JP2019077673A - Dibenzopyrromethene boron chelate compound and use thereof - Google Patents

Dibenzopyrromethene boron chelate compound and use thereof Download PDF

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Abstract

To provide a dye having high light durability, workability which can be easily used for an organic electronics device or the like and an absorption band in the near infrared region.SOLUTION: There is provided a compound represented by the following formulas (1a) or (1b). (In the formulas (1a) and (1b), Rto Reach independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a halogen atom, a hydroxy group, a mercapto group, a nitro group, a substituted amino group, an unsubstituted amino group, a cyano group, a sulfo group, an acyl group, a sulfamoyl group, an alkylsulfamoyl group, a carbamoyl group or an alkylcarbamoyl group; n and m each independently represent an integer of 1 to 4.)SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、新規なジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物及びそれを含む材料の応用に関する。本発明は、特に近赤外光領域に吸収帯を有する新規なジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物、並びに上記化合物を含む近赤外光吸収材料、有機薄膜及び有機エレクトロニクスデバイスへの応用に関する。   The present invention relates to novel dibenzopyrromethene boron chelate compounds and applications of materials containing the same. The present invention relates particularly to novel dibenzopyrromethene boron chelate compounds having an absorption band in the near infrared light region, and applications to near infrared light absorbing materials, organic thin films and organic electronic devices comprising the compounds.

700乃至2500nmの波長領域に吸収帯を有する近赤外光吸収材料は、例えばCD−R(Compact Disk−Recordable)等の光情報記録媒体;サーマルCTP(Computer To Plate)、フラッシュトナー定着、レーザー感熱記録等の印刷用途;熱遮断フィルム等の様々な用途で使用されており、また、選択的に特定波長域の光を吸収するという特性を用いて、PDP(Plasma Display Panel)フィルター等に用いられる近赤外光カットフィルターや、植物成長調整用フィルム等にも使用されている。更には、近赤外光吸収色素を溶媒に溶解又は分散させた近赤外光吸収インクを用いた印字物は、目視での認識は困難であって、かつ近赤外光検出器等でのみ読み取りが可能であることから、例えば偽造防止等を目的とした印字物等に使用される。   Near infrared light absorbing materials having an absorption band in the wavelength range of 700 to 2500 nm are, for example, optical information recording media such as CD-R (Compact Disk-Recordable); thermal CTP (Computer To Plate), flash toner fixing, laser heat sensitive Printing applications such as recording; It is used in various applications such as heat blocking films, and is used for PDP (Plasma Display Panel) filters etc. by using the property of selectively absorbing light in a specific wavelength range It is also used in near-infrared light cut filters, films for regulating plant growth, and the like. Furthermore, a printed matter using a near-infrared light absorbing ink in which a near-infrared light absorbing dye is dissolved or dispersed in a solvent is difficult to visually recognize, and only with a near-infrared light detector or the like. Since it can be read, it is used, for example, for printed matter for the purpose of preventing forgery and the like.

このような不可視画像形成用の赤外光吸収材料としては、無機系の赤外光吸収材料と、有機系の赤外光吸収材料とが知られている。無機系の赤外光吸収材料としては、例えばイッテルビウム等の希土類金属や銅リン酸結晶化ガラス等挙げられるが、無機系の赤外光吸収材料は一般的に近赤外領域の光吸収能が低く、不可視画像を形成する際に単位面積あたりに多量の赤外光吸収材料が必要となる。そのため、無機系の赤外光吸収材料を用いて形成した不可視画像の上にさらに可視画像を形成する場合には、不可視画像表面の凹凸が可視画像の表面形状に影響を与えてしまうことが問題であった。   As such infrared light absorbing materials for forming an invisible image, inorganic infrared light absorbing materials and organic infrared light absorbing materials are known. Examples of inorganic infrared light absorbing materials include rare earth metals such as ytterbium, and glasses made of crystallized glass of copper phosphate. Inorganic infrared light absorbing materials generally have a light absorbing ability in the near infrared region. At low temperatures, a large amount of infrared light absorbing material is required per unit area when forming an invisible image. Therefore, when a visible image is further formed on an invisible image formed using an inorganic infrared light absorbing material, the unevenness of the surface of the invisible image affects the surface shape of the visible image. Met.

これに対して、有機系の赤外光吸収材料は近赤外領域の光の吸収能が高く、単位面積あたりの赤外線吸収材料が少量で不可視画像を形成することができるため、無機系の赤外光吸収材料を使用した場合のような不都合は生じない。そのため、現在に至るまで多くの有機系近赤外光吸収材料の検討が行われてきた。
しかしながら、近赤外領域に吸収帯を示すシアニン色素、スクアリリウム色素及びジインモニウム色素等は何れも堅牢性に乏しく、その用途は限られている。
On the other hand, organic red light absorbing materials have high ability to absorb light in the near infrared region, and an infrared light absorbing material per unit area can form an invisible image with a small amount of inorganic red light. The disadvantages as in the case of using an external light absorbing material do not occur. Therefore, many organic near infrared light absorbing materials have been studied up to the present.
However, cyanine dyes, squalilium dyes, diimmonium dyes and the like exhibiting an absorption band in the near infrared region are all poor in fastness and their use is limited.

この様な状況において、近年では赤色光から近赤外光の波長領域に吸収帯や蛍光帯を示すボロンジピロメテン色素(boron−dipyrromethene、以下「BODIPY」と称す。)の研究が盛んになされている(非特許文献1参照)。単純な構造のBODIPY色素は500nm付近に強い吸収帯を示すが、π共役系を拡張したり、電子供与性置換基を導入した芳香族基を導入したりすることで、近赤外光領域まで吸収波長を伸ばすことが可能である(非特許文献2)。   Under these circumstances, in recent years, research on boron dipyrromethene dyes (hereinafter referred to as "BODIPY") showing absorption bands and fluorescence bands in the wavelength region of red light to near infrared light has been actively conducted. (See Non-Patent Document 1). BODIPY dyes with simple structures show strong absorption bands around 500 nm, but by extending the π-conjugated system or introducing aromatic groups with introduced electron-donating substituents, up to near-infrared light region It is possible to extend the absorption wavelength (Non-patent Document 2).

非特許文献1及び2には、BODIPY骨格のピロール環が縮環したジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、非縮環型のBODIPYよりも長波長シフトした吸収帯を示すことが記載されており、特許文献1には、該化合物を近赤外光吸収材料として光記録媒体に利用できることが記載されている。
また、非特許文献1及び2には、B−Oキレート化による縮環構造とすることにより更に長波長シフトを達成できることが記載されており、特許文献2乃至4には、該縮環構造を有する化合物を用いた有機薄膜についても報告されている。
更に、特許文献4には、BODIPYの3,5位にヘテロ環を連結し、B−Oキレート化したジピロメテンホウ素キレート化合物が記載されているが、それらの化合物の実施例は記載されていない。
Non-patent documents 1 and 2 disclose that a dibenzopyrromethene boron chelate compound in which a pyrrole ring of a BODIPY skeleton is condensed has an absorption band shifted by a longer wavelength than a non-condensed BODIPY. Document 1 describes that the compound can be used as a near infrared light absorbing material in an optical recording medium.
Further, Non-Patent Documents 1 and 2 disclose that long wavelength shift can be achieved by forming a condensed ring structure by B-O chelation, and Patent Documents 2 to 4 disclose the said condensed ring structure. The organic thin film using the compound which it has is also reported.
Further, Patent Document 4 describes a B-O-chelated dipyrromethene boron chelate compound in which a heterocycle is linked to the 3,5 position of BODIPY, but examples of those compounds are not described.

特開1999−255774号公報JP, 1999-255774, A 特開2012−199541号公報JP, 2012-199541, A 特開2016−166284号公報JP, 2016-166284, A 国際公開第2013/035303号International Publication No. 2013/035303

Chem.Soc.Rev.,2014,43,4778−4823Chem. Soc. Rev. , 2014, 43, 47778-4823. Chem.Rev.,2007,107,4891−4932Chem. Rev. , 2007, 107, 4891-4932.

現在主流の近赤外光吸収色素は耐熱性や耐光性に劣るという問題を抱えており、工業的な利用可能性が高く、且つ光耐久性の高い材料の開発が望まれている。特に、有機光電変換素子をはじめとする種々の有機エレクトロニクスデバイス用途に用いられる材料には、電子輸送性、正孔輸送性、プロセス温度に対する耐熱性等の要求特性を満たす材料が求められている。
比較的耐熱性に優れたBODIPYは、上記要求を満たす可能性のある有望な材料であるが、近赤外光領域に吸収帯を有する材料は僅かであり、近赤外光領域に吸収帯を有する一部の材料も、主な吸収波長を可視光領域に有するものや合成が困難なものが殆どである。例えば、特許文献2に示されたB−Oキレート型ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、有機薄膜太陽電池素子への応用が検討されているが、光電変換波長の末端が800nmに達する程度であり、近赤外光領域を主たる吸収帯とするような近赤外光吸収色素ではない。
Presently mainstream near infrared light absorbing dyes have the problem of being inferior in heat resistance and light resistance, and development of materials having high industrial applicability and high light durability is desired. In particular, for materials used for various organic electronic device applications including organic photoelectric conversion elements, materials satisfying required properties such as electron transportability, hole transportability, heat resistance to process temperature, etc. are required.
BODIPY, which has relatively high heat resistance, is a promising material that may meet the above requirements, but only a few materials have an absorption band in the near-infrared light region, and an absorption band in the near-infrared light region. Most of the materials that have the main absorption wavelength in the visible light region are also difficult to synthesize. For example, although the application to the organic thin-film solar cell element is examined for the B—O chelate type dibenzopyrromethene boron chelate compound shown in Patent Document 2, the terminal of the photoelectric conversion wavelength reaches about 800 nm, It is not a near infrared light absorbing dye that has a near infrared light region as a main absorption band.

本発明の目的は、光耐久性が高く、有機エレクトロニクスデバイス等に容易に用い得る加工性を有し、かつ近赤外光領域に主たる吸収帯をもつ色素(以下、「近赤外光吸収色素」又は「近赤外光吸収材料」という。)を提供することにある。   An object of the present invention is a dye having high light durability, processability that can be easily used for organic electronic devices and the like, and a main absorption band in the near infrared light region (hereinafter referred to as “near infrared light absorbing dye Or “near infrared light absorbing material”.

本発明者らは前記諸課題を解決するべく考究した結果、BODIPYの3,5位に置換した5員環を以てB−Oキレート化による縮環構造を形成する新規のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を用いることにより上記の課題が解決することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of the investigations to solve the above problems, the present inventors have found that a novel dibenzopyrromethene boron chelate compound which forms a condensed ring structure by B-O chelation with a 5-membered ring substituted at the 3,5 position of BODIPY. It has been found that the above-mentioned problems are solved by using, and the present invention has been completed.

即ち、本発明は下記の通りである。
[1]下記式(1a)又は(1b)
That is, the present invention is as follows.
[1] The following formula (1a) or (1b)

Figure 2019077673
Figure 2019077673

(式(1a)及び(1b)中のR乃至Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、アシル基、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基、カルバモイル基、又はアルキルカルバモイル基を表す。n及びmはそれぞれ独立に1乃至4の整数を表す。)で表される化合物、
[2]下記式(2)
(R 1 to R 4 in the formulas (1a) and (1b) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a substituted amino group Represents an unsubstituted amino group, cyano group, sulfo group, acyl group, sulfamoyl group, alkylsulfamoyl group, carbamoyl group, or alkylcarbamoyl group, and n and m each independently represent an integer of 1 to 4) A compound represented by
[2] the following formula (2)

Figure 2019077673
Figure 2019077673

(上記式(2)中のR乃至Rは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、アシル基、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基、カルバモイル基、又はアルキルカルバモイル基を表す。)で表される化合物、
[3]R及びRがそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、芳香族基又はハロゲン原子であり、R及びRがそれぞれ独立に水素原子又は芳香族基である前項[2]又は[2]に記載の化合物、
[4]前項[1]及至[3]のいずれか一項に記載の化合物を含む近赤外光吸収材料、
[5]前項[1]及至[3]のいずれか一項に記載の化合物を含む有機薄膜、
[6]前項[1]及至[3]のいずれか一項に記載の化合物を含む有機エレクトロニクスデバイス。
[7]前項[1]に記載の式(1a)又は(1b)で表される化合物の製造方法であって、下記式(a)又は(b)
(In the above formula (2), R 1 to R 4 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a substituted amino group, an unsubstituted amino group, A cyano group, a sulfo group, an acyl group, a sulfamoyl group, an alkylsulfamoyl group, a carbamoyl group or an alkylcarbamoyl group).
[3] The preceding clause [2] or [wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an aromatic group or a halogen atom, and R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or an aromatic group 2],
[4] A near infrared light absorbing material comprising the compound according to any one of the above [1] to [3],
[5] An organic thin film comprising the compound according to any one of the above [1] to [3],
[6] An organic electronic device comprising the compound according to any one of [1] to [3].
[7] A method for producing a compound represented by the formula (1a) or (1b) according to the preceding [1], which is a compound represented by the following formula (a) or (b)

Figure 2019077673
Figure 2019077673

(式(a)及び(b)中のR乃至Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、アシル基、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基、カルバモイル基、又はアルキルカルバモイル基を表す。Rは水素原子又はアルキル基を表す。n及びmはそれぞれ独立に1乃至4の整数を表す。)で表される化合物に三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体又は三臭化ホウ素を反応させる製造方法、及び
[8]下記式(a)又は(b)
(R 1 to R 4 in the formulas (a) and (b) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a substituted amino group Represents an unsubstituted amino group, a cyano group, a sulfo group, an acyl group, a sulfamoyl group, an alkylsulfamoyl group, a carbamoyl group, or an alkylcarbamoyl group, R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and n and m each represent A method of reacting a compound represented by 1.) independently with an integer of 1 to 4 with a boron trifluoride diethyl ether complex or a boron tribromide, and [8] the following formula (a) or (b)

Figure 2019077673
Figure 2019077673

(式(a)及び(b)中のR乃至Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、アシル基、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基、カルバモイル基、又はアルキルカルバモイル基を表す。Rは水素原子又はアルキル基を表す。n及びmはそれぞれ独立に1乃至4の整数を表す。)で表される化合物。 (R 1 to R 4 in the formulas (a) and (b) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a substituted amino group Represents an unsubstituted amino group, a cyano group, a sulfo group, an acyl group, a sulfamoyl group, an alkylsulfamoyl group, a carbamoyl group, or an alkylcarbamoyl group, R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and n and m each represent A compound independently represented by 1 to 4).

本発明の式(1a)又は(1b)で表されるジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を用いることにより、近赤外光領域に主たる吸収帯を有し、かつ近赤外光電変換素子に用い得る有機薄膜を形成することが出来るため、該化合物及び/又は該有機薄膜は、各種有機エレクトロニクスデバイスへの利用が可能である。   An organic compound which has a main absorption band in the near infrared light region and can be used for a near infrared photoelectric conversion device by using the dibenzopyrromethene boron chelate compound represented by the formula (1a) or (1b) of the present invention Since the thin film can be formed, the compound and / or the organic thin film can be used for various organic electronic devices.

図1は、本発明の光電変換素子の実施態様を例示した断面図を示す。FIG. 1 shows a cross-sectional view illustrating an embodiment of the photoelectric conversion element of the present invention. 図2は、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。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the layer configuration of the organic electroluminescent element. 図3は、実施例2及び比較例1で得られた化合物のクロロホルム溶液の吸収スペクトルの測定結果である。FIG. 3 shows measurement results of absorption spectra of chloroform solutions of the compounds obtained in Example 2 and Comparative Example 1. 図4は、実施例3及び比較例2で得られた有機薄膜の吸収スペクトルの測定結果である。FIG. 4 shows the measurement results of absorption spectra of the organic thin films obtained in Example 3 and Comparative Example 2. 図5は、実施例1及び比較例1で得られた化合物のクロロホルム溶液の吸収スペクトルの測定結果である。FIG. 5 shows the results of measurement of absorption spectra of chloroform solutions of the compounds obtained in Example 1 and Comparative Example 1. 図6は、実施例4及び比較例2で得られた有機薄膜の吸収スペクトルの測定結果である。FIG. 6 shows the measurement results of absorption spectra of the organic thin films obtained in Example 4 and Comparative Example 2.

以下、本発明について詳細に説明する。ここに記載する構成要件の説明については、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づくものである一方、本発明はそのような実施態様や具体例に限定されない。尚、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本発明において近赤外領域とは、700nm以上2500nm以下の範囲内にある波長領域をいい、近赤外光吸収材料(色素)とは近赤外光領域に主たる吸収波長をもつ材料をいい、近赤外発光材料(色素)とは近赤外光領域において発光する材料をいう。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. While the descriptions of the constituent elements described herein are based on representative embodiments and examples of the present invention, the present invention is not limited to such embodiments and examples. In addition, the numerical range represented using "-" in this specification means the range which includes the numerical value described before and after "-" as a lower limit and an upper limit. Further, in the present invention, the near infrared region refers to a wavelength region in the range of 700 nm to 2500 nm, and the near infrared light absorbing material (pigment) refers to a material having a main absorption wavelength in the near infrared light region. The near infrared light emitting material (pigment) means a material which emits light in the near infrared light region.

本発明の化合物は、下記式(1a)又は(1b)で表される。   The compound of the present invention is represented by the following formula (1a) or (1b).

Figure 2019077673
Figure 2019077673

式(1a)及び(1b)中のR乃至Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、アシル基、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基、カルバモイル基、又はアルキルカルバモイル基を表す。
尚、前記式(1a)又は(1b)で表される化合物は共鳴構造の一つを示したものにすぎず、図示した共鳴構造に限定されるものではない。
R 1 to R 4 in formulas (1a) and (1b) each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a substituted amino group, It represents an unsubstituted amino group, a cyano group, a sulfo group, an acyl group, a sulfamoyl group, an alkylsulfamoyl group, a carbamoyl group or an alkylcarbamoyl group.
In addition, the compound represented by said Formula (1a) or (1b) is only what showed one of the resonant structures, and is not limited to the illustrated resonant structure.

上記式(1a)及び(1b)中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、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基及びドデシル基等の炭素数1乃至12の直鎖又は分岐鎖のアルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等の炭素数3乃至6の環状アルキル基が挙げられる。
上記式(1a)及び(1b)中のアルコキシ基としては、酸素原子にアルキル基が結合したものが挙げられるが、アルコキシ基中の酸素原子の数、位置及び分岐数は問わない。アルコキシ基の有するアルキル基としては、前記した炭素数1乃至12の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、及び炭素数3乃至6の環状アルキル基と同じものが挙げられる。
上記式(1a)及び(1b)中のアルキルチオ基としては、硫黄原子にアルキル基が結合したものが挙げられるが、アルキルチオ基中の硫黄原子の数、位置及び分岐数は問わない。アルキルチオ基の有するアルキル基としては、前記した炭素数1乃至12の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、及び炭素数3乃至6の環状アルキル基と同じものが挙げられる。
As the alkyl group in the above formulas (1a) and (1b), methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group A linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as a group; and a cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
Examples of the alkoxy group in the above formulas (1a) and (1b) include those in which an alkyl group is bonded to an oxygen atom, but the number, the position and the number of branches of the oxygen atom in the alkoxy group are not limited. As an alkyl group which an alkoxy group has, the same thing as the C1-C12 linear or branched alkyl group mentioned above and a C3-C6 cyclic alkyl group is mentioned.
Examples of the alkylthio group in the above formulas (1a) and (1b) include those in which an alkyl group is bonded to a sulfur atom, but the number, position and branch number of sulfur atoms in the alkylthio group are not limited. As an alkyl group which an alkylthio group has, the same thing as the above-mentioned C1-C12 linear or branched alkyl group and a C3-C6 cyclic alkyl group is mentioned.

上記式(1a)及び(1b)中の芳香族基としては、フェニル基、ビフェニル基、インデニル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基及びピレニル基等の芳香族炭化水素基;フラニル基、チエニル基、チエノチエニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、N−メチルイミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、ピリジル基、ピラジル基及びピリミジル基等の芳香族複素環基;キノリル基、インドリル基、ベンゾピラジル基、ベンゾピリミジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、ピリジノチアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピリジノイミダゾリル基、N−メチルベンゾイミダゾリル基、ピリジノ−N−メチルイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ピリジノオキサゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリジノチアジアゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ピリジノオキサジアゾリル基、カルバゾリル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、N−メチルフタルイミド基及びN−メチル−1,8−ナフタルイミド基等の縮合多環芳香族複素環基等が挙げられ、芳香族炭化水素基が好ましく、フェニル基がより好ましい。また、これらの芳香族基に各種の置換基を導入してもよく、該導入してもよい置換基としては、式(1a)及び(1b)中のR乃至Rが表す水素原子以外の置換基と同じものが挙げられる。 The aromatic group in the above formulas (1a) and (1b) is an aromatic hydrocarbon group such as phenyl group, biphenyl group, indenyl group, naphthyl group, anthryl group, fluorenyl group and pyrenyl group; furanyl group, thienyl group Aromatic heterocyclic groups such as thienothienyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, N-methylimidazolyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, pyridyl group, pyrazyl group and pyrimidyl group; quinolyl group, indolyl group, benzopyrazyl group, benzopyrimidyl group, Benzothienyl group, benzothiazolyl group, pyridino thiazolyl group, benzoimidazolyl group, pyridino imidazolyl group, N-methylbenzoimidazolyl group, pyridino-N-methylimidazolyl group, benzoxazolyl group, pyridino oxazolyl group, benzo Thiadiazolyl group, pyridinochi Condensed polycyclic aromatic compounds such as diazolyl group, benzooxadiazolyl group, pyridinooxadiazolyl group, carbazolyl group, phenoxazinyl group, phenothiazinyl group, N-methylphthalimide group and N-methyl-1,8-naphthalimide group A heterocyclic group etc. are mentioned, An aromatic hydrocarbon group is preferable and a phenyl group is more preferable. In addition, various substituents may be introduced into these aromatic groups, and as the substituent which may be introduced, hydrogen atoms other than hydrogen atoms represented by R 1 to R 4 in formulas (1a) and (1b) may be introduced. And the same as the substituents of

上記式(1a)及び(1b)中のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
上記式(1a)及び(1b)中の置換アミノ基としては、非置換アミノ基(−NH基)の水素原子に置換基が導入されたものが挙げられ、このうち上記芳香族基で置換されたものが好ましい。
上記式(1a)及び(1b)中のアシル基とは、カルボニル基に芳香族基又はアルキル基が結合したものであり、該アシル基中の芳香族基及びアシル基中のアルキル基としては、上記した式(1a)及び(1b)中のR乃至Rが表すアルキル基及びアシル基と同じものが挙げられる。
As a halogen atom in said Formula (1a) and (1b), a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned.
Examples of the substituted amino group in the above formulas (1a) and (1b) include those in which a substituent is introduced to the hydrogen atom of a non-substituted amino group (—NH 2 group), and among these, substitution with the above aromatic group Are preferred.
The acyl group in the above formulas (1a) and (1b) is a carbonyl group to which an aromatic group or an alkyl group is bonded, and as the aromatic group in the acyl group and the alkyl group in the acyl group, The same groups as the alkyl group and acyl group represented by R 1 to R 4 in the above-mentioned formulas (1a) and (1b) can be mentioned.

上記式(1a)及び(1b)中のアルキルスルファモイル基とは、スルファモイル基の水素原子がアルキル基で置換されたものであり、該アルキルスルファモイル基中のアルキル基としては、上記した式(1a)及び(1b)中のR乃至Rが表すアルキル基と同じものが挙げられる。
上記式(1a)及び(1b)中のアルキルカルバモイル基とは、カルバモイル基の水素原子がアルキル基で置換されたものであり、該アルキルカルバモイル基中のアルキル基としては、上記した式(1a)及び(1b)中のR乃至Rが表すアルキル基と同じものが挙げられる。
The alkylsulfamoyl group in the above formulas (1a) and (1b) is one in which the hydrogen atom of the sulfamoyl group is substituted with an alkyl group, and the alkyl group in the alkylsulfamoyl group is as described above The same as the alkyl group represented by R 1 to R 4 in the formulas (1a) and (1b) can be mentioned.
The alkylcarbamoyl group in the above formulas (1a) and (1b) is obtained by substituting the hydrogen atom of the carbamoyl group with an alkyl group, and as the alkyl group in the alkylcarbamoyl group, the above-mentioned formula (1a) And the same as the alkyl group represented by R 1 to R 4 in (1b).

上記式(1a)及び(1b)中のR及びRとしては、水素原子、アルキル基、芳香族基又はハロゲン原子であることが好ましく、水素原子又はハロゲン原子であることがより好ましく、水素原子であることが更に好ましい。
上記式(1a)及び(1b)中のR及びRとしては、芳香族基又は置換基を有する芳香族基が好ましく、芳香族炭化水素基がより好ましく、フェニル基が更に好ましい。式(1a)及び(1b)中のR及びRを芳香族基又は置換基を有する芳香族基とすることにより、式(1a)又は(1b)で表される化合物の吸収波長を長波長化することが出来る。
また、化合物の合成が容易であるとの観点から、左右の置換基が同一で対称となる構造であることが好ましい。即ち、前記式(1a)及び(1b)におけるRとRが同一であり、RとRが同一であり、かつ後述するnとmが同一であることが好ましく、例えばR=R=R=Rであってもよい。
R 1 and R 2 in the above formulas (1a) and (1b) are preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aromatic group or a halogen atom, more preferably a hydrogen atom or a halogen atom, hydrogen More preferably, it is an atom.
As R 3 and R 4 in the above formulas (1a) and (1b), an aromatic group or an aromatic group having a substituent is preferable, an aromatic hydrocarbon group is more preferable, and a phenyl group is still more preferable. By setting R 3 and R 4 in formulas (1a) and (1b) to be an aromatic group or an aromatic group having a substituent, the absorption wavelength of the compound represented by formula (1a) or (1b) can be extended It is possible to wavelengthize.
In addition, from the viewpoint of easy synthesis of the compound, it is preferable that the left and right substituents be identical and symmetrical. That is, it is preferable that R 1 and R 2 in the formulas (1a) and (1b) are the same, R 3 and R 4 are the same, and n and m described later are the same, for example, R 1 = R 3 = R 2 = R 4 may be adopted.

式(1a)及び(1b)中のn及びmはそれぞれ独立に1乃至4の整数を表し、1乃至2の整数であることが好ましい。
式(1a)及び(1b)中のn及びmは1であることがより好ましく、かつ式(1b)で表される化合物よりも式(1a)で表される化合物が好ましい。即ち、本発明の好ましい実施形態の一つである化合物は下記式(2)で表される。
N and m in the formulas (1a) and (1b) each independently represent an integer of 1 to 4, preferably an integer of 1 to 2.
N and m in the formulas (1a) and (1b) are more preferably 1, and the compound represented by the formula (1a) is more preferable than the compound represented by the formula (1b). That is, the compound which is one of the preferable embodiment of this invention is represented by following formula (2).

Figure 2019077673
Figure 2019077673

上記式(2)中のR乃至Rは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、アシル基、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基、カルバモイル基、又はアルキルカルバモイル基を表す。 R 1 to R 4 in the above formula (2) are a hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, aromatic group, halogen atom, hydroxyl group, mercapto group, nitro group, substituted amino group, unsubstituted amino group, cyano It represents a group, a sulfo group, an acyl group, a sulfamoyl group, an alkylsulfamoyl group, a carbamoyl group or an alkylcarbamoyl group.

前記式(2)中のR乃至Rが表すアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、ハロゲン原子、置換アミノ基、アシル基、アルキルスルファモイル基及びアルキルカルバモイル基の具体例は、前記式(1a)及び(1b)中のR乃至Rが表すアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、ハロゲン原子、置換アミノ基、アシル基、アルキルスルファモイル基及びアルキルカルバモイル基と同様であり、これらの置換基やR乃至Rの好ましい態様も、前記式(1a)及び(1b)における好ましい態様と同様である。 Specific examples of the alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, aromatic group, halogen atom, substituted amino group, acyl group, alkylsulfamoyl group and alkylcarbamoyl group represented by R 1 to R 4 in the formula (2) are An alkyl group represented by R 1 to R 4 in the formulas (1a) and (1b), an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a halogen atom, a substituted amino group, an acyl group, an alkylsulfamoyl group and an alkylcarbamoyl group The same applies to the groups, and preferred embodiments of these substituents and R 1 to R 4 are also the same as the preferred embodiments of the formulas (1a) and (1b).

次に、本発明の化合物の合成方法について説明する。
下記の反応工程は本発明の好ましい実施形態の一つである一般式(1a)で表され、RとRが同一であり、RとRが同一である化合物の合成方法の一例を記載したものである。
Next, methods for synthesizing the compounds of the present invention will be described.
Reaction step follows is represented by the general formula is one of the preferred embodiments of the present invention (1a), R 1 and R 2 are identical, one example of a synthesis method of the compound R 3 and R 4 are the same Is described.

Figure 2019077673
Figure 2019077673

また、下記の反応工程は本発明の一般式(1b)で表され、RとRが同一であり、RとRが同一である化合物の合成方法の一例を記載したものである。 Also, the reaction steps described below is represented by the general formula (1b) of the present invention, R 1 and R 2 are identical, are those described one example of a synthesis method of the compound R 3 and R 4 are the same .

Figure 2019077673
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上記反応工程において、化合物1は、公知の方法(J.Med.Chem.,2014,57,970−986)と同様に、Diethyl bromomalonateとThioamide基を有する化合物をトルエン中で反応させることで得られる。
化合物2は、公知の方法(WO2007/089031 Al)を参考に、N,N−ジメチルホルムアミド中で炭酸カリウムとヨードメタンを反応させることで得られる。
化合物7は、公知の方法(Tetrahedron Letters,2008,49,3716−3721)を参考に、化合物2を原料として合成することが出来る。具体的には、先ず化合物2又は12をヒドラジン一水和物とアルコール中で反応させて化合物3又は13を得る。次に、化合物3又は13を2−Acetophenol又はその誘導体とアルコール中で反応させて化合物4又は14を得た後、該化合物4又は14中のヒドラゾンを四酢酸鉛でジケトンに変換することにより化合物5又は15が得られる。更に、溶媒中で化合物5又は15に酢酸アンモニウムの様なアンモニウム塩を加えることにより化合物6又は16を得た後、N,N−ジイソプロピルエチルアミンの様な第三級アミン存在下、前記で得られた化合物6又は16に三フッ化ホウ素類(例えば三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体など)を反応させることにより化合物7又は17が得られる。最後に、溶媒中で化合物7又は17を三臭化ホウ素の様な脱メチル剤で処理することにより、目的物である本発明の化合物が得られる。
合成で得られたこれらの化合物の精製方法は特に限定されず、例えば洗浄、再結晶、カラムクロマトグラフィー又は真空昇華等の公知の方法を採用すればよく、必要に応じてこれらの方法を組み合わせることができる。
In the above reaction step, Compound 1 can be obtained by reacting Diethyl bromomalonate with a compound having a Thioamide group in toluene in the same manner as a known method (J. Med. Chem., 2014, 57, 970-986) .
Compound 2 can be obtained by reacting potassium carbonate with iodomethane in N, N-dimethylformamide, referring to a known method (WO2007 / 089031 Al).
Compound 7 can be synthesized using Compound 2 as a starting material, with reference to a known method (Tetrahedron Letters, 2008, 49, 3716-3721). Specifically, first, Compound 2 or 12 is reacted with hydrazine monohydrate in alcohol to obtain Compound 3 or 13. Next, compound 3 or 13 is reacted with 2-Acetophenol or a derivative thereof in alcohol to obtain compound 4 or 14, and then the hydrazone in compound 4 or 14 is converted to a diketone with lead tetraacetate. 5 or 15 are obtained. Furthermore, compound 6 or 16 is obtained by adding an ammonium salt such as ammonium acetate to compound 5 or 15 in a solvent, and then obtained in the presence of a tertiary amine such as N, N-diisopropylethylamine. Compound 7 or 17 is obtained by reacting compound 6 or 16 with boron trifluoride (eg, boron trifluoride diethyl ether complex etc.). Finally, the compound 7 or 17 is treated with a demethylating agent such as boron tribromide in a solvent to give the compound of the present invention which is the object.
The purification method of these compounds obtained by the synthesis is not particularly limited. For example, known methods such as washing, recrystallization, column chromatography or vacuum sublimation may be adopted, and these methods may be combined as required. Can.

尚、上記反応工程における中間体化合物7及び17は、上記式(1a)又は(1b)で表される化合物と同様の効果、即ち、近赤外光領域に主たる吸収帯を有し、かつ近赤外光電変換素子に用い得る有機薄膜を形成することが出来るため、該化合物も赤外線吸収材料、有機薄膜及び有機エレクトロニクスデバイスに利用可能である。よって、下記式(a)又は(b)で表される化合物(上記反応工程における化合物7又は17)も本発明の化合物の範疇に含まれる。   The intermediate compounds 7 and 17 in the above reaction step have the same effects as the compounds represented by the above formulas (1a) or (1b), that is, they have a main absorption band in the near infrared region and are near Since an organic thin film that can be used for an infrared photoelectric conversion element can be formed, the compound can also be used for an infrared absorbing material, an organic thin film, and an organic electronic device. Therefore, a compound represented by the following formula (a) or (b) (compound 7 or 17 in the above reaction step) is also included in the category of the compound of the present invention.

Figure 2019077673
Figure 2019077673

式(a)及び(b)中、R乃至Rは式(1a)及び(1b)中のR乃至Rと同じ意味を表し、好ましいものも式(1a)及び(1b)中のR乃至Rと同じである。
式(a)及び(b)中、Rは水素原子又はアルキル基を表す。式(a)及び(b)のRが表すアルキル基の具体例としては、上記した式(1a)及び(1b)中のアルキル基と同じものが挙げられ、直鎖のアルキル基が好ましく、炭素数1乃至6の直鎖のアルキル基がより好ましく、炭素数1乃至4の直鎖のアルキル基が更に好ましく、メチル基又はエチル基が特に好ましく、メチル基が最も好ましい。
式(a)及び(b)中、m及びnは式(1a)及び(1b)中のm及びnと同じ意味を表し、好ましいものも式(1a)及び(1b)中のm及びnと同じである。
Wherein (a) and (b), R 1 to R 4 have the same meanings as R 1 to R 4 in the formula (1a) and (1b), in preferred also formula (1a) and (1b) The same as R 1 to R 4 .
In formulas (a) and (b), R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group. Specific examples of the alkyl group represented by R 5 in formulas (a) and (b) include the same as the alkyl group in formulas (1a) and (1b) described above, and a linear alkyl group is preferable, A C1-C6 linear alkyl group is more preferable, a C1-C4 linear alkyl group is more preferable, a methyl group or an ethyl group is particularly preferable, and a methyl group is most preferable.
In formulas (a) and (b), m and n have the same meanings as m and n in formulas (1a) and (1b), and preferred ones also have m and n in formulas (1a) and (1b) It is the same.

前記式(1a)又は(1b)で表される化合物の具体例として、式(1−1)乃至(1−317)で表される化合物を以下に示すが、本発明はこれに限定されない。
尚、具体例として示した構造式は共鳴構造の一つを表したものにすぎず、図示した共鳴構造に限定されない。
Although the compound represented by Formula (1-1) thru | or (1-317) is shown below as a specific example of a compound represented by said Formula (1a) or (1b), this invention is not limited to this.
The structural formula shown as a specific example is merely one representing one of the resonant structures, and is not limited to the illustrated resonant structure.

Figure 2019077673
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前記式(a)又は(b)で表される化合物の具体例としては、式(a)又は(b)中のR乃至R、m及びnが上記した式(1a)又は(1b)で表される化合物の具体例におけるR乃至R、m及びnと同じであって、かつRが水素原子又はアルキル基の化合物が挙げられる。 As a specific example of a compound represented by said Formula (a) or (b), R < 1 > -R < 4 > in Formula (a) or (b), m, and n mentioned above Formula (1a) or (1b) The same compounds as R 1 to R 4 , m and n in the specific example of the compound represented by the above, and a compound in which R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group can be mentioned.

前記式(1a)又は(1b)で表される化合物の分子量は、例えば式(1a)又は(1b)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以下であることが特に好ましい。分子量の下限値は、式(1a)又は(1b)で表される化合物がとりうる分子量の最小値である。尚、式(1a)又は(1b)で表される化合物は、分子量にかかわらず塗布法で成膜してもよい。塗布法を用いれば、分子量が比較的大きな化合物であっても成膜することが可能である。尚、式(a)又は(b)で表される化合物の分子量も同様である。   The molecular weight of the compound represented by the formula (1a) or (1b) is, for example, intended to form and use an organic layer containing the compound represented by the formula (1a) or (1b) by a vapor deposition method In some cases, it is preferably 1500 or less, more preferably 1200 or less, still more preferably 1000 or less, and particularly preferably 800 or less. The lower limit value of the molecular weight is the minimum value of the molecular weight which the compound represented by the formula (1a) or (1b) can take. The compound represented by the formula (1a) or (1b) may be formed into a film by a coating method regardless of the molecular weight. By using a coating method, even a compound having a relatively large molecular weight can be formed into a film. In addition, the molecular weight of the compound represented by Formula (a) or (b) is also the same.

本発明の近赤外光吸収材料は、本発明の式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物を含有する。近赤外光吸収材料中の式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物の含有量は特に限定されないが、近赤外光吸収材料中に通常は50乃至100質量%、好ましくは70乃至100質量%、より好ましくは90乃至100質量%である、近赤外光吸収材料は式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物の何れか複数を含有してもよく、複数を含有する場合はそれらの含有量の合計が前記の範囲であればよい。
近赤外光吸収材料は近赤外線の吸収特性の要求される様々な分野や用途に用いることができる材料である。近赤外光吸収材料を用いる際の形態はそれぞれの分野や用途に応じて選択すればよい。
The near infrared light absorbing material of the present invention contains the compound represented by the formula (a), (b), (1a) or (1b) of the present invention. Although the content of the compound represented by the formula (a), (b), (1a) or (1b) in the near infrared light absorbing material is not particularly limited, the content of the compound in the near infrared light absorbing material is usually 50 to 50 The near-infrared light absorbing material which is 100% by mass, preferably 70 to 100% by mass, more preferably 90 to 100% by mass, is represented by the formula (a), (b), (1a) or (1b) Any one or more compounds may be contained, and in the case of containing two or more compounds, the total content thereof may be in the above range.
A near infrared light absorbing material is a material that can be used in various fields and applications where the absorption characteristics of near infrared light are required. The form in which the near infrared light absorbing material is used may be selected according to the field or application.

本発明の化合物を用いて、有機薄膜を作製することができる。当該有機薄膜は本発明の化合物のみで構成されていてもよいが、別途公知の近赤外光吸収色素を含んでいてもよい。該有機薄膜は、近赤外光を吸収するという目的から、750nm以上の波長の光を吸収することが好ましく、800nm以上の波長の光を吸収することがより好ましく、850nm以上の波長の光を吸収することが更に好ましい。即ち、本発明の化合物の好ましい吸収波長も前記有機薄膜の好ましい吸収波長と同じである。従って、本発明の化合物の吸収スペクトルは、500nm以上の長波長側のλmax(極大吸収波長)が800nm以上であることが好ましく、850nm以上であることがより好ましい。
尚、本明細書における吸収スペクトルは、本発明の化合物のクロロホルム溶液を、又は本発明の化合物をガラス基板上に成膜した有機薄膜を、紫外可視分光光度計UV−1700(株式会社島津製作所)で測定した結果を意味する。
An organic thin film can be produced using the compound of the present invention. Although the said organic thin film may be comprised only with the compound of this invention, you may contain the separately well-known near-infrared light absorption pigment | dye. The organic thin film preferably absorbs light of a wavelength of 750 nm or more, more preferably absorbs light of a wavelength of 800 nm or more, and more preferably light of a wavelength of 850 nm or more, for the purpose of absorbing near infrared light. It is further preferred to absorb. That is, the preferred absorption wavelength of the compound of the present invention is also the same as the preferred absorption wavelength of the organic thin film. Accordingly, in the absorption spectrum of the compound of the present invention, λmax (maximum absorption wavelength) on the long wavelength side of 500 nm or more is preferably 800 nm or more, and more preferably 850 nm or more.
The absorption spectrum in the present specification is a visible light spectrophotometer UV-1700 (Shimadzu Corporation), a chloroform solution of the compound of the present invention, or an organic thin film formed by depositing the compound of the present invention on a glass substrate. Means the result measured by

本発明の有機薄膜の形成方法としては、一般的な乾式成膜法や湿式成膜法が挙げられる。具体的には真空プロセスである抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング及び分子積層法や、溶液プロセスであるキャスティング、スピンコーティング、ディップコーティング、ブレードコーティング、ワイヤバーコーティング及びスプレーコーティング等のコーティング法、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷及び凸版印刷等の印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法等のソフトリソグラフィー法等の手法が挙げられる。
一般的に近赤外光吸収色素には、加工の容易性という観点から化合物を溶液状態で塗布するプロセス(溶液プロセス)で用い得ることが望まれているが、複数の有機薄膜(有機層)が積層して用いられる有機エレクトロニクスデバイス用途の場合、塗布溶液が下層の有機薄膜を侵す恐れがあることから、必ずしも溶液プロセスで用い得るものである必要はなく、むしろ乾式成膜法、例えば抵抗加熱蒸着等で用いることが適切である。したがって、近赤外領域に主たる吸収波長を有し、且つ乾式製膜法で用い得る近赤外光吸収色素が近赤外光電変換材料としては好ましい。
Examples of the method for forming an organic thin film of the present invention include a general dry film forming method and a wet film forming method. Specifically, vacuum processes such as resistance heating evaporation, electron beam evaporation, sputtering and molecular lamination, solution processes such as casting, spin coating, dip coating, blade coating, wire bar coating and spray coating, inkjet Examples of the method include printing methods such as printing, screen printing, offset printing and letterpress printing, and soft lithography methods such as microcontact printing.
Generally, it is desirable that near infrared light absorbing dyes can be used in a process (solution process) of applying a compound in a solution state from the viewpoint of ease of processing, but a plurality of organic thin films (organic layers) In the case of organic electronic device applications where a layer is used in layers, it is not necessary that the coating solution can be used in a solution process because the coating solution may attack the underlying organic thin film, but rather a dry deposition method such as resistance heating It is appropriate to use for deposition or the like. Therefore, a near infrared light absorbing dye having a main absorption wavelength in the near infrared region and which can be used in the dry film forming method is preferable as the near infrared photoelectric conversion material.

各層の成膜には上記の手法を複数組み合わせた方法を採用してもよい。各層の厚みは、それぞれの物質の抵抗値・電荷移動度にもよるので限定することはできないが、通常は0.5〜5000nmの範囲であり、好ましくは1〜1000nmの範囲、より好ましくは5〜500nmの範囲である。   You may employ | adopt the method which combined multiple said methods for film-forming of each layer. The thickness of each layer can not be limited because it depends on the resistance value / charge mobility of each material, but it is usually in the range of 0.5 to 5000 nm, preferably in the range of 1 to 1000 nm, more preferably 5 In the range of -500 nm.

〔有機エレクトロニクスデバイス〕
本発明の化合物或いは近赤外光吸収材料又はこれらを用いた有機薄膜を含む有機エレクトロニクスデバイスを作製することができる。有機エレクトロニクスデバイスとしては、例えば、薄膜トランジスタ、有機光電変換素子、有機太陽電池素子、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」又は「有機発光素子」と表す。)、有機発光トランジスタ素子、有機半導体レーザー素子などが挙げられる。本発明では、特に近赤外用途の展開が期待される有機光電変換素子、有機EL素子に着目する。ここでは本発明の実施形態の一つである近赤外光吸収材料として用いた近赤外有機光電変換素子、近赤外発光特性を利用した有機EL素子、有機半導体レーザー素子について説明する。尚、ここでは詳細に説明しないが、700nmを超える近赤外光は、生体組織に対する透過性が高い。従って、生体内組織の観測のため利用も可能であるため、近赤外蛍光プローブ等、医療分野での病理解明、診断等において、その目的に応じて、いろいろな態様での適用が可能である。
[Organic electronics device]
An organic electronic device comprising the compound of the present invention or a near infrared light absorbing material or an organic thin film using them can be produced. As an organic electronic device, for example, a thin film transistor, an organic photoelectric conversion element, an organic solar cell element, an organic electroluminescent element (hereinafter referred to as "organic EL element" or "organic light emitting element"), an organic light emitting transistor element, an organic semiconductor A laser element etc. are mentioned. In the present invention, attention is particularly focused on organic photoelectric conversion elements and organic EL elements expected to be developed for near infrared applications. Here, a near infrared organic photoelectric conversion device used as a near infrared light absorbing material which is one of the embodiments of the present invention, an organic EL device using near infrared light emission characteristics, and an organic semiconductor laser device will be described. Although not described in detail here, near infrared light over 700 nm has high permeability to living tissue. Therefore, since it is possible to use for observation of in-vivo tissue, it can be applied in various modes according to the purpose in pathologic elucidation, diagnosis etc. of medical field such as near-infrared fluorescent probe etc. .

〔有機光電変換素子〕
上記式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物は近赤外光吸収特性を有する化合物であることから、近赤外有機光電変換素子としての利用が期待される。特に、本発明の有機光電変換素子に於ける光電変換層に用いることができる。当該素子に於いては、光に対する応答波長光の吸収帯の極大吸収が700nm以上2500nm以下であることが好ましい。ここで、近赤外有機光電変換素子としては近赤外光センサ、有機撮像素子、近赤外光イメージセンサ等が挙げられる。
[Organic photoelectric conversion element]
The compound represented by the above formula (a), (b), (1a) or (1b) is a compound having near-infrared light absorption properties, and therefore, its use as a near-infrared organic photoelectric conversion device is expected Ru. In particular, it can use for the photoelectric converting layer in the organic photoelectric conversion element of this invention. In the element, it is preferable that the maximum absorption of the absorption band of the response wavelength light to light be 700 nm or more and 2500 nm or less. Here, as the near-infrared organic photoelectric conversion device, a near-infrared light sensor, an organic imaging device, a near-infrared light image sensor and the like can be mentioned.

有機光電変換素子は、対向する一対の電極膜間に光電変換部(膜)を配置した素子であって、電極膜の上方から光が光電変換部に入射されるものである。光電変換部は前記の入射光に応じて電子と正孔を発生するものであり、半導体により前記電荷に応じた信号が読み出され、光電変換膜部の吸収波長に応じた入射光量を示す素子である。光が入射しない側の電極膜には読み出しのためのトランジスタが接続される場合もある。光電変換素子は、アレイ状に多数配置されている場合、入射光量に加え入射位置情報をも示すため、撮像素子となる。又、より光源近くに配置された光電変換素子が、光源側から見てその背後に配置された光電変換素子の吸収波長を遮蔽しない(透過する)場合は、複数の光電変換素子を積層して用いてもよい。   The organic photoelectric conversion element is an element in which a photoelectric conversion portion (film) is disposed between a pair of opposing electrode films, and light is incident on the photoelectric conversion portion from above the electrode film. The photoelectric conversion unit generates electrons and holes in response to the incident light, and a signal corresponding to the charge is read by the semiconductor, and an element showing an incident light amount in accordance with the absorption wavelength of the photoelectric conversion film unit. It is. There are also cases where a transistor for readout is connected to the electrode film on the side where light does not enter. When a large number of photoelectric conversion elements are arranged in the form of an array, in addition to the amount of incident light, they also indicate incident position information, and thus become an imaging element. When the photoelectric conversion element arranged closer to the light source does not block (transmit) the absorption wavelength of the photoelectric conversion element arranged behind it as viewed from the light source side, a plurality of photoelectric conversion elements are stacked. You may use.

本発明の有機光電変換素子は、前記式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物を上記光電変換部の構成材料として用いることができる。
光電変換部は、光電変換層と、電子輸送層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、結晶化防止層及び層間接触改良層等から成る群より選択される一種又は複数種の光電変換層以外の有機薄膜層とから成ることが多い。本発明の化合物は光電変換層以外にも用いることもできるが、光電変換層の有機薄膜層として用いることが好ましい。光電変換層は前記式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物のみで構成されていてもよいが、前記式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物以外に、公知の近赤外光吸収材料やその他を含んでいてもよい。
The organic photoelectric conversion element of this invention can use the compound represented by said Formula (a), (b), (1a) or (1b) as a constituent material of the said photoelectric conversion part.
The photoelectric conversion portion is one or more selected from the group consisting of a photoelectric conversion layer, an electron transport layer, a hole transport layer, an electron block layer, a hole block layer, a crystallization prevention layer, an interlayer contact improvement layer, etc. It often comprises an organic thin film layer other than the photoelectric conversion layer. Although the compound of this invention can also be used besides a photoelectric converting layer, it is preferable to use as an organic thin film layer of a photoelectric converting layer. The photoelectric conversion layer may be composed of only the compound represented by the formula (a), (b), (1a) or (1b), but the formula (a), (b), (1a) or In addition to the compounds represented by (1b), known near infrared light absorbing materials and others may be contained.

本発明の有機光電変換素子で用いられる電極膜は、後述する光電変換部に含まれる光電変換層が、正孔輸送性を有する場合や光電変換層以外の有機薄膜層が正孔輸送性を有する正孔輸送層である場合は、該光電変換層やその他の有機薄膜層から正孔を取り出してこれを捕集する役割を果たし、又光電変換部に含まれる光電変換層が電子輸送性を有する場合や、有機薄膜層が電子輸送性を有する電子輸送層である場合は、該光電変換層やその他の有機薄膜層から電子を取り出して、これを吐出する役割を果たすものである。よって、電極膜として用い得る材料は、ある程度の導電性を有するものであれば特に限定されないが、隣接する光電変換層やその他の有機薄膜層との密着性や電子親和力、イオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選択することが好ましい。電極膜として用い得る材料としては、例えば、酸化錫(NESA)、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)及び酸化亜鉛インジウム(IZO)等の導電性金属酸化物;金、銀、白金、クロム、アルミニウム、鉄、コバルト、ニッケル及びタングステン等の金属:ヨウ化銅及び硫化銅等の無機導電性物質:ポリチオフェン、ポリピロール及びポリアニリン等の導電性ポリマー:炭素等が挙げられる。これらの材料は、必要により複数を混合して用いてもよいし、複数を2層以上に積層して用いてもよい。電極膜に用いる材料の導電性も、光電変換素子の受光を必要以上に妨げなければ特に限定されないが、光電変換素子の信号強度や、消費電力の観点から出来るだけ高いことが好ましい。例えばシート抵抗値が300Ω/□以下の導電性を有するITO膜であれば、電極膜として充分機能するが、数Ω/□程度の導電性を有するITO膜を備えた基板の市販品も入手可能となっていることから、この様な高い導電性を有する基板を使用することが望ましい。ITO膜(電極膜)の厚さは導電性を考慮して任意に選択することができるが、通常5乃至500nm、好ましくは10乃至300nm程度である。ITOなどの膜を形成する方法としては、従来公知の蒸着法、電子線ビーム法、スパッタリング法、化学反応法及び塗布法等が挙げられる。基板上に設けられたITO膜には必要に応じUV−オゾン処理やプラズマ処理等を施してもよい。   In the electrode film used in the organic photoelectric conversion element of the present invention, when the photoelectric conversion layer contained in the photoelectric conversion portion described later has hole transportability or the organic thin film layer other than the photoelectric conversion layer has hole transportability When it is a hole transport layer, it plays a role of taking out holes from the photoelectric conversion layer and other organic thin film layers and collecting the holes, and the photoelectric conversion layer included in the photoelectric conversion portion has electron transportability In the case where the organic thin film layer is an electron transporting layer having an electron transporting property, it plays a role of taking out electrons from the photoelectric conversion layer and other organic thin film layers and discharging the electrons. Therefore, the material that can be used as the electrode film is not particularly limited as long as it has a certain degree of conductivity, but adhesion to adjacent photoelectric conversion layers and other organic thin film layers, electron affinity, ionization potential, stability, etc. It is preferable to select in consideration of As a material which can be used as an electrode film, for example, conductive metal oxides such as tin oxide (NESA), indium oxide, indium tin oxide (ITO) and zinc indium oxide (IZO); gold, silver, platinum, chromium, aluminum Metals such as iron, cobalt, nickel and tungsten: Inorganic conductive substances such as copper iodide and copper sulfide: Conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole and polyaniline: Carbon and the like. A plurality of these materials may be mixed and used as needed, and a plurality of these materials may be stacked and used in two or more layers. The conductivity of the material used for the electrode film is not particularly limited as long as the light reception of the photoelectric conversion element is not disturbed more than necessary, but it is preferable that it is as high as possible from the viewpoint of signal strength of the photoelectric conversion element and power consumption. For example, an ITO film having a sheet resistance value of 300 ohms / square or less functions sufficiently as an electrode film, but a commercially available substrate having an ITO film having a conductivity of several ohms / square or so is also available. Therefore, it is desirable to use a substrate having such high conductivity. The thickness of the ITO film (electrode film) can be arbitrarily selected in consideration of the conductivity, but it is usually 5 to 500 nm, preferably about 10 to 300 nm. Examples of the method for forming a film such as ITO include a conventionally known vapor deposition method, an electron beam method, a sputtering method, a chemical reaction method, a coating method and the like. The ITO film provided on the substrate may be subjected to UV-ozone treatment, plasma treatment or the like as required.

電極膜のうち、少なくとも光が入射する側の何れか一方に用いられる透明電極膜の材料としては、ITO、IZO、SnO、ATO(アンチモンドープ酸化スズ)、ZnO、AZO(Alドープ酸化亜鉛)、GZO(ガリウムドープ酸化亜鉛)、TiO、FTO(フッ素ドープ酸化スズ)等が挙げられる。光電変換層の吸収ピーク波長における透明電極膜を介して入射した光の透過率は、60%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、95%以上であることが特に好ましい。 The material of the transparent electrode film used for at least one of the electrode films on the light incident side includes ITO, IZO, SnO 2 , ATO (antimony-doped tin oxide), ZnO, AZO (Al-doped zinc oxide) GZO (gallium-doped zinc oxide), TiO 2 , FTO (fluorine-doped tin oxide), and the like. The transmittance of light incident through the transparent electrode film at the absorption peak wavelength of the photoelectric conversion layer is preferably 60% or more, more preferably 80% or more, and particularly preferably 95% or more .

又、検出する波長の異なる光電変換層を複数積層する場合、それぞれの光電変換層の間に用いられる電極膜(これは上記記載の一対の電極膜以外の電極膜である)は、それぞれの光電変換層が検出する光以外の波長の光を透過させる必要があり、該電極膜には入射光の90%以上を透過する材料を用いることが好ましく、95%以上の光を透過する材料を用いることがより好ましい。   In addition, in the case where a plurality of photoelectric conversion layers having different wavelengths to be detected are stacked, an electrode film (which is an electrode film other than the pair of electrode films described above) used between each photoelectric conversion layer It is necessary to transmit light of a wavelength other than that detected by the conversion layer, and it is preferable to use a material that transmits 90% or more of incident light for the electrode film, and uses a material that transmits 95% or more of light Is more preferred.

電極膜はプラズマフリーで作製することが好ましい。プラズマフリーでこれらの電極膜を作成することにより、電極膜が設けられる基板にプラズマが与える影響が低減され、光電変換素子の光電変換特性を良好にすることができる。ここで、プラズマフリーとは、電極膜の成膜時にプラズマが発生しないか、又はプラズマ発生源から基板までの距離が2cm以上、好ましくは10cm以上、更に好ましくは20cm以上であり、基板に到達するプラズマが減ぜられるような状態を意味する。   The electrode film is preferably made plasma free. By forming these electrode films without using plasma, the influence of plasma on the substrate on which the electrode film is provided can be reduced, and the photoelectric conversion characteristics of the photoelectric conversion element can be improved. Here, plasma-free means that no plasma is generated during deposition of the electrode film, or the distance from the plasma source to the substrate is 2 cm or more, preferably 10 cm or more, more preferably 20 cm or more, and reaches the substrate It means that the plasma can be reduced.

電極膜の成膜時にプラズマが発生しない装置としては、例えば、電子線蒸着装置(EB蒸着装置)やパルスレーザー蒸着装置等が挙げられる。EB蒸着装置を用いて透明電極膜の成膜を行う方法をEB蒸着法と称し、パルスレーザー蒸着装置を用いて透明電極膜の成膜を行う方法をパルスレーザー蒸着法と称する。   As an apparatus which plasma does not generate | occur | produce at the time of film-forming of an electrode film, an electron beam vapor deposition apparatus (EB vapor deposition apparatus), a pulse laser vapor deposition apparatus, etc. are mentioned, for example. A method of forming a transparent electrode film using an EB vapor deposition apparatus is referred to as EB vapor deposition, and a method of forming a transparent electrode film using a pulsed laser vapor deposition apparatus is referred to as pulsed laser vapor deposition.

成膜中プラズマを減ずることが出来るような状態を実現できる装置(以下、プラズマフリーである成膜装置という)としては、例えば、対向ターゲット式スパッタ装置やアークプラズマ蒸着装置等が考えられる。   As an apparatus capable of realizing a state capable of reducing plasma during film formation (hereinafter, referred to as a film forming apparatus which is free from plasma), for example, a facing target sputtering apparatus, an arc plasma deposition apparatus, etc. can be considered.

透明導電膜を電極膜(例えば第一の導電膜)とした場合、DCショート、あるいはリーク電流の増大が生じる場合がある。この原因の一つは、光電変換層に発生する微細なクラックがTCO(Transparent Conductive Oxide)などの緻密な膜によって被覆され、透明導電膜とは反対側の電極膜との間の導通が増すためと考えられる。そのため、Alなど膜質が比較して劣る材料を電極に用いた場合、リーク電流の増大は生じにくい。電極膜の膜厚を、光電変換層の膜厚(クラックの深さ)に応じて制御することにより、リーク電流の増大を抑制することができる。   When the transparent conductive film is an electrode film (for example, the first conductive film), DC shorting or an increase in leak current may occur. One of the causes is that fine cracks generated in the photoelectric conversion layer are covered with a dense film such as TCO (Transparent Conductive Oxide) and the conduction between the transparent conductive film and the electrode film on the opposite side is increased. it is conceivable that. Therefore, when a material such as Al, which is inferior in film quality, is used for the electrode, the increase of the leak current hardly occurs. By controlling the film thickness of the electrode film in accordance with the film thickness (depth of the crack) of the photoelectric conversion layer, it is possible to suppress an increase in leak current.

通常、導電膜を所定の値より薄くすると、急激な抵抗値の増加が起こる。本実施形態の光センサ用光電変換素子における導電膜のシート抵抗は、通常100乃至10000Ω/□であり、膜厚の自由度が大きい。又、透明導電膜が薄いほど吸収する光の量が少なくなり、一般に光透過率が高くなる。光透過率が高くなると、光電変換層で吸収される光が増加して光電変換能が向上するため非常に好ましい。   Usually, when the conductive film is thinner than a predetermined value, a sharp increase in resistance occurs. The sheet resistance of the conductive film in the photoelectric conversion element for an optical sensor of the present embodiment is usually 100 to 10000 Ω / □, and the degree of freedom of the film thickness is large. In addition, the thinner the transparent conductive film, the smaller the amount of light absorbed, and generally the higher the light transmittance. When the light transmittance is high, the light absorbed by the photoelectric conversion layer is increased to improve the photoelectric conversion ability, which is very preferable.

本発明の有機光電変換素子が有する光電変換部は、光電変換層及び光電変換層以外の有機薄膜層を含む場合もある。光電変換部を構成する光電変換層には一般的に有機半導体膜が用いられるが、その有機半導体膜は一層若しくは複数の層であってもよく、一層の場合は、p型有機半導体膜、n型有機半導体膜、又はそれらの混合膜(バルクヘテロ構造)が用いられる。一方、複数の層である場合は、2〜10層程度であり、p型有機半導体膜、n型有機半導体膜、又はそれらの混合膜(バルクヘテロ構造)の何れかを積層した構造であり、層間にバッファ層が挿入されていてもよい。尚、上記の混合膜により光電変換層を形成する場合、本発明の式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物をp型半導体材料として用い、n型半導体材料としては一般的なフラーレンや、その誘導体を用いることが好ましい。   The photoelectric conversion part which the organic photoelectric conversion element of the present invention has may include an organic thin film layer other than the photoelectric conversion layer and the photoelectric conversion layer. Although an organic semiconductor film is generally used for the photoelectric conversion layer constituting the photoelectric conversion portion, the organic semiconductor film may be a single layer or a plurality of layers, and in the case of a single layer, a p-type organic semiconductor film, n Type organic semiconductor film, or a mixed film thereof (bulk heterostructure) is used. On the other hand, when it is a plurality of layers, it is about 2 to 10 layers, and is a structure in which any of a p-type organic semiconductor film, an n-type organic semiconductor film, or a mixed film thereof (bulk heterostructure) is stacked. A buffer layer may be inserted in In addition, when forming a photoelectric converting layer by said mixed film, the compound represented by Formula (a), (b), (1a) or (1b) of this invention is used as a p-type-semiconductor material, and an n-type semiconductor As a material, it is preferable to use a general fullerene or a derivative thereof.

本発明の有機光電変換素子において、光電変換部を構成する光電変換層以外の有機薄膜層は、光電変換層以外の層、例えば、電子輸送層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、結晶化防止層又は層間接触改良層等としても用いられる。特に電子輸送層、正孔輸送層、電子ブロック層及び正孔ブロック層(以下「キャリアブロック層」とも表す。)から成る群より選択される一種以上の薄膜層として用いることにより、弱い光エネルギーでも効率よく電気信号に変換する素子が得られるため好ましい。   In the organic photoelectric conversion device of the present invention, the organic thin film layer other than the photoelectric conversion layer constituting the photoelectric conversion part is a layer other than the photoelectric conversion layer, for example, an electron transport layer, a hole transport layer, an electron block layer, a hole block It is also used as a layer, an anti-crystallization layer or an interlayer contact improvement layer. In particular, by using as a thin film layer of one or more selected from the group consisting of an electron transport layer, a hole transport layer, an electron block layer and a hole block layer (hereinafter also referred to as "carrier block layer") It is preferable because an element capable of efficiently converting an electric signal is obtained.

加えて、例えば有機撮像素子は、一般的には高コントラスト化や省電力化を目的として、暗電流の低減により性能向上を目指すと考えられため、層構造内にキャリアブロック層を挿入する手法が好ましい。これらのキャリアブロック層は、有機エレクトロニクスデバイス分野では一般に用いられており、其々デバイスの構成膜中において正孔若しくは電子の逆移動を制御する機能を有する。   In addition, for example, organic imaging devices are generally considered to aim to improve performance by reducing dark current for the purpose of achieving high contrast and power saving, so a method of inserting a carrier block layer in the layer structure is preferable. These carrier block layers are generally used in the field of organic electronic devices, and often have a function of controlling the reverse movement of holes or electrons in the component film of the device.

電子輸送層は、光電変換層で発生した電子を電極膜へ輸送する役割と、電子輸送先の電極膜から光電変換層に正孔が移動するのをブロックする役割とを果たす。正孔輸送層は、発生した正孔を光電変換層から電極膜へ輸送する役割と、正孔輸送先の電極膜から光電変換層に電子が移動するのをブロックする役割とを果たす。電子ブロック層は、電極膜から光電変換層への電子の移動を妨げ、光電変換層内での再結合を防ぎ、暗電流を低減する役割を果たす。正孔ブロック層は、電極膜から光電変換層への正孔の移動を妨げ、光電変換層内での再結合を防ぎ、暗電流を低減する機能を有する。   The electron transport layer plays a role of transporting electrons generated in the photoelectric conversion layer to the electrode film and a role of blocking movement of holes from the electrode film of the electron transport destination to the photoelectric conversion layer. The hole transport layer plays a role of transporting generated holes from the photoelectric conversion layer to the electrode film and a role of blocking transfer of electrons from the electrode film of the hole transport destination to the photoelectric conversion layer. The electron blocking layer prevents the movement of electrons from the electrode film to the photoelectric conversion layer, prevents recombination in the photoelectric conversion layer, and plays a role in reducing dark current. The hole blocking layer has a function of blocking movement of holes from the electrode film to the photoelectric conversion layer, preventing recombination in the photoelectric conversion layer, and reducing dark current.

図1に本発明の有機光電変換素子の代表的な素子構造を示すが、本発明はこの構造に限定されるものではない。図1の態様例においては、1が絶縁部、2が一方の電極膜、3が電子ブロック層、4が光電変換層、5が正孔ブロック層、6が他方の電極膜、7が絶縁基材又は他の有機光電変換素子をそれぞれ表す。図中には読み出し用のトランジスタを記載していないが、2又は6の電極膜と接続されていればよく、更には光電変換層4が透明であれば、光が入射する側とは反対側の電極膜の外側に成膜されていてもよい。有機光電変換素子への光の入射は、光電変換層4を除く構成要素が、光電変換層の主たる吸収波長の光を入射することを極度に阻害することがなければ、上部若しくは下部からの何れからでもよい。   Although the typical element structure of the organic photoelectric conversion element of this invention is shown in FIG. 1, this invention is not limited to this structure. In the embodiment of FIG. 1, 1 is an insulating portion, 2 is one electrode film, 3 is an electron blocking layer, 4 is a photoelectric conversion layer, 5 is a hole blocking layer, 6 is the other electrode film, 7 is an insulating group Material or other organic photoelectric conversion element respectively. Although a transistor for reading is not shown in the drawing, it may be connected to the electrode film of 2 or 6, and further, if the photoelectric conversion layer 4 is transparent, the side opposite to the light incident side The film may be formed on the outside of the electrode film. The incidence of light on the organic photoelectric conversion element is not limited from the upper or lower part unless the components excluding the photoelectric conversion layer 4 extremely inhibit the incidence of light of the main absorption wavelength of the photoelectric conversion layer. It may be from.

〔有機EL素子〕
次に有機EL素子について説明する。
本発明の式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物は近赤外発光特性を有する化合物であることから、有機EL素子としての利用が期待される。
[Organic EL element]
Next, the organic EL element will be described.
Since the compound represented by Formula (a), (b), (1a) or (1b) of this invention is a compound which has a near-infrared luminescent property, utilization as an organic EL element is anticipated.

有機EL素子は固体で自己発光型の大面積カラー表示や照明などの用途に利用できることが注目され、数多くの開発がなされている。その構成は、陰極と陽極からなる対向電極の間に、発光層及び電荷輸送層の2層を有する構造のもの;対向電極の間に積層された電子輸送層、発光層及び正孔輸送層の3層を有する構造のもの;及び3層以上の層を有するもの;等が知られており、また発光層が単層であるもの等が知られている。   Organic EL elements are attracting attention because they can be used for applications such as solid-state, self-luminous large-area color display and illumination, and many developments have been made. The constitution is that of a structure having two layers of a light emitting layer and a charge transporting layer between counter electrodes consisting of a cathode and an anode; an electron transporting layer, a light emitting layer and a hole transporting layer laminated between the counter electrodes Those having a structure having three layers; and those having three or more layers are known, and those having a single light emitting layer are known.

ここで正孔輸送層は、正孔を陽極から注入させ、発光層への正孔を輸送し、発光層へ正孔の注入を容易にする機能と電子をブロックする機能とを有する。また、電子輸送層は、電子を陰極から注入させ発光層へ電子を輸送し、発光層へ電子の注入を容易にする機能と正孔をブロックする機能を有する。さらに発光層においてはそれぞれ注入された電子と正孔が再結合することにより励起子が生じ、その励起子が放射失活する過程で放射されるエネルギーが発光として検出される。以下に有機EL素子の好ましい態様を記載する。   Here, the hole transport layer has a function of injecting holes from the anode, transporting the holes to the light emitting layer, and facilitating the injection of holes to the light emitting layer and a function of blocking electrons. In addition, the electron transport layer has a function of injecting electrons from the cathode, transporting the electrons to the light emitting layer, and facilitating the injection of the electrons into the light emitting layer and a function of blocking holes. Furthermore, in the light emitting layer, excitons are generated by recombination of the injected electrons and holes, and energy emitted in the process of radiation deactivation of the excitons is detected as light emission. The preferable aspect of an organic EL element is described below.

有機EL素子は、陽極と陰極との電極間に1層又は複数層の有機薄膜が形成された素子で、電気エネルギーにより発光する素子である。   An organic EL element is an element in which an organic thin film of one or more layers is formed between electrodes of an anode and a cathode, and is an element which emits light by electric energy.

有機EL素子において使用されうる陽極は、正孔を、正孔注入層、正孔輸送層、発光層に注入する機能を有する電極である。一般的に仕事関数が4.5eV以上の金属酸化物や金属、合金、導電性材料などが適している。具体的には、特に限定されるものでないが、酸化錫(NESA)、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)、酸化亜鉛インジウム(IZO)などの導電性金属酸化物、金、銀、白金、クロム、アルミニウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステンなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーや炭素が挙げられる。それらの中でも、ITOやNESAを用いることが好ましい。   The anode that can be used in the organic EL device is an electrode having a function of injecting holes into the hole injecting layer, the hole transporting layer, and the light emitting layer. In general, metal oxides, metals, alloys, conductive materials and the like having a work function of 4.5 eV or more are suitable. Specifically, although not particularly limited, conductive metal oxides such as tin oxide (NESA), indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), gold, silver, platinum, chromium And metals such as aluminum, iron, cobalt, nickel and tungsten, inorganic conductive substances such as copper iodide and copper sulfide, conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole and polyaniline, and carbon. Among them, it is preferable to use ITO or NESA.

陽極は、必要であれば複数の材料を用いても、また2層以上で構成されていてもよい。陽極の抵抗は素子の発光に十分な電流が供給できるものであれば限定されないが、素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが好ましい。例えばシート抵抗値が300Ω/□以下のITO基板であれば素子電極として機能するが、数Ω/□程度の基板の供給も可能になっていることから、低抵抗品を使用することが望ましい。ITOの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常5〜500nm、好ましくは10〜300nmの間で用いられる。ITOなどの膜形成方法としては、蒸着法、電子線ビーム法、スパッタリング法、化学反応法、塗布法などが挙げられる。   The anode may be formed of two or more layers, if necessary, using a plurality of materials. The resistance of the anode is not limited as long as a current sufficient for light emission of the device can be supplied, but in view of the power consumption of the device, a low resistance is preferable. For example, an ITO substrate having a sheet resistance value of 300 Ω / sq or less functions as an element electrode, but since it is possible to supply a substrate of several Ω / sq, it is desirable to use a low resistance product. The thickness of ITO can be optionally selected in accordance with the resistance value, but it is usually used in the range of 5 to 500 nm, preferably 10 to 300 nm. Examples of the film formation method such as ITO include a vapor deposition method, an electron beam method, a sputtering method, a chemical reaction method, and a coating method.

有機EL素子において使用されうる陰極は、電子を電子注入層、電子輸送層、発光層に注入する機能を有する電極である。一般的に仕事関数の小さい(おおよそ4eV以下である)金属や合金が適している。具体的には、白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムが挙げられるが、電子注入効率を上げて素子特性を向上させるためにはリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムが好ましい。合金としては、これら低仕事関数の金属を含むアルミニウムもしくは銀等の金属との合金、又はこれらを積層した構造の電極等が使用できる。積層構造の電極にはフッ化リチウムのような無機塩の使用も可能である。また、陽極側でなく陰極側へ発光を取り出す場合は、低温で製膜可能な透明電極としてもよい。膜形成方法としては、蒸着法、電子線ビーム法、スパッタリング法、化学反応法、塗布法などが挙げられるが、特に制限されるものではない。陰極の抵抗は素子の発光に十分な電流が供給できるものであれば限定されないが、素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが好ましく、数100〜数Ω/□程度が好ましい。膜厚は通常5〜500nm、好ましくは10〜300nmの範囲で用いられる。   A cathode that can be used in the organic EL element is an electrode having a function of injecting electrons into the electron injecting layer, the electron transporting layer, and the light emitting layer. In general, metals and alloys having a small work function (approximately 4 eV or less) are suitable. Specifically, platinum, gold, silver, copper, iron, tin, zinc, aluminum, indium, chromium, lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium can be mentioned, but the electron injection efficiency is improved to improve the device characteristics. Lithium, sodium, potassium, calcium and magnesium are preferred for this purpose. As the alloy, an alloy with a metal such as aluminum or silver containing such a low work function metal, or an electrode having a structure in which these are stacked can be used. It is also possible to use an inorganic salt such as lithium fluoride for the electrode of the laminated structure. In the case of taking out light emission not to the anode side but to the cathode side, it may be a transparent electrode which can be formed into a film at low temperature. The film forming method may, for example, be a vapor deposition method, an electron beam method, a sputtering method, a chemical reaction method or a coating method, but it is not particularly limited. The resistance of the cathode is not limited as long as a current sufficient for light emission of the element can be supplied, but from the viewpoint of the power consumption of the element, the resistance is preferably low, and several hundreds to several ohms / square or so is preferable. The film thickness is usually 5 to 500 nm, preferably 10 to 300 nm.

更に封止、保護のために、酸化チタン、窒化ケイ素、酸化珪素、窒化酸化ケイ素、酸化ゲルマニウムなどの酸化物、窒化物、又はそれらの混合物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子、フッ素系高分子などで陰極を保護し、酸化バリウム、五酸化リン、酸化カルシウム等の脱水剤と共に封止することができる。   Furthermore, for sealing and protection, oxides such as titanium oxide, silicon nitride, silicon oxide, silicon nitride oxide, germanium oxide, nitrides, or mixtures thereof, polyvinyl alcohol, vinyl chloride, hydrocarbon polymers, fluorine The cathode can be protected with a system polymer or the like and sealed together with a dehydrating agent such as barium oxide, phosphorus pentoxide or calcium oxide.

また発光を取り出すために、一般的には素子の発光波長領域で十分に透明性を有する基板上に電極を作製することが好ましい。透明の基板としてはガラス基板やポリマー基板が挙げられる。ガラス基板はソーダライムガラス、無アルカリガラス、石英などが用いられ、機械的・熱的強度を保つのに十分な厚みがあればよく、0.5mm以上の厚みが好ましい。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよく、無アルカリガラスの方が好ましい。このようなものとして、SiOなどのバリアコートを施したソーダライムガラスが市販されているのでこれを使用することもできる。またガラス以外のポリマーでできた基板としては、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエーテルサルホン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル基板などが挙げられる。 In order to extract light, it is generally preferable to fabricate an electrode on a substrate having sufficient transparency in the light emission wavelength region of the device. Examples of transparent substrates include glass substrates and polymer substrates. Soda lime glass, non-alkali glass, quartz or the like is used as the glass substrate, and the thickness is sufficient if it has a thickness sufficient to maintain mechanical and thermal strength, and a thickness of 0.5 mm or more is preferable. As for the material of the glass, it is preferable that the amount of ions eluted from the glass be small, and alkali-free glass is preferable. As such, soda lime glass having a barrier coating such as SiO 2 is commercially available and can also be used. In addition, as substrates made of polymers other than glass, polycarbonate, polypropylene, polyether sulfone, polyethylene terephthalate, acrylic substrates and the like can be mentioned.

有機EL素子の有機薄膜は、陽極と陰極の電極間に、1層又は複数の層で形成されている。その有機薄膜に上記式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物を含有させることにより、電気エネルギーにより発光する素子が得られる。   The organic thin film of the organic EL element is formed of one or more layers between the anode and the cathode. By containing the compound represented by the said Formula (a), (b), (1a) or (1b) in the organic thin film, the element light-emitted by an electrical energy is obtained.

有機薄膜を形成する1層又は複数の層の「層」とは、正孔輸送層、電子輸送層、正孔輸送性発光層、電子輸送性発光層、正孔阻止層、電子阻止層、正孔注入層、電子注入層、発光層、又は下記構成例9)に示すように、これらの層が有する機能を併せ持つ単一の層を意味する。本発明における有機薄膜を形成する層の構成としては、以下の構成例1)から9)が挙げられ、いずれの構成であってもよい。   The “layer” of one or more layers forming the organic thin film means a hole transporting layer, an electron transporting layer, a hole transporting light emitting layer, an electron transporting light emitting layer, a hole blocking layer, an electron blocking layer, a positive electrode As shown in the hole injection layer, the electron injection layer, the light emitting layer, or the following structural example 9), it means a single layer having the functions of these layers. As a structure of the layer which forms the organic thin film in this invention, the following structural examples 1) to 9) are mentioned, and any structure may be sufficient.

構成例
1)正孔輸送層/電子輸送性発光層。
2)正孔輸送層/発光層/電子輸送層。
3)正孔輸送性発光層/電子輸送層。
4)正孔輸送層/発光層/正孔阻止層。
5)正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層。
6)正孔輸送性発光層/正孔阻止層/電子輸送層。
7)前記1)から6)の組み合わせのそれぞれにおいて、正孔輸送層もしくは正孔輸送性発光層の前に正孔注入層を更にもう一層付与した構成。
8)前記1)から7)の組み合わせのそれぞれにおいて、電子輸送層もしくは電子輸送性発光層の前に電子注入層を更にもう一層付与した構成。
9)前記1)から8)の組み合わせにおいて使用する材料をそれぞれ混合し、この混合した材料を含有する一層のみを有する構成。
尚、前記9)は、一般にバイポーラー性の発光材料と言われる材料で形成される単一の層;又は、発光材料と正孔輸送材料又は電子輸送材料を含む層を一層設けるだけでもよい。一般的に多層構造とすることで、効率良く電荷、すなわち正孔及び/又は電子を輸送し、これらの電荷を再結合させることができる。また電荷のクエンチングなどが抑えられることにより、素子の安定性の低下を防ぎ、発光の効率を向上させることができる。
Structural example 1) Hole transport layer / electron transportable light emitting layer.
2) Hole transport layer / luminescent layer / electron transport layer.
3) Hole transportable light emitting layer / electron transport layer.
4) Hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer.
5) Hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer.
6) Hole transportable light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer.
7) In each of the combinations 1) to 6), a hole injection layer is additionally provided in front of the hole transport layer or the hole transportable light emitting layer.
8) In each of the combinations 1) to 7), an electron injection layer is further provided in front of the electron transport layer or the electron transport light emitting layer.
9) Composition which mixes only the material used in the combination of said 1) to 8), and has only one layer containing this mixed material.
In the above 9), only a single layer formed of a material generally referred to as a bipolar light emitting material; or a layer containing a light emitting material and a hole transporting material or an electron transporting material may be provided. In general, a multilayer structure can efficiently transport charges, that is, holes and / or electrons, and recombine these charges. In addition, quenching of charge and the like can be suppressed, whereby the stability of the element can be prevented from being lowered and the efficiency of light emission can be improved.

正孔注入層及び正孔輸送層は、正孔輸送材料を単独で、又は二種類以上の該材料の混合物を積層することにより形成される。正孔輸送材料としては、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−メチルフェニル)−4,4’’−ジフェニル−1,1’−ジアミン、N,N’−ジナフチル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジフェニル−1,1’−ジアミンなどのトリフェニルアミン類、ビス(N−アリルカルバゾール)又はビス(N−アルキルカルバゾール)類、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体やポルフィリン誘導体に代表される複素環化合物、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリシランなどが好ましく使用できる。素子作製に必要な薄膜を形成し、電極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる物質であれば特に限定されるものではない。正孔注入性を向上するための、正孔輸送層と陽極の間に設ける正孔注入層としては、フタロシアニン誘導体、m−MTDATA(4,4’,4’’−トリス[フェニル(m−トリル)アミノ]トリフェニルアミン)等のスターバーストアミン類、高分子系ではPEDOT(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン))等のポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール誘導体等で作成されたものが挙げられる。   The hole injection layer and the hole transport layer are formed by laminating a hole transport material alone or a mixture of two or more of the materials. As the hole transport material, N, N'-diphenyl-N, N'-di (3-methylphenyl) -4,4'-diphenyl-1,1'-diamine, N, N'-dinaphthyl-N , N'-diphenyl-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine and the like, triphenylamines such as bis (N-allylcarbazole) or bis (N-alkylcarbazoles), pyrazoline derivatives, stilbene compounds, Hydrazone compounds, triazole derivatives, heterocyclic compounds represented by oxadiazole derivatives and porphyrin derivatives, and in polymer systems, polycarbonates or styrene derivatives having the above-mentioned monomer in the side chain, polyvinylcarbazole, polysilane, etc. can be preferably used. It is not particularly limited as long as it is a substance capable of forming a thin film necessary for device fabrication, injecting holes from the electrode, and transporting holes. As a hole injection layer provided between the hole transport layer and the anode for improving the hole injection property, a phthalocyanine derivative, m-MTDATA (4,4 ′, 4 ′ ′-tris [phenyl (m-tolyl And the like. Starburst amines such as (amino) triphenylamine), polythiophenes such as PEDOT (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)) in the polymer system, polyvinyl carbazole derivatives and the like.

電子輸送層は、電子輸送材料を単独で、又は二種類以上の該材料の混合物を積層することにより形成される。電子輸送材料としては、電界を与えられた電極間において負極からの電子を効率良く輸送することが必要である。電子輸送材料は、電子注入効率が高く、注入された電子を効率良く輸送することが好ましい。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時及び使用時に発生しにくい物質であることが要求される。このような条件を満たす物質として、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体に代表されるキノリノール誘導体金属錯体、トロポロン金属錯体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、ナフタルイミド誘導体、ナフタル酸誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、キノキサリン誘導体などが挙げられるが特に限定されるものではない。これらの電子輸送材料は単独でも用いられるが、異なる電子輸送材料と積層又は混合して使用しても構わない。電子注入性を向上するための、電子輸送層と陰極の間に設ける電子注入層としては、セシウム、リチウム、ストロンチウムなどの金属やフッ化リチウムなどが挙げられる。   The electron transport layer is formed by laminating an electron transport material alone or a mixture of two or more of the materials. As an electron transport material, it is necessary to efficiently transport electrons from the negative electrode between electrodes to which an electric field is applied. The electron transporting material preferably has a high electron injection efficiency and efficiently transports the injected electrons. For this purpose, it is required that the substance has a large electron affinity, a large electron mobility, and is excellent in stability, and is a substance which hardly generates an impurity serving as a trap during production and use. As a substance satisfying such conditions, quinolinol derivative metal complex represented by tris (8-quinolinolato) aluminum complex, tropolone metal complex, perylene derivative, perinone derivative, naphthalimide derivative, naphthalic acid derivative, oxazole derivative, oxadiazole The derivative, thiazole derivative, thiadiazole derivative, triazole derivative, bisstyryl derivative, pyrazine derivative, phenanthroline derivative, benzoxazole derivative, quinoxaline derivative and the like can be mentioned, but it is not particularly limited. Although these electron transport materials may be used alone, they may be used as laminated or mixed with different electron transport materials. Examples of the electron injection layer provided between the electron transport layer and the cathode for improving the electron injection property include metals such as cesium, lithium and strontium, and lithium fluoride.

正孔阻止層は、正孔阻止性物質単独又は二種類以上の物質を積層、混合することにより形成される。正孔阻止性物質としては、バソフェナントロリン、バソキュプロイン等のフェナントロリン誘導体、シロール誘導体、キノリノール誘導体金属錯体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体などが好ましい。正孔阻止性物質は、正孔が陰極側から素子外部に流れ出てしまい発光効率が低下するのを阻止することができる化合物であれば特に限定されるものではない。   The hole blocking layer is formed by laminating and mixing a hole blocking substance alone or two or more kinds of substances. As the hole blocking substance, phenanthroline derivatives such as bathophenanthroline and vasocuproin, silole derivatives, quinolinol derivative metal complexes, oxadiazole derivatives, oxazole derivatives and the like are preferable. The hole blocking substance is not particularly limited as long as it is a compound that can block the decrease in luminous efficiency due to the flow of holes from the cathode side to the outside of the device.

発光層とは、発光する有機薄膜の意味であり、例えば強い発光性を有する正孔輸送層、電子輸送層又はバイポーラー輸送層であると言うことができる。発光層は、発光材料(ホスト材料、ドーパント材料など)により形成されていればよく、これはホスト材料とドーパント材料との混合物であっても、ホスト材料単独であっても、いずれでもよい。ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の材料の組み合わせであってもよい。   The light emitting layer means an organic thin film that emits light, and can be said to be, for example, a hole transporting layer having strong luminescence, an electron transporting layer, or a bipolar transporting layer. The light emitting layer may be formed of a light emitting material (host material, dopant material, etc.), and may be a mixture of the host material and the dopant material, or may be the host material alone. The host material and the dopant material may each be of one type or a combination of a plurality of materials.

ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれであってもよい。ドーパント材料は積層されていても、分散されていても、いずれであってもよい。発光層として例えば前述の正孔輸送層や電子輸送層が挙げられる。発光層に使用される材料としては、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、ナフタレン誘導体、フェナントレン誘導体、フェニルブタジエン誘導体、スチリル誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、テトラセン誘導体、ペリレン誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、ポルフィリン誘導体や燐光性金属錯体(Ir錯体、Pt錯体、Eu錯体など)などが挙げられる。   The dopant material may be contained in the entire host material, partially contained or may be contained. The dopant material may be either stacked or dispersed. As a light emitting layer, the above-mentioned hole transport layer and electron transport layer are mentioned, for example. Materials used for the light emitting layer include carbazole derivative, anthracene derivative, naphthalene derivative, phenanthrene derivative, phenyl butadiene derivative, styryl derivative, pyrene derivative, perylene derivative, quinoline derivative, tetracene derivative, perylene derivative, quinacridone derivative, coumarin derivative, Examples thereof include porphyrin derivatives and phosphorescent metal complexes (such as Ir complex, Pt complex, and Eu complex).

有機EL素子の有機薄膜の形成方法は、一般的に、真空プロセスである抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、溶液プロセスであるキャスティング、スピンコーティング、ディップコーティング、ブレードコーティング、ワイヤバーコーティング、スプレーコーティング等のコーティング法や、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷等の印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法等のソフトリソグラフィーの手法等、さらにはこれらの手法を複数組み合わせた方法を採用しうる。各層の厚みは、それぞれの物質の抵抗値・電荷移動度にもよるので限定することはできないが、0.5〜5000nmの間から選ばれる。好ましくは1〜1000nm、より好ましくは5〜500nmである。   Generally, the method of forming the organic thin film of the organic EL element is vacuum process resistance heating evaporation, electron beam evaporation, sputtering, molecular layering method, solution process casting, spin coating, dip coating, blade coating, wire bar Coating methods such as coating, spray coating etc., printing methods such as inkjet printing, screen printing, offset printing, letterpress printing, soft lithography methods such as micro contact printing method, etc. Furthermore, a method combining a plurality of these methods is adopted It can. The thickness of each layer depends on the resistance value / charge mobility of each material and can not be limited, but is selected from 0.5 to 5000 nm. Preferably, it is 1 to 1000 nm, more preferably 5 to 500 nm.

有機EL素子を構成する有機薄膜のうち、陽極と陰極の電極間に存在する、発光層、正孔輸送層、電子輸送層などの薄膜の1層又は複数層に上記式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物を含有させることにより、低電気エネルギーでも効率良く発光する素子が得られる。   Among the organic thin films constituting the organic EL element, one or more layers of thin films such as a light emitting layer, a hole transporting layer, and an electron transporting layer, which are present between the anode and the cathode, are the above formulas (a) and (b) A device that emits light efficiently even with low electrical energy can be obtained by containing the compound represented by (1a) or (1b).

上記式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物は正孔輸送層や発光層、電子輸送層として好適に用いることができる。例えば前述した電子輸送材料又は正孔輸送材料、発光材料などと組み合わせて使用することや混合して使用することができる。   The compound represented by the said Formula (a), (b), (1a) or (1b) can be used suitably as a positive hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer. For example, they can be used in combination with or mixed with the above-mentioned electron transport material, hole transport material, light emitting material and the like.

上記式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物をドーパント材料と組み合わせたホスト材料として用いるときの、ドーパント材料の具体例としてはビス(ジイソプロピルフェニル)ペリレンテトラカルボン酸イミドなどのペリレン誘導体、ペリノン誘導体、4−(ジシアノメチレン)−2メチル−6−(p−ジメチルアミノスチリル)−4Hピラン(DCM)やその類縁体、マグネシウムフタロシアニン、アルミニウムクロロフタロシアニンなどの金属フタロシアニン誘導体、ローダミン化合物、デアザフラビン誘導体、クマリン誘導体、オキサジン化合物、スクアリリウム化合物、ビオラントロン化合物、ナイルレッド、5−シアノピロメテン−BF錯体等のピロメテン誘導体、さらに燐光材料としてアセチルアセトンやベンゾイルアセトンとフェナントロリンなどを配位子とするEu錯体や、Ir錯体、Ru錯体、Pt錯体、Os錯体などのポルフィリン、オルトメタル金属錯体などを用いることができるが特にこれらに限定されるものではない。また2種類のドーパント材料を混合する場合は、ルブレンのようなアシストドーパントを用いてホスト色素からのエネルギーを効率良く移動して色純度の向上した発光を得ることも可能である。いずれの場合も高輝度特性を得るためには、蛍光量子収率が高いものをドーピングすることが好ましい。 As a specific example of a dopant material when using as a host material which combined the compound represented by said formula (a), (b), (1a) or (1b) with the dopant material, bis (diisopropylphenyl) perylene tetracarbonide Perylene derivatives such as acid imides, perinone derivatives, 4- (dicyanomethylene) -2methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H pyran (DCM) and analogues thereof, metal phthalocyanines such as magnesium phthalocyanine and aluminum chlorophthalocyanine Derivatives, rhodamine compounds, deazaflavin derivatives, coumarin derivatives, oxazine compounds, squarylium compounds, biolanthrone compounds, pyromethene derivatives such as nile red, 5-cyanopyromethene-BF 4 complex, and acetylacetone as a phosphorescent material And Eu complexes having ligands such as benzoylacetone and phenanthroline, porphyrins such as Ir complexes, Ru complexes, Pt complexes, Os complexes etc., ortho metal complexes, etc. can be used, but it is not particularly limited thereto. Absent. In addition, when two types of dopant materials are mixed, it is also possible to efficiently transfer energy from the host dye by using an assist dopant such as rubrene to obtain light emission with improved color purity. In any case, in order to obtain high luminance characteristics, it is preferable to dope one having a high fluorescence quantum yield.

用いるドーパント材料の量は、多すぎると濃度消光現象が起きるため、通常ホスト材料に対して30質量%以下で用いる。好ましくは20質量%以下であり、更に好ましくは10質量%以下である。発光層におけるドーパント材料をホスト材料にドーピングする方法としては、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。また、ホスト材料にサンドイッチ状に挟んで使用することも可能である。この場合、一層又は二層以上のドーパント層として、ホスト材料と積層してもよい。   The amount of the dopant material to be used is usually 30% by mass or less with respect to the host material because concentration quenching phenomenon occurs if the amount is too large. Preferably it is 20 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less. As a method of doping the host material with the dopant material in the light emitting layer, it can be formed by co-evaporation with the host material, but it may be simultaneously deposited after being mixed with the host material in advance. Moreover, it is also possible to sandwich and use it in host material. In this case, one or two or more dopant layers may be stacked with the host material.

これらのドーパント層は単独で各層を形成することもできるし、それらを混合して使用してもよい。また、ドーパント材料を、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリスチレンスルホン酸、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリ(メチル)(メタ)アクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリサルフォン、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂)、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂に溶解又は分散させて用いることも可能である。   These dopant layers may be used alone to form each layer, or may be used as a mixture. In addition, as a dopant material, polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polystyrene, polystyrene sulfonic acid, poly (N-vinylcarbazole), poly (methyl) (meth) acrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, as a polymer binder Solvent-soluble resins such as polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, polysulfone, polyamide, ethylcellulose, vinyl acetate, ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene resin), polyurethane resin, phenol resin, xylene resin, It is also possible to use it by dissolving or dispersing it in a curable resin such as petroleum resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, epoxy resin and silicone resin. .

有機EL素子はフラットパネルディスプレイとして好適に使用することができる。またフラットバックライトとしても用いることができ、この場合、有色光を発するものでも白色光を発するものでもいずれでも使用できる。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ機器、自動車パネル、表示板、標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっている、パソコン用途のための従来のバックライトは、蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であったが、本発明の発光素子を用いたバックライトは、薄型、軽量が特徴であるため上記問題点は解消される。同様に照明にも有用に用いることができる。   The organic EL element can be suitably used as a flat panel display. Moreover, it can be used also as a flat back light, and in this case, either what emits colored light or what emits white light can be used. Backlights are mainly used for the purpose of improving the visibility of display devices that do not emit light themselves, and are used for liquid crystal display devices, clocks, audio equipment, automobile panels, display boards, signs, and the like. In particular, conventional backlights for personal computer applications, in which reduction in thickness has become an issue, have been difficult to reduce in thickness because they are composed of fluorescent lamps and light guide plates, but the light emission of the present invention The above problems are eliminated because the backlight using the element is characterized by thinness and lightness. It can be usefully used for lighting as well.

本発明の上記式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物を用いると、発光効率が高く、寿命が長い有機EL表示装置を得る事が出来る。さらに薄膜トランジスタ素子を組み合わせることで印加電圧のオンオフ現象を電気的に高精度に制御した有機EL表示装置を低コストで供給することが可能となる。   By using the compound represented by the above formula (a), (b), (1a) or (1b) of the present invention, it is possible to obtain an organic EL display device having a high luminous efficiency and a long life. Furthermore, by combining the thin film transistor elements, it is possible to supply at low cost an organic EL display device in which the on / off phenomenon of the applied voltage is electrically controlled with high accuracy.

[有機半導体レーザー素子について]
上記式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物は近赤外発光特性を有する化合物であることから、有機半導体レーザー素子としての利用が期待される。すなわち、上記式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物を含有する有機半導体レーザー素子に共振器構造を組み込み、効率的にキャリアを注入して励起状態の密度を十分に高めることが出来れば、光が増幅されレーザー発振に至る事が期待される。従来、光励起によるレーザー発振が観測されるのみで、電気励起によるレーザー発振に必要とされる、高密度のキャリアを有機半導体素子に注入し、高密度の励起状態を発生させるのは非常に困難と提唱されているが、上記式(a)、(b)、(1a)又は(1b)で表される化合物を含有する有機半導体素子を用いることで、高効率な発光(電界発光)が起こる可能性が期待される。
[About organic semiconductor laser device]
Since the compound represented by the said Formula (a), (b), (1a) or (1b) is a compound which has a near-infrared luminescent property, utilization as an organic-semiconductor laser element is anticipated. That is, the resonator structure is incorporated into the organic semiconductor laser device containing the compound represented by the above formula (a), (b), (1a) or (1b), carriers are efficiently injected, and the density of the excited state is It is expected that the light will be amplified and lead to laser oscillation if it can be raised sufficiently. Conventionally, it is very difficult to inject a high density of carriers into an organic semiconductor device and generate a high density excited state, which is required only for laser oscillation by light excitation, and which is required for laser oscillation by electrical excitation. Although it has been proposed, highly efficient light emission (electroluminescence) can occur by using an organic semiconductor device containing the compound represented by the above formula (a), (b), (1a) or (1b) Sex is expected.

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。合成例に記載の化合物は、必要に応じて質量分析スペクトル、核磁気共鳴スペクトル(NMR)により構造を決定した。   EXAMPLES The present invention will be described in more detail by way of the following examples, but the present invention is not limited to these examples. The compounds described in the synthesis examples were structurally determined by mass spectrometry spectrum and nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) as needed.

[実施例1]本発明の化合物A6の合成 Example 1 Synthesis of Compound A6 of the Present Invention

Figure 2019077673
Figure 2019077673

化合物A1は、WO2007/089031 Alに記載の方法を参照して合成した。化合物A5は、化合物A1を原料としてTetrahedron Letters,2008,49,3716−3721と同様の方法によって合成した。   Compound A1 was synthesized with reference to the method described in WO2007 / 089031 Al. Compound A5 was synthesized by the same method as in Tetrahedron Letters, 2008, 49, 3716-3721, using Compound A1 as a raw material.

フラスコに化合物A5(1.7mmol)、ジクロロメタン(40mL)及びジイソプロピルアミン(2mL)を加えて攪拌した後、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体(2mL)をゆっくり加えて、40℃で1時間加熱攪拌した。得られた反応溶液に飽和重曹水を加えて暫く攪拌した後、ジクロロメタンを加えて分液し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ジクロロメタン)により精製して緑色粉末の化合物A6を得た。(1.0mmol、収率:58%)。
化合物A6の核磁気共鳴スペクトル(NMR)の測定結果は以下の通りであった。
H NMR(400MHz,CDCl) δ(ppm)=8.02−7.99(m,4H),7.89(d,2H),7.75(d,2H),7.73(s,1H),7.47(t,2H),7.44−7.41(m,6H),7.30(t,2H),4.15(s,6H)
化合物A6の質量分析スペクトルの測定結果は以下の通りであった。
EI−MS(m/z):670[M]
Compound A5 (1.7 mmol), dichloromethane (40 mL) and diisopropylamine (2 mL) were added to a flask and stirred, and then boron trifluoride diethyl etherate (2 mL) was slowly added, followed by heating and stirring at 40 ° C. for 1 hour . Saturated aqueous sodium bicarbonate solution is added to the obtained reaction solution, and after stirring for a while, dichloromethane is added for liquid separation, and the obtained crude product is purified by silica gel column chromatography (developing solvent: dichloromethane) to obtain a green powder compound I got A6. (1.0 mmol, yield: 58%).
The measurement results of the nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) of compound A6 were as follows.
1 H NMR (400 MHz, CD 2 Cl 2 ) δ (ppm) = 8.02 to 7.99 (m, 4 H), 7.89 (d, 2 H), 7.75 (d, 2 H), 7.73 (S, 1 H), 7.47 (t, 2 H), 7.44-7.41 (m, 6 H), 7. 30 (t, 2 H), 4. 15 (s, 6 H)
The measurement results of mass spectrometry of compound A6 were as follows.
EI-MS (m / z): 670 [M] <+> .

[実施例2]上記具体例の式(1−6)で表される化合物の合成
フラスコに化合物A6(1.5mmol)及びジクロロエタン(120mL)を加えて攪拌した後、三臭化ホウ素(18mL)を滴下して、80℃で6時間加熱攪拌した。得られた反応溶液を室温まで冷却した後、飽和重曹水に反応溶液を入れて沈殿をろ過し、ろ塊を水、メタノール及びクロロホルムで順次洗浄することにより濃緑色の式(1−6)で表される化合物を得た。(1.4mmol、収率:92%)。
式(1−6)で表される化合物の質量分析スペクトルの測定結果は以下の通りであった。
EI−MS(m/z):602[M]
Example 2 Synthesis of the Compound Represented by Formula (1-6) of the Above Specific Example Compound A6 (1.5 mmol) and dichloroethane (120 mL) were added to a flask and stirred, and then boron tribromide (18 mL) Was added dropwise, and the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 6 hours. The reaction solution obtained is cooled to room temperature, then the reaction solution is poured into a saturated aqueous sodium bicarbonate solution, the precipitate is filtered, and the filter cake is washed successively with water, methanol and chloroform to obtain a dark green formula (1-6). The compound represented was obtained. (1.4 mmol, yield: 92%).
The measurement result of the mass spectrometry spectrum of the compound represented by Formula (1-6) was as follows.
EI-MS (m / z): 602 [M] <+> .

[比較例1]下記式(2−1)で表される比較用化合物の合成
BODIPYの3,5位に置換したベンゼン環を以てB−Oキレート化した下記式(2−1)で表される比較化合物を、実施例1と同様の方法で合成した。
得られた式(2−1)で表される化合物の核磁気共鳴スペクトル(NMR)の測定結果は以下の通りであった。
H NMR(400MHz,CDCl) δ(ppm)=8.25(d,4H),7.99(d,2H),7.76(s,1H),7.53(t,2H),7.43−7.36(m,4H),7.17(t,2H),6.98(d,2H)
式(2−1)で表される化合物の質量分析スペクトルの測定結果は以下の通りであった。
EI−MS(m/z):436[M]
Comparative Example 1 Synthesis of Comparative Compound Represented by the Following Formula (2-1) B-O-Chelated with a Benzene Ring Substituted at the 3,5 Position of BODIPY Represented by the Following Formula (2-1) The comparative compound was synthesized in the same manner as in Example 1.
The measurement results of the nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) of the obtained compound represented by the formula (2-1) are as follows.
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ (ppm) = 8.25 (d, 4 H), 7.99 (d, 2 H), 7.76 (s, 1 H), 7.53 (t, 2 H), 7.43-7.36 (m, 4H), 7.17 (t, 2H), 6.98 (d, 2H)
The measurement result of the mass spectrometry spectrum of the compound represented by Formula (2-1) was as follows.
EI-MS (m / z): 436 [M] <+> .

Figure 2019077673
Figure 2019077673

[式(1−6)で表される化合物溶液の吸収スペクトル測定]
式(1−6)で表される本発明の化合物に昇華精製を施した後、クロロホルムに溶解させた溶液を調製して吸収スペクトルを測定した結果、本発明の化合物溶液の吸収スペクトルのλmaxは831nmであった。結果を図3に示した。
[Absorption Spectrum Measurement of Compound Solution Represented by Formula (1-6)]
The compound of the present invention represented by the formula (1-6) is subjected to sublimation purification, and then a solution dissolved in chloroform is prepared and the absorption spectrum is measured. As a result, λmax of the absorption spectrum of the compound solution of the present invention is It was 831 nm. The results are shown in FIG.

[式(2−1)で表される化合物溶液の吸収スペクトル測定]
式(1−6)で表される化合物の代りに式(2−1)で表される化合物を用いた以外は上記[式(1−6)で表される化合物溶液の吸収スペクトル測定]の方法に準じて、式(2−1)で表される化合物の吸収スペクトルを測定した結果、吸収スペクトルのλmaxは721nmであった。結果を図3及び5に示した。
[Absorption Spectrum Measurement of Compound Solution Represented by Formula (2-1)]
[Measurement of absorption spectrum of compound solution represented by formula (1-6)] except that the compound represented by formula (2-1) is used instead of the compound represented by formula (1-6) As a result of measuring the absorption spectrum of the compound represented by Formula (2-1) according to the method, (lambda) max of the absorption spectrum was 721 nm. The results are shown in FIGS.

[実施例3]式(1−6)で表される本発明の化合物を含む有機薄膜の作製及び吸収スペクトル測定
式(1−6)で表される本発明の化合物に昇華生成を施した後、クロロホルムに溶解させて濃度1mg/mLのクロロホルム溶液を調製した。前記で得られたクロロホルム溶液をスピンコート法(1000rpm、30秒間)によりガラス基板上に塗布した後、基板を120℃で30分間加熱乾燥してガラス基板上に製膜された本発明の有機薄膜を得た。得られたガラス基板上の有機薄膜の吸収スペクトルを測定した結果、吸収スペクトルのλmaxは922nmであった。また、λmaxにおける吸光度は0.022であった。結果を図4に示した。
[Example 3] Preparation of an organic thin film containing the compound of the present invention represented by the formula (1-6) and measurement of absorption spectrum After subjecting the compound of the present invention represented by the formula (1-6) to sublimation Then, it was dissolved in chloroform to prepare a 1 mg / mL chloroform solution. The chloroform solution obtained above is coated on a glass substrate by spin coating (1000 rpm, 30 seconds), and the substrate is dried by heating at 120 ° C. for 30 minutes to form the organic thin film of the present invention formed on the glass substrate. I got As a result of measuring the absorption spectrum of the obtained organic thin film on the glass substrate, λmax of the absorption spectrum was 922 nm. Further, the absorbance at λmax was 0.022. The results are shown in FIG.

[比較例2]式(2−1)で表される比較用の化合物を含む有機薄膜の作製及び吸収スペクトル測定
式(1−6)で表される本発明の化合物に代わりに式(2−1)で表される比較用の化合物を用いたこと以外は実施例2に準じて、ガラス基板上に製膜された比較用の有機薄膜を調製してその吸収スペクトルを測定した結果、吸収スペクトルのλmaxは670nmであった。また、λmaxにおける吸光度は0.009であった。結果を図4及び6に示した。尚、式(2−1)で表される化合物は吸光度の値が低く、実施例化合物(式(2−1)で表される化合物及び化合物A6)と同じ縮尺のチャートではピーク位置の判別が困難であったため、式(2−1)で表される化合物のピーク部分の吸光度を3倍にして表記したチャートを図4及び6中に点線で付記した。
Comparative Example 2 Preparation of Organic Thin Film Containing Comparative Compound Represented by Formula (2-1) and Absorption Spectrum Measurement Instead of the compound of the present invention represented by Formula (1-6), Formula (2-) Comparative organic thin film formed on a glass substrate according to Example 2 except that the comparative compound represented by 1) was used, and the absorption spectrum was measured. Of λ was 670 nm. Further, the absorbance at λmax was 0.009. The results are shown in FIGS. 4 and 6. The compound represented by the formula (2-1) has a low absorbance value, and the chart on the same scale as the example compound (the compound represented by the formula (2-1) and the compound A6) discriminates the peak position. Since it was difficult, the chart which described the light absorbency of the peak part of the compound represented by Formula (2-1) tripled, and was described is shown in FIG. 4 and 6 with the dotted line.

[化合物A6溶液の吸収スペクトル測定]
式(1−6)で表される本発明の化合物の代りに本発明の化合物A6を用いた以外は上記[式(1−6)で表される化合物溶液の吸収スペクトル測定]の方法に準じて、化合物A6の吸収スペクトルを測定した結果、吸収スペクトルのλmaxは719nmであった。結果を図5に示した。
[Absorption Spectrum Measurement of Compound A6 Solution]
According to the method of [Measurement of absorption spectrum of compound solution represented by Formula (1-6)] except that Compound A6 of the present invention is used instead of the compound of the present invention represented by Formula (1-6) As a result of measuring the absorption spectrum of the compound A6, λmax of the absorption spectrum was 719 nm. The results are shown in FIG.

[実施例4]化合物A6を含む有機薄膜の作製及び吸収スペクトル測定
式(1−6)で表される本発明の化合物に代わりに本発明の化合物A6を用いたこと以外は実施例3に準じて、ガラス基板上に製膜された有機薄膜を調製してその吸収スペクトルを測定した結果、吸収スペクトルのλmaxは766nmであった。また、λmaxにおける吸光度は0.04であった。結果を図6に示した。
Example 4 Preparation of Organic Thin Film Containing Compound A6 and Measurement of Absorption Spectrum According to Example 3 except that the compound A6 of the present invention was used instead of the compound of the present invention represented by Formula (1-6) As a result of preparing an organic thin film formed on a glass substrate and measuring its absorption spectrum, λmax of the absorption spectrum was 766 nm. Further, the absorbance at λmax was 0.04. The results are shown in FIG.

式(2−1)で表される比較用の化合物を含む有機薄膜の吸収スペクトルのλmaxが800nm以下であったのに対して、BODIPY骨格の3,5位に置換したチアゾール環を以てB−Oキレート化させた本発明の化合物は吸収波長の長波長シフトを達成しており、クロロホルム溶液の吸収スペクトルのλmaxは800nm以上であり、本発明の化合物を含む有機薄膜の吸収スペクトルのλmaxは900nm以上であった。即ち、既存の化合物では長波長領域の近赤外光の吸収能が不充分であるが、本発明の化合物は長波長領域の近赤外光の吸収能に優れる。加えて、本発明の化合物A6を含む有機薄膜についても、吸収スペクトルのλmaxは766nmであり、式(2−1)で表される比較用の化合物を用いた有機薄膜に比べ、100nm程度長波長化を達成している。   While λmax of the absorption spectrum of the organic thin film containing the compound for comparison represented by the formula (2-1) was 800 nm or less, B—O was substituted with a thiazole ring substituted at the 3,5 position of the BODIPY skeleton. The compound of the present invention which has been chelated achieves a long wavelength shift of the absorption wavelength, the λmax of the absorption spectrum of the chloroform solution is 800 nm or more, and the λmax of the absorption spectrum of the organic thin film containing the compound of the present invention is 900 nm or more Met. That is, in the existing compounds, the ability to absorb near infrared light in the long wavelength region is insufficient, but the compound of the present invention is excellent in the ability to absorb near infrared light in the long wavelength region. In addition, λmax of the absorption spectrum of the organic thin film containing the compound A6 of the present invention is 766 nm, and the wavelength is about 100 nm longer than the organic thin film using the comparative compound represented by the formula (2-1) Has been achieved.

本発明の化合物は、合成上の簡便さと、近赤外領域における吸収特性と蒸着可能な特性を全て兼ね備えており、近赤外領域において動作する有機エレクトロニクスデバイス材料として非常に有用である。   The compound of the present invention has all of synthetic simplicity, absorption characteristics in the near infrared region and vapor-depositable characteristics, and is very useful as an organic electronic device material operating in the near infrared region.

(図1)
1 絶縁部
2 上部電極
3 電子ブロック層
4 光電変換層
5 正孔ブロック層
6 下部電極
7 絶縁基材若しくは他光電変換素子

(図2)
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


(Figure 1)
Reference Signs List 1 insulating part 2 upper electrode 3 electron block layer 4 photoelectric conversion layer 5 hole block layer 6 lower electrode 7 insulating substrate or other photoelectric conversion element

(Figure 2)
1 substrate 2 anode 3 hole injection layer 4 hole transport layer 5 light emitting layer 6 electron transport layer 7 cathode


Claims (8)

下記式(1a)又は(1b)
Figure 2019077673
(式(1a)及び(1b)中のR乃至Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、アシル基、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基、カルバモイル基、又はアルキルカルバモイル基を表す。n及びmはそれぞれ独立に1乃至4の整数を表す。)で表される化合物。
The following formula (1a) or (1b)
Figure 2019077673
(R 1 to R 4 in the formulas (1a) and (1b) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a substituted amino group Represents an unsubstituted amino group, cyano group, sulfo group, acyl group, sulfamoyl group, alkylsulfamoyl group, carbamoyl group, or alkylcarbamoyl group, and n and m each independently represent an integer of 1 to 4) A compound represented by
下記式(2)
Figure 2019077673
(上記式(2)中のR乃至Rは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、アシル基、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基、カルバモイル基、又はアルキルカルバモイル基を表す。)で表される化合物。
Following formula (2)
Figure 2019077673
(In the above formula (2), R 1 to R 4 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a substituted amino group, an unsubstituted amino group, A cyano group, a sulfo group, an acyl group, a sulfamoyl group, an alkylsulfamoyl group, a carbamoyl group or an alkylcarbamoyl group.
及びRがそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、芳香族基又はハロゲン原子であり、R及びRがそれぞれ独立に水素原子又は芳香族基である請求項1又は2に記載の化合物。 The compound according to claim 1 or 2, wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aromatic group or a halogen atom, and R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or an aromatic group. . 請求項1及至請求項3のいずれか一項に記載の化合物を含む近赤外光吸収材料。   A near infrared light absorbing material comprising the compound according to any one of claims 1 to 3. 請求項1及至請求項3のいずれか一項に記載の化合物を含む有機薄膜。   An organic thin film comprising the compound according to any one of claims 1 to 3. 請求項1及至請求項3のいずれか一項に記載の化合物を含む有機エレクトロニクスデバイス。   An organic electronic device comprising the compound according to any one of claims 1 to 3. 請求項1に記載の式(1a)又は(1b)で表される化合物の製造方法であって、
下記式(a)又は(b)
Figure 2019077673
(式(a)及び(b)中のR乃至Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、アシル基、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基、カルバモイル基、又はアルキルカルバモイル基を表す。Rは水素原子又はアルキル基を表す。n及びmはそれぞれ独立に1乃至4の整数を表す。)
で表される化合物に三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体又は三臭化ホウ素を反応させる製造方法。
A method for producing a compound represented by the formula (1a) or (1b) according to claim 1,
The following formula (a) or (b)
Figure 2019077673
(R 1 to R 4 in the formulas (a) and (b) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a substituted amino group Represents an unsubstituted amino group, a cyano group, a sulfo group, an acyl group, a sulfamoyl group, an alkylsulfamoyl group, a carbamoyl group, or an alkylcarbamoyl group, R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and n and m each represent Independently represent an integer of 1 to 4)
The manufacturing method which makes a boron trifluoride diethyl ether complex or a boron tribromide react with the compound represented by these.
下記式(a)又は(b)
Figure 2019077673
(式(a)及び(b)中のR乃至Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、アシル基、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基、カルバモイル基、又はアルキルカルバモイル基を表す。Rは水素原子又はアルキル基を表す。n及びmはそれぞれ独立に1乃至4の整数を表す。)で表される化合物。


The following formula (a) or (b)
Figure 2019077673
(R 1 to R 4 in the formulas (a) and (b) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a substituted amino group Represents an unsubstituted amino group, a cyano group, a sulfo group, an acyl group, a sulfamoyl group, an alkylsulfamoyl group, a carbamoyl group, or an alkylcarbamoyl group, R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and n and m each represent A compound independently represented by 1 to 4).


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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5433896A (en) * 1994-05-20 1995-07-18 Molecular Probes, Inc. Dibenzopyrrometheneboron difluoride dyes
JP2010184880A (en) * 2009-02-10 2010-08-26 Mitsubishi Chemicals Corp Dibenzopyrromethene boron chelate compound, method for producing the same, solar battery using the same, photopolymerizable composition, optical storage medium, light-emitting element, optical filter and fluorescent pigment for medical diagnosis
WO2013035303A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 出光興産株式会社 Organic thin film solar cell material
JP2016166284A (en) * 2015-03-09 2016-09-15 公立大学法人首都大学東京 Novel organic compound and use thereof
JP2016185911A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 公立大学法人首都大学東京 New compound and photoelectric conversion element including the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5433896A (en) * 1994-05-20 1995-07-18 Molecular Probes, Inc. Dibenzopyrrometheneboron difluoride dyes
JP2010184880A (en) * 2009-02-10 2010-08-26 Mitsubishi Chemicals Corp Dibenzopyrromethene boron chelate compound, method for producing the same, solar battery using the same, photopolymerizable composition, optical storage medium, light-emitting element, optical filter and fluorescent pigment for medical diagnosis
WO2013035303A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 出光興産株式会社 Organic thin film solar cell material
JP2016166284A (en) * 2015-03-09 2016-09-15 公立大学法人首都大学東京 Novel organic compound and use thereof
JP2016185911A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 公立大学法人首都大学東京 New compound and photoelectric conversion element including the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021039205A1 (en) 2019-08-29 2021-03-04 富士フイルム株式会社 Composition, film, near-infrared cut-off filter, pattern formation method, laminate, solid-state imaging element, infrared sensor, image display device, camera module and compound

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