JP2021084911A - 有機エレクトロルミネセント材料およびその素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】インドールおよびピロールとアザ大環とが縮合されてなる母核構造を有するとともに、ベンゾキナゾリンまたはベンゾキノキサリンおよびその類似する構造が結合された新規な化合物の提供。【解決手段】本発明は、有機エレクトロルミネセント材料、およびその素子を開示する。インドールおよびピロールとアザ大環とが縮合されてなる母核構造を有するとともに、ベンゾキナゾリンまたはベンゾキノキサリンおよびその類似する構造が結合された新規な化合物であり、エレクトロルミネセント素子におけるホスト材料として用いることができる。これらの新規な化合物は、エレクトロルミネセント素子において、より良い素子性能を提供することができる。本発明は、エレクトロルミネセント素子、および化合物の処方をさらに開示する。【選択図】図1

Description

本発明は、有機電子素子に用いられる化合物、例えば有機エレクトロルミネセント素子に関する。より特に、インドールおよびピロールとアザ大環とが縮合されてなる母核構造を有するとともに、ベンゾキナゾリンまたはベンゾキノキサリンおよびその類似する構造が結合された新規な化合物、該化合物を含む有機エレクトロルミネセント素子および化合物の処方に関する。
有機電子素子は、有機発光ダイオード(OLEDs)、有機電界効果トランジスタ(O−FETs)、有機発光トランジスタ(OLETs)、有機起電セル(OPVs)、色素−増感太陽電池(DSSCs)、有機光検出器、有機感光装置、有機電界効果素子(OFQDs)、発光電気化学セル(LECs)、有機レーザダイオードおよび有機プラズマ発光素子を含むが、それに限定されない。
1987年、イーストマンコダック(Eastman Kodak)のTangおよびVan Slykeにより、電子輸送層および発光層として、アリールアミン正孔輸送層とトリス−8−ヒドロキシキノリン−アルミニウム層とを含む二層有機エレクトロルミネセント素子が報道されている(Applied Physics Letters、1987、51(12):913〜915:非特許文献1)。素子に対してバイアスが一旦印加されると、緑色光が素子から発射される。この発明は、現代の有機発光ダイオード(OLEDs)の発展に対する基礎を築きあげている。最も先進的なOLEDsは、電荷注入・輸送層、電荷・励起子ブロッキング層、および陰極と陽極との間の1つまたは複数の発光層などの複数の層を含んでもよい。OLEDsは、自発光性ソリッドステート素子であるので、表示および照明の適用に対して極めて大きな潜在力を提供している。また、有機材料の固有な特性、例えばそれらの可撓性は、可撓性基板で行った製造などの特殊な適用に非常に適合するようになっている。
OLEDは、その発光メカニズムに応じて、3種の異なるタイプに分けられている。Tangおよびvan Slykeにより発明されたOLEDは、蛍光OLEDであり、一重項発光のみを使用する。素子において生成した三重項が非輻射減衰通路により浪費され、蛍光OLEDの内部量子効率(IQE)が25%に過ぎないため、この制限はOLEDの商業化を妨害している。1997年、ForrestおよびThompsonにより、錯体含有重金属からの三重項発光を発光体として用いるりん光OLEDが報道されている。そのため、一重項および三重項を収穫し、100%のIQEを実現することができる。その効率が高いため、りん光OLEDの発見および発展は、直接的にアクティブマトリクスOLED(AMOLED)の商業化に貢献する。最近、Adachiは、有機化合物の熱活性化遅延蛍光(TADF)によって高効率を実現している。これらの発光体は、小さい一重項−三重項ギャップを有するため、励起子が三重項から一重項に戻るトランジションが可能となる。TADF素子において、三重項励起子がリバースシステム間で貫通すること(逆項間交差)によって一重項励起子を生成することに起因してIQEが高くなっている。
OLEDsは、さらに、所用材料の形態に応じて、小分子とポリマーOLEDに分けられてもよい。小分子とは、ポリマーではない、有機または有機金属のいずれかの材料を指し、精確な構造を有すれば、小分子の分子量が大きくてもよい。明確な構造を有するデンドリマーは、小分子と認められている。ポリマーOLEDは、共役ポリマーと、側鎖の発光基を有する非共役ポリマーとを含む。製造過程において後重合を発生すると、小分子OLEDがポリマーOLEDになり得る。
様々なOLEDの製造方法が公知されている。小分子OLEDは、一般的に、真空熱蒸発により製造されるものである。ポリマーOLEDは、例えばスピンコート、インクジェット印刷およびノズル印刷などの溶液法により製造されるものである。材料が溶剤に溶解または分散することが可能であれば、小分子OLEDも溶液法により製造されることができる。
OLEDの発光色は、発光材料の構造設計により実現することができる。OLEDは、所望のスペクトルを実現するように、1つまたは複数の発光層を含んでもよい。緑色、黄色、赤色OLEDにおいて、りん光材料は、既に商業化の実現に成功したが、青色のりん光素子には、依然として、青色が飽和せず、耐用年数が短く、作業電圧が高いなどの問題が存在する。市販のフルカラーOLEDディスプレイは、一般的に混合策略を用い、青色の蛍光、および黄色、赤色または緑色のりん光を用いる。現在、りん光OLEDの効率が高輝度の場合に急速に低下するという問題が存在する。また、より飽和した発光スペクトル、より高い効率、およびより長いデバイス耐用年数を有することが望まれている。
US20180337340A1:特許文献1では、有機エレクトロルミネセント化合物、およびそれを含む有機エレクトロルミネセント装置が開示され、前記有機エレクトロルミネセント装置は、有機層を含む。前記有機層には、1種または複数種のホストが含まれている。第1ホストは、下記構造を有する有機光学化合物であるが、
Figure 2021084911
開示された化合物は、キナゾリンまたはキノキサリンの構造単位を有しなければならない。ベンゾキナゾリンまたはベンゾキノキサリンおよびその類似する構造を有する構造単位を含む有機化合物が開示および示唆されていない。
US20180337340A1
Applied Physics Letters、1987、51(12):913〜915
しかしながら、現在、報道されているホスト材料の多くは、依然として向上する可能性がある。業界で日増しに向上するニーズを満たすために、新規な材料をさらに研究・開発する必要がある。本発明は、構造が新規なバイポーラ化合物を開示する。該化合物は、ベンゾキナゾリンまたはベンゾキノキサリンという電子輸送単位を有するとともに、インドールおよびピロールとアザ大環とが縮合されてなる正孔輸送単位を有する。このような化合物は、正孔および電子輸送の平衡性の面で驚くべき優れている特性を示し、素子の面で、より高い効率を有する。該素子は、よりよい素子性能を提供することができる。
(発明の概要)
本発明は、少なくとも一部の上述した問題を解決するために、インドールおよびピロールとアザ大環とが縮合されてなる母核構造を有するとともに、ベンゾキナゾリンまたはベンゾキノキサリンおよびその類似する構造が結合された新規な化合物を提供する目的とする。前記新規な化合物は、エレクトロルミネセント素子においてホスト材料として用いられ、より良い素子性能、たとえばより高い効率/寿命を提供することができる。
本発明の一実施例によれば、H−L−Eの構造を有する化合物が開示される。
(Hは、式1で表される構造を有し、
Figure 2021084911
式1中、A、AおよびAは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、環A、環Bおよび環Cは、出現毎に同一または異なって炭素原子数6〜18の芳香環、または炭素原子数3〜18のヘテロ芳香環から選ばれ、
は、一置換、複数置換、または無置換を表し、
隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよく、
Eは、式2で表される構造を有し、
Figure 2021084911
〜Y12は、出現毎に同一または異なってN、CまたはCRから選ばれ、且つY〜Yのうちいずれか2つが窒素から選ばれ、他の2つがそれぞれCまたはCRから選ばれ、Y〜Yのうちいずれか隣り合う2つがCであり、且つそれぞれYおよびY12に結合し、
は、単結合、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリーレン基、またはこれらの組合せから選ばれ、
R、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、陽極と、
陰極と、
前記陽極と陰極との間に設けられた有機層と、を含むエレクトロルミネセント素子であって、
前記有機層は、H−L−E構造を有する化合物を含む、エレクトロルミネセント素子がさらに開示される。
(Hは、式1で表される構造を有し、
Figure 2021084911
式1中、A、AおよびAは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、環A、環Bおよび環Cは、出現毎に同一または異なって炭素原子数6〜18の芳香環、または炭素原子数3〜18のヘテロ芳香環から選ばれ、
は、一置換、複数置換、または無置換を表し、
隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよく、
Eは、式2で表される構造を有し、
Figure 2021084911
〜Y12は、出現毎に同一または異なってN、CまたはCRから選ばれ、且つY〜Yのうちいずれか2つが窒素から選ばれ、他の2つがそれぞれCまたはCRから選ばれ、Y〜Yのうちいずれか隣り合う2つがCであり、且つそれぞれYおよびY12に結合し、
は、単結合、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリーレン基、またはこれらの組合せから選ばれ、
R、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、H−L−E構造を有する化合物を含む、化合物の処方がさらに開示される。
本発明は、インドールおよびピロールとアザ大環とが縮合されてなる母核構造を有するとともに、ベンゾキナゾリンまたはベンゾキノキサリンおよびその類似する構造が結合された新規な化合物を開示する。前記新規な化合物は、エレクトロルミネセント素子においてホスト材料として用いられ、より良い素子性能、たとえばより高い効率/寿命を提供することができる。
本発明に係る化合物および化合物の処方を含んでもよい有機発光装置の模式図である。 本発明に係る化合物および化合物の処方を含んでもよい他の有機発光装置の模式図である。
OLEDは、ガラス、プラスチック、および金属などの様々な基板で製造することができる。図1は、有機発光装置100を例示的に制限せずに示している。図面に対して、必ずしも縮尺どおりに製作するわけではなく、図において、必要に応じて一部の層構造を省略してもよい。装置100には、基板101、陽極110、正孔注入層120、正孔輸送層130、電子ブロッキング層140、発光層150、正孔ブロッキング層160、電子輸送層170、電子注入層180および陰極190が含まれてもよい。装置100は、記載される層を順に堆積することにより製造されてもよい。各層の性質、機能および例示的な材料については、米国特許US7279704B2の第6〜10欄においてより詳細に記載されており、そのすべての内容を本明細書に援用する。
これらの層のそれぞれには、より多くの実例がある。例示的には、全文を援用するように組み込まれた米国特許第5844363号において、可撓性で透明な基板−陽極の組合せが開示されている。例えば、全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第2003/0230980号において、p型ドープの正孔輸送層の実例は50:1のモル比でF−TCNQがドーピングされたm−MTDATAであることが開示されている。全文を援用するように組み込まれた、トンプソン(Thompson)らによる米国特許第6303238号において、ホスト材料の実例が開示されている。例えば、全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第2003/0230980号において、n型ドープの電子輸送層の実例は1:1のモル比でLiがドーピングされたBPhenであることが開示されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許第5703436号および第5707745号において、例えばMg:Agなどの金属薄層と、その上に被覆された、スパッタ堆積された透明な導電ITO層とを有する複合陰極を含む陰極の実例が開示されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許第6097147号および米国特許出願公開第2003/0230980号において、より詳細に、ブロッキング層の原理と使用が記載されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第2004/0174116号において注入層の実例が提供されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第2004/0174116号において、保護層が記載されている。
非限定的な実施例により上述した分層構造が提供される。上述した各種の層を組み合わせることによってOLEDの機能が実現することができ、或いは、一部の層を完全に省略することができる。それは、明確に記載されていない他の層を含んでもよい。それぞれの層内に、最適な性能を実現するように、単一の材料または多種の材料の混合物を使用することができる。機能層はいずれも、複数なサブ層を含んでもよく、例えば、発光層は、所望の発光スペクトルを実現するように、2層の異なる発光材料を有してもよい。
一実施例において、OLEDは、陰極と陽極との間に設けられた「有機層」を有すると記載されてもよい。当該有機層は、1つまたは複数の層を含んでもよい。
OLEDにもカプセル化層が必要であり、図2に示すように、有機発光装置200が例示的に制限せずに示されている。図1との相違点は、水分および酸素などの外界からの有害物質を防止するように、陰極190上にカプセル化層102を含んでもよい。ガラス、または有機−無機混合層などのカプセル化機能を提供可能ないかなる材料も、カプセル化層として用いられてもよい。カプセル化層は、OLED素子の外部に、直接または間接的に配置されるべきである。多層薄膜カプセル化については、米国特許US7968146B2において記載されており、そのすべての内容を本明細書に援用する。
本発明の実施例により製造される素子は、当該素子の1つまたは複数の電子部材モジュール(或いは、ユニット)を有する各種の消費製品に組み込まれてもよい。これらの消費製品は、例えば、フラットパネルディスプレイ、モニタ、医療用モニタ、テレビ、ビルボード、室内または室外用照明ランプおよび/または信号ランプ、ヘッドアップディスプレイ、全部または一部透明のディスプレイ、可撓性ディスプレイ、スマートフォン、フラットパネルコンピューター、フラットパネル携帯電話、ウェアラブル素子、スマートウォッチ、ラップトップコンピューター、デジタルカメラ、携帯型ビデオカメラ、ファインダー、マイクロディスプレイ、3−Dディスプレイ、車載ディスプレイおよびテールライトを含む。
本明細書に記載される材料および構造は、上述にて列挙されている他の有機電子素子にも用いられてもよい。
「頂部」とは、基板から最も遠く、「底部」とは、基板から最も近いことを意味する。第1層が第2層「上」に設けられていると記載されている場合、第1層が基板から相対的に遠いように設けられている。第1層が第2層「と」「接触する」ことを規定していない限り、第1層と第2層との間に他の層が存在してもよい。例示的には、陰極と陽極との間に各種の有機層が存在しても、依然として、陰極が陽極「上」に設けられていると記載されることができる。
「溶液が処理可能である」とは、溶液または懸濁液の形態で液体媒体に溶解、分散または輸送可能であり、および/または液体媒体から堆積可能であることを意味する。
配位子は、直接的に発射材料の感光性質を促成すると、「感光性」と呼ばれてもよいことが信じられている。配位子は、発射材料の感光性質を促成しないと、「補助性」と呼ばれてもよい。しかし、補助性の配位子は、感光性配位子の性質を変更することができることが信じられている。
蛍光OLEDの内部量子効率(IQE)は、遅延蛍光の存在によって25%のスピン統計による制限を超えてもよいことが信じられている。遅延蛍光は、一般的に2つのタイプ、すなわちP型遅延蛍光およびE型遅延蛍光に分けられてもよい。P型遅延蛍光は、三重項−三重項消滅(TTA)により生成される。
一方、E型遅延蛍光は、2つの三重項の衝突ではなく、三重項と一重項との励起状態の変換に依存する。E型遅延蛍光を生成可能な化合物は、エネルギー状態の変換を行うように、極めて小さい一重項−三重項ギャップを有することが必要である。熱エネルギーは、三重項から一重項までの遷移を活性化することができる。このようなタイプの遅延蛍光は、熱活性化遅延蛍光(TADF)とも呼ばれる。TADFの顕著な特徴は、遅延成分が温度の上昇と伴って向上することにある。リバースシステム(RISC)間の貫通(逆項間交差)の速度が十分に速いと、三重項からの非輻射減衰を最小化させ、バックフィルした一重項の励起状態の割合は75%に達することができる。一重項の合計割合は100%であってもよく、エレクトロによる励起子のスピン統計の25%をはるかに超えている。
E型遅延蛍光の特徴は、励起複合物系または単一の化合物から見える。理論に限定されず、E型遅延蛍光は、発光材料が小さい一重項−三重項エネルギーギャップ(ΔES−T)を有する必要がある。有機非金属含有の供与体・受容体発光材料は、この点を実現する可能性がある。これらの材料の発射は、通常、供与体・受容体電荷遷移(CT)型発射であると特徴付けられる。これらの供与体・受容体型化合物において、HOMOとLUMOとの空間分離は、一般的に小さいΔES−Tを生成することになる。これらの状態は、CT状態を含んでもよい。通常、供与体・受容体発光材料は、電子供与体部分(例えば、アミン基またはカルバゾール誘導体)と電子受容体部分(例えば、N含有の六員芳香族環)を結合することにより構築される。
置換基の専門用語の定義について
ハロゲンまたはハロゲン化物とは、本明細書に用いられるように、フッ素、クロロ、臭素およびヨウ素を含む。
アルキル基とは、直鎖および分岐鎖のアルキル基を含む。アルキル基の実例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、n−トリデシル、n−テトラデシル、n−ペンタデシル、n−ヘキサデシル、n−ヘプタデシル、n−オクタデシル、ネオペンチル、1−メチルペンチル、2−メチルペンチル、1−ペンチルヘキシル、1−ブチルペンチル、1−ヘプチルオクチル、および3−メチルペンチルを含む。また、アルキル基は、置換されていてもよい。アルキル基鎖における炭素は、他のヘテロ原子で置換されてもよい。そのうち、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチルおよびネオペンチルであることが好ましい。
シクロアルキル基とは、本明細書に用いられるように、環状アルキル基を含む。好ましいシクロアルキル基は、環炭素原子数4〜10のシクロアルキル基であり、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、4−メチルシクロヘキシル、4、4−ジメチルシクロヘキシル、1−アダマンチル、2−アダマンチル、1−ノルボルニル基、2−ノルボルニル基などを含む。また、シクロアルキル基は、置換されていてもよい。環における炭素は、他のヘテロ原子で置換されてもよい。
アルケニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖および分岐鎖のオレフィン基を含む。好ましいアルケニル基は、炭素原子数2〜15のアルケニル基である。アルケニル基の実施例は、ビニル基、アリル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1、3−ブタジエニル基、1−メチルビニル基、スチリル基、2、2−ジフェニルビニル基、1、2−ジフェニルビニル基、1−メチルアリル基、1、1−ジメチルアリル基、2−メチルアリル基、1−フェニルアリル基、2−フェニルアリル基、3−フェニルアリル基、3、3−ジフェニルアリル基、1、2−ジメチルアリル基、1−フェニル−1−ブテニル基および3−フェニル−1−ブテニル基を含む。また、アルケニル基は、置換されていてもよい。
アルキニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖および分岐鎖のアルキニル基を含む。好ましいアルキニル基は、炭素原子数2〜15のアルキニル基である。また、アルキニル基は、置換されていてもよい。
アリール基または芳香族基とは、本明細書に用いられるように、非縮合および縮合系を考慮する。好ましいアリール基は、炭素原子数6〜60、より好ましくは炭素原子数6〜20、更に好ましくは炭素原子数6〜12のアリール基である。アリール基の実施例は、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、およびアズレンを含み、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、トリフェニレン、フルオレニルおよびナフタレンを含むことが好ましい。また、アリール基は、置換されていてもよい。非縮合アリール基の実施例は、フェニル、ビフェニル−2−イル、ビフェニル−3−イル、ビフェニル−4−イル、p−ターフェニル−4−イル、p−ターフェニル−3−イル、p−トリビフェニル−2−イル、m−ターフェニル−4−イル、m−ターフェニル−3−イル、m−ターフェニル−2−イル、o−トリル、m−トリル、p−トリル、p−(2−フェニルプロピル)フェニル、4’−メチルビフェニル、4’’−tert−ブチル−p−ターフェニル−4−イル、o−クミル、m−クミル、p−クミル、2、3−キシリル、3、4−キシリル、2、5−ジメチルフェニル、メシチレンおよびm−テトラフェニルを含む。
複素環基または複素環とは、本明細書に用いられるように、芳香族および非芳香族の環状基を考慮する。イソアリール基もヘテロアリール基を指す。好ましい非芳香族複素環基は、環原子が3〜7であり、少なくとも1つのヘテロ原子、例えば、窒素、酸素および硫を含む。複素環基は、少なくとも1つの窒素原子、酸素原子、硫原子およびセレン原子から選ばれるヘテロ原子を有する芳香族複素環基であってもよい。
ヘテロアリール基とは、本明細書に用いられるように、ヘテロ原子数1〜5の非縮合および縮合ヘテロ芳香族基を考慮する。好ましいヘテロアリール基は、炭素原子数3〜30、より好ましくは炭素原子数3〜20、さらに好ましくは炭素原子数3〜12のヘテロアリール基である。好適なヘテロアリール基は、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリドインドール、ピロロピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インデノアジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、ベンゾフランピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノビピリジン、ベンゾセレノピリジン、およびセレンベンゾピリジンを含み、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、トリアジン、ベンズイミダゾール、1、2−アザボラン、1、3−アザボラン、1、4−アザボラン、ボラゾールおよびそのアザ類似物を含むことが好ましい。また、ヘテロアリール基は、置換されていてもよい。
アルコキシ基とは、−O−アルキル基で表される。アルキル基の例および好ましい例は、上記例と同様である。炭素原子数1〜20、好ましくは炭素原子数1〜6のアルコキシ基の例は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシおよびヘキシルオキシを含む。炭素原子数が3以上のアルコキシ基は、直鎖状、環状、または分岐鎖状であってもよい。
アリールオキシ基とは、−O−アリール基または−O−ヘテロアリール基で表される。アリール基及びヘテロアリール基の例および好ましい例は、上記例と同様である。炭素原子数6〜40のアリールオキシ基の例は、フェノキシ基およびビフェニルオキシ基を含む。
アラルキル基とは、本明細書に用いられるように、アリール置換基を有するアルキル基である。また、アラルキル基は、置換されていてもよい。アラルキル基の例は、ベンジル、1−フェニルエチル、2−フェニルエチル、1−フェニルイソプロピル、2−フェニルイソプロピル、フェニル−tert−ブチル、α−ナフチルメチル、1−α−ナフチルエチル、2−α−ナフチルエチル、1−α−ナフチルイソプロピル、2−α−ナフチルイソプロピル、β−ナフチルメチル、1−β−ナフチル−エチル、2−β−ナフチル−エチル、1−β−ナフチルイソプロピル、2−β−ナフチルイソプロピル、p−メチルベンジル、m−メチルベンジル、o−メチルベンジル、p−クロロベンジル、m−クロロベンジル、o−クロロベンジル、p−ブロモベンジル、m−ブロモベンジル、o−ブロモベンジル、p−ヨードベンジル、m−ヨードベンジル、o−ヨードベンジル、p−ヒドロキシベンジル、m−ヒドロキシベンジル、o−ヒドロキシベンジル、p−アミノベンジル、m−アミノベンジル、o−アミノベンジル、p−ニトロベンジル、m−ニトロベンジル、o−ニトロベンジル、p−シアノベンジル、m−シアノベンジル、o−シアノベンジル、1−ヒドロキシ−2−フェニルイソプロピルおよび1−クロロ−2−フェニルイソプロピルを含む。そのうち、ベンジル、p−シアノベンジル、m−シアノベンジル、o−シアノベンジル、1−フェニルエチル、2−フェニルエチル、1−フェニルイソプロピルおよび2−フェニルイソプロピルであることが好ましい。
アザジベンゾフラン、アザ−ジベンゾチオフェンなどにおける「アザ」とは、対応する芳香族フラグメントにおける1つまたは複数のC−H基が窒素原子に置換されることを指す。例えば、アザトリフェニレンは、ジベンゾ[f、h]キノキサリン、ジベンゾ[f、h]キノリン、および環系において2つ以上の窒素を有する他の類似物を含む。当業者であれば、上述したアザ誘導体の他の窒素類似物を容易に想到することができ、且つこれらの類似物は、すべて本明細書に記載される専門用語に含まれるものとして確定される。
本発明において、特に断りのない限り、置換のアルキル基、置換のシクロアルキル基、置換のヘテロアルキル基、置換のアラルキル基、置換のアルコキシ基、置換のアリールオキシ基、置換のアルケニル基、置換のアリール基、置換のヘテロアリール基、置換のアルキルシリル基、置換のアリールシリル基、置換のアミン基、置換のアシル基、置換のカルボニル基、置換のカルボキシル基、置換のエステル基、置換のスルフィニル基、置換のスルホニル基、置換のホスフィノ基からなる群のうちのいずれかの用語を使用すると、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロアルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、スルフィニル基、スルホニル基、およびホスフィノ基のうちのいずれかの基が、重水素、ハロゲン、無置換の1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、無置換の3〜20個の環炭素原子を有するシクロアルキル基、無置換の1〜20個の炭素原子を有するヘテロアルキル基、無置換の7〜30個の炭素原子数を有するアラルキル基、無置換の1〜20個の炭素原子を有するアルコキシ基、無置換の6〜30個の炭素原子を有するアリールオキシ基、無置換の2〜20個の炭素原子を有するアルケニル基、無置換の6〜30個の炭素原子を有するアリール基、無置換の3〜30個の炭素原子を有するヘテロアリール基、無置換の3〜20個の炭素原子を有するアルキルシリル基、無置換の6〜20個の炭素原子を有するアリールシリル基、無置換の0〜20個の炭素原子を有するアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびその組合せから選ばれる1つまたは複数により置換され得ることを意味する。
分子フラグメントについて、置換基または他の形態で他の部分に結合させると記載する場合、フラグメント(例えば、フェニル基、フェニレン基、ナフチル基、ジベンゾフラニル基)であるか否か、或いは、分子全体(例えば、ベンゼン、ナフタレン、ジベンゾフラン)であるか否かにより、その名称を確定することができることを理解すべきである。本明細書に用いられるように、置換基の指定、或いはフラグメントの結合の異なる形態は、均等であると認められている。
本明細書で言及される化合物において、水素原子が重水素で一部または全部置換されてもよい。他の原子、例えば炭素および窒素も、それらの他の安定した同位体で置換されてもよい。素子の効率および安定性を向上させるために、化合物において他の安定した同位体の置換が好ましい可能性がある。
本明細書で言及される化合物において、複数置換とは、二重置換を含む、最も多くの使用可能な置換に達するまでの範囲を指す。本明細書で言及される化合物中のある置換基は、複数置換(二重置換、三重置換、四重置換などを含む)を意味すると、その置換基はその結合構造上の複数の利用可能な置換位置に存在してもよいことを意味し、複数の利用可能な置換位置にいずれも存在する当該置換基は、同じ構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。
本明細書で言及される化合物において、隣接する置換基が結合して環を形成していてもよいように特に限定されない限り、前記化合物における隣接する置換基は結合して環を形成することができない。本明細書で言及される化合物において、隣接する置換基が結合して環を形成していてもよいことは、隣接する置換基が結合して環を形成する場合を含むとともに、隣接する置換基が結合せずに環を形成しない場合も含む。隣接する置換基が結合して環を形成していてもよい場合、形成される環は、単環または多環、および脂環、ヘテロ脂環、アリール環、またはヘテロアリール環であってもよい。このような記述において、隣接する置換基は、同一の原子に結合された置換基、互いに直接結合する炭素原子に結合された置換基、または更に離れた炭素原子に結合された置換基を指してもよい。好ましくは、隣接する置換基は、同一の炭素原子に結合された置換基および互いに直接結合する炭素原子に結合された置換基を指す。
隣接する置換基が結合して環を形成していてもよいという記述も、同一の炭素原子に結合された2つの置換基が化学結合により互いに結合して環を形成することを意味すると認められ、下記式で例示することができる。
Figure 2021084911
隣接する置換基が結合して環を形成していてもよいという記述も、互いに直接結合する炭素原子に結合された2つ置換基が化学結合により互いに結合して環を形成することを意味すると認められ、下記式で例示することができる。
Figure 2021084911
また、隣接する置換基が結合して環を形成していてもよいという記述も、互いに直接結合する炭素原子に結合された2つ置換基の一方が水素を表す場合に、第2置換基は水素原子が結合された位置に結合されて環を形成することを意味すると認められている。下記式で例示する。
Figure 2021084911
本発明の一実施例によれば、H−L−Eの構造を有する化合物が開示される。
(Hは、式1で表される構造を有し、
Figure 2021084911
式1中、A、AおよびAは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、環A、環Bおよび環Cは、出現毎に同一または異なって炭素原子数6〜18の芳香環、または炭素原子数3〜18のヘテロ芳香環から選ばれ、
は、一置換、複数置換、または無置換を表し、
隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよく、
Eは、式2で表される構造を有し、
Figure 2021084911
〜Y12は、出現毎に同一または異なってN、CまたはCRから選ばれ、且つY〜Yのうちいずれか2つが窒素から選ばれ、他の2つがそれぞれCまたはCRから選ばれ、Y〜Yのうちいずれか隣り合う2つがCであり、且つそれぞれYおよびY12に結合し、
は、単結合、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリーレン基、またはこれらの組合せから選ばれ、
R、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
本実施例において、隣り合う置換基R、Rが結合して環を形成していてもよいとは、隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、環Aに複数のRが存在する場合、隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、環Bに複数のRが存在する場合、隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、環Cに複数のRが存在する場合、隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、および、隣り合う置換基RおよびRが結合して環を形成していてもよいことを意味する。当業者にとっては、隣り合う置換基R、Rが結合して環を形成しなくてもよいことが明らかである。その際に、隣り合う置換基Rが結合して環を形成せず、および/または隣り合う置換基Rが結合して環を形成せず、および/または隣り合う置換基RおよびRが結合して環を形成しない。
本発明の一実施例によれば、前記Hは、式1−aで表される構造を有する。
Figure 2021084911
(A〜Aは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、X〜X10は、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、そのうち、R、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよい。)
本実施例において、隣り合う置換基R、Rが結合して環を形成していてもよいとは、隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、X〜Xにおける隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、X〜Xにおける隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、X〜X10における隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、および、隣り合う置換基R、RおよびRが結合して環を形成していてもよいことを意味する。例えばAおよびX同士、および/またはAおよびX10同士、および/またはXおよびX同士がいずれも結合して環を形成していてもよい。当業者にとっては、隣り合う置換基R、Rが結合して環を形成しないことが明らかである。その際に、隣り合う置換基Rが結合して環を形成せず、および/または隣り合う置換基Rが結合して環を形成せず、および/または隣り合う置換基RおよびRが結合して環を形成しない。
本発明の一実施例によれば、前記式1−a中、R、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよい。
本実施例において、隣り合う置換基R、Rが結合して環を形成していてもよいとは、隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、X〜Xにおける隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、X〜Xにおける隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、X〜X10における隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、および、隣り合う置換基R、R和Rが結合して環を形成していてもよいことを意味する。例えばAおよびX同士、および/またはAおよびX10同士、および/またはXおよびX同士がいずれも結合して環を形成していてもよい。当業者にとっては、隣り合う置換基R、Rが結合して環を形成しないことが明らかである。その際に、隣り合う置換基Rが結合して環を形成せず、および/または隣り合う置換基Rが結合して環を形成せず、および/または隣り合う置換基RおよびRが結合して環を形成しない。
本発明の一実施例によれば、前記式1−a中、RおよびRのうちの少なくとも1つは、重水素、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、または置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、前記式1−a中、RおよびRのうちの少なくとも1つは、重水素、フェニル基、ビフェニル基、またはピリジル基から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、前記式1−a中、A〜A同士の隣り合う置換基R、X〜X同士の隣り合う置換基R、X〜X同士の隣り合う置換基R、X〜X10同士の隣り合う置換基R、およびこれらの隣り合う置換基の群のうち、少なくとも1群が結合して環を形成する。
本実施例において、前記隣り合う置換基の群のうちの少なくとも1群が結合して環を形成するとは、式1−aに存在する隣り合う置換基の群、例えば、AおよびAにおける2つの隣り合う置換基R、AおよびAにおける2つの隣り合う置換基R、XおよびXにおける2つの隣り合う置換基R、XおよびXにおける2つの隣り合う置換基R、XおよびXにおける2つの隣り合う置換基R、XおよびXにおける2つの隣り合う置換基R、XおよびXにおける2つの隣り合う置換基R、XおよびXにおける2つの隣り合う置換基R、およびXおよびX10における2つの隣り合う置換基R、これらの置換基の群に対して、少なくとも1群が結合して環を形成することを意味する。
本発明の一実施例によれば、前記Hは、下記構造からなる群から選ばれる。
Figure 2021084911
Figure 2021084911
Figure 2021084911
Figure 2021084911
Figure 2021084911
本実施例において、「*」は、HとLとの結合位置を示す。
本発明の一実施例によれば、前記Eは、式2−a〜式2−fのうちの1つで表される構造を有する。
Figure 2021084911
(Yは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
本実施例において、「*」は、EとLとの結合位置を示す。
本発明の一実施例によれば、前記Eは、式2−a〜式2−fのうちの1つで表される構造を有する。
Figure 2021084911
(Yは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
本実施例において、「*」は、EとLとの結合位置を示す。
本発明の一実施例によれば、前記Eは、式2−a〜式2−fのうちの1つで表される構造を有する。
Figure 2021084911
(Yは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、4−シアノフェニル基、ジベンゾフラン基、ジベンゾチエニル基、トリフェニレン基、カルバゾリル基、9−フェニルカルバゾリル基、9,9−ジメチルフルオレン基、ピリジル基、フェニルピリジル基からなる群から選ばれる。)
本実施例において、「*」は、式EとLとの結合位置を示す。
本発明の一実施例によれば、前記式2−a〜式2−fで表される構造中、6員アザ環におけるYは、CRから選ばれ、且つ前記Rは、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、前記式2−a〜式2−fで表される構造中、6員アザ環におけるYは、CRから選ばれ、且つ前記Rは、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、4−シアノフェニル基、ジベンゾフラン基、ジベンゾチエニル基、トリフェニレン基、カルバゾリル基、9−フェニルカルバゾリル基、9,9−ジメチルフルオレン基、ピリジル基またはフェニルピリジル基から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、前記Eは、下記構造からなる群から選ばれる。
Figure 2021084911
Figure 2021084911
Figure 2021084911
Figure 2021084911
Figure 2021084911
Figure 2021084911
本実施例において、「*」は、式EとLとの結合位置を示す。
本発明の一実施例によれば、前記Lは、単結合、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、テルフェニレン基、トリフェニレン基、ピリジレン基およびチエニレン基からなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、前記Lは、下記構造からなる群から選ばれる。
Figure 2021084911
本実施例において、「*」は、Lと、EおよびHとの結合位置を示す。
本発明の一実施例によれば、前記化合物は、H−L−Eの構造を有する。そのうち、Hは、H−1〜H−95からなる群から選ばれ、Lは、L−0〜L−25からなる群から選ばれ、Eは、E−1〜E−45からなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、前記化合物は、H−L−Eの構造を有する。そのうち、Hは、H−1〜H−116からなる群から選ばれ、Lは、L−0〜L−25からなる群から選ばれ、EはE−1〜E−159からなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、前記化合物は、化合物1−1〜化合物1−421からなる群から選ばれる。前記化合物1−1〜化合物1−421の具体的な構造は、請求項12に示される。
本発明の一実施例によれば、前記化合物は、化合物1−1〜化合物1−601からなる群から選ばれる。前記化合物1−1〜化合物1−601の具体的な構造は、請求項12に示される。
本発明の一実施例によれば、
陽極と、
陰極と、
前記陽極と陰極との間に設けられた有機層と、を含むエレクトロルミネセント素子であって、
前記有機層は、H−L−E構造を有する化合物を含む、エレクトロルミネセント素子が開示される。
(Hは、式1で表される構造を有し、
Figure 2021084911
(式1中、A、AおよびAは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、環A、環Bおよび環Cは、出現毎に同一または異なって炭素原子数6〜18の芳香環、または炭素原子数3〜18のヘテロ芳香環から選ばれ、
は、一置換、複数置換、または無置換を表し、
隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよく、
Eは、式2で表される構造を有し、
Figure 2021084911
〜Y12は、出現毎に同一または異なってN、CまたはCRから選ばれ、且つY〜Yのうちいずれか2つが窒素から選ばれ、他の2つがそれぞれCまたはCRから選ばれ、Y〜Yのうちいずれか隣り合う2つがCであり、且つそれぞれYおよびY12に結合し、
は、単結合、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリーレン基、またはこれらの組合せから選ばれ、
R、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
本実施例において、隣り合う置換基R、Rが結合して環を形成していてもよいとは、隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、環Aに複数のRが存在する場合、隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、環Bに複数のRが存在する場合、隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、環Cに複数のRが存在する場合、隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよいことを意味し、および、隣り合う置換基RおよびRが結合して環を形成していてもよいことを意味する。当業者にとっては、隣り合う置換基R、Rが結合して環を形成しなくてもよいことが明らかである。その際に、隣り合う置換基Rが結合して環を形成せず、および/または隣り合う置換基Rが結合して環を形成せず、および/または隣り合う置換基RおよびRが結合して環を形成しない。
本発明の一実施例によれば、前記素子において、前記有機層は、発光層であり、前記化合物は、ホスト材料である。
本発明の一実施例によれば、前記素子において、前記有機層は、りん光発光材料をさらに含む。
本発明の一実施例によれば、前記素子において、前記りん光発光材料は、以下のいずれか1つの構造を含む配位子を少なくとも1つ有する金属錯体である。
Figure 2021084911
(R、RおよびRは、一置換、複数置換、または無置換を表してもよく、
は、O、S、Se、NRN1、CRC1C2からなる群から選ばれ、
およびXは、出現毎に同一または異なってO、S、Se、NRN2からなる群から選ばれ、
、R、R、RN1、RN2、RC1、およびRC2は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
前記配位子の構造中、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよい。)
本実施例において、隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいとは、旨在表示其中隣り合う置換基の群、例えば、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、置換基RおよびR同士、置換基RおよびR同士、置換基RおよびR同士、置換基RおよびRN1同士、置換基RおよびRN1同士、置換基RおよびRC1同士、置換基RおよびRC2同士、置換基RおよびRC1同士、置換基RおよびRC2同士、置換基RおよびRN2同士、置換基RおよびRN2同士、およびRC1およびRC2同士、これらの置換基の群のうちのいずれか1つまたは複数が結合して環を形成していてもよい。これらの置換基同士がいずれも結合して環を形成しなくてもよいことが明らかである。
本発明の一実施例によれば、前記素子において、前記りん光発光材料は、下記構造を有する配位子を少なくとも1つ含む金属錯体である。
Figure 2021084911
(R〜Rは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、前記素子において、前記りん光発光材料は、下記構造を有する配位子を少なくとも1つ含む金属錯体である。
Figure 2021084911
(R〜Rのうちの少なくとも1つは、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、および/またはR〜Rのうちの少なくとも1つは、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、前記素子において、前記りん光発光材料は、下記構造を有する配位子を少なくとも1つ含む金属錯体である。
Figure 2021084911
(R〜Rのうちの少なくとも2つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、および/またはR〜Rのうちの少なくとも2つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、前記素子において、前記りん光発光材料は、下記構造を有する配位子を少なくとも1つ含む金属錯体である。
Figure 2021084911
(R〜Rのうちの少なくとも2つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、および/またはR〜Rのうちの少なくとも2つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、前記素子において、前記りん光発光材料は、Ir、PtまたはOs錯体である。
本発明の一実施例によれば、前記素子において、前記りん光発光材料は、Ir錯体であり、且つIr(La)(Lb)(Lc)の構造を有する。そのうちLa、LbおよびLcは、出現毎に同一または異なって上記いずれか1つの配位子から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、前記素子において、前記りん光発光材料は、下記構造からなる群から選ばれる。
Figure 2021084911
(Xは、出現毎に同一または異なってO、S、Se、NRN3、CRC3C4からなる群から選ばれ、
は、CRまたはNであり、
、RおよびRは、一置換、複数置換、または無置換を表してもよく、且つそれぞれ出現毎に同一または異なってもよく、
、R、R、R、RN3、RC3およびRC4は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
本発明の他の実施例によれば、H−L−E構造を有する化合物を含む、化合物の処方がさらに開示される。前記化合物の具体的な構造は、上述したいずれか1つの実施例に示されている。
他の材料との組合せ
本発明に記載される有機発光素子に用いられる特定層の材料は、素子に存在する各種の他の材料と組み合わせて使用することができる。これらの材料の組合せについて、米国特許出願US2016/0359122A1の第0132〜0161段落において詳細に記載されており、その内容を全て本明細書に援用する。記載または言及された材料は、本明細書に開示される化合物と組み合わせて使用可能な材料の非限定的な実例であり、且つ当業者にとっては、文献を容易に参照して組み合わせて使用可能な他の材料を識別することができる。
本明細書において、有機発光素子に用いられる具体的な層の材料は、前記素子に存在する多種の他の材料と組み合わせて使用することができると記載されている。例示的には、本明細書に開示される材料は、多種多様なドーパント、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極および他の存在可能な層と組み合わせて使用することができる。これらの材料の組合せは、特許出願US2015/0349273A1の第0080〜0101段落において詳細に記載されており、その内容を全て本明細書に援用する。記載または言及された材料は、本明細書に開示される化合物と組み合わせて使用可能な材料の非限定的な実例であり、且つ当業者にとっては、文献を容易に参照して組み合わせて使用可能な他の材料を識別することができる。
材料合成の実施例において、説明しない限り、すべての反応が窒素の保護で行われる。すべての反応溶剤は、無水であり、且つ市販品由来のまま使用される。合成される生成物に対して、本分野通常の1種または多種の機器(Bruker製の核磁気共鳴装置、Shimadzu製の液体クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー/質量分析計、気体クロマトグラフィー/質量分析計、示差熱走査熱量装置、上海▲リョウ▼光技術製の蛍光分光光度計、武漢科思特製の電気化学作業ステーション、安徽貝意克製の昇華装置などを含むがそれに限定されず)を用いて、当業者にとって熟知の方法で構造確認と特性テストを行った。素子の実施例において、素子の特性に対しても、本分野通常の機器(Angstrom Engineering製の蒸着機、蘇州弗士達製の光学テストシステム、耐用年数テストシステム、北京量拓製のエリプソメーターなどを含むがそれに限定されず)を用いて、当業者にとって熟知の方法でテストを行った。当業者は上述した機器の使用、テスト方法などの関連内容を知っているので、サンプルの固有データを確実に、影響を受けずに取得することができるため、上記関連内容を本明細書において繰り返し説明はしない。
材料合成の実施例
本発明に係る化合物の調製方法は、限定されない。典型的であるが非限定的に以下の化合物を例として、その合成経路および調製方法は、以下の通りである。
合成の実施例1:化合物1−1の合成
ステップ1:中間体1の合成
Figure 2021084911
窒素ガスの保護下で、2−ブロモ−3−クロロニトロベンゼン(100g、425.5mmol)、2−アミノフェニルボロン酸ピナコールエステル(102g、468.1mmol)、テトラトリフェニルホスフィンパラジウム(4.9g、4.25mmol)、炭酸カリウム(115g、852mmol)、トルエン(1000mL)、水(200mL)およびエタノール(200mL)を三口フラスコに添加し、100℃で48h反応させた。反応が完了した後、室温までに冷却させ、濃縮させて溶剤を除去し、蒸留水を添加した。混合物を酢酸エチルで抽出し、有機相を水洗し、無水硫酸マグネシウムで有機相を乾燥させ、濃縮させて溶剤を除去した。カラムクロマトグラフィー(PE/EA=4:1)で精製して黄色の油状の中間体1(90g、収率:85%)を得た。
ステップ2:中間体2の合成
Figure 2021084911
中間体1(90g、363mmol)、アセトニトリル(1000mL)を三口フラスコに入れ、0℃で、p−トルエンスルホン酸(193.2g、1088mmol)を部分的に添加して30min撹拌した。その温度で、亜硝酸ナトリウム(69g、726mmol)とヨウ化カリウム(150.6g、907mmol)の混合水溶液を徐々に滴下した。滴下が完了した後、室温までに徐々に上昇し、12h反応させた。反応が完了した後、飽和チオ硫酸ナトリウムの水溶液を滴下し、クエンチ反応を行った。反応溶液を濃縮させ、水を添加して希釈させ、酢酸エチルで混合液を3回抽出し、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥させ、濃縮させて溶剤を除去した。混合物をカラムクロマトグラフィー(PE/DCM=10/1)で分離して黄色の固体の中間体2(85g、収率:65%)を得た。
ステップ3:中間体4の合成
Figure 2021084911
窒素ガスの保護下で、中間体2(20g、55.7mmol)、中間体3(24.5g、83.6mmol)、テトラトリフェニルホスフィンパラジウム(1.9g、1.67mmol)、炭酸カリウム(15.4g、111.4mmol)、テトラヒドロフラン(500mL)、水(100mL)、エタノール(100mL)を三口フラスコに添加し、70℃で48h反応させた。反応が完了した後、室温までに冷却させ、濃縮させて溶剤を除去し、蒸留水を添加した。混合物を酢酸エチルで抽出し、有機相を水洗し、無水硫酸マグネシウムで有機相を乾燥させ、濃縮させて溶剤を除去した。カラムクロマトグラフィー(PE/EA=4:1)で精製して黄色の固体の中間体4(12g、収率:55%)を得た。
ステップ4:中間体5の合成
Figure 2021084911
窒素ガスの保護下で、中間体4(12g、30.15mmol)、酢酸パラジウム(338mg、1.5mmol)、トリ−tert−ブチルホスフィン(606mg、3.0mmol)、炭酸セシウム(20g、60.3mmol)およびキシレン(230mL)を三口フラスコに添加し、140℃で10h反応させた。反応が完了した後、室温までに冷却させ、濃縮させて溶剤を除去し、蒸留水を添加した。混合物を酢酸エチルで抽出し、有機相を水洗し、無水硫酸マグネシウムで有機相を乾燥させ、濃縮させて溶剤を除去した。カラムクロマトグラフィー(PE/EA=6:1)で精製して黄色の固体の中間体5(9g、収率:80%)を得た。
ステップ5:中間体6の合成
Figure 2021084911
窒素ガスの保護下で、中間体5(9g、24.9mmol)、トリフェニルホスフィン(19.6g、74.7mmol)、O−ジクロロベンゼン(o−DCB)(100mL)を三口フラスコに添加し、200℃で12h反応させた。反応が完了した後、濃縮させて溶剤を除去した。粗品をカラムクロマトグラフィーで分離して、黄色の固体の中間体6(7g、収率:85%)を得た。
ステップ6:化合物1−1の合成
Figure 2021084911
窒素ガスの保護下で、中間体6(3g、9.1mmol)、中間体7(2.64g、9.1mmol)、炭酸セシウム(5.9g、18.2mmol)、DMF(60mL)を三口フラスコに添加し、60℃で16h反応させた。反応が完了した後、室温までに冷却させ、蒸留水を添加し、濾過により固体を得た。固体をそれぞれエタノールおよび酢酸エチルで3回洗浄した後、粗品をそれぞれペンタノンおよびトルエンで2回洗浄して、黄色の固体の化合物1−1(3.3g、収率:56%)を得た。生成物は、分子量584.2の目標生成物として確認された。
合成の実施例2:化合物1−253の合成
ステップ1:化合物1−253の合成
Figure 2021084911
窒素ガスの保護下で、中間体6(1g、3.03mmol)、中間体8(880mg、3.03mmol)、4−(ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP)(366mg、3.03mmol)、炭酸セシウム(2.0g、6.06mmol)、DMF(30mL)を三口フラスコに添加し、120℃で6h反応させた。反応が完了した後、室温までに冷却させ、蒸留水を添加し、固体を析出した。濾過により固体を収集し、カラムクロマトグラフィー(PE/EA=2:1)で精製して黄色の固体の化合物1−253(1.3g、76%)を得た。生成物は、分子量584.2の目標生成物として確認された。
合成の実施例3:化合物1−348の合成
ステップ1:化合物1−348の合成
Figure 2021084911
窒素ガスの保護下で、中間体6(2g、6.06mmol)、中間体9(1.8g、6.06mmol)、DMAP(733mg、6.06mmol)、炭酸セシウム(3.9g、12.12mmol)、DMF(40mL)を三口フラスコに添加し、120℃で6h反応させた。反応が完了した後、室温までに冷却させ、蒸留水を添加し、固体を析出した。濾過により固体を収集し、カラムクロマトグラフィー(PE/EA=2:1)で精製して黄色の固体の化合物1−348(2.4g、68%)を得た。生成物は、分子量584.2の目標生成物として確認された。
当業者であれば、上記調製方法は、例示的なものに過ぎず、それを改良することによって本発明の他の化合物の構造を取得することができることを知るべきである。
素子の実施例
素子の実施例1
まず、厚みが120nmのインジウムスズ酸化物(ITO)陽極を有するガラス基板を洗浄した後、酸素プラズマとUVオゾンで処理した。処理した後、窒素ガスが満たしているグローブボックスで基板を乾燥させて水を除去した。その後、基板を基板ホルダに取り付けて真空室に置いた。以下、指定された有機層に対して、真空度が約10−8トル(Torr)の場合、0.01〜5A/sの速度でホット真空蒸着によって順にITO陽極に蒸着を行った。化合物HIを正孔注入層(HIL)として用い、厚みが100Aであった。化合物HTを正孔輸送層(HTL)として用い、厚みが400Aであった。化合物EBを電子ブロッキング層(EBL)として用い、厚みが50Aであった。その後、本発明におけるホストである化合物1−1およびドーパントである化合物RDを発光層(EML)として共蒸着し、厚みが400Aであった。化合物HBを正孔ブロッキング層(HBL)として用い、厚みが50Aであった。正孔ブロッキング層上において、化合物ETおよび8−ヒドロキシキノリン−リチウム(Liq)を電子輸送層(ETL)として蒸着し、厚みが350Aであった。最後に、厚み10Aの8−ヒドロキシキノリン−リチウム(Liq)を電子注入層(EIL)として蒸着すると共に、1200AのAlを陰極として蒸着した。そして、当該素子をグローブボックスに遷移させ、ガラスカバーを用いてカプセル化して当該素子を完成させた。
素子の比較例1
素子の比較例1の実施形態は、発光層(EML)において化合物Aで本発明に係る化合物1−1を代替してホストとする以外、素子の実施例1と同様である。
素子の詳細の層構造および厚みを、下記表に示す。用いられる材料が1種に限らない層は、前記重量比で異なる化合物をドーピングすることにより得られる。
Figure 2021084911
素子に用いられる材料の構造は、以下のように表される。
Figure 2021084911
表2は、15mA/cmの条件下で、測定された電流効率(CE)、最大波長(λmax)および外部量子効率(EQE)を示す。
Figure 2021084911
まとめ
表2から分かるように、15mA/cmの電流密度で測定された実施例1におけるEQEは、20.35%であり、比較例1におけるEQE(18.8%)よりも8%高い。実施例1におけるCEは、比較例1におけるCEよりもやや高い。実施例1と比較例1とを比較した結果、λmaxは、基本的に一致するが、実施例1における発光効率は大幅に向上し、すなわちインドールおよびピロールとアザ大環とが縮合されてなる正孔輸送単位を有するとともに、ベンゾキナゾリンまたはベンゾキノキサリンおよびその類似する構造が結合された電子輸送単位を有する本発明に係る化合物は、キナゾリンが結合された電子輸送単位を有する化合物Aに対して、電子輸送の安定性がより良く、発光層における正孔輸送および電子輸送がより平衡した状態に達することができる。そのため、効率の面で著しく向上することができる。
素子の実施例2
素子の実施例2の実施形態は、発光層(EML)において化合物1−253で本発明に係る化合物1−1を代替してホストとして、化合物RD(重量比98:2)と共蒸着する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例3
素子の実施例3の実施形態は、発光層(EML)において化合物1−348で本発明に係る化合物1−1を代替してホストとして、化合物RD(重量比98:2)と共蒸着する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の比較例2
素子の比較例2の実施形態は、発光層(EML)において化合物Bで本発明に係る化合物1−1を代替してホストとして、化合物RD(重量比98:2)と共蒸着する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の詳細の層構造および厚みを、下記表に示す。用いられる材料が1種に限らない層は、前記重量比で異なる化合物をドーピングすることにより得られる。
Figure 2021084911
素子に新たに用いられる材料の構造は、以下のように表される。
Figure 2021084911
表4は、15mA/cmの条件下で測定された電流効率(CE)、最大波長(λmax)、および80mA/cmで測定された耐用年数を示す。
Figure 2021084911
まとめ
表4から分かるように、実施例2および実施例3は、比較例2と比べると、基本的に同じ水準を持っている電流効率を有した。しかし、実施例2における耐用年数は、65hであり、比較例2における耐用年数よりも58%向上した。それと同時に、実施例3は、比較例2に対して、素子の耐用年数の向上幅が63%に達した。本発明に係る化合物は、従来技術における化合物Bと比べると、耐用年数の面で、素子に対して極大な向上をもたらす可能となることが証明された。
要するに、インドールおよびピロールとアザ大環とが縮合されてなる正孔輸送単位を有するとともに、ベンゾキナゾリンまたはベンゾキノキサリンおよびその類似する構造が結合された電子輸送単位を有する本発明に係る化合物は、キナゾリンまたはキノキサリンが結合された電子輸送単位を有する化合物Aおよび化合物Bと比べると、電子輸送の安定性がよりよく、発光層における正孔輸送および電子輸送がより平衡した状態に達することができる。そのため、効率および/または耐用年数の面で、顕著な向上が見られた。
ここで記載される各種の実施例は、例示的なものに過ぎず、本発明の範囲を限定するためのものではないことを理解すべきである。そのため、当業者にとって、保護しようとする本発明は、本明細書に記載される具体的な実施例および好ましい実施例の変形を含むことが自明である。本発明の構想を逸脱しない前提で、本明細書に記載される材料および構造の多くは、他の材料および構造で代替することができる。本発明がなぜ機能するかについての様々な理論は、限定的ではないことを理解すべきである。
素子の実施例1
まず、厚みが120nmのインジウムスズ酸化物(ITO)陽極を有するガラス基板を洗浄した後、酸素プラズマとUVオゾンで処理した。処理した後、窒素ガスが満たしているグローブボックスで基板を乾燥させて水を除去した。その後、基板を基板ホルダに取り付けて真空室に置いた。以下、指定された有機層に対して、真空度が約10−8トル(Torr)の場合、0.01〜5/sの速度でホット真空蒸着によって順にITO陽極に蒸着を行った。化合物HIを正孔注入層(HIL)として用い、厚みが100であった。化合物HTを正孔輸送層(HTL)として用い、厚みが400であった。化合物EBを電子ブロッキング層(EBL)として用い、厚みが50であった。その後、本発明におけるホストである化合物1−1およびドーパントである化合物RDを発光層(EML)として共蒸着し、厚みが400であった。化合物HBを正孔ブロッキング層(HBL)として用い、厚みが50であった。正孔ブロッキング層上において、化合物ETおよび8−ヒドロキシキノリン−リチウム(Liq)を電子輸送層(ETL)として蒸着し、厚みが350であった。最後に、厚み10の8−ヒドロキシキノリン−リチウム(Liq)を電子注入層(EIL)として蒸着すると共に、1200のAlを陰極として蒸着した。そして、当該素子をグローブボックスに遷移させ、ガラスカバーを用いてカプセル化して当該素子を完成させた。

Claims (21)

  1. H−L−Eの構造を有する化合物。
    (Hは、式1で表される構造を有し、
    Figure 2021084911
    式1中、A、AおよびAは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、環A、環Bおよび環Cは、出現毎に同一または異なって炭素原子数6〜18の芳香環、または炭素原子数3〜18のヘテロ芳香環から選ばれ、
    は、一置換、複数置換、または無置換を表し、
    隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよく、
    Eは、式2で表される構造を有し、
    Figure 2021084911
    〜Y12は、出現毎に同一または異なってN、CまたはCRから選ばれ、且つY〜Yのうちいずれか2つが窒素から選ばれ、他の2つがそれぞれCまたはCRから選ばれ、Y〜Yのうちいずれか隣り合う2つがCであり、且つそれぞれYおよびY12に結合し、
    は、単結合、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリーレン基、またはこれらの組合せから選ばれ、
    R、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
  2. 前記Hは、式1−aで表される構造を有する、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2021084911
    (A〜Aは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、X〜X10は、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、そのうち、R、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよい。)
  3. R、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよい、請求項2に記載の化合物。
  4. RおよびRのうちの少なくとも1つは、重水素、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、または置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基から選ばれ、
    好ましくは、RおよびRのうちの少なくとも1つは、重水素、フェニル基、ビフェニル基、またはピリジル基から選ばれる、請求項2または3に記載の化合物。
  5. 〜A同士の隣り合う置換基R、X〜X同士の隣り合う置換基R、X〜X同士の隣り合う置換基R、X〜X10同士の隣り合う置換基R、およびこれらの隣り合う置換基の群のうち、少なくとも1群が結合して環を形成する、請求項2または3に記載の化合物。
  6. 前記Hは、下記構造からなる群から選ばれる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
  7. 前記Eは、式2−a〜式2−fのうちの1つで表される構造を有する、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2021084911
    (Yは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、
    は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    好ましくは、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    より好ましくは、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、4−シアノフェニル基、ジベンゾフラン基、ジベンゾチエニル基、トリフェニレン基、カルバゾリル基、9−フェニルカルバゾリル基、9,9−ジメチルフルオレン基、ピリジル基、フェニルピリジル基からなる群から選ばれる。)
  8. 前記式2−a〜式2−fで表される構造中、6員アザ環におけるYは、CRから選ばれ、且つ前記Rは、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基から選ばれ、
    好ましくは、前記Rは、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、4−シアノフェニル基、ジベンゾフラン基、ジベンゾチエニル基、トリフェニレン基、カルバゾリル基、9−フェニルカルバゾリル基、9,9−ジメチルフルオレン基、ピリジル基またはフェニルピリジル基から選ばれる、請求項7に記載の化合物。
  9. 前記Eは、下記構造からなる群から選ばれる、請求項1または7に記載の化合物。
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
  10. 前記Lは、単結合、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、テルフェニレン基、トリフェニレン基、ピリジレン基およびチエニレン基からなる群から選ばれ、
    好ましくは、前記Lは、下記構造からなる群から選ばれる、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2021084911
  11. 前記化合物は、H−L−Eの構造を有し、そのうち、HがH−1〜H−116からなる群から選ばれ、LがL−0〜L−25からなる群から選ばれ、EがE−1〜E−159からなる群から選ばれる、請求項1〜10のいずれか一項に記載の化合物。
  12. 前記化合物は、下記構造からなる群から選ばれる、請求項1〜11のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
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    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
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    Figure 2021084911
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    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
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    Figure 2021084911
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    Figure 2021084911
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    Figure 2021084911
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    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
    Figure 2021084911
  13. 陽極と、
    陰極と、
    前記陽極と陰極との間に設けられた有機層と、を含むエレクトロルミネセント素子であって、
    前記有機層は、H−L−E構造を有する化合物を含む、エレクトロルミネセント素子。
    (Hは、式1で表される構造を有し、
    Figure 2021084911
    式1中、A、AおよびAは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、環A、環Bおよび環Cは、出現毎に同一または異なって炭素原子数6〜18の芳香環、または炭素原子数3〜18のヘテロ芳香環から選ばれ、
    は、一置換、複数置換、または無置換を表し、
    隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよく、
    Eは、式2で表される構造を有し、
    Figure 2021084911
    〜Y12は、出現毎に同一または異なってN、CまたはCRから選ばれ、且つY〜Yのうちいずれか2つが窒素から選ばれ、他の2つがそれぞれCまたはCRから選ばれ、Y〜Yのうちいずれか隣り合う2つがCであり、且つそれぞれYおよびY12に結合し、
    は、単結合、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリーレン基、またはこれらの組合せから選ばれ、
    R、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
  14. 前記有機層は、発光層であり、且つ前記化合物は、ホスト材料である、請求項13に記載のエレクトロルミネセント素子。
  15. 前記発光層は、りん光発光材料をさらに含む、請求項14に記載のエレクトロルミネセント素子。
  16. 前記りん光発光材料は、以下のいずれか1つの構造を含む配位子を少なくとも1つ含む金属錯体を含む、請求項15に記載のエレクトロルミネセント素子。
    Figure 2021084911
    (R、RおよびRは、一置換、複数置換、または無置換を表してもよく、且つそれぞれ出現毎に同一または異なってもよく、
    は、O、S、Se、NRN1、CRC1C2からなる群から選ばれ、
    およびXは、出現毎に同一または異なってO、S、Se、NRN2からなる群から選ばれ、
    、R、R、RN1、RN2、RC1、およびRC2は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    前記配位子の構造中、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよい。)
  17. 前記金属錯体は、下記構造を有する少なくとも1つの配位子を含む、請求項16に記載のエレクトロルミネセント素子。
    Figure 2021084911
    (R〜Rは、それぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    好ましくは、R〜Rのうちの少なくとも1つまたは2つが置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、および/またはR〜Rのうちの少なくとも1つまたは2つが置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、
    より好ましくは、R〜Rの少なくとも2つが、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、および/またはR〜Rの少なくとも2つが、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれる。)
  18. 前記りん光発光材料は、Ir、PtまたはOs錯体である、請求項16または17に記載のエレクトロルミネセント素子。
  19. 前記りん光発光材料は、Ir錯体であり、かつIr(L)(L)(L)の構造を有し、
    、LおよびLは、出現毎に同一または異なって上記いずれか1つの配位子から選ばれる、請求項18に記載のエレクトロルミネセント素子。
  20. 前記りん光発光材料は、下記構造からなる群から選ばれる、請求項15〜19のいずれか一項に記載のエレクトロルミネセント素子。
    Figure 2021084911
    (Xは、出現毎に同一または異なってO、S、Se、NRN3、CRC3C4からなる群から選ばれ、
    は、CRまたはNであり、
    、RおよびRは、一置換、複数置換、または無置換を表してもよく、且つそれぞれ出現毎に同一または異なってもよく、
    、R、R、R、RN3、RC3およびRC4は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7〜30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2〜20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3〜20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6〜20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0〜20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
  21. 請求項1〜12のいずれか一項に記載の化合物を含む、化合物の処方。
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