再結晶にて精製し、中間体2(8.59g)を得た。収率49%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体2(3.05g)、酢酸パラジウム(58mg)、炭酸カリウム(2.4g)、トリシクロヘキシルホスフィンテトラフルオロハイドロボレート(192mg)、N,N−ジメチルアセトアミド(75mL)をフラスコに仕込み、130℃で24時間加熱撹拌した。得られた反応混合物を室温まで冷却後、トルエンを用いて抽出し、不溶物をろ別した。ろ液を減圧留去し得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、中間体3(1.09g)を得た。収率40%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体3(2.10g)、ブロモベンゼン(771μL)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(122mg)、トリ−t−ブチルホスフィン(54mg)、ナトリウム−t−ブトキシド(899mg)およびトルエン(27mL)の混合物を7時間加熱還流撹拌した。得られた反応混合物を室温に冷却し、セライトにて濾過をし、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及び再結晶にて精製し、中間体4(1.83g)を得た。収率70%であった。
エタノール100mLに、中間体4(2.9g)と水酸化カリウム(2.5g)を混合し室温で48時間撹拌した。得られた反応混合物を氷冷下塩酸で中和しトルエンで抽出した。トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、中間体5(1.89g)を得た。収率73%であった。
中間体5(3.98g)、水(80mL)をフラスコに入れ、攪拌しながら濃硫酸(1.22mL)を滴下し100℃にて3時間攪拌した。得られた反応混合物を放冷後、氷水浴中にて亜硝酸ナトリウム(1.73g)の水8mL溶液を滴下し1時間攪拌を行った。この反応溶液に、反応温度を5〜6℃に保ちながら、ヨウ化カリウム(11.37g)の水20mL溶液を滴下して加え1時間攪拌した後室温に戻した。得られた反応混合物をトルエンにて抽出し、トルエン層を亜硫酸水素ナトリウム水溶液および重曹水で洗浄し無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、中間体6(3.14g)を得た。収率は60%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体6(3.14g)、2-メトキシカルボニルフェニルボロン酸(1.46g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(158mg)、2M炭酸ナトリウム水溶液(10mL)およびトルエン(27mL)の混合物を100℃で20時間撹拌した。得られた反応混合物を室温まで冷却し、セライト濾過を行い、トルエンで抽出した。トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、中間体7(2.37g)を得た。収率72%であった。
アルゴン雰囲気下、THF(20mL)に中間体7(2.1g)を溶解させ1MメチルマグネシウムブロミドTHF溶液(10.9mL)を滴下し40℃で1h加熱撹拌した。得られた反応混合物を氷冷下塩化アンモニウム水溶液で中和しトルエンで抽出した。トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し中間体8(1.12g)を得た。収率55%であった。
中間体8(0.9g)を酢酸(1.5mL)に溶解させ濃硫酸(350μL)を滴下し3時間撹拌した。得られた反応混合物を室温まで冷却しジクロロメタンで希釈し水酸化ナトリウム水溶液を滴下した。有機層を水酸化ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーおよび再結晶で精製し化合物1(414mg)を得た。収率は48%であった。得られた化合物はマススペクトルにて同定を行い、分子量449.18に対しm/e=449であった。
アルゴン雰囲気下、中間体6(8.6g)、2-ニトロフェニルボロン酸(3.44g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(648mg)、2M炭酸ナトリウム水溶液(18mL)およびDME(75mL)の混合物を100℃で14時間撹拌した。得られた反応混合物を室温まで冷却し、セライト濾過を行い、トルエンで抽出した。トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、中間体10(5.69g)を得た。収率67%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体10(3.32g)、トリフェニルホスフィン(4.79g)、o-ジクロロベンゼン(15mL)の混合物を20時間加熱還流撹拌した。反応混合物を室温まで冷却後、ヘキサンを加え析出した結晶をろ取した。得られた個体をトルエンで再結晶し、中間体11(1.23g)を得た。収率40%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体11(2.09g)、既知の方法で合成した中間体32(1.46g)、トリスジベンジリデンアセトンジパラジウム(0)(90.7mg)、トリ-t-ブチルホスフィンテトラフルオロハイドロボレート(115mg)、ナトリウム−t−ブトキシド(713mg)、脱水トルエン(70ml)の混合物を8時間加熱還流撹拌した。得られた反応混合物を室温まで冷却し、セライト濾過を行い、トルエンで抽出した。トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーおよび再結晶で精製し、化合物3(2.04g)を得た。収率63%であった。得られた化合物はマススペクトルにて同定を行い、分子量653.22に対してm/e=653であった。
アルゴン雰囲気下1,3−ジメトキシベンゼン(19.3g)、無水ジエチルエーテル(500mL)をフラスコに仕込み、1.6Mノルマルブチルリチウムのヘキサン溶液(105mL)を加え、反応溶液を4時間加熱攪拌した。攪拌を続けながら室温まで放冷した後、−50℃まで冷却し、臭素(25g)を滴下した。反応溶液を室温まで昇温させながら2時間攪拌した。10%チオ硫酸ナトリウム水溶液(300mL)を加え1時間攪拌した。反応溶液をエーテルを用いて抽出し、水層を除去した後、有機層を飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィで精製した。得られた結晶をヘキサンで洗浄し、中間体14(17.9g)を得た。収率は52%であった。
中間体14(17.9g)、アセトニトリル(200mL)をフラスコに仕込み、氷冷した後、N−ブロモスクシンイミド(14.7g)を加えた。反応溶液を室温まで昇温しながら8時間攪拌した。N−ブロモスクシンイミド(2.39g)をさらに追加し、室温で7時間攪拌した。攪拌停止後、溶媒を減圧留去し、残渣をジクロロメタンに溶解させた後、チオ硫酸ナトリウム、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィで精製し、中間体15(23.2g)を得た。収率は95%であった。
アルゴン雰囲気下中間体15(23.2g)、2−フルオロフェニルボロン酸(32.9g)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)(5.43g)、トルエン(150mL)、1,2−ジメトキシエタン(150mL)、2M炭酸ナトリウム水溶液(150mL)をフラスコに仕込み、24時間加熱還流攪拌した。室温まで冷却後、水層を除去し、有機層を飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィで精製した。得られた結晶をヘキサンで再結晶し中間体16(11.6g)を得た。収率は45%であった。
中間体16(11.6g)、N,N−ジメチルホルムアミド(480mL)をフラスコに仕込み、N−ブロモスクシンイミド(6.31g)のN,N−ジメチルホルムアミド(20mL)溶液を加えた。反応溶液を40℃で5時間攪拌を続けた。N−ブロモスクシンイミド(2.20g)をさらに追加し、50℃で8時間攪拌を続けた。室温まで冷却後、水(300mL)を加えた後、トルエンで有機物を抽出した。トルエン溶液をチオ硫酸ナトリウム、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィで精製し中間体17(14.1g)を得た。収率は98%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体17(14.1g)、無水ジクロロメタン(300mL)をフラスコに仕込み、攪拌しながら−78℃まで冷却し、1M三臭化ホウ素のジクロロメタン溶液(90mL)を加えた。反応溶液を室温まで昇温させながら3時間攪拌を続けた。反応溶液を氷冷し、水(150mL)を加えた。水層を除去した後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。有機層を濃縮した後、残渣をショートカラムで精製し中間体18(12.5g)を得た。収率は95%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体18(12.5g)、炭酸カリウム(18.3g)、無水N−メチルピロリジノン(200mL)をフラスコに仕込み、200℃で5時間加熱攪拌した。室温まで冷却後、水(200mL)を加えた後、トルエンで希釈した。水層を除去し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。有機層を濃縮した後、残渣をシリカゲルクロマトグラフィで精製し、中間体19(1.20g)を得た。収率は11%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体19(5.9g)、2-ニトロフェニルボロン酸(3.2g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(607mg)、2M炭酸ナトリウム水溶液(17mL)およびDMF(70mL)の混合物を100℃で14時間撹拌した。得られた反応混合物を室温まで冷却し、セライト濾過を行い、トルエンで抽出した。トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、中間体20(4.58g)を得た。収率69%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体20(4.03g)、トリフェニルホスフィン(6.97g)、o-ジクロロベンゼン(42mL)の混合物を15時間加熱還流撹拌した。反応混合物を室温まで冷却後、ヘキサンを加え析出した結晶をろ取した。得られた個体をトルエンで再結晶し、中間体21(1.44g)を得た。収率39%であった。
実施例3において、中間体11のかわりに中間体21を、中間体32のかわりに既知の合成法により得られた中間体36を用いたほかは実施例3と同様の操作を行い、化合物10を得た。得られた化合物はマススペクトルにて同定を行い、分子量577.18に対してm/e=577であった。
ジクロロメタン中、1−アミノフルオレン(500mg)、無水酢酸(10mL)、N,N−ジメチルアミノー4−ピリジン(67mg)、ピリジン(10mL)の混合物を室温で14時間撹拌した。得られた反応混合物をトルエンで抽出し、トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、中間体22(557mg)を得た。収率90%であった。
アルゴン雰囲気下、酢酸(220mL)と中間体22(11.45g)の混合物に臭素(4.99mL)を滴下した。反応混合物を室温で30分撹拌し、氷冷下硫酸ナトリウム水溶液を加えた。得られた結晶を濾過、再結晶を行い精製し中間体23(13.95g)を得た。収率は90%であった。
エタノール500mLに、中間体23(13.95g)と水酸化カリウム(12.5g)を混合し室温で48時間撹拌した。得られた反応混合物を氷冷下塩酸で中和しトルエンで抽出した。トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、中間体24(8.4g)を得た。収率70%であった。
中間体24(2.0g)、水40mLをフラスコに入れ、攪拌しながら濃硫酸(0.7mL)を滴下し100℃にて3時間攪拌した。得られた反応混合物を放冷後、氷水浴中にて亜硝酸ナトリウム(0.8g)の水4mL溶液を滴下し1時間攪拌を行った。この反応溶液に、反応温度を5〜6℃に保ちながら、ヨウ化カリウム(5.9g)の水10mL溶液を滴下して加え1時間攪拌した後室温に戻した。得られた反応混合物をトルエンにて抽出し、トルエン層を亜硫酸水素ナトリウム水溶液および重曹水で洗浄し無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、中間体25(1.57g)を得た。収率は55%であった。
DMSO(15mL)中、中間体25(2.7g)およびナトリウムーt−ブトキシド(770mg)を溶解させヨウ化メチル(986mL)を−30℃で滴下した。反応温度を室温まで昇温させながら10時間撹拌した。得られた反応混合物を氷冷下塩酸で中和しトルエンで抽出した。トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、中間体26(2.33g)を得た。収率は81%であった。
アルゴン雰囲気下中間体26(6.5g)、2−ニトロフェニルボロン酸(2.85g)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)(188mg)、トルエン(5mL)、1,2−ジメトキシエタン(5mL)、2M炭酸ナトリウム水溶液(5mL)をフラスコに仕込み、16時間加熱還流攪拌した。室温まで冷却後、水層を除去し、有機層を飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィで精製した。得られた結晶をヘキサンで再結晶し中間体27(2.06g)を得た。収率は32%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体27(9.8g)、2-クロロアニリン(6.34g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(228mg)、トリ−t−ブチルホスフィン(100mg)、ナトリウム−t−ブトキシド(3.34g)およびトルエン(120mL)の混合物を40℃にて10時間攪拌した。得られた反応混合物を室温に冷却し、セライトにて濾過をし、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及び再結晶にて精製し、中間体28(5.59g)を得た。収率51%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体28(1.78g)、酢酸パラジウム(27.2mg)、炭酸カリウム(7.5g)、トリシクロヘキシルホスフィンテトラフルオロハイドロボレート(89mg)、N,N−ジメチルアセトアミド(20mL)をフラスコに仕込み、130℃で24時間加熱撹拌した。得られた反応混合物を室温まで冷却後、トルエンを用いて抽出し、不溶物をろ別した。ろ液を減圧留去し得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、中間体29(637mg)を得た。収率39%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体29(3.8g)、ブロモベンゼン(1.08mL)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(172mg)、トリ−t−ブチルホスフィン(76mg)、ナトリウム−t−ブトキシド(1.26g)およびトルエン(47mL)の混合物を7時間加熱還流撹拌した。得られた反応混合物を室温に冷却し、セライトにて濾過をし、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及び再結晶にて精製し、中間体30(3.4g)を得た。収率76%であった。
アルゴン雰囲気下、中間体30(3.4g)、トリフェニルホスフィン(4.64g)、o-ジクロロベンゼン(14mL)の混合物を24時間加熱還流撹拌した。反応混合物を室温まで冷却後、ヘキサンを加え析出した結晶をろ取した。得られた個体をトルエンで再結晶し、中間体31(1.08g)を得た。収率34%であった。
実施例3において、中間体11のかわりに中間体31を、中間体32のかわりにブロモベンゼンを用いたほかは実施例3と同様の操作を行い、化合物14を得た。得られた化合物はマススペクトルにて同定を行い、分子量524.23に対してm/e=524であった。
有機EL素子の支持基板として用いる、25mm×75mm×厚さ1.1mmのITO透明電極付きガラス基板(ジオマテック株式会社製)を、イソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行い、ITO透明電極層表面の異物(特に素子特性に影響を及ぼす有機物)を除去した。
洗浄後の77nmの透明電極ライン付きガラス基板を、真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず、透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして、正孔注入材料として下記化合物HIを蒸着し、膜厚10nmの正孔注入層を成膜した。次いで、第1正孔輸送材料として下記化合物HT1を蒸着し、膜厚50nmの第1正孔輸送層を成膜した。第1正孔輸送層の成膜に続けて、第2正孔輸送材料として下記化合物HT2を蒸着し、膜厚15nmの第2正孔輸送層を成膜した。
さらに、この第2正孔輸送層上に、第1ホスト材料として前記実施例1で得た化合物1と、第2ホスト材料として下記化合物(Host2)と、燐光発光材料として下記化合物Ir(ppy)3とを共蒸着し、膜厚30nmの燐光発光層を成膜した。発光層内における化合物1:Host2:Ir(ppy)3の質量比は47.5%:47.5%:5%であった。この共蒸着膜は発光層として機能する。
そして、この発光層の成膜に続けて、下記化合物HBを膜厚5nmで成膜した。この化合物HB膜は正孔障壁層として機能する。さらにまた、下記化合物ETを膜厚30nmで成膜した。この化合物ET膜は電子輸送層として機能する。
次に、LiFを電子注入性電極(陰極)として成膜速度0.01nm/secで成膜し、膜厚を1nmとした。最後に、LiF膜上に金属Alを蒸着させ、金属陰極を膜厚80nmで形成し有機EL素子を作製した。
以下に、実施例および比較例で使用した化合物を示す。
得られた有機EL素子の室温下、直流定電流駆動(電流密度10mA/cm2)での外部量子効率(%)を輝度計(ミノルタ社製、型名:分光輝度放射計CS−1000)を用いて測定した。結果を表1に示す。
同様に、得られた有機EL素子を室温下、直流定電流駆動で発光させ、初期輝度を5000cd/m2として、輝度が80%まで減少する時間(LT80)を測定した。結果を表1に示す。
素子構成を以下に示すように、A、B、又はCとし、発光層のホスト材料又は第1ホスト材料として表1に記載した化合物を用いた以外は、実施例25と同様に、それぞれ有機EL素子を作製し、上記測定を行った。結果を表1に示す。
<素子構成>
A:ITO(130nm)/HI(10nm)/HT1(50nm)/HT2(15nm)/ホスト: Ir(tpiq)2(acac) (40nm,質量比95%:5%)/HB(5nm)/ET(30nm)/LiF(1nm)/Al(80nm)
B:ITO(77nm)/HI(10nm)/HT1(50nm)/HT2(15nm)/ホスト: Ir(ppy)3 (30nm,質量比95%:5%)/HB(5nm)/ET(30nm)/LiF(1nm)/Al(80nm)
C:ITO(77nm)/HI(10nm)/HT1(50nm)/HT2(15nm)/第1ホスト:第2ホスト(Host2): Ir(ppy)3 (40nm,質量比47.5%:47.5%:5%)/HB(5nm)/ET(30nm)/LiF(1nm)/Al(80nm)
素子構成をAとし、発光層のホスト材料として化合物1を用いる代わりに比較化合物1を用いて発光層を形成した以外は、実施例25と同様にして有機EL素子を作製し、有機EL素子の外部量子効率と、輝度が80%まで減少する寿命(LT80)を測定した。測定結果を表1に示す。
実施例25において、発光層のホスト材料として化合物1を用いる代わりに比較化合物2を用いて発光層を形成した以外は、実施例25と同様にして有機EL素子を作製し、外部量子効率と、寿命を測定した。測定結果を表1に示す。
素子構成をBとし、発光層のホスト材料として化合物1を用いる代わりに比較化合物2を用いて発光層を形成した以外は、実施例25と同様にして有機EL素子を作製し、外部量子効率と、寿命を測定した。測定結果を表1に示す。
2 基板
3 陽極
4 陰極
5 発光層
6 陽極側有機薄膜層
7 陰極側有機薄膜層
10 有機薄膜層(発光ユニット)
Claims (22)
- 下記一般式(1)で表される複素環化合物。
X1〜X3は、下記一般式(2)〜(5)のいずれかで表される連結基であり、X1〜X3のうち1つまたは2つは一般式(2)で表され、残りは一般式(3)〜(5)のいずれかで表される。]
[一般式(2)において、Y1は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリール基であり、
一般式(3)において、Y2及びY3は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Y2およびY3は、互いに結合して環構造を形成してもよい。
Y1〜Y3は、A1〜A3が有する置換基と結合して環構造を形成してもよい。] - 前記A1〜A3が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の、5員環、6員環または7員環を表わす請求項1に記載の複素環化合物。
- 前記一般式(1)、(3)における置換基が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数7〜51のアラルキル基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換、ジ置換又はトリ置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のハロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するスルフォニル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、ホウ素含有基、亜鉛含有基、スズ含有基、ケイ素含有基、マグネシウム含有基、リチウム含有基、ヒドロキシ基、アルキル置換又はアリール置換カルボニル基、カルボキシル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、並びにオキセタニル基から選択される請求項1〜3のいずれかに記載の複素環化合物。
- 前記一般式(6)におけるRが、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数7〜51のアラルキル基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換、ジ置換又はトリ置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のハロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するスルフォニル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、ホウ素含有基、亜鉛含有基、スズ含有基、ケイ素含有基、マグネシウム含有基、リチウム含有基、ヒドロキシ基、アルキル置換又はアリール置換カルボニル基、カルボキシル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、並びにオキセタニル基から選択される請求項3に記載の複素環化合物。
- 前記一般式(6)におけるRが、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数7〜51のアラルキル基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換、ジ置換又はトリ置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のハロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するスルフォニル基、並びに置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基から選択される請求項3に記載の複素環化合物。
- 前記一般式(6)におけるRが、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数7〜51のアラルキル基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換、ジ置換又はトリ置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のハロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、並びにニトロ基から選択される請求項3に記載の複素環化合物。
- 前記一般式(3)におけるY2およびY3が、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基、及び置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50のヘテロアリール基から選択される請求項1〜7のいずれかに記載の複素環化合物。
- 前記X1〜X3のうち少なくとも1つが前記一般式(3)で表される請求項1〜8のいずれかに記載の複素環化合物。
- 前記X1〜X3のうち1つが前記一般式(2)で表され、2つが一般式(3)〜(5)のいずれかで表される請求項1〜9のいずれかに記載の複素環化合物。
- 前記X1〜X3のうち2つが前記一般式(2)で表され、1つが一般式(3)〜(5)のいずれかで表される請求項1〜9のいずれかに記載の複素環化合物。
- 前記X1〜X3のうち少なくとも1つが前記一般式(4)で表される請求項1〜11のいずれかに記載の複素環化合物。
- 前記一般式(6)におけるZ1〜Z12が、それぞれ独立に、C(R)である請求項3〜12のいずれかに記載の複素環化合物。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の複素環化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
- 陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも1層が、請求項1〜13のいずれかに記載の複素環化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層が前記複素環化合物を含有する請求項15に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記陽極と前記発光層との間に、さらに陽極側有機薄膜層を有し、該陽極側有機薄膜層が前記複素環化合物を含有する請求項15又は16に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記陰極と前記発光層との間に、さらに陰極側有機薄膜層を有し、該陰極側有機薄膜層が前記複素環化合物を含有する請求項15〜17のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層が燐光発光材料を含有する請求項15〜18のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層が蛍光発光材料を含有する請求項15〜18のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記燐光発光材料が、イリジウム(Ir)、オスミウム(Os)、白金(Pt)から選択される金属原子のオルトメタル化錯体である請求項19に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項15〜21のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える電子機器。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017502509A (ja) * | 2013-12-27 | 2017-01-19 | ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ・コリア・リミテッド | 新規有機エレクトロルミネッセンス化合物、ならびにそれを含む多成分ホスト材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Families Citing this family (14)
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---|---|---|---|---|
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KR101653338B1 (ko) | 2013-08-05 | 2016-09-01 | 제일모직 주식회사 | 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 |
KR101793336B1 (ko) | 2014-09-30 | 2017-11-02 | 주식회사 엘지화학 | 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 |
KR102360091B1 (ko) * | 2014-12-31 | 2022-02-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 |
KR102312728B1 (ko) * | 2015-03-26 | 2021-10-14 | 덕산네오룩스 주식회사 | 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 |
US11271165B2 (en) * | 2016-07-14 | 2022-03-08 | Duk San Neolux Co., Ltd. | Compound for organic electric element, organic electric element using same, and electronic device comprising same organic electronic element |
EP3605636B1 (en) * | 2017-03-31 | 2024-05-01 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Organic electroluminescence element and electronic device |
EP3604477A1 (en) | 2018-07-30 | 2020-02-05 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Polycyclic compound, organic electroluminescence device, and electronic device |
CN112534598B (zh) * | 2018-12-10 | 2023-10-17 | 广州华睿光电材料有限公司 | 包含光取出层的有机电致发光器件、杂原子多芳环化合物及组合物 |
CN113056468B (zh) * | 2019-01-09 | 2023-09-01 | 株式会社Lg化学 | 化合物及包含其的有机发光器件 |
CN113056471B (zh) * | 2019-01-09 | 2023-09-15 | 株式会社Lg化学 | 化合物及包含其的有机发光二极管 |
EP3865486A1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-08-18 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Heterocyclic compound and an organic electroluminescence device comprising the heterocyclic compound |
CN113444100A (zh) * | 2020-03-27 | 2021-09-28 | 苏州深通新材料有限公司 | 新型杂环化合物及包含该化合物的有机电子元件 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000260566A (ja) * | 1999-03-05 | 2000-09-22 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 有機電界発光素子 |
JP2006135146A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Sony Corp | 表示素子用有機材料および表示素子 |
WO2010151011A1 (en) * | 2009-06-22 | 2010-12-29 | Dow Advanced Display Materials, Ltd. | Novel organic electroluminescent compounds and organic electroluminescent device using the same |
JP2013065842A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-04-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 複素環化合物、発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6830828B2 (en) * | 1998-09-14 | 2004-12-14 | The Trustees Of Princeton University | Organometallic complexes as phosphorescent emitters in organic LEDs |
KR101082144B1 (ko) | 2008-05-08 | 2011-11-09 | 신닛테츠가가쿠 가부시키가이샤 | 유기 전계 발광 소자용 화합물 및 유기 전계 발광 소자 |
KR101815909B1 (ko) | 2009-07-27 | 2018-01-09 | 에스에프씨 주식회사 | 인돌로카바졸 유도체 및 이를 이용한 유기전계발광소자 |
JP6118036B2 (ja) | 2011-04-12 | 2017-04-19 | ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド | 有機電界発光素子、有機電界発光素子用材料、膜、発光層、及び有機電界発光素子の作製方法 |
-
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- 2014-05-29 US US14/289,840 patent/US9991445B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000260566A (ja) * | 1999-03-05 | 2000-09-22 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 有機電界発光素子 |
JP2006135146A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Sony Corp | 表示素子用有機材料および表示素子 |
WO2010151011A1 (en) * | 2009-06-22 | 2010-12-29 | Dow Advanced Display Materials, Ltd. | Novel organic electroluminescent compounds and organic electroluminescent device using the same |
JP2013065842A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-04-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 複素環化合物、発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017502509A (ja) * | 2013-12-27 | 2017-01-19 | ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ・コリア・リミテッド | 新規有機エレクトロルミネッセンス化合物、ならびにそれを含む多成分ホスト材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子 |
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