JP2021163964A - 組成物及びそれを含有する発光素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】発光効率が優れる発光素子の製造に有用な組成物を提供すること。
【解決手段】式(1)で表される燐光発光性化合物と、窒素原子及びホウ素原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子(a)を環内に含む縮合複素環骨格を有する化合物(F)と、を含有し、前記燐光発光性化合物の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値をT(eV)とし、前記化合物(F)の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値をT(eV)とし、前記化合物(F)の分子量1000当たりの前記縮合複素環骨格中の前記原子(a)の数をNとしたとき、式(A)及び式(B)を満たす、組成物。|T|−|T|≧0.15・・・(A)0.01≦N≦4.5・・・(B)
Figure 2021163964

【選択図】なし

Description

本発明は、組成物及びそれを含有する発光素子に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子等の発光素子は、例えば、ディスプレイ及び照明に好適に使用することが可能である。発光素子の発光層に用いられる発光材料として、例えば、特許文献1では、燐光発光性化合物であるFIrpic又はDopant−1と、酸素原子及びホウ素原子を環内に含む縮合複素環骨格を有する化合物A−65とを含む組成物が提案されている。
Figure 2021163964
国際公開第2017/018326号
しかし、上記の組成物を用いて作製される発光素子は、発光効率が必ずしも十分ではない。
そこで、本発明は、発光効率が優れる発光素子の製造に有用な組成物を提供することを目的とする。
本発明は、以下の[1]〜[10]を提供する。
[1]
式(1)で表される燐光発光性化合物と、
窒素原子及びホウ素原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子(a)を環内に含む縮合複素環骨格を有する化合物(F)と、
を含有し、
前記燐光発光性化合物の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値をT(eV)とし、前記化合物(F)の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値をT(eV)とし、前記化合物(F)の分子量1000当たりの前記縮合複素環骨格中の前記原子(a)の数をNとしたとき、式(A)及び式(B)を満たす、組成物。
|T|−|T|≧0.15・・・(A)
0.01≦N≦4.5・・・(B)
Figure 2021163964

[式中、
は、ルテニウム原子、ロジウム原子、パラジウム原子、イリジウム原子又は白金原子を表す。
は1以上の整数を表し、nは0以上の整数を表し、n+nは2又は3である。Mがルテニウム原子、ロジウム原子又はイリジウム原子の場合、n+nは3であり、Mがパラジウム原子又は白金原子の場合、n+nは2である。
環Lは、芳香族複素環を表し、この環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環Lが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環Lは、芳香族炭化水素環を表し、この環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環Lが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環Lが有していてもよい置換基と環Lが有していてもよい置換基とは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
但し、環L及び環Lからなる群より選択される少なくとも1つの環は、式(1−T)で表される基を少なくとも一つ有する。式(1−T)で表される基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
−G−Aは、アニオン性の2座配位子を表す。A及びAは、それぞれ独立に、炭素原子、酸素原子又は窒素原子を表し、これらの原子は環を構成する原子であってもよい。Gは、単結合、又は、A及びAとともに2座配位子を構成する原子団を表す。A−G−Aが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
Figure 2021163964

[式中、R1Tは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、置換アミノ基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基又はシクロアルキニル基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
[2]
前記式(1)で表される燐光発光性化合物が、式(1−A)で表される燐光発光性化合物である、[1]に記載の組成物。
Figure 2021163964

[式中、M、n、n、環L、及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。
環L1Aは、窒素原子、炭素原子、E11A、E12A及びE13Aで構成されるトリアゾール環又はジアゾール環を表す。環L1Aが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
11A、E12A及びE13Aは、それぞれ独立に、窒素原子又は炭素原子を表す。E11A、E12A及びE13Aが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
11A、R12A及びR13Aは、それぞれ独立に、水素原子又は前記式(1−T)で表される基を表す。R11A、R12A及びR13Aが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R11AとR12Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R12AとR13Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R11Aと環Lが有していてもよい置換基とは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
但し、R11A、R12A、R13A及び環Lが有していてもよい置換基からなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基である。前記式(1−T)で表される基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
11Aが窒素原子の場合、R11Aは存在しても存在しなくてもよい。E12Aが窒素原子の場合、R12Aは存在しても存在しなくてもよい。E13Aが窒素原子の場合、R13Aは存在しても存在しなくてもよい。]
[3]
前記式(1−A)で表される燐光発光性化合物が、式(1−A−2)で表される燐光発光性化合物である、[2]に記載の組成物。
Figure 2021163964

[式中、
、n、n、環L1A、E11A、E12A、R11A、R12A、R13A及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。
21A、R22A、R23A及びR24Aは、それぞれ独立に、水素原子又は前記式(1−T)で表される基を表す。R21A、R22A、R23A及びR24Aが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R21AとR22Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R22AとR23Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R23AとR24Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R11AとR21Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
但し、R11A、R12A、R13A、R21A、R22A、R23A及びR24Aからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基である。]
[4]
前記式(1)で表される燐光発光性化合物が、式(1−B)で表される燐光発光性化合物である、[1]に記載の組成物。
Figure 2021163964

[式中、
、n、n及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。
11B、E12B、E13B及びE14Bは、それぞれ独立に、窒素原子又は炭素原子を表す。E11B、E12B、E13B及びE14Bが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。E11Bが窒素原子の場合、R11Bは存在しない。E12Bが窒素原子の場合、R12Bは存在しない。E13Bが窒素原子の場合、R13Bは存在しない。E14Bが窒素原子の場合、R14Bは存在しない。
環L1Bは、窒素原子、炭素原子、E11B、E12B、E13B及びE14Bとで構成されるピリジン環又はピリミジン環を表す。環L1Bが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
11B、R12B、R13B、R14B、R21B、R22B、R23B及びR24Bは、それぞれ独立に、水素原子又は前記式(1−T)で表される基を表す。R11B、R12B、R13B、R14B、R21B、R22B、R23B及びR24Bが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R11BとR12B、R12BとR13B、R13BとR14B、R11BとR21B、R21BとR22B、R22BとR23B、及び、R23BとR24Bは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。但し、R11B、R12B、R13B、R14B、R21B、R22B、R23B及びR24Bからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基である。]
[5]
前記R1Tが、アルキル基、シクロアルキル基、式(D−A)で表される基、式(D−B)で表される基又は式(D−C)で表される基である、[1]〜[4]のいずれかに記載の組成物。
Figure 2021163964

[式中、
DA1、mDA2及びmDA3は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
DAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArDA1、ArDA2及びArDA3は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArDA1、ArDA2及びArDA3が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
DAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
Figure 2021163964

[式中、
DA1、mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6及びmDA7は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
DAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するGDAは、同一でも異なっていてもよい。
ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
DAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
Figure 2021163964

[式中、
DA1は、0以上の整数を表す。
ArDA1は、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArDA1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
DAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
[6]
前記化合物(F)の最低一重項励起状態のエネルギー準位の値をS(eV)としたとき、式(C)を満たす、[1]〜[5]のいずれかに記載の組成物。
|T|−|S|≧−0.30・・・(C)
[7]
前記縮合複素環骨格が、前記原子(a)として窒素原子及びホウ素原子の両方を環内に有する、[1]〜[6]のいずれかに記載の組成物。
[8]
式(H−1)で表される化合物を更に含有する、[1]〜[7]のいずれかに記載の組成物。
Figure 2021163964

[式中、
ArH1及びArH2は、それぞれ独立に、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
H1及びnH2は、それぞれ独立に、0又は1を表す。nH1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。複数存在するnH2は、同一でも異なっていてもよい。
H3は、0以上の整数を表す。
H1は、アリーレン基、2価の複素環基、又は、−[C(RH11]nH11−で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。LH1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
H11は、1以上10以下の整数を表す。RH11は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRH11は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
H2は、−N(−LH21−RH21)−で表される基を表す。LH2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
H21は、単結合、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RH21は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
[9]
正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料、酸化防止剤及び溶媒からなる群より選択される少なくとも1種の材料を更に含有する、[1]〜[8]のいずれかに記載の組成物。
[10]
[1]〜[9]のいずれかに記載の組成物を含有する発光素子。
本発明によれば、発光効率が優れる発光素子の製造に有用な組成物を提供することができる。また、本発明によれば、当該組成物を含有する発光素子を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
<共通する用語の説明>
本明細書で共通して用いられる用語は、特記しない限り、以下の意味である。
「室温」とは、25℃を意味する。
Meはメチル基、Etはエチル基、Buはブチル基、i−Prはイソプロピル基、t−Buはtert−ブチル基を表す。
水素原子は、重水素原子であっても、軽水素原子であってもよい。
「低分子化合物」とは、分子量分布を有さず、分子量が1×10以下の化合物を意味する。
「高分子化合物」とは、分子量分布を有し、ポリスチレン換算の数平均分子量が1×10以上(例えば1×10〜1×10)である重合体を意味する。
「構成単位」とは、高分子化合物中に1個以上存在する単位を意味する。高分子化合物中に2個以上存在する構成単位は、一般に、「繰り返し単位」とも呼ばれる。
高分子化合物は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよいし、その他の態様であってもよい。
高分子化合物の末端基は、重合活性基がそのまま残っていると、高分子化合物を発光素子の作製に用いた場合、発光特性又は輝度寿命が低下する可能性があるので、好ましくは安定な基である。高分子化合物の末端基としては、好ましくは主鎖と共役結合している基であり、例えば、炭素−炭素結合を介して高分子化合物の主鎖と結合するアリール基又は1価の複素環基が挙げられる。
「アルキル基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。直鎖のアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜50であり、好ましくは1〜20であり、より好ましくは1〜10である。分岐のアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜50であり、好ましくは3〜20であり、より好ましくは4〜10である。
アルキル基は、置換基を有していてもよい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、2−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、2−エチルブチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、3−プロピルヘプチル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、2−エチルオクチル基、2−ヘキシルデシル基及びドデシル基が挙げられる。また、アルキル基は、これらの基における水素原子の一部又は全部が、置換基(例えば、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、フッ素原子等)で置換された基であってもよい。このようなアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、3−フェニルプロピル基、3−(4−メチルフェニル)プロピル基、3−(3,5−ジ−ヘキシルフェニル)プロピル基及び6−エチルオキシヘキシル基)が挙げられる。
「シクロアルキル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜50であり、好ましくは4〜10である。シクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。シクロアルキル基としては、例えば、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、及びシクロヘキシルエチル基が挙げられる。
「アルキレン基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜20であり、好ましくは1〜15であり、より好ましくは1〜10である。アルキレン基は、置換基を有していてもよい。アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基及びオクチレン基が挙げられる。
「シクロアルキレン基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜20である。シクロアルキレン基は、置換基を有していてもよい。シクロアルキレン基としては、例えば、シクロヘキシレン基が挙げられる。
「芳香族炭化水素基」は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基を意味する。芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個を除いた基を「アリール基」ともいう。芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた基を「アリーレン基」ともいう。
芳香族炭化水素基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6〜60であり、好ましくは6〜30であり、より好ましくは6〜18である。
「芳香族炭化水素基」は、例えば、単環式の芳香族炭化水素(例えば、ベンゼンが挙げられる。)、又は、多環式の芳香族炭化水素(例えば、ナフタレン及びインデン等の2環式の芳香族炭化水素;アントラセン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン及びフルオレン等の3環式の芳香族炭化水素;トリフェニレン、ナフタセン、ベンゾフルオレン、ピレン、クリセン及びフルオランテン等の4環式の芳香族炭化水素;ジベンゾフルオレン、ペリレン及びベンゾフルオランテン等の5環式の芳香族炭化水素;スピロビフルオレン等の6環式の芳香族炭化水素;ベンゾスピロビフルオレン及びアセナフトフルオランテン等の7環式の芳香族炭化水素;並びに、ジベンゾスピロビフルオレン等の8環式の芳香族炭化水素が挙げられる。)から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基が挙げられる。芳香族炭化水素基は、これらの基が複数結合した基を含む。芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。
アリーレン基は、好ましくは、式(A−1)〜式(A−23)で表される基である。アリーレン基は、これらの基が複数結合した基であってもよい。
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式中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表す。複数存在するR及びRはそれぞれ、同一であってもよく異なっていてもよく、R同士は互いに結合して、それぞれが結合する原子と共に環を形成していてもよい。
「アルコキシ基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。直鎖のアルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜40であり、好ましくは1〜10である。分岐のアルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜40であり、好ましくは4〜10である。
アルコキシ基は、置換基を有していてもよい。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、tert−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、及びラウリルオキシ基が挙げられる。
「シクロアルコキシ基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜40であり、好ましくは4〜10である。シクロアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。シクロアルコキシ基としては、例えば、シクロヘキシルオキシ基が挙げられる。
「アリールオキシ基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6〜60であり、好ましくは6〜48である。アリールオキシ基は、置換基を有していてもよい。アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、1−アントラセニルオキシ基、9−アントラセニルオキシ基、及び1−ピレニルオキシ基が挙げられる。
「複素環基」とは、複素環式化合物から環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基を意味する。複素環基の中でも、芳香族複素環式化合物から環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基である「芳香族複素環基」が好ましい。複素環式化合物から環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子p個(pは、1以上の整数を表す。)を除いた基を「p価の複素環基」ともいう。芳香族複素環式化合物から環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子p個を除いた基を「p価の芳香族複素環基」ともいう。
「芳香族複素環式化合物」としては、例えば、オキサジアゾール、チアジアゾール、チアゾール、オキサゾール、チオフェン、ピロール、ホスホール、フラン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、ジベンゾホスホール等の複素環自体が芳香族性を示す化合物、及び、フェノキサジン、フェノチアジン、ジベンゾボロール、ジベンゾシロール、ベンゾピラン等の複素環自体は芳香族性を示さなくとも、複素環に芳香環が縮環されている化合物が挙げられる。
複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜60であり、好ましくは2〜40であり、より好ましくは3〜20である。芳香族複素環基のヘテロ原子数は、置換基のヘテロ原子数を含めないで、通常1〜30であり、好ましくは、1〜10であり、より好ましくは、1〜5であり、更に好ましくは1〜3である。
複素環基としては、例えば、単環式の複素環式化合物(例えば、フラン、チオフェン、ピロール、ジアゾール、トリアゾール、ピリジン、ジアザベンゼン及びトリアジンが挙げられる。)、又は、多環式の複素環式化合物(例えば、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ベンゾフラン、インドール、ベンゾジアゾール及びベンゾチアジアゾール等の2環式の複素環式化合物;ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾボロール、ジベンゾシロール、ジベンゾホスホール、ジベンゾセレノフェン、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10−ジヒドロアクリジン、5,10−ジヒドロフェナジン、フェナザボリン、フェノホスファジン、フェノセレナジン、フェナザシリン、アザアントラセン、ジアザアントラセン、アザフェナントレン及びジアザフェナントレン等の3環式の複素環式化合物;ヘキサアザトリフェニレン、ベンゾインドール及びベンゾナフトフラン等の4環式の複素環式化合物;ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール及びインデノカルバゾール等の5環式の複素環式化合物;カルバゾロカルバゾール、ベンゾインドロカルバゾール及びベンゾインデノカルバゾール等の6環式の複素環式化合物;並びに、ジベンゾインドロカルバゾール等の7環式の複素環式化合物が挙げられる。)から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いてなる基が挙げられる。複素環基は、これらの基が複数結合した基を含む。複素環基は置換基を有していてもよい。
2価の複素環基は、好ましくは、式(AA−1)〜式(AA−34)で表される基である。2価の複素環基は、これらの基が複数結合した基を含む。
Figure 2021163964
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式中、R及びRは、前記と同じ意味を表す。
「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を示す。
「アミノ基」は、置換基を有していてもよく、置換アミノ基(即ち、第2級アミノ基又は第3級アミノ基、より好ましくは第3級アミノ基)が好ましい。アミノ基が有する置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基が好ましい。アミノ基が有する置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する窒素原子とともに環を形成していてもよい。
置換アミノ基としては、例えば、ジアルキルアミノ基、ジシクロアルキルアミノ基及びジアリールアミノ基が挙げられる。
アミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビス(4−メチルフェニル)アミノ基、ビス(4−tert−ブチルフェニル)アミノ基、ビス(3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)アミノ基が挙げられる。
「アルケニル基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。直鎖のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2〜30であり、好ましくは3〜20である。分岐のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜30であり、好ましくは4〜20である。
「シクロアルケニル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜30であり、好ましくは4〜20である。
アルケニル基及びシクロアルケニル基は、置換基を有していてもよい。アルケニル基としては、例えば、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、5−ヘキセニル基、7−オクテニル基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。シクロアルケニル基としては、例えば、シクロヘキセニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロオクタトリエニル基、ノルボルニレニル基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。
「アルキニル基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。アルキニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子を含めないで、通常2〜20であり、好ましくは3〜20である。分岐のアルキニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子を含めないで、通常4〜30であり、好ましくは4〜20である。
「シクロアルキニル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子を含めないで、通常4〜30であり、好ましくは4〜20である。
アルキニル基及びシクロアルキニル基は、置換基を有していてもよい。アルキニル基としては、例えば、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、3−ペンチニル基、4−ペンチニル基、1−ヘキシニル基、5−ヘキシニル基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。シクロアルキニル基としては、例えば、シクロオクチニル基が挙げられる。
「架橋基」とは、加熱、紫外線照射、近紫外線照射、可視光照射、赤外線照射、ラジカル反応等に供することにより、新たな結合を生成することが可能な基である。架橋基としては、式(B−1)〜式(B−18)のいずれかで表される基が好ましい。これらの基は、置換基を有していてもよい。
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「置換基」とは、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、置換アミノ基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基又はシクロアルキニル基を表す。置換基は架橋基であってもよい。なお、置換基が複数存在する場合、それらは互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよいが、環を形成しないことが好ましい。
<発光素子用組成物>
本実施形態の組成物は、式(1)で表される燐光発光性化合物と、窒素原子及びホウ素原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子(以下、原子(a)と言う。)を環内に含む縮合複素環骨格を有する化合物(以下、化合物(F)と言う。)とを含有する。本実施形態の組成物において、燐光発光性化合物及び化合物(F)は、それぞれ、1種のみを含有していてもよく、2種以上を含有していてもよい。
本実施形態の組成物は、|T|−|T|が0.15以上であるため、燐光発光性化合物から化合物(F)へのエネルギー移動によって化合物(F)を効率良く発光させることができる。このため、本実施形態の組成物は、発光素子用組成物として好適に用いることができる。
本実施形態の組成物において、化合物(F)の含有量は、燐光発光性化合物と化合物(F)との合計を100質量部とした場合、通常、0.01質量部〜99質量部であり、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、0.05質量部〜50質量部であることが好ましく、0.1質量部〜30質量部であることがより好ましく、0.5質量部〜25質量部であることが更に好ましく、1質量部〜20質量部であることが特に好ましい。
燐光発光性化合物の最低一重項励起状態のエネルギー準位の値(以下、Sともいう。)と、化合物(F)の最低一重項励起状態のエネルギー準位の値(以下、Sともいう。)は、量子化学計算によって求めることができるが、各化合物の室温における発光スペクトルの最も長波長側の極大ピーク波長(以下、「λPL,RT」ともいう。)をエネルギー値に換算することによっても求めることができる。燐光発光性化合物及び化合物(F)が低分子化合物である場合、S及びSは、それぞれ量子化学計算によって求めることが好ましい。燐光発光性化合物及び化合物(F)が高分子化合物である場合、S及びSは、それぞれλPL,RTをエネルギー値に換算することによって求めることが好ましい。
燐光発光性化合物の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値(T)及び化合物(F)の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値(T)は、量子化学計算によって求めることができるが、各化合物の77Kにおける発光スペクトルの最も長波長側の極大ピーク波長(以下、「λPL,77K」ともいう。)をエネルギー値に換算することによっても求めることができる。燐光発光性化合物及び化合物(F)が低分子化合物である場合、T及びTは、それぞれ量子化学計算によって求めることが好ましい。燐光発光性化合物及び化合物(F)が高分子化合物である場合、T及びTは、それぞれλPL,77Kをエネルギー値に換算することによって求めることが好ましい。
燐光発光性化合物及び化合物(F)のλPL,RT及びλPL,77Kは、それぞれ、溶液法又は薄膜法を用いて測定することができる。
溶液法を用いる場合、化合物を、キシレン、トルエン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等の有機溶媒に溶解させ、希薄溶液を調製し(1×10−6質量%〜1×10−3質量%)、該希薄溶液のPLスペクトルを室温又は77Kで測定する。化合物を溶解させる有機溶媒としては、キシレン又は2−メチルテトラヒドロフランが好ましい。
薄膜法を用いる場合、化合物を、後述のインクに含有される溶媒と同様の有機溶媒に溶解させ、薄膜形成用溶液を調製し、該薄膜形成用溶液を用いて後述の膜の作製方法と同様の方法により薄膜を作製し、該薄膜のPLスペクトルを室温又は77Kで測定する。化合物を溶解させる有機溶媒としては、キシレン又は2−メチルテトラヒドロフランが好ましい。
本実施形態の組成物において、|T|−|T|は0.15以上であり、燐光発光性化合物から化合物(F)へのエネルギー移動における損失がより抑制され、結果として本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、|T|−|T|は0.18以上であることが好ましく、0.20以上であることがより好ましく、0.25以上であることが更に好ましい。
本実施形態の組成物において、化合物(F)の発光割合がより大きくなり、本実施形態の組成物を含有する発光素子の色純度がより優れ、特にカラーフィルターを併用する発光素子における発光効率の損失がより抑制され、結果として本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、|T|−|T|は0.80以下であることが好ましく、0.50以下であることがより好ましく、0.35以下であることが更に好ましい。
本実施形態の組成物において、|T|−|T|は0.18以上0.80以下であることが好ましく、0.20以上0.50以下であることがより好ましく、0.25以上0.35以下であることが更に好ましい。
化合物の室温における吸収スペクトルの最も長波長側の極大ピーク波長(以下、「λABS,RT」ともいう。)は、化合物を、キシレン、トルエン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等の有機溶媒に溶解させ、希薄溶液を調製し(1×10−6質量%〜1×10−3質量%)、該希薄溶液の紫外可視吸収スペクトルを室温で測定することで評価することができる。化合物を溶解させる有機溶媒としては、キシレン又は2−メチルテトラヒドロフランが好ましい。
本実施形態の組成物において、燐光発光性化合物から化合物(F)へのエネルギー移動がより効率化し、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、燐光発光性化合物のλPL,RTと化合物(F)のλABS,RTとの差は−20nm以上40nm以下であることが好ましく、−15nm以上30nm以下であることがより好ましく、−15nm以上20nm以下であることが更に好ましく、−5nm以上15nm以下であることが特に好ましい。
<燐光発光性化合物>
「燐光発光性化合物」は、通常、室温で燐光発光性を示す化合物を意味するが、好ましくは、室温で三重項励起状態からの発光を示す化合物である。この三重項励起状態からの発光を示す化合物は、中心金属原子及び配位子を有する。
中心金属原子としては、原子番号40以上の原子で、化合物にスピン−軌道相互作用があり、一重項状態と三重項状態間の項間交差を起こし得る金属原子が例示される。該金属原子としては、ルテニウム原子、ロジウム原子、パラジウム原子、イリジウム原子及び白金原子が例示される。
配位子としては、中心金属原子との間に、配位結合及び共有結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を形成する、中性若しくはアニオン性の単座配位子、又は、中性若しくはアニオン性の多座配位子が例示される。中心金属原子と配位子との間の結合としては、金属−窒素結合、金属−炭素結合、金属−酸素結合、金属−リン結合、金属−硫黄結合及び金属−ハロゲン結合が例示される。多座配位子とは、通常、2座以上6座以下の配位子を意味する。
燐光発光性化合物は、Aldrich、Luminescence Technology Corp.、American Dye Source等から入手可能である。
また、上記以外の入手方法として、「Journal of the American Chemical Society,Vol.107,1431−1432(1985)」、「Journal of the American Chemical Society,Vol.106,6647−6653(1984)」、国際公開第2004/026886号、国際公開第2006/121811号、国際公開第2011/024761号、国際公開第2007/097153号等の文献に記載の公知の方法により製造することも可能である。
[式(1)で表される燐光発光性化合物]
式(1)で表される燐光発光性化合物は、中心金属であるMと、添え字nでその数を規定されている配位子と、添え字nでその数を規定されている配位子とから構成される燐光発光性化合物である。
は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、イリジウム原子又は白金原子であることが好ましく、イリジウム原子であることがより好ましい。
がロジウム原子又はイリジウム原子の場合、nは2又は3であることが好ましく、3であることがより好ましい。
がパラジウム原子又は白金原子の場合、nは2であることが好ましい。
環Lは、5員又は6員の芳香族複素環であることが好ましく、5員の芳香族複素環であることがより好ましい。
環Lとしては、例えば、ピリジン環、ジアザベンゼン環、キノリン環、イソキノリン環、ジアゾール環及びトリアゾール環が挙げられ、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ジアゾール環、トリアゾール環が好ましく、ピリジン環、ジアゾール環及びトリアゾール環がより好ましく、ジアゾール環及びトリアゾール環が更に好ましく、トリアゾール環が特に好ましい。
環Lは、5員又は6員の芳香族炭化水素環であることが好ましく、6員の芳香族炭化水素環であることがより好ましい。
環Lとしては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環及びインデン環が挙げられ、ベンゼン環、ナフタレン環又はフルオレン環であることが好ましく、ベンゼン環であることがより好ましい。
環L及び環Lからなる群より選択される少なくとも1つの環は、式(1−T)で表される基を有する。「環L及び環Lからなる群より選択される少なくとも1つの環は、式(1−T)で表される基を有する」とは、複数存在する環のうち、少なくとも1つの環を構成する炭素原子又は窒素原子に直接結合する水素原子の一部又は全部が、式(1−T)で表される基で置換されていることを意味する。式(1)で表される燐光発光性化合物において、環L及び環Lが複数存在する場合(即ち、nが2又は3である場合)、複数存在する環L及び環Lのうち、それらの少なくとも1つの環が式(1−T)で表される基を有していればよいが、複数存在する環Lの全て、複数存在する環Lの全て、又は、複数存在する環L及び環Lの全てが、式(1−T)で表される基を有することが好ましく、複数存在する環Lの全て、又は、複数存在する環Lの全てが、式(1−T)で表される基を有することがより好ましく、複数存在する環Lの全てが、式(1−T)で表される基を有することが更に好ましい。
式(1−T)で表される基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環L及び環Lが有していてもよい置換基は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、式(1−T)で表される基であることが好ましい。
環L及び環Lからなる群より選択される少なくとも1つの環は、式(1−T)で表される基を有するが、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、環L及び環Lからなる群より選択される少なくとも1つの環を構成する炭素原子が、式(1−T)で表される基と直接結合していることが好ましい。
環L及び環Lは、式(1−T)で表される基とは異なる他の置換基を有していてもよい。他の置換基としては、アルケニル基又はシクロアルケニル基が好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
環Lが他の置換基を複数有する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
環Lが他の置換基を複数有する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
環Lにおける他の置換基と、環Lにおける他の置換基とは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
[式(1−T)で表される基]
1Tは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基が好ましく、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基がより好ましく、アルキル基又はアリール基が更に好ましく、アルキル基が特に好ましい。これらの基は置換基を有していてもよい。
1Tにおけるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ジヒドロフェナントレニル基、フルオレニル基又はピレニル基が好ましく、フェニル基、ナフチル基又はフルオレニル基がより好ましく、フェニル基が更に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
1Tにおける1価の複素環基としては、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルバゾリル基、アザカルバゾリル基、ジアザカルバゾリル基、フェノキサジニル基又はフェノチアジニル基が好ましく、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基、アザカルバゾリル基又はジアザカルバゾリル基がより好ましく、ピリジル基、ピリミジニル基又はトリアジニル基が更に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
1Tにおける置換アミノ基において、アミノ基が有する置換基としては、アリール基又は1価の複素環基が好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。アミノ基が有する置換基におけるアリール基の例及び好ましい範囲は、R1Tにおけるアリール基の例及び好ましい範囲と同じである。アミノ基が有する置換基における1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、R1Tにおける1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
1Tが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、R1Tの例及び好ましい範囲と同じである。
1Tは、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、又は、式(D−A)、式(D−B)若しくは式(D−C)で表される基であり、より好ましくは、アルキル基、又は、式(D−A)、式(D−B)若しくは式(D−C)で表される基であり、更に好ましくは、アルキル基、又は、式(D−A)若しくは式(D−C)で表される基であり、更に好ましくはアルキル基、又は、式(D−C)で表される基である。
DA1、mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6及びmDA7は、通常10以下の整数であり、好ましくは5以下の整数であり、より好ましくは2以下の整数であり、更に好ましくは0又は1である。mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6及びmDA7が、同一の整数であることが好ましく、mDA1、mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6及びmDA7が、同一の整数であることがより好ましい。
1Tにおける式(D−A)及び式(D−B)で表される基において、GDAは、好ましくは式(GDA−11)〜式(GDA−15)で表される基であり、より好ましくは式(GDA−11)〜式(GDA−14)で表される基であり、更に好ましくは式(GDA−11)で表される基である。
Figure 2021163964

[式中、
*は、式(D−A)におけるArDA1、式(D−B)におけるArDA1、式(D−B)におけるArDA2、又は、式(D−B)におけるArDA3との結合を表す。
**は、式(D−A)におけるArDA2、式(D−B)におけるArDA2、式(D−B)におけるArDA4、又は、式(D−B)におけるArDA6との結合を表す。
***は、式(D−A)におけるArDA3、式(D−B)におけるArDA3、式(D−B)におけるArDA5、又は、式(D−B)におけるArDA7との結合を表す。
DAは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は更に置換基を有していてもよい。RDAが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
DAは、好ましくは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はシクロアルコキシ基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7は、好ましくは、フェニレン基、フルオレンジイル基又はカルバゾールジイル基であり、より好ましくは式(A−1)〜式(A−3)、式(A−8)、式(A−9)、式(AA−10)、式(AA−11)、式(AA−33)又は式(AA−34)で表される基であり、更に好ましくは式(ArDA−1)〜式(ArDA−5)で表される基であり、特に好ましくは式(ArDA−1)〜式(ArDA−3)で表される基であり、とりわけ好ましくは式(ArDA−1)で表される基である。
Figure 2021163964

[式中、
DAは前記と同じ意味を表す。
DBは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RDBが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
DBは、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、より好ましくはアリール基又は1価の複素環基であり、更に好ましくはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
DAは、好ましくは式(TDA−1)〜式(TDA−3)で表される基であり、より好ましくは式(TDA−1)で表される基である。
Figure 2021163964

[式中、RDA及びRDBは、前記と同じ意味を表す。]
1Tにおいて、式(D−A)で表される基は、好ましくは、式(D−A1)〜式(D−A4)で表される基であり、より好ましくは式(D−A1)、式(D−A3)又は式(D−A4)で表される基であり、更に好ましくは、式(D−A1)又は式(D−A3)で表される基である。
Figure 2021163964

[式中、
p1、Rp2、Rp3及びRp4は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又はハロゲン原子を表す。Rp1、Rp2及びRp4が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
np1は、0〜5の整数を表し、np2は0〜3の整数を表し、np3は0又は1を表し、np4は0〜4の整数を表す。複数存在するnp1は、同一でも異なっていてもよい。]
1Tにおいて、式(D−B)で表される基は、好ましくは、式(D−B1)〜式(D−B3)で表される基であり、より好ましくは式(D−B1)又は式(D−B3)で表される基である。
Figure 2021163964

[式中、
p1、Rp2及びRp3は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又はハロゲン原子を表す。Rp1及びRp2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
np1は0〜5の整数を表し、np2は0〜3の整数を表し、np3は0又は1を表す。np1及びnp2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。]
1Tにおいて、式(D−C)で表される基は、好ましくは式(D−C1)〜式(D−C13)で表される基であり、より好ましくは式(D−C1)〜式(D−C3)又は式(D−C8)〜式(D−C10)で表される基であり、更に好ましくは式(D−C1)、式(D−C2)又は式(D−C9)で表される基であり、特に好ましくは式(D−C9)で表される基である。
Figure 2021163964

Figure 2021163964

[式中、
p4、Rp5及びRp6は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又はハロゲン原子を表す。Rp4、Rp5及びRp6が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
np4は、0〜4の整数を表し、np5は0〜5の整数を表し、np6は0〜5の整数を表す。]
np1は、好ましくは0又は1であり、より好ましくは1である。np2は、好ましくは0又は1であり、より好ましくは0である。np3は好ましくは0である。np4は、好ましくは0〜2の整数である。np5は、好ましくは1〜3の整数である。np6は、好ましくは0〜2の整数である。
p1、Rp2、Rp3、Rp4、Rp5及びRp6は、好ましくはアルキル基又はシクロアルキル基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、メトキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、tert−オクチル基又はシクロへキシルオキシ基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基又はtert−オクチル基である。
式(D−A)で表される基は、好ましくは式(D−A1)〜式(D−A4)で表される基であり、より好ましくは式(D−A1)又は式(D−A4)で表される基であり、更に好ましくは式(D−A1)で表される基である。
式(D−B)で表される基は、好ましくは式(D−B1)〜式(D−B3)で表される基であり、より好ましくは式(D−B1)で表される基である。
式(D−C)で表される基は、好ましくは式(D−C1)〜式(D−C13)で表される基であり、より好ましくは式(D−C1)〜式(D−C3)で表される基であり、更に好ましくは式(D−C1)又は式(D−C2)で表される基であり、特に好ましくは式(D−C1)で表される基である。
式(D−A)で表される基としては、例えば、式(D−A−1)〜式(D−A−12)で表される基が挙げられる。
Figure 2021163964

Figure 2021163964

[式中、Rは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、tert−オクチル基、シクロヘキシル基、メトキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基又はシクロへキシルオキシ基を表す。Rが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
式(D−B)で表される基としては、例えば、式(D−B−1)〜式(D−B−4)で表される基が挙げられる。
Figure 2021163964

[式中、Rは前記と同じ意味を表す。]
式(D−C)で表される基としては、例えば、式(D−C−1)〜式(D−C−26)で表される基が挙げられる。
Figure 2021163964

Figure 2021163964

Figure 2021163964

[式中、Rは前記と同じ意味を表す。]
はメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基又はtert−オクチル基であることが好ましい。
[アニオン性の2座配位子]
−G−Aで表されるアニオン性の2座配位子としては、例えば、下記式で表される配位子が挙げられる。
Figure 2021163964

Figure 2021163964

[式中、*は、Mと結合する部位を示す。]
−G−Aで表されるアニオン性の2座配位子は、下記式で表される配位子であってもよい。
Figure 2021163964

[式中、
*は、Mと結合する部位を表す。
L1は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRL1は、同一でも異なっていてもよい。
L2は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又はハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
L1は、好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はフッ素原子であり、より好ましくは水素原子又はアルキル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
L2は、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、より好ましくはアリール基又は1価の複素環基であり、更に好ましくはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
[式(1−A)で表される燐光発光性化合物]
環Lが5員の芳香族複素環であるとき、式(1)で表される燐光発光性化合物は、式(1−A)で表される燐光発光性化合物であることが好ましい。
環L1Aがジアゾール環である場合、E11Aが窒素原子であるイミダゾール環、E12Aが窒素原子であるイミダゾール環又はE13Aが窒素原子であるピラゾール環が好ましく、E11Aが窒素原子であるイミダゾール環がより好ましい。
環L1Aがトリアゾール環である場合、E11A及びE12Aが窒素原子であるトリアゾール環又はE11A及びE13Aが窒素原子であるトリアゾール環が好ましく、E11A及びE13Aが窒素原子であるトリアゾール環がより好ましい。
11Aが窒素原子であり、かつ、R11Aが存在する場合、R11Aはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であることが好ましく、アリール基又は1価の複素環基であることがより好ましく、アリール基であることが更に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
11Aが炭素原子である場合、R11Aは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であることが好ましく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であることがより好ましく、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基であることが更に好ましく、水素原子であることが特に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
12Aが窒素原子であり、かつ、R12Aが存在する場合、R12Aはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であることが好ましく、アリール基又は1価の複素環基であることがより好ましく、アリール基であることが更に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
12Aが炭素原子である場合、R12Aは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であることが好ましく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であることがより好ましく、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基であることが更に好ましく、アルキル基であることが特に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
13Aが窒素原子であり、かつ、R13Aが存在する場合、R13Aはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であることが好ましく、アリール基又は1価の複素環基であることがより好ましく、アリール基であることが更に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
13Aが炭素原子である場合、R13Aは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であることが好ましく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であることがより好ましく、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基であることが更に好ましく、アルキル基であることが特に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
11A、R12A及びR13Aにおけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、R1Tにおけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じであり、これらの基は置換基を有していてもよい。
11A、R12A及びR13Aが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、R1Tが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じであり、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
11A、R12A及びR13Aにおけるアリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは式(D−A)、式(D−B)又は式(D−C)で表される基であり、より好ましくは式(D−A)又は式(D−C)で表される基であり、更に好ましくは式(D−C)で表される基である。
本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、R11A、R12A及びR13Aからなる群より選択される少なくとも1つは、式(1−T)で表される基であることが好ましく、R11A及びR12Aが式(1−T)で表される基であること、並びに、R11A及びR13Aが式(1−T)で表される基であることがより好ましく、R11A及びR12Aが式(1−T)で表される基であることが更に好ましい。
11A、R12A及びR13Aからなる群より選択される少なくとも1つが、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよい1価の複素環基である場合、R11Aが置換基を有していてもよいアリール基若しくは置換基を有していてもよい1価の複素環基であること又はR13Aが置換基を有していてもよいアリール基若しくは置換基を有していてもよい1価の複素環基であることが好ましく、R11Aが置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよい1価の複素環基であることがより好ましく、R11Aが置換基を有していてもよいアリール基であることが更に好ましい。
11AとR12Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよいが、燐光発光性化合物の発光スペクトルの最大ピーク波長が長波長になるため、環を形成しないことが好ましい。
12AとR13Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよいが、燐光発光性化合物の発光スペクトルの最大ピーク波長が長波長になるため、環を形成しないことが好ましい。
11Aと環Lが有していてもよい置換基とは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよいが、燐光発光性化合物の発光スペクトルの最大ピーク波長が長波長になるため、環を形成しないことが好ましい。
式(1−A)で表される燐光発光性化合物は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、式(1−A−1)又は式(1−A−2)で表される燐光発光性化合物であることが好ましく、式(1−A−2)で表される燐光発光性化合物であることがより好ましい。
Figure 2021163964

[式中、M、n、n、環L1A、E11A、E12A、R11A、R12A、R13A、R21A、R22A、R23A、R24A及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。
但し、R11A、R12A、R13A、R21A、R22A、R23A及びR24Aからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基である。]
21A、R22A、R23A及びR24Aの例及び好ましい範囲は、R1Tにおける例及び好ましい範囲と同じであり、これらの基は置換基を有していてもよい。
21A、R22A、R23A及びR24Aにおけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、R1Tにおけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
21A、R22A、R23A及びR24Aが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、R1Tが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、R21A、R22A、R23A及びR24Aからなる群より選択される少なくとも1つは、式(1−T)で表される基であることが好ましい。
21A、R22A、R23A及びR24Aからなる群より選択される少なくとも1つが、式(1−T)で表される基である場合、R22A又はR23Aが、式(1−T)で表される基であることが好ましく、R22Aが、式(1−T)で表される基であることがより好ましい。
式(1−A−1)で表される燐光発光性化合物は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率が更に優れるので、式(1−A−11)で表される燐光発光性化合物、式(1−A−12)で表される燐光発光性化合物、式(1−A−13)で表される燐光発光性化合物又は式(1−A−14)で表される燐光発光性化合物であることが好ましく、式(1−A−11)で表される燐光発光性化合物又は式(1−A−13)で表される燐光発光性化合物であることがより好ましく、式(1−A−11)で表される燐光発光性化合物であることが更に好ましい。
Figure 2021163964

[式中、M、n、n、R11A、R12A、R13A、R21A、R22A、R23A、R24A及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。
但し、式(1−A−11)中、R11A、R13A、R21A、R22A、R23A及びR24Aからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基であり、式(1−A−12)中、R12A、R13A、R21A、R22A、R23A及びR24Aからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基であり、式(1−A−13)及び式(1−A−14)中、R11A、R12A、R13A、R21A、R22A、R23A及びR24Aからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基である。]
式(1−A−1)で表される燐光発光性化合物としては、例えば、下記式で表される燐光発光性化合物及び後述の化合物P3等が挙げられる。
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
式中、Eは、−CH=で表される基又は−N=で表される基を表す。
式(1−A−2)で表される燐光発光性化合物は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率が更に優れるので、式(1−A−21)で表される燐光発光性化合物、式(1−A−22)で表される燐光発光性化合物又は式(1−A−23)で表される燐光発光性化合物であることが好ましく、式(1−A−21)で表される燐光発光性化合物又は式(1−A−22)で表される燐光発光性化合物であることがより好ましく、式(1−A−21)で表される燐光発光性化合物であることが更に好ましい。
Figure 2021163964

[式中、M、n、n、R11A、R12A、R13A、R21A、R22A、R23A、R24A及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。
但し、式(1−A−21)及び式(1−A−23)中、R11A、R12A、R21A、R22A、R23A及びR24Aからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基であり、式(1−A−22)中、R12A、R13A、R21A、R22A、R23A及びR24Aからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基である。]
式(1−A−21)及び式(1−A−23)中、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、R11A及びR12Aからなる群より選択される少なくとも1つは、式(Ar−1A)で表される基であることが好ましく、R11Aは式(Ar−1A)で表される基であることがより好ましい。
式(1−A−22)中、R12A及びR13Aからなる群より選択される少なくとも1つは、式(Ar−1A)で表される基であることが好ましく、R12Aは式(Ar−1A)で表される基であることがより好ましい。
Figure 2021163964

[式中、
環Aは、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表し、これらの環は置換基を有していてもよい。前記置換基が複数存在する場合、それらは互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
は、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、置換アミノ基又はハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
環Aにおける芳香族炭化水素環の例及び好ましい範囲は、環Lにおける芳香族炭化水素環の例及び好ましい範囲と同じである。環Aにおける芳香族複素環の例及び好ましい範囲は、環Lにおける芳香族複素環の例及び好ましい範囲と同じである。
環Aは、5員若しくは6員の芳香族炭化水素環、又は、5員若しくは6員の芳香族複素環であることが好ましく、6員の芳香族炭化水素環又は6員の芳香族複素環であることがより好ましく、6員の芳香族炭化水素環であることが更に好ましく、これらの環は置換基を有していてもよい。
環Aは、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは、ベンゼン環、フルオレン環、スピロビフルオレン環、ジヒドロフェナントレン環、ピリジン環、ジアザベンゼン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環であり、より好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環又はジアザベンゼン環であり、更に好ましくはベンゼン環であり、これらの環は置換基を有していてもよい。
環Aが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、環Lが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
燐光発光性化合物の合成が容易になるので、環Aが有していてもよい置換基が複数存在する場合、それらは互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成しないことが好ましい。
は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、より好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、更に好ましくは、アルキル基であり、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、R11A〜R13Aにおけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、R11A〜R13Aが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
式(Ar−1A)で表される基は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは、式(Ar−2A)で表される基である。
Figure 2021163964

[式中、Rは、前記と同じ意味を表す。
環Aは、ベンゼン環、ピリジン環又はジアザベンゼン環を表す。
1A、E2A及びE3Aは、それぞれ独立に、窒素原子又は炭素原子を表す。E1Aが窒素原子の場合、R1Aは存在しない。E2Aが窒素原子の場合、R2Aは存在しない。E3Aが窒素原子の場合、R3Aは存在しない。
1A、R2A及びR3Aは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、置換アミノ基又はハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
1AとR2A、及び、R2AとR3Aは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。]
1A〜E3Aは、好ましくは、炭素原子である。
環Aがピリジン環である場合、E1Aが窒素原子であるピリジン環が好ましい。
環Aがジアザベンゼン環である場合、E1A及びE3Aが窒素原子であるピリミジン環が好ましい。
環Aは、ベンゼン環が好ましい。
1A〜R3Aは、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基又はアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
1A及びR3Aは、更に好ましくは、水素原子である。
2Aは、更に好ましくはアルキル基又はアリール基であり、特に好ましくはアルキル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
1A〜R3Aにおけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、R11A〜R13Aにおけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
1A〜R3Aが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、R11A〜R13Aが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
前記式(Ar−2A)で表される基は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは、式(Ar−3A)で表される基である。
Figure 2021163964

[式中、R、R1A、R2A及びR3Aは、前記と同じ意味を表す。]
1AとR2A、及び、R2AとR3Aは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよいが、燐光発光性化合物の合成が容易になるので、環を形成しないことが好ましい。
式(1−A−2)で表される燐光発光性化合物としては、例えば、下記式で表される燐光発光性化合物及び後述の化合物P4及びP5等が挙げられる。
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
式中、Zは、−CH=で表される基又は−N=で表される基を表す。Zが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Zは、好ましくは−N=で表される基である。Zは、−O−で表される基又は−S−で表される基を表す。
[式(1−B)で表される燐光発光性化合物]
環Lが6員の芳香族複素環であるとき、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、式(1)で表される燐光発光性化合物は、式(1−B)で表される燐光発光性化合物であることが好ましい。
環L1Bがピリミジン環である場合、E11Bが窒素原子であるピリミジン環が好ましい。
環L1Bは、ピリジン環が好ましい。
環L1Bが式(1−T)で表される基を有する場合、R11B、R12B又はR13Bが式(1−T)で表される基であることが好ましく、R12B又はR13Bが式(1−T)で表される基であることがより好ましく、R13Bが式(1−T)で表される基であることが更に好ましい。
21B〜R24Bが結合するベンゼン環が式(1−T)で表される基を有する場合、R22B、R23B又はR24Bが式(1−T)で表される基であることが好ましく、R22B又はR23Bが式(1−T)で表される基であることがより好ましい。
本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率が更に優れるので、式(1−B)で表される燐光発光性化合物は、式(1−B−1)で表される燐光発光性化合物、式(1−B−2)で表される燐光発光性化合物、式(1−B−3)で表される燐光発光性化合物、式(1−B−4)で表される燐光発光性化合物又は式(1−B−5)で表される燐光発光性化合物であることが好ましく、式(1−B−1)で表される燐光発光性化合物、式(1−B−2)で表される燐光発光性化合物又は式(1−B−3)で表される燐光発光性化合物であることがより好ましい。
Figure 2021163964

Figure 2021163964

Figure 2021163964

[式中、
、n、n、R11B、R12B、R13B、R14B、R21B、R22B、R23B、R24B及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。
11及びn12は、それぞれ独立に、1以上の整数を表し、n11+n12は2又は3である。Mがルテニウム原子、ロジウム原子又はイリジウム原子の場合、n11+n12は3であり、Mがパラジウム原子又は白金原子の場合、n11+n12は2である。
15B、R16B、R17B及びR18Bは、それぞれ独立に、水素原子又は前記式(1−T)で表される基を表す。R15B、R16B、R17B及びR18Bが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R15BとR16B、R16BとR17B、及び、R17BとR18Bは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
但し、式(1−B−1)及び式(1−B−3)中、R11B、R12B、R13B、R14B、R21B、R22B、R23B及びR24Bからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基であり、式(1−B−2)中、R13B、R14B、R21B、R22B、R23B及びR24Bからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基であり、式(1−B−4)中、R11B、R14B、R21B、R22B、R23B及びR24Bからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基であり、式(1−B−5)中、R11B、R12B、R21B、R22B、R23B及びR24Bからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基である。]
15B、R16B、R17B及びR18Bは、水素原子であることが好ましい。
式(1−B)で表される燐光発光性化合物としては、例えば、下記式で表される燐光発光性化合物が挙げられる。
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
<化合物(F)>
化合物(F)は、窒素原子及びホウ素原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子(a)を環内に含む縮合複素環骨格(f)を有する化合物であり、かつ、前記式(B)を満たす化合物である。化合物(F)は、低分子化合物と高分子化合物とに分類され、本実施形態の組成物はいずれの化合物を含有していてもよいが、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、低分子化合物であることが好ましい。
化合物(F)は金属原子を含まない化合物であることが好ましい。
化合物(F)において、縮合複素環骨格(f)が窒素原子を含む場合、縮合複素環骨格(f)に含まれる窒素原子のうち、少なくとも1つは二重結合を形成していない窒素原子であることが好ましく、縮合複素環骨格(f)に含まれる窒素原子の全てが二重結合を形成していない窒素原子であることがより好ましい。
縮合複素環骨格(f)の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜60であり、好ましくは5〜40であり、より好ましくは10〜25である。
縮合複素環骨格(f)のホウ素原子数は、置換基のホウ素原子数を含めないで、通常1〜10であり、好ましくは1〜5であり、より好ましくは1〜3であり、更に好ましくは1である。
縮合複素環骨格(f)の窒素原子数は、置換基の窒素原子数を含めないで、通常1〜20であり、好ましくは1〜15であり、より好ましくは1〜10であり、更に好ましくは2〜5であり、特に好ましくは2又は3である。
縮合複素環骨格(f)のヘテロ原子数は、置換基のヘテロ原子数を含めないで、通常2〜30であり、好ましくは2〜15であり、より好ましくは2〜10であり、更に好ましくは2〜5であり、特に好ましくは2又は3である。
縮合複素環骨格(f)は、本実施形態の発光素子の発光効率がより優れるので、ホウ素原子及び窒素原子を環内に含むことがより好ましく、ホウ素原子と二重結合を形成していない窒素原子とを環内に含むことが更に好ましい。
縮合複素環骨格(f)は、本実施形態の発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは3〜12環式縮合複素環骨格であり、より好ましくは3〜6環式縮合複素環骨格であり、更に好ましくは5環式縮合複素環骨格である。
化合物(F)は、縮合複素環骨格(f)を含む複素環基(f’)を有する化合物ということもできる。
複素環基(f’)は、原子(a)を環内に含む、多環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であってよく、該基は置換基を有していてもよい。複素環基(f’)において、多環式の複素環式化合物は、好ましくは、ホウ素原子及び窒素原子を環内に含む、多環式の複素環式化合物であり、より好ましくは、ホウ素原子と二重結合を形成していない窒素原子とを環内に含む、多環式の複素環式化合物である。複素環基(f’)において、多環式の複素環式化合物は、好ましくは3〜12環式の複素環式化合物であり、より好ましくは3〜6環式の複素環式化合物であり、更に好ましくは5環式の複素環式化合物である。
複素環基(f’)が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基が好ましく、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基がより好ましく、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基が更に好ましく、アルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基が特に好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
複素環基(f’)が有していてもよい置換基における、アリール基としては、好ましくは、単環式又は2環式〜6環式の芳香族炭化水素から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、より好ましくは、単環式、2環式又は3環式の芳香族炭化水素から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、更に好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン又はフルオレンから環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、特に好ましくは、フェニル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
複素環基(f’)が有していてもよい置換基における、1価の複素環基としては、本実施形態の発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは、単環式又は2環式〜6環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、より好ましくは、単環式、2環式又は3環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、更に好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノキサジン又はフェノチアジンから環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、特に好ましくは、ピリジン、カルバゾール、フェノキサジン又はフェノチアジンから環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、とりわけ好ましくは、カルバゾールから環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
複素環基(f’)が有していてもよい置換基における置換アミノ基において、アミノ基が有する置換基としては、アリール基又は1価の複素環基が好ましく、アリール基がより好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。アミノ基が有する置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、複素環基(f’)が有していてもよい置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
複素環基(f’)が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基が好ましく、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基がより好ましく、アルキル基又はシクロアルキル基が更に好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
複素環基(f’)が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、複素環基(f’)が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
「二重結合を形成していない窒素原子」とは、他の3つの原子とそれぞれ単結合で結合する窒素原子を意味する。
「環内に二重結合を形成していない窒素原子を含む」とは、環内に−N(−R)−(式中、Rは水素原子又は置換基を表す。)又は式(DN)で表される基を含むことを意味する。
Figure 2021163964
化合物(F)は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、熱活性化遅延蛍光(TADF)性化合物であることが好ましい。以下、化合物の最低一重項励起状態のエネルギー準位の値と、最低三重項励起状態のエネルギー準位の値との差をΔESTともいう。化合物(F)のΔESTは、|S|−|T|と同じである。
化合物(F)のΔESTは、2.0eV以下であってもよく、1.5eV以下であってもよく、1.0eV以下であってもよく、0.80eV以下であってもよく、0.60eV以下であってもよいが、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは0.50eV以下であり、より好ましくは0.48eV以下である。また、化合物(F)のΔESTは、0.001eV以上であってもよく、0.01eV以上であってもよく、0.10eV以上であってもよく、0.20eV以上であってもよく、0.30eV以上であってもよく、0.40eV以上であってもよい。
化合物の室温における発光スペクトルの半値幅は、前記λPL,RTの測定において、λPL,RTにおける発光強度が1となる様に発光スペクトルを規格化したときに、発光強度が0.5となる最も長波長側の波長と、発光強度が0.5となる最も短波長側の波長をそれぞれ求め、両者の差を算出することで求めることができる。
発光素子をディスプレイ用途に用いる場合、特にカラーフィルターを併用する場合において、発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子の発光スペクトルの半値幅はそれぞれ小さいことが好ましい。式(1)で表される燐光発光性化合物は、室温で三重項励起状態からの発光を示す化合物であるため、式(1)で表される燐光発光性化合物を含有する発光素子は発光効率に優れるものが多いが、式(1)で表される燐光発光性化合物を含有する発光素子の発光スペクトルの半値幅は大きいことが多く、特に50nm以上であることが多い。一方、化合物(F)は、化合物(F)がTADF性化合物である場合などを除いて、室温で三重項励起状態を発光として利用できない化合物であるため、化合物(F)を含有する発光素子の発光効率は優れないものが多いが、化合物(F)は式(1)で表される燐光発光性化合物よりも材料設計の自由度が大きく、分子内での構造変化を抑制した材料設計が可能となるため、化合物(F)を含有する発光素子の発光スペクトルの半値幅を、式(1)で表される燐光発光性化合物を含有する発光素子の発光スペクトルの半値幅よりも小さくすることができる。
本実施形態の組成物は、式(1)で表される燐光発光性化合物と化合物(F)とを含有するが、式(1)で表される燐光発光性化合物から化合物(F)への効率的なエネルギー移動を実現させ、化合物(F)の発光スペクトルに基づく発光を、式(1)で表される燐光発光性化合物の優れた発光効率と同等の発光効率で達成できる。このため、本実施形態の組成物は、式(1)で表される燐光発光性化合物と発光スペクトルの半値幅が50nm以下である化合物(F)とを含有することが好ましく、式(1)で表される燐光発光性化合物と発光スペクトルの半値幅が30nm以下である化合物(F)とを含有することがより好ましく、式(1)で表される燐光発光性化合物と発光スペクトルの半値幅が25nm以下である化合物(F)とを含有することが更に好ましく、式(1)で表される燐光発光性化合物と発光スペクトルの半値幅が20nm以下である化合物(F)とを含有することが特に好ましい。
化合物(F)の発光スペクトルの半値幅は、本実施形態の組成物がディスプレイ用途に好適となり、化合物(F)のストークスシフトの減少を介して、式(1)で表される燐光発光性化合物から化合物(F)へのエネルギー移動が効率化し、結果として、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、5nm以上100nm以下であることが好ましく、5nm以上50nm以下であることがより好ましく、10nm以上30nm以下であることが更に好ましく、15nm以上25nm以下であることが特に好ましく、15nm以上20nm以下であることがとりわけ好ましい。
以下、化合物(F)の分子量1000当たりの縮合複素環骨格(f)中の原子(a)の数をNとし、化合物(F)の分子量1000当たりの縮合複素環骨格(f)中の窒素原子の数をNとし、化合物(F)の分子量1000当たりの縮合複素環骨格(f)中のホウ素原子の数をNとする。Nは、N+Nと同義である。
は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、0以上3.0以下であることが好ましく、0以上1.5以下であることがより好ましく、0.1以上1.5以下であることが更に好ましく、0.5以上1.2以下であることが特に好ましい。
は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、0.01以上4.5以下であることが好ましく、0.1以上4.0以下であることがより好ましく、0.5以上3.0以下であることが更に好ましく、1.0以上3.0以下であることが特に好ましい。
本実施形態の組成物において、N+Nは0.01以上4.5以下であるが、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、N+Nは0.1以上4.5以下であることが好ましく、0.2以上4.5以下であることがより好ましく、0.5以上4.5以下であることが更に好ましく、1.0以上4.5以下であることが特に好ましく、2.0以上4.0以下であることがとりわけ好ましい。
化合物(F)において、窒素原子数及びホウ素原子数の合計指標であるN(即ち、N+N)が規定される理由としては、例えば、化合物(F)の特徴的な骨格である縮合複素環骨格(f)中の窒素原子及びホウ素原子の数が、本実施形態の組成物の電荷輸送性に顕著に影響を与えることや、化合物(F)の発光スペクトルの半値幅に影響を与えることが挙げられる。
本実施形態の組成物は、式(1)で表される燐光発光性化合物と化合物(F)とを含有し、式(1)で表される燐光発光性化合物が置換基として式(1−T)で表される基を少なくとも一つ有し、且つ、化合物(F)が式(B)を満たす。前記の通り、式(1)で表される燐光発光性化合物から化合物(F)への効率的なエネルギー移動を実現することが、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率を優れたものとするために重要となるが、当該エネルギー移動には、式(1)で表される燐光発光性化合物の最低三重項励起状態から化合物(F)の最低三重項励起状態へ遷移するエネルギー移動(以下、エネルギー移動Dという。)と、式(1)で表される燐光発光性化合物の最低三重項励起状態から化合物(F)の最低一重項励起状態へ遷移するエネルギー移動(以下、エネルギー移動Fという。)の2種類が存在する。化合物(F)は、化合物(F)がTADF性化合物である場合などを除いて、室温で三重項励起状態を発光として利用できない化合物であるため、エネルギー移動Dは効率的ではなく、エネルギー移動Fが効率的となる。エネルギー移動Dの速度とエネルギー移動Fの速度は、それぞれ、式(1)で表される燐光発光性化合物と化合物(F)との間の距離に依存し、前記距離が大きいほどいずれの速度も減少する傾向があるが、エネルギー移動Fの速度よりもエネルギー移動Dの速度の方が前記距離に対する依存性が大きいため、前記距離を適切な範囲に設定することが、エネルギー移動Fの速度の減少を最小限に抑え、且つ、エネルギー移動Dに対してエネルギー移動Fを優位とするために必要である。ここで、式(B)は、化合物(F)が発光部位の他にどの程度の置換基を有するかを表す指標であると言える。即ち、式(B)は、式(1)で表される燐光発光性化合物が式(1−T)で表される基を少なくとも一つ有することと併せて、前記距離を適切な範囲に設定するための設計となっており、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率を優れたものとするために重要である。
本実施形態の組成物において、化合物(F)がTADF性化合物である場合など、室温で三重項励起状態を発光として利用できる化合物である場合、エネルギー移動Dの速度に対してエネルギー移動Fの速度が充分に優位でなくても過度に発光効率が損失しないため、|T|−|S|は−0.30以上であることが好ましいが、化合物(F)が室温で三重項励起状態を発光として利用できない化合物である場合、式(1)で表される燐光発光性化合物から化合物(F)へのエネルギー移動における損失がより抑制され、結果として、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、|T|−|S|は−0.28以上であることが好ましく、−0.24以上であることがより好ましく、−0.20以上であることが特に好ましい。
本実施形態の組成物において、式(1)で表される燐光発光性化合物から化合物(F)へのエネルギー移動における損失がより抑制され、結果として、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、|T|−|S|は0.50以下であることが好ましく、0以下であることがより好ましく、−0.05以下であることが更に好ましく、−0.10以下であることが特に好ましい。
本実施形態の組成物において、式(1)で表される燐光発光性化合物から化合物(F)へのエネルギー移動における損失がより抑制され、結果として、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、|T|−|S|は−0.30以上0.50以下であることが好ましく、−0.28以上0以下であることがより好ましく、−0.24以上−0.05以下であることが更に好ましく、−0.20以上−0.10以下であることが特に好ましい。
[低分子化合物(F)]
化合物(F)が低分子化合物である場合、化合物(F)の分子量は、好ましくは1×10〜5×10であり、より好ましくは2×10〜3×10であり、更に好ましくは3×10〜2×10であり、特に好ましくは6.5×10〜1.5×10である。
化合物(F)が低分子化合物である場合、化合物(F)は、本実施形態の発光素子の発光効率がより優れるので、式(1−1)、式(1−2)又は式(1−3)で表される化合物であることが好ましく、式(1−2)又は式(1−3)で表される化合物であることがより好ましく、式(1−2)で表される化合物であることが更に好ましい。
Figure 2021163964
Ar、Ar及びArは、本実施形態の発光素子の発光効率がより優れるので、単環式、2環式若しくは3環式の芳香族炭化水素又は単環式、2環式若しくは3環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、より好ましくは、単環式の芳香族炭化水素又は単環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、更に好ましくは、ベンゼン、ピリジン又はジアザベンゼンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、特に好ましくは、ベンゼンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Ar、Ar及びArが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、複素環基(f’)が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
は、好ましくは、酸素原子、硫黄原子、−N(Ry)−で表される基又はメチレン基であり、より好ましくは、酸素原子、硫黄原子又は−N(Ry)−で表される基であり、更に好ましくは、−N(Ry)−で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
及びYは、好ましくは、単結合、酸素原子、硫黄原子、−N(Ry)−で表される基又はメチレン基であり、より好ましくは、単結合、酸素原子、硫黄原子又は−N(Ry)−で表される基であり、更に好ましくは、酸素原子、硫黄原子又は−N(Ry)−で表される基であり、特に好ましくは、−N(Ry)−で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
本実施形態の発光素子の発光効率がより優れるので、Y、Y及びYの全てが、酸素原子、硫黄原子又は−N(Ry)−で表される基であることが好ましく、Y、Y及びYの全てが、−N(Ry)−で表される基であることがより好ましい。
、Y及びYが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、複素環基(f’)が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
Ryは、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、より好ましくはアリール基又は1価の複素環基であり、更に好ましくはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Ryにおけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、複素環基(f’)が有していてもよい置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
Ryが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、複素環基(f’)が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
Ryは、直接結合して又は連結基を介して、Ar、Ar又はArと結合していてもよいが、結合していないことが好ましい。連結基としては、例えば、−O−で表される基、−S−で表される基、−N(Ry)−で表される基、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基及び2価の複素環基が挙げられ、好ましくは、−O−で表される基、−S−で表される基、−N(Ry)−で表される基又はメチレン基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Ryは、直接結合して又は連結基を介して、Ar、Ar又はArと結合していてもよいが、結合していないことが好ましい。
化合物(F)が低分子化合物である場合、化合物(F)は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の色純度がより優れ(発光素子の発光スペクトルの半値幅がより狭い)、特にカラーフィルターを併用する発光素子における発光効率の損失がより抑制され、結果として本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、式(D−A)、式(D−B)又は式(D−C)で表される基を置換基として有することが好ましく、Ryが式(D−A)、式(D−B)又は式(D−C)で表される基であることがより好ましく、Ryが式(D−A)で表される基であることが更に好ましい。
化合物(F)が低分子化合物である場合、N及びNは、例えば、以下の方法で求めることができる。
化合物(F)の分子量をM、化合物(F)に含まれる全ての縮合複素環骨格(f)について環内に含まれるホウ素原子数を総和した値をS、化合物(F)に含まれる全ての縮合複素環骨格(f)について環内に含まれる窒素原子数を総和した値をSとするとき、N及びNは、それぞれ以下のとおり求められる。低分子化合物の分子量は、例えば、ChemDraw(Perkin Elmer Informatics社製)のMolecular Weightの値を用いて算出することができる。
=(S×1000)/M
=(S×1000)/M
化合物(F)が低分子化合物である場合のN及びNの具体的な算出方法を、後述の化合物F2及びF3をそれぞれ例に挙げて詳細に説明する。尚、化合物F2では、S=1、S=2、M=922.17、化合物F3では、S=1、S=2、M=896.13である。
化合物F2のN及びNは、それぞれ、以下のとおり求められる。
=1×1000/922.17=1.08
=2×1000/922.17=2.17
化合物F3のN及びNは、それぞれ、以下のとおり求められる。
=1×1000/896.13=1.12
=2×1000/896.13=2.23
化合物(F)が低分子化合物である場合、化合物(F)としては、下記式で表される化合物及び後述の化合物F2〜F7等が例示される。なお、式中、Zは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
[高分子化合物(F)]
化合物(F)が高分子化合物である場合、化合物(F)のポリスチレン換算の数平均分子量は、好ましくは5×10〜1×10であり、より好ましくは1×10〜5×10であり、より好ましくは5×10〜2×10である。化合物(F)が高分子化合物である場合、化合物(F)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは1×10〜2×10であり、より好ましくは2×10〜1×10であり、より好ましくは1×10〜5×10である。
化合物(F)が高分子化合物である場合、化合物(F)は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよいし、その他の態様であってもよいが、複数種の原料モノマーを共重合した共重合体であることが好ましい。
化合物(F)が高分子化合物である場合、化合物(F)は、好ましくは、式(F)で表される構成単位を含む高分子化合物である。
Figure 2021163964
ArF1は、2価の複素環基(f’)、又は、アリーレン基と2価の複素環基(f’)とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArF1において、アリーレン基と2価の複素環基(f’)とが直接結合した2価の基における、前記アリーレン基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、後述のArY1で表される基の例及び好ましい範囲と同じである。
ArF1が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、複素環基(f’)が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
式(F)で表される構成単位は、化合物(F)中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
化合物(F)が高分子化合物である場合、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、更に、式(Y)で表される構成単位を含むことが好ましい。
Figure 2021163964

[式中、ArY1は、置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。]
ArY1で表される基は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは、フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、ジヒドロフェナントレンジイル基、ピレンジイル基、フルオレンジイル基又はジベンゾシクロへプタンジイル基であり、より好ましくは、フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、ジヒドロフェナントレンジイル基又はフルオレンジイル基であり、さらに好ましくは、フェニレン基、アントラセンジイル基又はフルオレンジイル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArY1で表される基は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは、式(A−1)〜式(A−14)又は式(A−19)〜式(A−23)で表される基であり、より好ましくは、式(A−1)〜式(A−9)、式(A−11)、式(A−12)又は式(A−19)〜式(A−21)で表される基であり、さらに好ましくは、式(A−1)〜(A−3)、式(A−8)、式(A−9)、式(A−11)又は式(A−12)で表される基であり、特に好ましくは、式(A−1)、式(A−2)、式(A−9)又は式(A−11)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArY1で表される基が有していてもよい置換基は、好ましくは、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又は置換アミノ基であり、より好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、さらに好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、特に好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、とりわけ好ましくはアルキル基又はアリール基であり、これらの基はさらに置換基を有していてもよい。
ArY1で表される基が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、複素環基(f’)が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同様である。
ArY1で表される基が有していてもよい置換基がさらに有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、複素環基(f’)が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同様である。
本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、式(Y)で表される構成単位は、好ましくは、式(Y−1)〜式(Y−4)で表される構成単位であり、より好ましくは式(Y−1)、式(Y−2)又は式(Y−4)で表される構成単位であり、さらに好ましくは、式(Y−1)又は式(Y−2)で表される構成単位である。
Figure 2021163964

[式中、
Y1は前記と同じ意味を表す。
Y1は、−C(RY2−、−C(RY2)=C(RY2)−又は−C(RY2−C(RY2−で表される基を表す。RY2は、水素原子、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又は置換アミノ基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRY2は、同一であってもよく異なっていてもよく、RY2同士は互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子と共に環を形成していてもよい。]
Y2は、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、より好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Y2で表される基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、複素環基(f’)が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同様である。
Y2が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、複素環基(f’)が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同様である。
Y1において、−C(RY2−で表される基中の2個のRY2の組み合わせは、好ましくは、両方がアルキル基若しくはシクロアルキル基、両方がアリール基、両方が1価の複素環基、又は、一方がアルキル基若しくはシクロアルキル基で他方がアリール基若しくは1価の複素環基であり、より好ましくは、一方がアルキル基若しくはシクロアルキル基で他方がアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
2個存在するRY2は互いに結合して、それぞれが結合する原子と共に環を形成していてもよく、RY2が環を形成する場合、−C(RY2−で表される基は、好ましくは、式(Y−A1)〜式(Y−A5)で表される基であり、より好ましくは式(Y−A4)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Figure 2021163964
Y1において、−C(RY2)=C(RY2)−で表される基中の2個のRY2の組み合わせは、好ましくは、両方がアルキル基若しくはシクロアルキル基、又は、一方がアルキル基若しくはシクロアルキル基で他方がアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Y1において、−C(RY2−C(RY2−で表される基中の4個のRY2は、好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基又はシクロアルキル基である。
複数あるRY2は互いに結合して、それぞれが結合する原子と共に環を形成していてもよく、RY2が環を形成する場合、−C(RY2−C(RY2−で表される基は、好ましくは、式(Y−B1)〜式(Y−B5)で表される基であり、より好ましくは式(Y−B3)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Figure 2021163964

[式中、RY2は前記と同じ意味を表す。]
Y1は、好ましくは−C(RY2−で表される基である。
式(Y−1)で表される構成単位は、好ましくは式(Y−1’)で表される構成単位である。式(Y−2)で表される構成単位は、好ましくは式(Y−2’)で表される構成単位である。式(Y−3)で表される構成単位は、好ましくは式(Y−3’)で表される構成単位である。式(Y−4)で表される構成単位は、好ましくは式(Y−4’)で表される構成単位である。
Figure 2021163964

[式中、
Y1及びXY1は前記と同じ意味を表す。
Y11は、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又は置換アミノ基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRY11は、同一であってもよく異なっていてもよい。
Y11は、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、より好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、さらに好ましくは、アルキル基又はシクロアルキル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Y11で表される基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、複素環基(f’)が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同様である。
Y11が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、複素環基(f’)が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同様である。
式(Y)で表される構成単位としては、例えば、式(Y−11)〜式(Y−49)で表される構成単位が挙げられる。
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
式(Y)で表される構成単位は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、化合物(F)に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5モル%〜90モル%であり、より好ましくは30モル%〜80モル%である。
式(Y)で表される構成単位は、化合物(F)中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
化合物(F)が高分子化合物である場合、縮合複素環骨格(f)の環内に含まれるホウ素原子数及び縮合複素環骨格(f)の環内に含まれる窒素原子数は、それぞれ、高分子化合物の平均分子量1000あたりの縮合複素環骨格(f)の環内に含まれるホウ素原子数の平均値、及び高分子化合物の平均分子量1000あたりの縮合複素環骨格(f)の環内に含まれる窒素原子数の平均値を意味する。N及びNは、例えば、以下の方法で求めることができる。
k種類の構成単位を含む高分子化合物において(kは1以上の整数)、高分子化合物の平均分子量をMFP、j種類目の構成単位の分子量をM(jは1≦j≦kを満たす整数)、末端基を除く全構成単位のモル数の総和に対するj種類目の構成単位のモル数の比をP、j種類目の構成単位に含まれる全ての縮合複素環骨格(f)について環内に含まれるホウ素原子数を総和した値をSBj、j種類目の構成単位に含まれる全ての縮合複素環骨格(f)について環内に含まれる窒素原子数を総和した値をSNjとするとき、N及びNは、それぞれ、以下のとおり求めることができる。Mは、化合物(F)が低分子化合物である場合と同様に算出することができる。
Figure 2021163964
化合物(F)が高分子化合物である場合のN及びNの具体的な算出方法を、国際公開第2019/004247号に記載の高分子化合物TP−3を例に挙げて説明する。高分子化合物TP−3は、仕込み原料の量から求めた理論値では、化合物M12から誘導される構成単位と、化合物T3から誘導される構成単位と、化合物M13から誘導される構成単位とが、45:5:50のモル比で構成された共重合体である。化合物M12から誘導される構成単位の分子量は388.64、化合物T3から誘導される構成単位の分子量は795.92、化合物M13から誘導される構成単位の分子量は484.73である。
Figure 2021163964
前記高分子化合物TP−3のMFPは、以下のとおり求めることができる。
FP=(388.64×0.45)+(795.92×0.05)+(484.73×0.50)=457.05
前記高分子化合物TP−3のNは、以下のとおり求めることができる。
={(0×0.45)+(1×0.05)+(0×0.50)}×1000/457.049=0.109
前記高分子化合物TP−3のNは、以下のとおり求めることができる。
={(0×0.45)+(2×0.05)+(0×0.50)}×1000/457.049=0.219
式(F)で表される構成単位としては、例えば、化合物(F)が低分子化合物である場合の例から2個の水素原子を取り除いてなる基を含む構成単位と、下記式で表される構成単位が挙げられる。
Figure 2021163964
Figure 2021163964
式中、RTSは、水素原子、アルキル基、アリール基、又は1価の複素環基であり、これらの基は更に置換基を有していてもよい。複数存在するRTSは、同一でも異なっていてもよい。
[高分子化合物(F)の製造方法]
化合物(F)が高分子化合物である場合、化合物(F)は、例えば、式(M−Y1)で表される化合物と、式(M−F1)で表される化合物と、他の化合物(例えば、式(M−Y2)で表される化合物)とを縮合重合させることにより製造することができる。本明細書において、本実施形態の化合物(F)の製造に使用される化合物を総称して、「原料モノマー」ということがある。
Figure 2021163964

[式中、
ArY1及びArF1は、前記と同じ意味を表す。
C1〜ZC6は、それぞれ独立に、置換基A群及び置換基B群からなる群より選択される基を表す。]
例えば、ZC1〜ZC4が置換基A群から選ばれる基である場合、ZC5及びZC6は、それぞれ、置換基B群から選ばれる基を選択する。
例えば、ZC1〜ZC4が置換基B群から選ばれる基である場合、ZC5及びZC6は、それぞれ、置換基A群から選ばれる基を選択する。
<置換基A群>
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、−O−S(=O)C1(式中、RC1は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。)で表される基。
<置換基B群>
−B(ORC2(式中、RC2は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRC2は同一でも異なっていてもよく、互いに連結して、それぞれが結合する酸素原子とともに環構造を形成していてもよい。)で表される基;
−BFQ’(式中、Q’は、Li、Na、K、Rb又はCsを表す。)で表される基;
−MgY’(式中、Y’は、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。)で表される基;
−ZnY’’(式中、Y’’は、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。)で表される基;及び、
−Sn(RC3(式中、RC3は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRC3は同一でも異なっていてもよく、互いに連結して、それぞれが結合するスズ原子とともに環構造を形成していてもよい。)で表される基。
−B(ORC2で表される基としては、下記式で表される基が例示される。
Figure 2021163964
置換基A群から選ばれる基を有する化合物と置換基B群から選ばれる基を有する化合物とは、公知のカップリング反応により縮合重合して、置換基A群から選ばれる基及び置換基B群から選ばれる基と結合する炭素原子同士が結合する。そのため、置換基A群から選ばれる基を2個有する化合物と、置換基B群から選ばれる基を2個有する化合物を公知のカップリング反応に供すれば、縮合重合により、これらの化合物の縮合重合体を得ることができる。
縮合重合は、通常、触媒、塩基及び溶媒の存在下で行われるが、必要に応じて、相間移動触媒を共存させて行ってもよい。
触媒としては、例えば、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド、ビス(トリス−o−メトキシフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)、酢酸パラジウム等のパラジウム錯体、テトラキス(トリフェニルホスフィン)ニッケル(0)、[1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン)ニッケル(II)ジクロリド、ビス(1,4−シクロオクタジエン)ニッケル(0)等のニッケル錯体等の遷移金属錯体;これらの遷移金属錯体が、更にトリフェニルホスフィン、トリ(o−トリル)ホスフィン、トリ(tert−ブチル)ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、ビピリジル等の配位子を有する錯体が挙げられる。触媒は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
触媒の使用量は、原料モノマーのモル数の合計に対する遷移金属の量として、通常、0.00001モル当量〜3モル当量である。
塩基及び相間移動触媒としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、リン酸三カリウム等の無機塩基;フッ化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等の有機塩基;塩化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム等の相間移動触媒が挙げられる。塩基及び相間移動触媒は、それぞれ、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
塩基及び相間移動触媒の使用量は、それぞれ、原料モノマーの合計モル数に対して、通常0.001モル当量〜100モル当量である。
溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジメトキシエタン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等の有機溶媒、水が挙げられる。溶媒は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
溶媒の使用量は、通常、原料モノマーの合計100質量部に対して、10質量部〜100000質量部である。
縮合重合の反応温度は、通常−100℃〜200℃である。縮合重合の反応時間は、通常1時間以上である。
重合反応の後処理は、公知の方法、例えば、分液により水溶性不純物を除去する方法、メタノール等の低級アルコールに重合反応後の反応液を加えて、析出させた沈殿を濾過した後、乾燥させる方法等を単独、又は組み合わせて行う。高分子化合物の純度が低い場合、例えば、晶析、再沈殿、ソックスレー抽出器による連続抽出、カラムクロマトグラフィー等の通常の方法にて精製することができる。
[ホスト材料]
本実施形態の組成物は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、正孔注入性、正孔輸送性、電子注入性及び電子輸送性から選ばれる少なくとも1つの機能を有するホスト材料を更に含むことが好ましい。本実施形態の組成物は、ホスト材料を、1種のみ含有していてもよく、2種以上含有していてもよい。但し、ホスト材料は、式(1)で表される燐光発光性化合物及び化合物(F)の各々と異なる。
ホスト材料は金属原子を含まないことが好ましい。
本実施形態の組成物が、ホスト材料を更に含む場合、ホスト材料の含有量は、式(1)で表される燐光発光性化合物及び化合物(F)の合計を100質量部として、通常、1×10質量部〜1×10質量部であり、好ましくは1×10質量部〜1×10質量部であり、より好ましくは1×10質量部〜1×10質量部であり、更に好ましくは2×10質量部〜8×10質量部である。
本実施形態の組成物がホスト材料を更に含む場合、ホスト材料と、式(1)で表される燐光発光性化合物と、化合物(F)とは、物理的、化学的又は電気的に相互作用することが好ましい。この相互作用により、例えば、本実施形態の組成物の発光特性、電荷輸送特性又は電荷注入特性を向上又は調整することが可能となる。
本実施形態の組成物がホスト材料を更に含む場合について、発光材料を一例として説明すれば、ホスト材料と、式(1)で表される燐光発光性化合物と、化合物(F)とが電気的に相互作用し、ホスト材料から、式(1)で表される燐光発光性化合物へ効率的に電気エネルギーを渡し、更に、式(1)で表される燐光発光性化合物から化合物(F)へ効率的に電気エネルギーを渡すことで、化合物(F)をより効率的に発光させることができ、本実施形態の発光素子の発光効率がより優れる。
上記観点から、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、ホスト材料の有する最低三重項励起状態のエネルギー準位の絶対値は、|T|及び|T|より大きいことが好ましい。また、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、ホスト材料の有する最低一重項励起状態のエネルギー準位の絶対値は、|T|より大きいことが好ましい。
ホスト材料としては、本実施形態の発光素子を湿式法で作製できるので、式(1)で表される燐光発光性化合物及び化合物(F)を溶解することが可能な溶媒に対して溶解性を示すものが好ましい。
ホスト材料は、低分子化合物(低分子ホスト)と高分子化合物(高分子ホスト)とに分類され、本実施形態の組成物はいずれのホスト材料を含有していてもよい。本実施形態の組成物に含有されていてもよいホスト材料としては、本実施形態の発光素子の発光効率がより優れるので、低分子ホストが好ましい。
高分子ホストとしては、例えば、後述の正孔輸送材料である高分子化合物、後述の電子輸送材料である高分子化合物が挙げられる。
[低分子ホスト]
低分子ホストは、本実施形態の発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは、式(H−1)で表される化合物である。ここで、式(H−1)で表される化合物は、化合物中に、縮合複素環骨格(f)を有さない化合物であることが好ましい。
式(H−1)で表される化合物の分子量は、好ましくは、1×10〜5×10であり、より好ましくは2×10〜3×10であり、更に好ましくは3×10〜1.5×10であり、特に好ましくは4×10〜1×10である。
ArH1及びArH2において、アリール基及び1価の複素環基としては、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン、トリフェニレン、フルオレン、ベンゾフルオレン、スピロビフルオレン、ベンゾスピロビフルオレン、ピレン、クリセン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10−ジヒドロアクリジン、5,10−ジヒドロフェナジン、アザアントラセン、ジアザアントラセン、アザフェナントレン、ジアザフェナントレン、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基が挙げられ、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、フルオレン、スピロビフルオレン、ピレン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノキサジン、フェノチアジン、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、より好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、スピロビフルオレン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、カルバゾール、ジベンゾフラン又はジベンゾチオフェンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、更に好ましくは、ベンゼン又はカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArH1及びArH2が有していてもよい置換基としては、好ましくは、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、より好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、更に好ましくは、アルキル基又はシクロアルキル基であり、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
ArH1及びArH2が有していてもよい置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、ArH1及びArH2におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
ArH1及びArH2が有していてもよい置換基における置換アミノ基において、アミノ基が有する置換基としては、アリール基又は1価の複素環基が好ましく、アリール基がより好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。アミノ基が有する置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、ArH1及びArH2におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
ArH1及びArH2が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基としては、好ましくは、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、より好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、更に好ましくは、アルキル基又はシクロアルキル基であり、これらの基は更に置換基を有していてもよいが、更に置換基を有さないことが好ましい。
ArH1及びArH2が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、ArH1及びArH2が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
H1は、好ましくは1である。nH2は、好ましくは0である。
H3は、通常、0以上10以下の整数であり、好ましくは0以上5以下の整数であり、より好ましくは1以上3以下の整数であり、更に好ましくは2である。
H1は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、アリーレン基又は2価の複素環基であることが好ましい。
H1としては、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン、トリフェニレン、フルオレン、ベンゾフルオレン、スピロビフルオレン、ベンゾスピロビフルオレン、ピレン、クリセン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10−ジヒドロアクリジン、5,10−ジヒドロフェナジン、アザアントラセン、ジアザアントラセン、アザフェナントレン、ジアザフェナントレン、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた基が挙げられ、好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、フルオレン、スピロビフルオレン、ピレン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノキサジン、フェノチアジン、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、より好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、スピロビフルオレン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、カルバゾール、ジベンゾフラン又はジベンゾチオフェンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、更に好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、カルバゾール、ジベンゾフラン又はジベンゾチオフェンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
H1が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基が好ましく、アルキル基、アルコキシ基、アリール基又は1価の複素環基がより好ましく、アルキル基、アリール基又は1価の複素環基が更に好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
H1が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、ArH1及びArH2が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
H1が有していてもよい置換基が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、ArH1及びArH2が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
H21は、アリール基又は1価の複素環基であることが好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
H21で表されるアリール基及び1価の複素環基の定義及び例は、ArH1及びArH2で表されるアリール基及び1価の複素環基の定義及び例と同様である。
H21が有していてもよい置換基の定義及び例は、ArH1及びArH2が有していてもよい置換基の定義及び例と同様である。
式(H−1)で表される化合物は、式(H−2)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2021163964

[式中、ArH1、ArH2、nH3及びLH1は、前記と同じ意味を表す。]
低分子ホスト材料としては、下記式で表される化合物並びに後述の化合物H1が例示される。
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
式中、Zは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
[高分子ホスト]
高分子ホスト材料としては、例えば、後述の正孔輸送材料である高分子化合物、及び、後述の電子輸送材料である高分子化合物が挙げられる。ここで、高分子ホスト材料は、化合物中に、縮合複素環骨格(f)を有さない化合物であることが好ましい。
高分子ホスト材料のポリスチレン換算の数平均分子量は、好ましくは5×10〜1×10であり、より好ましくは1×10〜5×10であり、より好ましくは5×10〜2×10である。高分子ホスト材料のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは1×10〜2×10であり、より好ましくは2×10〜1×10であり、より好ましくは1×10〜5×10である。
高分子ホスト材料は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよいし、その他の態様であってもよいが、複数種の原料モノマーを共重合した共重合体であることが好ましい。
高分子ホスト材料は、本実施形態の組成物を含有する発光素子の発光効率がより優れるので、前記式(Y)又は後述の式(Z)で表される構成単位を含む高分子化合物であることが好ましく、前記式(Y)及び後述の式(Z)で表される構成単位をそれぞれ含む高分子化合物であることがより好ましい。高分子ホスト材料が含んでいてもよい式(Y)で表される構成単位の例及び好ましい範囲は、化合物(F)における式(Y)で表される構成単位の例及び好ましい範囲と同様である。
Figure 2021163964

[式中、Arは、2価の複素環基、又は、アリーレン基と2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
Arにおける2価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2以上60以下であり、好ましくは2以上30以下であり、より好ましくは3以上15以下である。
Arにおける2価の複素環基のヘテロ原子の数は、置換基のヘテロ原子数を含めないで、通常1以上30以下であり、好ましくは1以上10以下であり、より好ましくは1以上5以下であり、さらに好ましくは1以上3以下である。
Arにおける2価の複素環基は、環構成原子として、ホウ素原子、窒素原子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種のヘテロ原子を含む複素環から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であることが好ましく、環構成原子として、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群より選ばれる少なくとも1種のヘテロ原子を含む複素環から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であることがより好ましく、環構成原子として、窒素原子を含む複素環から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子2個を除いた基(以下、「2価の含窒素複素環基」ともいう。)であることがさらに好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
Arにおける2価の複素環基に関して、2価の含窒素複素環基以外の2価の複素環基としては、例えば、ボロール環、フラン環、シロール環、ホスホール環、チオフェン環、セレノフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾボロール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾシロール環、ジベンゾホスホール環、ジベンゾチオフェン環又はジベンゾセレノフェン環から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子2個を除いた基が挙げられ、発光素子の発光効率向上に有利であることから、好ましくは、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、より好ましくは、式(AA−12)〜式(AA−15)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Arにおける2価の複素環基に関して、縮合複素環骨格(f)を有さない2価の複素環基であることが好ましい。
Arにおける2価の複素環基に関して、2価の含窒素複素環基は、発光素子の発光効率向上及び電荷輸送性向上(とりわけ正孔輸送性向上)に有利であることから、二重結合を形成していない窒素原子を含む2価の含窒素複素環基であることが好ましく、この基は置換基を有していてもよい。また、Arにおける2価の複素環基に関して、2価の含窒素複素環基は、発光素子の発光効率向上及び電荷輸送性向上(とりわけ電子輸送性向上)に有利であることから、環構成原子として二重結合を形成している窒素原子を含む、2価の含窒素複素環基(以下、「二重結合を形成している窒素原子を含む2価の含窒素複素環基」ともいう。)であることが好ましく、この基は置換基を有していてもよい。
「二重結合を形成している窒素原子」とは、窒素原子と、その窒素原子と結合する原子との間に二重結合を有する窒素原子を意味する。
「環構成原子として二重結合を形成している窒素原子を含む」とは、−N=で表される基を環内に含むことを意味する。
Arにおける二重結合を形成していない窒素原子を含む2価の含窒素複素環基としては、例えば、ピロール環、インドール環、イソインドール環、カルバゾール環、ジヒドロアクリジン環、5,10−ジヒドロフェナジン環、アクリドン環、キナクリドン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、インドロカルバゾール環又はインデノカルバゾール環から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子2個を除いた基が挙げられ、発光素子の発光効率向上に有利であることから、好ましくは、カルバゾール環、ジヒドロアクリジン環、5,10−ジヒドロフェナジン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、インドロカルバゾール環又はインデノカルバゾール環から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、より好ましくは、カルバゾール環、ジヒドロアクリジン環、5,10−ジヒドロフェナジン環、フェノキサジン環又はフェノチアジン環から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、さらに好ましくは、カルバゾール環、フェノキサジン環又はフェノチアジン環から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、特に好ましくはフェノキサジン環から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
二重結合を形成していない窒素原子を含む2価の含窒素複素環基は、発光素子の発光効率向上及び電荷輸送性向上(とりわけ正孔輸送性向上)に有利であることから、好ましくは、式(AA−10)、式(AA−11)、式(AA−18)〜式(AA−22)、式(AA−33)又は式(AA−34)で表される基であり、より好ましくは、式(AA−10)、式(AA−11)、式(AA−18)〜式(AA−21)で表される基であり、さらに好ましくは、式(AA−18)又は式(AA−19)で表される基である。
Arにおける二重結合を形成している窒素原子を含む2価の含窒素複素環基としては、ジアゾール環、トリアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、ベンゾジアゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンゾオキサジアゾール環、ベンゾチアジアゾール環、アザカルバゾール環、ジアザカルバゾール環、ピリジン環、ジアザベンゼン環、トリアジン環、アザナフタレン環、ジアザナフタレン環、トリアザナフタレン環、アザアントラセン環、ジアザアントラセン環、トリアザアントラセン環、アザフェナントレン環、ジアザフェナントレン環又はトリアザフェナントレン環から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子2個を除いた基が挙げられ、発光素子の発光効率向上に有利であることから、好ましくは、ピリジン環、ジアザベンゼン環、トリアジン環、アザナフタレン環、ジアザナフタレン環、アザアントラセン環、ジアザアントラセン環、アザフェナントレン環又はジアザフェナントレン環から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、より好ましくは、ピリジン環、ジアザベンゼン環、トリアジン環、アザナフタレン環又はジアザナフタレン環から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、さらに好ましくは、ピリジン環、ジアザベンゼン環又はトリアジン環から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、特に好ましくは、トリアジン環から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
二重結合を形成している窒素原子を含む2価の含窒素複素環基は、発光素子の発光効率向上及び電荷輸送性向上(とりわけ電子輸送性向上)に有利であることから、好ましくは、式(AA−1)〜式(AA−9)で表される基であり、より好ましくは、式(AA−1)〜式(AA−4)で表される基であり、さらに好ましくは、式(AA−4)で表される基である。
Arにおいて、アリーレン基と2価の複素環基とが直接結合した2価の基における、アリーレン基の例及び好ましい例は、ArY1で表される基の例及び好ましい例と同様である。
Arにおいて、アリーレン基と2価の複素環基とが直接結合した2価の基における、2価の複素環基の例及び好ましい例は、Arで表される2価の複素環基の例及び好ましい例と同様である。
Arにおけるアリーレン基と2価の複素環基とが直接結合した2価の基の例としては、例えば、ArY1で表される基とArで表される2価の複素環基とが直接結合した2価の基の例が挙げられる。
Arで表される基が有していてもよい置換基は、好ましくは、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又は置換アミノ基であり、より好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、さらに好ましくは、アルキル基又はアリール基であり、これらの基はさらに置換基を有していてもよい。
Arで表される基が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい例は、それぞれ、ArY1で表される基が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい例と同様である。
Arで表される基が有していてもよい置換基がさらに有していてもよい置換基の例及び好ましい例は、ArY1で表される基が有していてもよい置換基がさらに有していてもよい置換基の例及び好ましい例と同様である。
式(Z)で表される構成単位は、発光素子の発光効率向上及び電荷輸送性向上(とりわけ電子輸送性向上)に有利であることから、好ましくは、式(Z−1)〜式(Z−4)で表される構成単位であり、より好ましくは、式(Z−1)又は式(Z−3)で表される構成単位である。また、式(Z)で表される構成単位は、発光素子の発光効率向上及び電荷輸送性向上(とりわけ正孔輸送性向上)に有利であることから、好ましくは、式(Z−5)〜式(Z−7)で表される構成単位であり、より好ましくは、式(Z−5)で表される構成単位である。
Figure 2021163964

Figure 2021163964

[式中、RY1及びRY3は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又は置換アミノ基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRY1は、同一であってもよく異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子と共に環を形成していてもよい。]
Y1は、好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、さらに好ましくは、水素原子又はアルキル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Y3は、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、より好ましくは、アリール基又は1価の複素環基であり、さらに好ましくはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Y1及びRY3で表される基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい例は、それぞれ、ArY1で表される基が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい例と同様である。
Y1及びRY3が有していてもよい置換基の例及び好ましい例は、ArY1で表される基が有していてもよい置換基の例及び好ましい例と同様である。
式(Z−1)で表される構成単位は、式(Z−1’)で表される構成単位であることが好ましい。また、式(Z−3)で表される構成単位は、式(Z−3’)で表される構成単位であることが好ましい。
Figure 2021163964

[式中、RY1及びRY3は前記と同じ意味を表す。]
Figure 2021163964

[式中、RY1は前記を同じ意味を表す。RY4は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
Y4は、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、より好ましくは、アリール基又は1価の複素環基であり、さらに好ましくはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Y4で表される基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい例は、それぞれ、ArY1で表される基が有していてもよい置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい例と同様である。
Y4が有していてもよい置換基の例及び好ましい例は、ArY1で表される基が有していてもよい置換基の例及び好ましい例と同様である。
式(Z)で表される構成単位としては、例えば、式(Z−201)〜式(Z−215)で表される2価の複素環基からなる構成単位、式(Z−301)〜式(Z−310)で表されるアリーレン基と2価の複素環基とが直接結合した2価の基からなる構成単位が挙げられる。
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
Figure 2021163964
[正孔輸送材料]
正孔輸送材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類され、好ましくは高分子化合物である。正孔輸送材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、トリフェニルアミン及びその誘導体、N,N’−ジ−1−ナフチル−N,N’−ジフェニルベンジジン(α−NPD)、並びに、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(m−トリル)ベンジジン(TPD)等の芳香族アミン化合物が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体;側鎖又は主鎖に芳香族アミン構造を有するポリアリーレン及びその誘導体が挙げられる。高分子化合物は、電子受容性部位が結合された化合物でもよい。電子受容性部位としては、例えば、フラーレン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン、トリニトロフルオレノン等が挙げられ、好ましくはフラーレンである。
本実施形態の組成物が正孔輸送材料を含有する場合、正孔輸送材料の配合量は、式(1)で表される燐光発光性化合物及び化合物(F)の合計を100質量部とした場合、通常、1質量部〜400質量部であり、好ましくは5質量部〜150質量部である。
正孔輸送材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[電子輸送材料]
電子輸送材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。電子輸送材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、8−ヒドロキシキノリンを配位子とする金属錯体、オキサジアゾール、アントラキノジメタン、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン、テトラシアノアントラキノジメタン、フルオレノン、ジフェニルジシアノエチレン及びジフェノキノン、並びに、これらの誘導体が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、ポリフェニレン、ポリフルオレン、及び、これらの誘導体が挙げられる。高分子化合物は、金属でドープされていてもよい。
本実施形態の組成物が電子輸送材料を含有する場合、電子輸送材料の配合量は、式(1)で表される燐光発光性化合物及び化合物(F)の合計を100質量部とした場合、通常、1質量部〜400質量部であり、好ましくは5質量部〜150質量部である。
電子輸送材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[正孔注入材料及び電子注入材料]
正孔注入材料及び電子注入材料は、各々、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。正孔注入材料及び電子注入材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン;カーボン;モリブデン、タングステン等の金属酸化物;フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム、フッ化カリウム等の金属フッ化物が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリキノリン及びポリキノキサリン、並びに、これらの誘導体;芳香族アミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体等の導電性高分子が挙げられる。
本実施形態の組成物が正孔注入材料及び電子注入材料を含有する場合、正孔注入材料及び電子注入材料の配合量は、各々、式(1)で表される燐光発光性化合物及び化合物(F)の合計を100質量部とした場合、通常、1質量部〜400質量部であり、好ましくは5質量部〜150質量部である。
電子注入材料及び正孔注入材料は、各々、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[イオンドープ]
正孔注入材料又は電子注入材料が導電性高分子を含む場合、導電性高分子の電気伝導度は、好ましくは1×10−5S/cm〜1×10S/cmである。導電性高分子の電気伝導度をかかる範囲とするために、導電性高分子に適量のイオンをドープすることができる。
ドープするイオンの種類は、正孔注入材料であればアニオン、電子注入材料であればカチオンである。アニオンとしては、例えば、ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、樟脳スルホン酸イオンが挙げられる。カチオンとしては、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオンが挙げられる。
ドープするイオンは、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[発光材料]
発光材料(但し、式(1)で表される燐光発光性化合物及び化合物(F)とは異なる。)は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。発光材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、ナフタレン及びその誘導体、アントラセン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体等の燐光発光性化合物、並びに、式(1)で表される燐光発光性化合物とは異なる燐光発光性化合物(以下、「その他の燐光発光性化合物」ともいう)が挙げられる。その他の燐光発光性化合物としては、例えば、イリジウム、白金又はユーロピウムを中心金属原子とする燐光発光性化合物が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、フェニレン基、ナフタレンジイル基、フルオレンジイルジイル基、フェナントレンジイル基、ジヒドロフェナントレンジイル基、式(X)で表される基、カルバゾールジイル基、フェノキサジンジイル基、フェノチアジンジイル基、アントラセンジイル基、ピレンジイル基等を含む高分子化合物が挙げられる。
発光材料は、好ましくは、その他の燐光発光性化合物である。
その他の燐光発光性化合物としては、例えば、以下に示す化合物が挙げられる。
Figure 2021163964
本実施形態の組成物において、発光材料の含有量は、式(1)で表される燐光発光性化合物及び化合物(F)の合計を100質量部とした場合、通常、0.001質量部〜10質量部である。
[酸化防止剤]
酸化防止剤は、式(1)で表される燐光発光性化合物及び化合物(F)と同じ溶媒に可溶であり、発光及び電荷輸送を阻害しない化合物であればよく、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤が挙げられる。
本実施形態の組成物において、酸化防止剤の配合量は、式(1)で表される燐光発光性化合物及び化合物(F)の合計を100質量部とした場合、通常、0.001質量部〜10質量部である。
酸化防止剤は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
<インク>
本実施形態の組成物は溶媒を含有していてもよい。以下では、溶媒を含有する本実施形態の組成物を「インク」という。
本実施形態のインクは、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、キャピラリ−コート法、ノズルコート法等の塗布法に好適に使用することができる。
本実施形態のインクの粘度は、塗布法の種類によって調整すればよいが、インクジェット印刷法等の溶液が吐出装置を経由する印刷法に適用する場合には、吐出時の目づまり及び飛行曲がりが起こりづらいので、好ましくは25℃において1mPa・s〜30mPa・sである。
本実施形態のインクに含有される溶媒は、好ましくは、インク中の固形分を溶解又は均一に分散できる溶媒である。溶媒としては、例えば、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒;THF、ジオキサン、アニソール、4−メチルアニソール等のエーテル系溶媒;トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、n−ヘキシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−へプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン、n−ドデカン、ビシクロヘキシル等の脂肪族炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート、安息香酸メチル、酢酸フェニル等のエステル系溶媒;エチレングリコール、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール等の多価アルコール系溶媒;イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が挙げられる。溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
本実施形態のインクにおいて、溶媒の配合量は、式(1)で表される燐光発光性化合物及び化合物(F)の合計を100質量部とした場合、通常、1000質量部〜100000質量部であり、好ましくは2000質量部〜20000質量部である。
本実施形態のインクは、式(1)で表される燐光発光性化合物、化合物(F)及び溶媒以外の成分を含んでいてよい。例えば、本実施形態のインクは、前述のホスト材料、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料(式(1)で表される燐光発光性化合物及び化合物(F)とは異なる。)及び酸化防止剤からなる群より選択される少なくとも1種の材料を更に含んでいてよい。
<膜>
膜は、式(1)で表される燐光発光性化合物と、化合物(F)とを含有する。
膜は、発光素子における発光層として好適である。
膜は、本実施形態のインクを用いて、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、キャピラリ−コート法、ノズルコート法等の塗布法により作製することができる。
膜の厚さは、通常、1nm〜10μmである。
<発光素子>
本実施形態の発光素子は、本実施形態の組成物を含有する発光素子である。
本実施形態の発光素子は、例えば、陽極と、陰極と、陽極及び陰極の間に設けられた本実施形態の組成物を含有する層とを有する。
[層構成]
本実施形態の組成物を含有する層は、通常、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層の1種以上の層であり、好ましくは、発光層である。これらの層は、各々、発光材料、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料を含有する。これらの層の形成方法としては、低分子化合物を用いる場合、例えば、粉末からの真空蒸着法、及び、溶液又は溶融状態からの成膜による方法が挙げられ、高分子化合物を用いる場合、例えば、溶液又は溶融状態からの成膜による方法が挙げられる。各々の層は、例えば、発光材料、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料を、上述した溶媒に溶解させ、インク状の組成物を調製した後、これを用いて、上述した膜の作製と同じ塗布法により形成することができる。
発光素子は、陽極と陰極の間に発光層を有する。本実施形態の発光素子は、正孔注入性及び正孔輸送性の観点からは、陽極と発光層との間に、正孔注入層及び正孔輸送層の少なくとも1層を有することが好ましく、電子注入性及び電子輸送性の観点からは、陰極と発光層の間に、電子注入層及び電子輸送層の少なくとも1層を有することが好ましい。
正孔輸送層、電子輸送層、発光層、正孔注入層及び電子注入層の材料としては、本実施形態の組成物の他、各々、上述した正孔輸送材料、電子輸送材料、発光材料、正孔注入材料及び電子注入材料等が挙げられる。
正孔輸送層の材料、電子輸送層の材料及び発光層の材料は、各々、正孔輸送層、電子輸送層及び発光層に隣接する層の形成時に使用される溶媒に溶解する場合、発光素子の作製において、該溶媒に該材料が溶解することを回避するために、該材料が架橋基を有することが好ましい。架橋基を有する材料を用いて各層を形成した後、該架橋基を架橋させることにより、該層を不溶化させることができる。
積層する層の順番及び数、並びに各層の厚さは、発光効率、輝度寿命等を勘案して調整することができる。
本実施形態の発光素子が電子輸送層を有する場合、電子輸送層に含有される電子輸送材料としては、低分子化合物又は高分子化合物が挙げられるが、低分子化合物が好ましい。電子輸送層に含有される高分子化合物としては、式(ET−1)で表される構成単位及び式(ET−2)で表される構成単位からなる群より選択される少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物(以下、「電子輸送層の高分子化合物」ともいう。)が好ましい。
Figure 2021163964

[式中、
nE1は、1以上の整数を表す。
ArE1は、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基はRE1以外の置換基を有していてもよい。
E1は、式(ES−1)で表される基を表す。RE1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
Figure 2021163964

[式中、
nE3は0以上の整数を表し、aE1は1以上の整数を表し、bE1は0以上の整数を表し、mE1は1以上の整数を表す。nE3、aE1及びbE1が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。但し、RE3が単結合である場合、mE1は1である。また、aE1及びbE1は、式(ES−1)で表される基の電荷が0となるように選択される。
E3は、単結合、炭化水素基、複素環基又は−O−RE3’−を表し(RE3’は、炭化水素基又は複素環基を表す。)、これらの基は置換基を有していてもよい。
E1は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、酸素原子又は硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。QE1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
E1は、−CO 、−SO 、−SO 又は−PO 2−を表す。YE1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
E1は、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオン又はアンモニウムカチオンを表し、このアンモニウムカチオンは置換基を有していてもよい。ME1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
E1は、F、Cl、Br、I、OH、B(RE4 、RE4SO 、RE4COO、NO 、SO 2−、HSO 、PO 3−、HPO 2−、HPO 、BF 又はPF を表す。RE4は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ZE1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
nE1は、通常1〜4の整数であり、好ましくは1又は2である。
ArE1で表される芳香族炭化水素基又は複素環基としては、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,2−フェニレン基、2,6−ナフタレンジイル基、1,4−ナフタレンジイル基、2、7−フルオレンジイル基、3,6−フルオレンジイル基、2,7−フェナントレンジイル基又は2,7−カルバゾールジイル基から、環を構成する原子に直接結合する水素原子nE1個を除いた基が好ましく、RE1以外の置換基を有していてもよい。
ArE1が有していてもよいRE1以外の置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、置換アミノ基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、カルボキシル基及び式(ES−3)で表される基が挙げられる。
−O−(Cn’2n’O)nx−Cm’2m’+1 (ES−3)
[式中、n’、m’及びnxは、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。]
nE3は、通常0〜10の整数であり、好ましくは0〜8の整数であり、より好ましくは0〜2の整数である。
aE1は、通常1〜10の整数であり、好ましくは1〜5の整数であり、より好ましくは1又は2である。
bE1は、通常0〜10の整数であり、好ましくは0〜4の整数であり、より好ましくは0又は1である。
mE1は、通常1〜5の整数であり、好ましくは1又は2であり、より好ましくは0又は1である。
E3が−O−RE3’−の場合、式(ES−1)で表される基は、下記で表される基である。
Figure 2021163964
E3としては、炭化水素基又は複素環基が好ましく、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基がより好ましく、芳香族炭化水素基が更に好ましい。
E3が有していてもよい置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基及び式(ES−3)で表される基が挙げられ、式(ES−3)で表される基が好ましい。
E1としては、アルキレン基、アリーレン基又は酸素原子が好ましく、アルキレン基又は酸素原子がより好ましい。
E1としては、−CO 、−SO 又はPO 2−が好ましく、−CO がより好ましい。
E1で表されるアルカリ金属カチオンとしては、例えば、Li、Na、K、Rb、Csが挙げられ、K、Rb又はCsが好ましく、Csがより好ましい。
E1で表されるアルカリ土類金属カチオンとしては、例えば、Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+が挙げられ、Mg2+、Ca2+、Sr2+又はBa2+が好ましく、Ba2+がより好ましい。
E1としては、アルカリ金属カチオン又はアルカリ土類金属カチオンが好ましく、アルカリ金属カチオンがより好ましい。
E1としては、F、Cl、Br、I、OH、B(RE4 、RE4SO 、RE4COO又はNO が好ましく、F、Cl、Br、I、OH、RE4SO 又はRE4COOが好ましい。RE4としては、アルキル基が好ましい。
式(ES−1)で表される基としては、例えば、下記式で表される基が挙げられる。
Figure 2021163964

Figure 2021163964

[式中、Mは、Li、Na、K、Cs又はN(CH を表す。Mが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
Figure 2021163964

[式中、
nE2は、1以上の整数を表す。
ArE2は、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基はRE2以外の置換基を有していてもよい。
E2は、式(ES−2)で表される基を表す。RE2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
Figure 2021163964

[式中、
nE4は0以上の整数を表し、aE2は1以上の整数を表し、bE2は0以上の整数を表し、mE2は1以上の整数を表す。nE4、aE2及びbE2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。但し、RE5が単結合である場合、mE2は1である。また、aE2及びbE2は、式(ES−2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
E5は、単結合、炭化水素基、複素環基又は−O−RE5’−を表し(RE5’は、炭化水素基又は複素環基を表す。)、これらの基は置換基を有していてもよい。
E2は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、酸素原子又は硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。QE2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
E2は、−CE6 、−NE6 、−PE6 、−SE6 又は−IE6 を表す。RE6は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRE6は、同一でも異なっていてもよい。YE2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
E2は、F、Cl、Br、I、OH、B(RE7 、RE7SO 、RE7COO、BF 、SbCl 又はSbF を表す。RE7は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
E2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
E2は、アルカリ金属カチオン又はアルカリ土類金属カチオンを表す。ZE2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
nE2は、通常1〜4の整数であり、好ましくは1又は2である。
ArE2で表される芳香族炭化水素基又は複素環基としては、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,2−フェニレン基、2,6−ナフタレンジイル基、1,4−ナフタレンジイル基、2、7−フルオレンジイル基、3,6−フルオレンジイル基、2,7−フェナントレンジイル基又は2,7−カルバゾールジイル基から、環を構成する原子に直接結合する水素原子nE2個を除いた基が好ましく、RE2以外の置換基を有していてもよい。
ArE2が有していてもよいRE2以外の置換基としては、ArE1が有していてもよいRE1以外の置換基と同様である。
nE4は、通常0〜10の整数であり、好ましくは0〜8の整数であり、より好ましくは0〜2の整数である。
aE2は、通常1〜10の整数であり、好ましくは1〜5の整数であり、より好ましくは1又は2である。
bE2は、通常0〜10の整数であり、好ましくは0〜4の整数であり、より好ましくは0又は1である。
mE2は、通常1〜5の整数であり、好ましくは1又は2であり、より好ましくは0又は1である。
E5が−O−RE5’の場合、式(ES−2)で表される基は、下記で表される基である。
Figure 2021163964
E5としては、炭化水素基又は複素環基が好ましく、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基がより好ましく、芳香族炭化水素基が更に好ましい。
E5が有していてもよい置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基及び式(ES−3)で表される基が挙げられ、式(ES−3)で表される基が好ましい。
E2としては、アルキレン基、アリーレン基又は酸素原子が好ましく、アルキレン基又は酸素原子がより好ましい。
E2としては、−CE6 、−NE6 、−PE6 又は−SE6 が好ましく、−NE6 がより好ましい。RE6としては、水素原子、アルキル基又はアリール基が好ましく、水素原子又はアルキル基がより好ましい。
E2としては、F、Cl、Br、I、B(RE7 、RE7SO 、RE7COO、BF 又はSbF6−が好ましく、Br、I、B(RE7 、RE7COO又はSbF6−がより好ましい。RE7としては、アルキル基が好ましい。
E2で表されるアルカリ金属カチオンとしては、例えば、Li、Na、K、Rb、Csが挙げられ、Li、Na又はKが好ましい。
E2で表されるアルカリ土類金属カチオンとしては、例えば、Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+が挙げられ、Mg2+又はCa2+が好ましい。
E2としては、アルカリ金属カチオンが好ましい。
式(ES−2)で表される基としては、例えば、下記式で表される基が挙げられる。
Figure 2021163964

Figure 2021163964

[式中、Xは、F、Cl、Br、I、B(C 、CHCOO又はCFSO を表す。Xが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
式(ET−1)又は(ET−2)で表される構成単位としては、例えば、式(ET−31)〜(ET−38)で表される構成単位が挙げられる。
Figure 2021163964

Figure 2021163964

Figure 2021163964
電子輸送層の高分子化合物は、例えば、特開2009−239279号公報、特開2012−033845号公報、特開2012−216821号公報、特開2012−216822号公報、特開2012−216815号公報に記載の方法に従って合成することができる。
電子輸送層に含有される低分子化合物としては、フォスフィンオキシド基を有する低分子化合物が好ましく、例えば、下記式で表される低分子化合物が挙げられる。
Figure 2021163964

[式中、Zは前記と同じ意味を表す。]
[基板/電極]
本実施形態の発光素子は基板を有していてもよい。発光素子における基板は、電極を形成することができ、かつ、有機層(例えば、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等)を形成する際に化学的に変化しない基板であればよく、例えば、ガラス、プラスチック、シリコン等の材料からなる基板である。不透明な基板の場合には、基板から最も遠くにある電極が透明又は半透明であることが好ましい。
陽極の材料としては、例えば、導電性の金属酸化物及び半透明の金属が挙げられ、好ましくは、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ;インジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド等の導電性化合物;銀とパラジウムと銅との複合体(APC);NESA、金、白金、銀、銅である。
陰極の材料としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、亜鉛、インジウム等の金属;それらのうち2種以上の合金;それらのうち1種以上と、銀、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち1種以上との合金;並びに、グラファイト及びグラファイト層間化合物が挙げられる。合金としては、例えば、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等が挙げられる。
陽極及び陰極は、各々、2層以上の積層構造としてもよい。
[発光素子の用途]
本実施形態の発光素子は、例えば、照明、ディスプレイに有用である。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、本発明の一側面は、組成物の製造方法に関するものであってよい。
一態様において、組成物の製造方法は、式(1)で表される燐光発光性化合物を準備する工程と、窒素原子及びホウ素原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子(a)を環内に含む縮合複素環骨格を有し、式(B)を満たし、且つ、最低三重項励起状態のエネルギー準位の値T(eV)が、準備工程で準備した燐光発光性化合物の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値T(eV)に対して式(A)を満たす、化合物(F)を選別する選別工程と、準備工程で準備した燐光発光性化合物と選別工程で選別した化合物(F)とを混合して組成物を得る製造工程と、を備える製造方法(以下、製造方法(1)ともいう。)であってよい。
製造方法(1)の選別工程では、最低一重項励起状態のエネルギー準位の値S(eV)が、準備工程で準備した燐光発光性化合物の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値T(eV)に対して式(C)を満たすように、化合物(F)を更に選別してもよい。
製造方法(1)は、準備工程で準備した燐光発光性化合物の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値T(eV)を求める工程を更に含んでいてもよい。また、製造方法(1)は、化合物(F)の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値T(eV)を求める工程を更に含んでいてもよい。また、製造方法(1)は、化合物(F)の最低一重項励起状態のエネルギー準位の値S(eV)を求める工程を更に含んでいてもよい。
他の一態様において、組成物の製造方法は、窒素原子及びホウ素原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子(a)を環内に含む縮合複素環骨格を有し、式(B)を満たす化合物(F)を準備する準備工程と、式(1)で表される燐光発光性化合物であって、最低三重項励起状態のエネルギー準位の値T(eV)が、準備工程で準備した化合物(F)の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値T(eV)に対して式(A)を満たす、燐光発光性化合物を選別する選別工程と、準備工程で準備した化合物(F)と選別工程で選別した燐光発光性化合物とを混合して組成物を得る製造工程と、を備える製造方法(以下、製造方法(2)ともいう。)であってよい。
製造方法(2)の選別工程では、最低三重項励起状態のエネルギー準位の値T(eV)が、準備工程で準備した化合物(F)の最低一重項励起状態のエネルギー準位の値S(eV)に対して式(C)を満たすように、燐光発光性化合物を更に選別してもよい。
製造方法(2)は、準備工程で準備した化合物(F)の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値T(eV)を求める工程を更に含んでいてもよい。また、製造方法(2)は、準備工程で準備した化合物(F)の最低一重項励起状態のエネルギー準位の値S(eV)を求める工程を更に含んでいてもよい。また、製造方法(2)は、燐光発光性化合物の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値T(eV)を求める工程を更に含んでいてもよい。
本発明の更に他の一側面は、発光素子の製造方法に関するものであってよい。
一態様において、発光素子の製造方法は、陽極と、陰極と、陽極及び陰極の間に設けられた有機層とを含む発光素子の製造方法であってよく、この製造方法は、上述の製造方法(例えば、製造方法(1)又は製造方法(2))により組成物を製造する工程と、該工程で製造された組成物を用いて、有機層を形成する工程と、を備えていてよい。
この態様において、有機層の形成方法としては、例えば、上述した膜の作製と同じ方法を用いて形成することができる。また、本態様の発光素子の製造方法では、上述した<発光素子>の項で説明した製造方法を用いてもよい。また、本態様の発光素子の製造方法により得られる発光素子としては、例えば、上述した<発光素子>の項で説明した発光素子が挙げられる。
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例において、高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)及びポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、移動相にテトラヒドロフランを用い、下記のサイズエクスクルージョンクロマトグラフィー(SEC)により求めた。
測定する高分子化合物を約0.05質量%の濃度でテトラヒドロフランに溶解させ、SECに10μL注入した。移動相は、1.0mL/分の流量で流した。カラムとして、PLgel MIXED−B(ポリマーラボラトリーズ製)を用いた。検出器にはUV−VIS検出器(東ソー製、商品名:UV−8320GPC)を用いた。
実施例において、化合物のS準位及びT準位の値の算出は、量子化学計算プログラムとしてはGaussian09を用いて行った。基底関数として、イリジウム以外の原子には6−31G*を用い、イリジウム原子にはlanl2dzを用いた。化合物の基底状態の構造最適化を密度汎関数法(B3LYP法)にて行い、得られた最適構造を用いてS及びT準位のエネルギーを時間依存密度汎関数法(B3LYP法)にて求めた。
実施例において、化合物のλPL,RT及び発光スペクトルの半値幅(以下、「FWHM」ともいう。)は、分光光度計(日本分光株式会社製、FP−6500)により室温にて測定した。化合物をキシレンに、約8×10−4質量%の濃度で溶解させたキシレン溶液を試料として用いた。励起光としては、波長325nmの紫外(UV)光を用いた。
実施例において、化合物のλABS,RTは、紫外可視分光光度計(バリアン社製、Cary 5E)により室温にて測定した。化合物をキシレンに、約8×10−4質量%の濃度で溶解させたキシレン溶液を試料として用いた。
<化合物H1、E1、P1〜P9、F1〜F7の入手及び合成>
化合物H1、E1、P1、P6、P7及びF1は、Luminescence Technology社製を用いた。
化合物P2は、国際公開第2017/130977号に記載の方法に準じて合成した。
化合物P3は、特開2013−147451号公報に記載の方法に準じて合成した。
化合物P4は、国際公開第2017/170916号に記載の方法に準じて合成した。
化合物P5は、下記の方法で合成した。
化合物P8は、特開2013−237789号公報に記載の方法に準じて合成した。
化合物P9は、国際公開第2009/131255号に記載の方法に準じて合成した。
化合物F2は、下記の方法で合成した。
化合物F3及びF4は、国際公開第2015/102118号に記載の方法に準じて合成した。
化合物F5は、下記の方法で合成した。
化合物F6は、東京化成工業株式会社製を用いた。
化合物F7は、J.Phys.Chem.B 2005,109,16,8008−8016に記載の方法に準じて合成した。
Figure 2021163964

Figure 2021163964

Figure 2021163964
<合成例P5> 化合物P5の合成
下記の方法で、化合物P5を合成した。
Figure 2021163964
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、2,2’−ジメチルヘキサン酸(23.8g)、クロロホルム(143mL)、及び、N,N’−ジメチルホルムアミド(0.12g)を加え、50℃で撹拌した。そこに塩化チオニル(21.6g)を滴下し、50℃で3時間撹拌し2,2’−ジメチルヘキサノイルクロライドを発生させた。
別途用意した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、5−ブロモ−2−メチルアニリン(29.3g)、クロロホルム(293mL)、及び、トリエチルアミン(21.9mL)を加え、撹拌した。その後、反応容器を氷浴を用いて冷却し、そこに上記で調製した2,2’−ジメチルヘキサノイルクロライドを滴下した。滴下後、室温で2.5時間撹拌を継続し、その後、1mol/L炭酸ナトリウム水溶液(165mL)を加え室温で撹拌した。分液し、得られた有機層に1mol/L塩酸(83mL)を加え室温で撹拌した。分液し、イオン交換水で洗浄した。得られた洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。得られたろ液を減圧濃縮した後、ヘプタンを用いて2回再結晶を行い、40℃で減圧乾燥させることで化合物P5A(39g、白色固体)を収率76%で得た。化合物P5AのHPLC面積百分率値は98.7%であった。
化合物P5AのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=8.06(1H,d),7.25−7.11(2H,m),7.04(1H,d),2.17(3H,s),1.60−1.53(2H,m),1.32−1.22(10H,m),0.87(3H,s).
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、化合物P5A(25g)、モノクロロベンゼン(200mL)、2−フルオロピリジン(7.6mL)及びトリフルオロメタンスルホン酸無水物(15mL)を加え、室温下で30分撹拌した。そこへ、ベンゾイルヒドラジン(12g)を加え、90℃で3.5時間撹拌した。その後、そこへイオン交換水(250mL)を加えて有機層を洗浄した。分液後、得られた有機層に1mol/L炭酸水素ナトリウム水溶液(66mL)を加え有機層を抽出し、得られた有機層をイオン交換水で洗浄した。得られた有機層を減圧濃縮することで油状物を得た。得られた油状物にクロロホルムとTHFの混合溶媒(体積比8:2、50mL)を加え溶解させた後、シリカゲルを敷いたろ過器でろ過して得られたろ液を減圧濃縮した。その後、ヘプタンを用いて再結晶し、50℃で減圧乾燥させることにより、化合物P5B(27.3g)を白色固体として収率83%で得た。化合物P5BのHPLC面積百分率値は99.1%であった。
化合物P5BのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=7.58−7.50(2H,m),7.35−7.22(5H,m),7.12−7.07(1H,d),1.71(3H,s),1.67−1.57(1H,m),1.45−1.07(11H,m),0.88(3H,t).
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、化合物P5B(7.0g)、2−([1,1’−ビフェニル]−3−イル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(5.2g)、及び、トルエンを加え室温で撹拌した。そこに、ビス(ジ−tert−ブチル(4−ジメチルアミノビフェニル)ホスフィン)ジクロロパラジウム(60mg)を加え、80℃に加熱した。その後、40質量%テトラブチルアンモニウム水溶液(66g)を滴下し、80℃で16時間撹拌した。その後、反応容器を室温まで冷却し、分液した。得られた有機層をイオン交換水で洗浄した。得られた洗浄液を分液し、得られた有機層をイオン交換水で洗浄した。得られた洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。得られたろ液に活性炭を加え、室温で30分間撹拌した後、セライトを敷いたろ過器でろ過した。得られたろ液を減圧濃縮した後、トルエンと酢酸エチルの混合溶媒(体積比9:1)を用いてシリカゲルカラム精製を行った。その後、ヘプタンと2−プロパノールの混合溶媒(体積比5:1)を用いて再結晶を3回行い、50℃で減圧乾燥させることで化合物P5C(5.5g、白色固体)を収率66%で得た。化合物P5CのHPLC面積百分率値は99.5%以上であった。
化合物P5CのLC−MS及びNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
LC−MS(APCI,positive):m/z=542[M+H]
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=7.82 (1H,t), 7.73−7.71(2H,m),7.64−7.57(4H,m),7.53(1H,t),7.45(2H,t),7.40−7.33(3H,m),7.32−7.25(2H,m),7.22(2H,t),1.80(3H,s),1.78−1.67(1H,m),1.52−1.42(1H,m),1.37(3H,s),1.35−1.16(4H,m),1.14(3H,s),0.82(3H,t).
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、トリスアセチルアセトナトイリジウム(1.2g)、化合物P5C(5.0g)及びペンタデカン(25mL)を加え、加熱還流下で55時間攪拌した。その後、そこへ、トルエンを加え、シリカゲルを敷いたろ過器でろ過した後、トルエン及び酢酸エチルの混合溶媒を用いて金属錯体P5を含む黄色溶液を抽出した。得られた溶液を減圧濃縮することで固体を得た後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン及び酢酸エチルの混合溶媒)で精製することにより、固体を得た。得られた固体をトルエン及びアセトニトリルの混合溶媒を用いての再結晶、並びに、トルエン及びエタノールの混合溶媒を用いての再結晶を複数回繰り返し、50℃で減圧乾燥させることにより化合物P5(3.5g、黄色固体)を収率82%で得た。化合物P5のHPLC面積百分率値は96%であった。
化合物P5のLC−MS及びNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
LC−MS(APPI,positive):m/z=1645.8[M+H]
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=7.89−7.69(9H,m),7.67−7.31(27H,m),6.99−6.38(9H,m),6.12−6.10(3H,m),2.23−1.82(9H,m),1.47−0.84(36H,m),0.78−0.46(9H,m).
<合成例F2> 化合物F2の合成
下記の方法で、化合物F2を合成した。
Figure 2021163964
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、アンゲヴァンテ・ケミー・インターナショナル・エディション(Angewandte Chemie, International Edition),2018年,第57巻,11316−11320頁に記載の方法で合成した化合物F2A(22.5g)とクロロベンゼンを加え攪拌したところに、三ヨウ化ホウ素(16.4g)を加え、90℃で6時間加熱撹拌した。その後、室温まで冷却し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(14.3mL)を滴下し、室温で15分攪拌を継続した。得られた溶液に10質量%亜硫酸ナトリウム水溶液(70mL)を加えた。以上の操作を二度繰り返し、得られた有機層を混合し、10質量%亜硫酸ナトリウム水溶液及びイオン交換で洗浄した。得られた洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、フロリジル45gを積んだ濾過器でろ過した。得られたろ液を濃縮した後、そこにアセトニトリル(340mL)を加え、1時間撹拌し、得られた固体を濾過した。得られた固体をトルエン(790mL)に溶解させた。得られた溶液にカルボラフィン(33g)を加えて1時間攪拌した後、セライトを敷いた濾過器で濾過をする操作を3回行った。得られた溶液を減圧濃縮し、得られた固体をトルエン及びアセトニトリルの混合溶媒、トルエン及びエタノールの混合溶媒を用いて複数回再結晶し、50℃で減圧乾燥させることで化合物F2(30.9g、黄色固体)を得た。
化合物F2のLC−MS及びNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
LC−MS(APCI,positive):m/z=922[M+H]
H−NMR(CDCl,400MHz)δ(ppm)=9.05(d,1H),9.00(d,1H),8.32(d,1H),8.15(d,1H),7.52(td,2H),7.43(d,1H)7.38(d,1H),7.32−7.22(m,6H),7.20(td,2H)7.13(td,4H),6.65(d,1H),6.16(d,1H),1.62(s,9H),1.48(s,9H),1.43(s,9H),1.36(s,18H),1.34(s,9H).
<合成例F5> 化合物F5の合成
下記の方法で、化合物F5を合成した。
Figure 2021163964
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、4−ブロモ−4’−tert−ブチルビフェニル(30g)、4−クロロ−2,6−ジメチルアニリン(17.76g)、Pd(dba)(dba)0.92(0.88g)、t−BuPHBF(0.95g)、t−BuONa(14.95g)、及びトルエン(900mL)を加え、50℃で4時間撹拌した。その後、室温まで冷却し、反応液をシリカゲル・セライトを積層したショートカラムでろ過した。ろ液を減圧濃縮することにより粗生成物を得た。この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン及びトルエンの混合溶媒)により精製した後、減圧濃縮した。その後、トルエン及びイソプロピルアルコールの混合液で再結晶した後乾燥させることにより、化合物F5A(25.2g、白色固体)を得た。化合物F5AのHPLC面積百分率値は99%であった。
化合物F5AのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(CDCl−d,400MHz):δ(ppm)=7.44−7.36(m,6H),7.11(s,2H),6.52(td,2H),5.26(br,1H),2.18(s,6H),1.31(s,9H)
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、化合物F5A(24.30g)、1,3−ジブロモ−5−tert−ブチルベンゼン(9.7g)、Pd(dba)(dba)0.92(0.56g)、t−BuPHBF(0.60g)、t−BuONa(7.98g)、及びトルエン(291mL)を加え、50℃で4時間撹拌した。その後、室温まで冷却し、反応液をシリカゲル・セライトを積層したショートカラムでろ過した。ろ液を減圧濃縮することにより粗生成物を得た。この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン及びトルエンの混合溶媒)により精製した後、減圧濃縮し、乾燥させることにより、化合物F5B(18.1g、白色固体)を得た。化合物F5BのHPLC面積百分率値は99%であった。
化合物F5BのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(CDCl−d,400MHz):δ(ppm)=7.47−7.45(m,4H),7.41−7.38(m,8H),7.09(s,4H),6.92(td,4H),6.52(d,2H),6.48(t,1H),1.97(s,12H),1.32(s,18H),1.10(s,9H).
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、化合物F5B(18.1g)及びクロロホルム(363mL)を加え、0℃まで冷却した後、そこに、N−ブロモスクシンイミド(3.93g)を分割して加え攪拌した。その後、亜硫酸ナトリウム水溶液で洗浄後、減圧濃縮した。その後、トルエン(180mL)を加え、シリカゲル・セライトを積層したショートカラムでろ過し、減圧濃縮した。その後、トルエン及びエタノールの混合液で再結晶した後乾燥させることにより、化合物F5C(17.5g、白色固体)を得た。化合物F5CのHPLC面積百分率値は99%であった。
化合物F5CのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(CDCl−d,400MHz):δ(ppm)=7.49−7.33(m,14H),7.06(s,2H),6.99(s,2H),6.88(s,1H),6.84(d,2H),6.65(br,2H),6.32(s,1H),1.89(s,12H),1.42(s,9H),1.31(s,18H).
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、化合物F5C及びキシレン(429.5mL)を加え、−40℃に冷却した後、そこに、sec−BuLi・シクロヘキサン溶液(1.0M,18.3mL)をゆっくりと加えた。反応液を−10℃で1時間撹拌した。その後、反応液を−60℃まで冷却し、BBr(3.57mL)を加え、1時間撹拌した。その後90℃まで徐々に昇温し反応させた。その後、反応液を室温まで冷却し、N,N−ジイソプロピルアミン(31.4mL)及びトルエン(258mL)を加え、有機層を亜硫酸ナトリウム水溶液及びイオン交換水で洗浄した。得られた有機層を減圧濃縮することにより黄色固体を得た。得られた固体を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン及びトルエンの混合溶媒)により精製した後、減圧濃縮し、乾燥させた。その後、トルエン及びエタノールの混合液で再結晶した後乾燥させることにより、化合物F5D(6.6g、黄色固体)を得た。化合物F5DのHPLC面積百分率値は99%であった。
化合物F5DのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(CDCl−d,400MHz):δ(ppm)=9.36(d,2H),7.75−7.71(m,6H),7.51(d,4H),7.39(s,4H),6.74(d,2H),6.18(s,2H),1.91(s,12H),1.37(s,18H),1.04(s,9H).
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、化合物F5D(10g)、ビス(ピナコラト)ジボロン(5.72g)、酢酸カリウム(6.5g)、Pd(dba)(dba)0.92(0.21g)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(0.38g)、及び、シクロペンチルメチルエーテル(130mL)加え、45時間加熱攪拌した。その後、トルエン(130ml)を加え、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮し、アセトニトリルを加え、得られた固体をろ取した。その後、トルエン及び活性炭を加え、室温で30分攪拌した後、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮し、更にトルエン及びアセトニトリルの混合溶媒で再結晶することにより、化合物F5E(5.8g)を黄色固体として得た。化合物F5EのHPLC面積百分率値は99.5%以上を示した。
化合物F5EのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(CDCl−d,400MHz):δ(ppm)=9.37(d,2H),7.77(s,4H),7.73(d,4H),7.68(dd,2H),7.51(d,4H),6.68(d,2H),6.19(s,2H),1.93(s,12H),1.38−1.37(m,42H),1.00(s,9H).
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、化合物F5E(2.3g)、2−ブロモ−4,6−ジ(4−tert−ブチルフェニル)ベンゼン(1.9g)、Pd(dba)(dba)0.92(0.02g)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(0.04g)、トルエン(115ml)及び、40質量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(7.1g)、イオン交換水(28mL)加え、1時間加熱攪拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、イオン交換水(40mL)を加え、水層を除去した。得られた有機層をイオン交換水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、ろ過し、得られたろ液を減圧濃縮した。トルエン及び活性炭を加え、室温で30分攪拌した後、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮した。トルエン及びアセトニトリルの混合溶媒で再結晶することにより、化合物F5(3.0g)を黄色固体として得た。化合物F5のHPLC面積百分率値は99.0%以上を示した。
化合物F5のLC−MS及びNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
LC−MS(APCI positive):m/z=1476.9[M+H]
H−NMR(CDCl−d,400MHz):δ(ppm)=9.46(d,2H),7.98(d,4H),7.88(t,2H),7.74−7.82(m,18H),7.54−7.59(m,12H),6.94(d,2H),6.35(s,2H),2.07(t,12H),1.34−1.45(m,54H),1.04−1.08(m,9H).
<化合物H2、P10〜P15、F8〜F11の合成>
化合物H2は、特開2015−110751号公報に記載の方法に準じて合成した。
化合物P10は、特開2013−147551号公報に記載の方法に準じて合成した。
化合物P11〜P12は、下記の方法で合成した。
化合物P13は、国際公開2008/090795号及び国際公開2006/121811号に記載の方法に準じて合成した。
化合物P14は、国際公開第2016/006523号に記載の方法に準じて合成した。
化合物P15は、下記の方法で合成した。
化合物F8〜F10は、下記の方法で合成した。
化合物F11は、Angew.Chem.Int.Ed.2020,59,17442−17446に記載の方法に準じて合成した。
Figure 2021163964

Figure 2021163964

Figure 2021163964
<合成例P11> 化合物P11の合成
下記の方法で、化合物P11を合成した。
Figure 2021163964
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、2,2’−ジメチルヘキサン酸(11.8g)、クロロホルム(60mL)、及び、N,N’−ジメチルホルムアミド(0.07g)を加え、50℃で撹拌した。そこに塩化チオニル(11.3g)を滴下し、50℃で3時間撹拌し、2,2’−ジメチルヘキサノイルクロライドを発生させた。
別途用意した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、2−メチル−5−(3−フェニルフェニル)アニリン塩酸塩(22.0g)、クロロホルム(176mL)、及び、トリエチルアミン(20.7mL)を加え、撹拌した。その後、反応容器を氷浴を用いて冷却し、そこに上記で調製した2,2’−ジメチルヘキサノイルクロライド溶液を滴下した。滴下後、室温で2.5時間撹拌を継続し、その後、1mol/L炭酸ナトリウム水溶液(82mL)を加え、室温で撹拌した。得られた溶液を分液し、有機層に1mol/L塩酸(41mL)を加え、室温で撹拌した。得られた溶液を分液し、イオン交換水で洗浄した。洗浄液を分液し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。ろ液を減圧濃縮した後、ヘプタンを用いて再結晶を行い、40℃で減圧乾燥させることで、化合物(D)(27g、白色固体)を収率94%で得た。化合物(D)のHPLC面積百分率値は99.5%以上であった。
化合物(D)のNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=8.08(1H,d),7.91(1H,t),7.64(2H,d),7.57(2H,t),7.51−7.41(3H,m),7.38−7.31(2H,m),7.28(1H,d),7.24(1H,br),2.28(3H,s),1.60(2H,m),1.37−1.30(10H,m),0.88(3H,t).
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、化合物(D)(25g)、モノクロロベンゼン(84mL)、2−フルオロピリジン(2.6mL)及びトリフルオロメタンスルホン酸無水物(5mL)を加え、室温下で30分撹拌した。そこへ、3−ブロモベンゾイルヒドラジン(6.4g)を加え、90℃で4.5時間撹拌した。その後、そこへイオン交換水(105mL)及びヘプタン(105mL)を加えて、有機層を洗浄した。分液後、得られた有機層に1mol/L炭酸水素ナトリウム水溶液(45mL)を加え、有機層を抽出し、有機層をイオン交換水で洗浄した。得られた有機層を減圧濃縮することで油状物を得た。油状物にクロロホルムとTHFの混合溶媒(体積比8:2、50mL)を加え溶解させた後、シリカゲルを敷いたろ過器でろ過して得られたろ液を減圧濃縮した。その後、ヘプタンを用いて再結晶し、50℃で減圧乾燥させることにより、化合物(E)(14.3g)を白色固体として収率93%で得た。化合物(E)のHPLC面積百分率値は99.5%以上であった。
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、化合物(E)(13.6g)、2−フェニル−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(5.4g)、及び、トルエン(136mL)を加え室温で撹拌した。そこに、[(ジ(1−アダマンチル)−N−ブチルホスフィン)−2−(2’−アミノ−1,1’−ビフェニル)]パラジウム(II)メタンスルホン酸塩(175mg)を加え、80℃に加熱した。その後、40質量%テトラブチルアンモニウム水溶液(38g)及びイオン交換水(56mL)の混合液を滴下し、80℃で16時間撹拌した。その後、反応容器を室温まで冷却し、反応液を分液した。得られた有機層をイオン交換水で洗浄した。洗浄液を分液し、得られた有機層をイオン交換水で洗浄した。洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。ろ液にシリカゲル(49g)を加え、室温で30分間撹拌した後、セライトを敷いたろ過器でろ過した。クロロホルムとテトラヒドロフランの混合溶媒で、ろ上を洗浄した。得られたろ液を減圧濃縮した後、ヘプタンと2−プロパノールの混合溶媒(体積比8:1)を用いて再結晶を3回行い、50℃で減圧乾燥させることで、化合物(F)(12.2g、白色固体)を収率90%で得た。化合物(F)のHPLC面積百分率値は99.5%以上であった。
化合物(F)のLC−MS及びNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
LC−MS(APPI,positive):m/z=562[M+H]
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=7.82(2H,t),7.75(1H,d),7.63−7.60(4H,m),7.59−7.53(3H,m),7.49−7.43(3H,m),7.38−7.33(3H,m),7.26−7.22(5H,m),1.80−1.73(4H,m),1.56−1.40(4H,m),1.35−1.18(7H,m),0.82(3H,t).
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、トリスアセチルアセトナトイリジウム(2.2g)、化合物(F)(10g)及びペンタデカン(40mL)を加え、加熱還流下で67時間攪拌した。その後、そこへ、トルエンを加え、シリカゲルを敷いたろ過器でろ過した後、トルエン及び酢酸エチルの混合溶媒を用いて化合物P11を含む黄色溶液を抽出した。得られた溶液を減圧濃縮することで固体を得た後、固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン及び酢酸エチルの混合溶媒)で精製することにより、固体を得た。固体をトルエン及びアセトニトリルの混合溶媒を用いての再結晶、並びに、トルエン及びエタノールの混合溶媒を用いての再結晶を複数回繰り返し、50℃で減圧乾燥させることにより化合物P11(3.5g、黄色固体)を収率82%で得た。化合物P11のHPLC面積百分率値は99.5%以上であった。
化合物P11のLC−MS及びNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
LC−MS(APCI,positive):m/z=1874.9[M+H]
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=7.93−7.68(m,9H),7.65−7.28(m,27H),7.21−7.04(m,15H),7.00−6.71(m,6H),6.40−6.25(m,3H),2.33−1.82(m,9H),1.80−1.54(m,3H),1.48−0.80(m,33H),0.79−0.32(m,9H).
<合成例P12> 化合物P12の合成
下記の方法で、化合物P12を合成した。
Figure 2021163964
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、化合物(D)(40g)、モノクロロベンゼン(320mL)、2−フルオロピリジン(9.8mL)及びトリフルオロメタンスルホン酸無水物(19mL)を加え、室温下で30分撹拌した。そこへ、3−tert−ブチルベンゾイルヒドラジン(22g)を加え、90℃で3.5時間撹拌した。その後、そこへイオン交換水(360mL)を加えて有機層を洗浄した。分液後、得られた有機層に1mol/L炭酸水素ナトリウム水溶液(77mL)を加え有機層を抽出し、有機層をイオン交換水で洗浄した。得られた有機層を減圧濃縮することで油状物を得た。油状物にクロロホルムとTHFの混合溶媒(体積比8:2、90mL)を加え、溶解させた後、シリカゲルを敷いたろ過器でろ過して得られたろ液を減圧濃縮した。その後、ヘプタンと2−プロパノールの混合溶媒(体積比5:0.3、295mL)を用いて再結晶し、50℃で減圧乾燥させることにより、化合物(G)(47.6g)を白色固体として収率85%で得た。化合物(G)のHPLC面積百分率値は99.9%であった。
化合物(G)のNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=7.79(1H,t),7.73(1H,d),7.68(1H,dd),7.65−7.58(3H,m),7.58−7.50(2H,m),7.48−7.40(3H,m),7.35(1H,tt),7.33−7.27(2H,m),7,23−7.18(2H,m),1.80(3H,s),1.78−1.68(1H,m),1.53−1.41(1H,m),1.38(3H,s),1.35−1.18(4H,m),1.16(3H,s),1.06(9H,s),0.81(3H,t).
TLC−MS(positive):m/z=542.3[M+H]
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、トリスアセチルアセトナトイリジウム(1.5g)、化合物(G)(6.8g)及びペンタデカン(34mL)を加え、加熱還流下で30時間攪拌した。その後、そこへ、トルエンを加え、シリカゲルを敷いたろ過器でろ過した後、トルエン及び酢酸エチルの混合溶媒を用いて化合物P12を含む黄色溶液を抽出した。得られた溶液を減圧濃縮することで固体を得た後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン及び酢酸エチルの混合溶媒)で精製することにより、固体を得た。得られた固体をヘプタン及び2−プロパノールの混合溶媒を用いての再結晶を複数回繰り返し、50℃で減圧乾燥させることにより化合物P12(4.3g、黄色固体)を収率75%で得た。化合物P12のHPLC面積百分率値は94%であった。
化合物P12のLC−MS及びNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
TLC−MS(positive):m/z=1814.7[M+H]
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=7.89−7.28(72H,m),6.95−6.30(6H,m),6.02−6.20(3H,m),2.23−0.50(45H,m).
<合成例P15> 化合物P15の合成
下記の方法で、化合物P15を合成した。
Figure 2021163964
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、2,6−ジメチル−4−tert−ブチルフェニルヒドラジン塩酸塩(101g)及びtert−ブチルメチルエーテル(1070mL)を加え、反応容器を氷浴に設置して冷却した。その後、そこへ、水酸化ナトリウム水溶液(1mol/L、1330mL)を加え、反応容器を氷浴で冷却しながら30分間撹拌した。得られた反応液の有機層を抽出し、有機層であるtert−ブチルメチルエーテル溶液を得た。
別途用意した反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、化合物MC15−c(145g)及びクロロホルム(3200mL)を加え、反応容器を氷浴に設置して冷却した。その後、そこへ、上記で得られたtert−ブチルメチルエーテル溶液を加えた。その後、反応容器を氷浴で冷却しながら7時間攪拌し、次いで、室温で70時間攪拌した。得られた反応液にイオン交換水(3200mL)を加え、有機層を抽出し、トルエン(500mL)を加えて有機層を一部減圧濃縮し、トルエン溶液を得た。トルエン溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン溶媒)で精製し、エタノールとメタノールの混合溶媒(質量比1:1)を用いて2回再結晶した後、50℃で減圧乾燥させることにより、化合物(H)(129g、収率66%)を白色固体として得た。化合物(H)のHPLC面積百分率値は99.5%以上であった。
LC−MS(ESI,positive):m/z=542.4[M+H]
H−NMR(CDCl,400MHz):δ(ppm)=7.90(2H,s),7.80(1H,d),7.58−7.55(1H,m),7.48(1H,d),7.38(1H,t),7.27−7.10(3H,m),2.35(6H,s),1.94(6H,s),1.34(9H,s).
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、化合物(H)(87g)、4−tert−ブチルフェニルボロン酸(35g)、ビス(ジ−tert−ブチル(4−ジメチルアミノフェニル)ホスフィン)ジクロロパラジウム(II)(1.3g)、トルエン(1500mL)及び20質量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(555g)を加え、加熱還流下で4時間撹拌した。室温まで冷却後、そこへ、イオン交換水を加え、有機層を抽出した。有機層をイオン交換水で洗浄し、有機層を得た。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、シリカゲル(170g)を加えてろ過し、ろ液を減圧濃縮することにより固体を得た。固体を酢酸エチルとアセトニトリル(体積比1:1)の混合溶媒を用いて2回再結晶した後、50℃で減圧乾燥させることにより、化合物(I)(73g、収率76%)を白色固体として得た。化合物(I)のHPLC面積百分率値は99.5%以上であった。
LC−MS(ESI,positive):m/z=486.3[M+H]
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、塩化イリジウムn水和物(10.1g)、化合物(H)(32.3g)、イオン交換水(81mL)及びジグライム(253mL)を加え、140℃で48時間加熱攪拌した。その後、そこへ、トルエンを加え、イオン交換水で洗浄し、有機層を得た。得られた有機層を減圧濃縮することにより固体を得た。得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィー(トルエンとエタノールの混合溶媒)で精製した。その後、50℃で減圧乾燥させることにより、黄褐色固体(38.0g)を得た。
別途用意した反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、上記で得られた固体(30.8g)、トリフルオロメタンスルホン酸銀(11.2g)、化合物(H)(19.7g)、ジフェニルエーテル(76mL)及び2,6−ルチジン(16.9mL)を加え、165℃で50時間加熱攪拌した。その後室温まで冷却してトルエンを加え、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液にシリカゲル(228g)を加えてろ過し、得られたろ液を減圧濃縮することにより黄色液体を得た。得られた液体にヘキサン(760mL)を加えて0℃で1時間撹拌することにより沈殿を析出させた。沈殿物をろ過して回収し、得られた沈殿物トルエンとヘプタン(体積比3:10)の混合溶媒を用いて2回再結晶した。その後、50℃で減圧乾燥させることにより、化合物P15(15.8g、収率30%)を黄色固体として得た。化合物P15のHPLC面積百分率値は99.5%以上であった。
LC−MS(APCI,positive):m/z=1815.0[M+H]
H−NMR(CDCl,300MHz):δ(ppm)=8.03(s,6H),7.35(s,6H),7.31−7.26(m,6H),7.11−7.03(m,6H),6.98−6.90(m,6H)6.62−6.57(m,3H),6.52(d,3H),2.11(s,18H),1.97(s,9H),1.68(s,9H),1.46(s,27H),1.33(s,27H).
<合成例F8> 化合物F8の合成
下記の方法で、化合物F8を合成した。
Figure 2021163964
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、N−(3−クロロ−4−メチルフェニル)−2,6−ジメチル−ベンゼンアミン(20.0g)、1,3−ジブロモ−5−tert−ブチルベンゼン(11.7g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(1.1g)、トリ−tert−ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート(0.72g)、ナトリウムtert−ブトキシド(9.6g)、及び、トルエン(500mL)を加え、50℃で4時間撹拌した。その後、水(400mL)を加え室温で撹拌した。反応液を分液し、イオン交換水で洗浄した。洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。ろ液を減圧濃縮した後、得られた油状物にトルエンを加え溶解させた後、シリカゲルを敷いたろ過器でろ過して得られたろ液を減圧濃縮した。その後、トルエンと酢酸エチルとアセトニトリルの混合溶媒を用いて2回再結晶を行い、40℃で減圧乾燥させることで、化合物F8A(19.2g、白色固体)を収率77%で得た。化合物F8AのLC面積百分率値は98.6%であった。
化合物F8AのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=7.11−7.03(m,6H),6.97(d,2H),6.88(d,2H),6.67(dd,2H),6.51(t,1H),6.42(d,2H),2.34(s,6H),1.92(s,12H),1.07(s,9H).
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、化合物F8A(5.5g)、三ヨウ化ホウ素(6.9g)、及び、1,2−ジクロロベンゼン(66mL)を加え、120℃で75時間撹拌した。その後、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(6.8mL)、及び、10質量%亜硫酸ナトリウム水溶液(23mL)を加え、室温で撹拌した。反応液を分液し、イオン交換水で洗浄した。洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。ろ液を減圧濃縮した後、トルエンとアセトニトリルの混合溶媒を用いて1回再結晶を行い、40℃で減圧乾燥させることで化合物F8B(2.0g、黄色固体)を収率40%で得た。化合物F8BのLC面積百分率値は96.9%であった。以上の工程を繰り返すことにより、化合物F8Bを必要量得た。
化合物F8BのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=8.74(s,2H),7.41−7.29(md,6H),6.68(s,2H),6.05(s,2H),2.56(s,6H),1.90(s,12H),0.98(s,9H).
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、化合物F8B(8.0g)、3,6−ジ−tert−ブチルカルバゾール(7.1g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.45g)、2−ジ−tert−ブチルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(0.66g)、リチウム(ビストリメチルシリル)アミドのトルエン溶液(1mol/L、28mL)、及び、キシレン(76mL)を加え、130℃で6時間撹拌した。その後、分液し、イオン交換水で洗浄した。洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。ろ液を減圧濃縮した後、トルエンとヘプタンの混合溶媒を用いてシリカゲルカラム精製を行った。その後、トルエンとアセトニトリルの混合溶媒を用いて複数回再結晶を行い、40℃で減圧乾燥させることで化合物F8(4.0g、黄色固体)を収率28%で得た。化合物F8のLC面積百分率値は97.0%であった。
化合物F8のNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=9.09(s,2H),8.13(d,4H),7.42(dd,4H),7.24(d,6H),7.00(d,4H),6.82(s,2H),6.12(s,2H),2.11(s,6H),1.99(s,12H),1.47(s,36H),1.00(s,9H).
LC−MS(APCI、positive):m/z=1115.7[M+H]
<合成例F9> 化合物F9の合成
下記の方法で、化合物F9を合成した。
Figure 2021163964
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、N−(3−クロロフェニル)−2,6−ジメチル−ベンゼンアミン(10.0g)、1,3−ジブロモ−5−tert−ブチルベンゼン(5.8g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.35g)、トリ−tert−ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート(0.34g)、ナトリウムtert−ブトキシド(5.7g)、及び、トルエン(250mL)を加え、50℃で5時間撹拌した。その後、水(100mL)を加え室温で撹拌した。分液し、イオン交換水で洗浄した。得られた洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。得られたろ液を減圧濃縮した後、トルエンとヘプタンの混合溶媒(体積比1:9)を用いてシリカゲルカラム精製を行った。その後、トルエンと酢酸エチルとメタノールの混合溶媒を用いて1回再結晶を行い、40℃で減圧乾燥させることで化合物F9A(8.3g、白色固体)を収率71%で得た。化合物F9AのLC面積百分率値は97.8%であった。
化合物F9AのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=7.14−7.02(8H,m),6.79(2H,t),6.73(4H,td),6.53(1H,t),6.50(2H,d),1.95(12H,s),1.05(9H,s).
TLC−MS(positive):m/z=593.2[M+H]
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、化合物F9A(2.0g)、三ヨウ化ホウ素(2.6g)、及び、1,2−ジクロロベンゼン(40mL)を加え、120℃で90時間撹拌した。その後、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(8.9g)、及び、10質量%亜硫酸ナトリウム水溶液(20mL)を加え室温で撹拌した。分液し、イオン交換水で洗浄した。得られた洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。得られたろ液を減圧濃縮した後、トルエンとアセトニトリルの混合溶媒を用いて1回再結晶を行い、40℃で減圧乾燥させることで化合物F9B(0.76g、黄色固体)を収率30%で得た。化合物F9BのLC面積百分率値は97.6%であった。
化合物F9BのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=8.81(2H,d),7.43−7.32(6H,m),7.20(2H,dd),6.65(2H,d),6.12(2H,s),1.88(12H,s),0.95(9H,s).
TLC−MS(positive):m/z=601.2[M+H]
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、化合物F9B(0.10g)、4−(1,1−ジメチルエチル)−N−[4−(1,1−ジメチルエチル)フェニル]−N−[4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル]−ベンゼンアミン(0.18g)、[(ジ(1−アダマンチル)−N−ブチルホスフィン)−2−(2’−アミノ−1,1’−ビフェニル)]パラジウム(II)メタンスルホン酸塩(4.8mg)、5質量%炭酸ナトリウム水溶液(13mL)、及び、トルエン(10mL)を加え、80℃で5時間撹拌した。その後、分液し、イオン交換水で洗浄した。得られた洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。得られたろ液を減圧濃縮した後、トルエンとヘプタンの混合溶媒を用いてシリカゲルカラム精製を行った。その後、トルエンとアセトニトリルの混合溶媒を用いて1回再結晶を行い、40℃で減圧乾燥させることで化合物F9(0.19g、黄色固体)を収率83%で得た。化合物F9のLC面積百分率値は99.9%であった。
化合物F9のNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=9.01(2H,d),7.48(2H,d),7.42−7.30(10H,m),7.28(8H,d),7.03−6.95(12H,m),6.85(2H,d),6.12(2H,s),1.92(12H,s),1.29(36H,s),0.98(9H,s).
TLC−MS(positive):m/z=1243.5[M+H]
<合成例F10> 化合物F10の合成
下記の方法で、化合物F10を合成した。
Figure 2021163964
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、2−ブロモ−5−tert−ブチル−1,3−ジメチルベンゼン(5.0g)、3−クロロアニリン(3.2g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.10g)、トリ−tert−ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート(0.10g)、ナトリウムtert−ブトキシド(4.0g)、及び、トルエン(90mL)を加え、50℃で5時間撹拌した。その後、水(10mL)を加え室温で撹拌した。分液し、イオン交換水で洗浄した。得られた洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。得られたろ液を減圧濃縮した後、トルエンとヘプタンの混合溶媒(体積比2:8)を用いてシリカゲルカラム精製を行った。その後、メタノールを用いて1回再結晶を行い、40℃で減圧乾燥させることで化合物F10A(3.8g、白色固体)を収率64%で得た。化合物F10AのGC面積百分率値は99.7%であった。
化合物F10AのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=7.12−7.07(3H,m),7.04(1H,t),6.69(1H,t),6.82(1H,d),6.77(1H,d),6.44(1H,d),6.17(1H,d),6.10(1H,t),5.70(1H,broad−s),5.19(1H,broad−s),2.19(6H,s),1.29(9H,s).
TLC−MS(positive):m/z=288.1[M+H]
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、化合物F10A(3.7g)、1,3−ジブロモ−5−tert−ブチルベンゼン(1.9g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.11g)、トリ−tert−ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート(0.11g)、ナトリウムtert−ブトキシド(1.8g)、及び、トルエン(44mL)を加え、50℃で5時間撹拌した。その後、水(20mL)を加え室温で撹拌した。分液し、イオン交換水で洗浄した。洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。ろ液を減圧濃縮した後、トルエンとヘプタンの混合溶媒(体積比1:9)を用いて、シリカゲルカラム精製を行った。その後、トルエンと酢酸エチルとアセトニトリルの混合溶媒を用いて1回再結晶を行い、40℃で減圧乾燥させることで化合物F10B(2.5g、白色固体)を収率55%で得た。化合物F10BのLC面積百分率値は97.7%であった。
化合物F10BのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=7.06(4H,s),7.02(2H,t),6.78(2H,t),6.73−6.68(4H,m),6.58(2H,d),6.36(1H,t),1.92(12H,s),1.30(18H,s),1.08(9H,s).
TLC−MS(positive):m/z=705.3[M+H]
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、化合物F10B(2.0g)、三ヨウ化ホウ素(2.2g)、及び、1,2−ジクロロベンゼン(40mL)を加え、120℃で90時間撹拌した。その後、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(7.5g)、及び、10質量%亜硫酸ナトリウム水溶液(20mL)を加え、室温で撹拌した。反応液を分液し、イオン交換水で洗浄した。洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。ろ液を減圧濃縮した後、トルエンとアセトニトリルの混合溶媒を用いて1回再結晶を行い、40℃で減圧乾燥させることで、化合物F10C(1.1g、黄色固体)を収率50%で得た。化合物F10CのLC面積百分率値は92.0%であった。
化合物F10CのNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=8.80(2H,d),7.36(4H,s),7.19(2H,dd),6.72(2H,d),6.07(2H,s),1.85(12H,s),1.41(18H,s),0.94(9H,s).
TLC−MS(positive):m/z=713.3[M+H]
反応容器内をアルゴン雰囲気とした後、化合物F10C(0.30g)、2−[4,4’’−ビス(1,1−ジメチルエチル)[1,1’:3’,1’’−ターフェニル]−5’−イル]−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(0.43g)、[(ジ(1―アダマンチル)−N−ブチルホスフィン)−2−(2’−アミノ−1,1’−ビフェニル)]パラジウム(II)メタンスルホン酸塩(12mg)、5質量%炭酸ナトリウム水溶液(15mL)、及び、トルエン(15mL)を加え、80℃で5時間撹拌した。その後、分液し、イオン交換水で洗浄した。洗浄液を分液し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ過した。ろ液を減圧濃縮した後、トルエンとヘプタンの混合溶媒を用いてシリカゲルカラム精製を行った。その後、トルエンとアセトニトリルの混合溶媒を用いて1回再結晶を行い、40℃で減圧乾燥させることで化合物F10(0.34g、黄色固体)を収率61%で得た。化合物F10のLC面積百分率値は99.7%であった。
化合物F10のNMRの測定結果は、以下のとおりであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)=9.11(2H,d),7.75(2H,t),7.70(4H,d),7.66(2H,dd),7.57(8H,d),7.48(8H,d),7.40(4H,s),7.06(2H,d),6.26(2H,s),1.94(12H,s),1.41(18H,s),1.36(36H,s),1.12(9H,s).
TLC−MS(positive):m/z=1324.6[M+H]
<化合物P1〜P15の|S|及び|T|、化合物F1〜F11の|S|及び|T|の量子化学計算>
化合物P1〜P15の|S|及び|T|、化合物F1〜F11の|S|及び|T|の計算結果を表1に示す。
Figure 2021163964
<化合物P1〜P15、化合物F1〜F11及び高分子化合物PF1〜PF2の各種極大ピーク波長の測定>
化合物P1〜P15、化合物F1〜F11及び高分子化合物PF1〜PF2のλPL,RT及びFWHM、化合物F1〜F7のλABS,RT、並びに、化合物P3、P5、P11、高分子化合物PF1及びPF2のλPL,77Kを、表2に示す。
Figure 2021163964
<合成例MX> 化合物M1〜M6の合成
化合物M1は、国際公開第2015/145871号に記載の方法に準じて合成した。
化合物M2は、国際公開第2013/146806号に記載の方法に準じて合成した。
化合物M3は、国際公開第2005/049546号に記載の方法に準じて合成した。
化合物M4は、特開2010−189630号公報に記載の方法に準じて合成した。
化合物M5は、国際公開第2012/086671号に記載の方法に準じて合成した。
化合物M6は、特開2012−036388号公報に記載の方法に準じて合成した。
Figure 2021163964
<合成例MY> 化合物M7〜M9の合成
化合物M7は、国際公開第2013/191088号に記載の方法に準じて合成した。
化合物M8及びM9は、国際公開第2019/004248号に記載の方法に準じて合成した。
Figure 2021163964
<合成例HTL−1> 高分子化合物HTL−1の合成
高分子化合物HTL−1は、化合物M1、化合物M2及び化合物M3を用いて、国際公開第2015/145871号に記載の方法に従って合成した。高分子化合物HTL−1のMnは2.3×10であり、Mwは1.2×10であった。
高分子化合物HTL−1は、仕込み原料の量から求めた理論値では、化合物M1から誘導される構成単位と、化合物M2から誘導される構成単位と、化合物M3から誘導される構成単位とを45:5:50のモル比で有する共重合体である。
<合成例HP−1> 高分子化合物HP−1の合成
高分子化合物HP−1は、化合物M4、化合物M5及び化合物M6を用いて、特開2012−36388号公報に記載の方法に従って合成した。高分子化合物HP−1のMnは9.6×10であり、Mwは2.2×10であった。
高分子化合物HP−1は、仕込み原料の量から求めた理論値では、化合物M4から誘導される構成単位と、化合物M5から誘導される構成単位と、化合物M6から誘導される構成単位とが、50:40:10のモル比で構成されてなる共重合体である。
<合成例PF1> 高分子化合物PF1の合成
(工程1)反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、上記の化合物M4(0.3444g)、上記の化合物M7(0.5762g)、上記の化合物M8(0.0851g)、ジクロロビス(トリス−o−メトキシフェニルホスフィン)パラジウム(0.27mg)及びトルエン(30mL)を加え、80℃に加熱した。
(工程2)その後、そこへ、20質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液(16.0g)を滴下し、6時間還流させた。
(工程3)その後、そこへ、フェニルボロン酸(45.7mg)及びジクロロビス(トリス−o−メトキシフェニルホスフィン)パラジウム(0.27mg)を加え、80℃で3時間撹拌した。
(工程4)反応混合物を冷却した後、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を加え、40℃で1時間撹拌した。反応液を冷却し、水層を除去した後、得られた有機層を、3質量%アンモニア水で2回、水で2回洗浄した。得られた溶液をメタノールに滴下し、攪拌したところ、沈澱が生じた。沈殿物をトルエン(44mL)に溶解させ、アルミナ(26g)加え3時間撹拌した後、得られた懸濁液をシリカゲルカラムに通液することにより精製した。得られた溶液をメタノールに滴下し、撹拌したところ、沈殿が生じた。得られた沈殿物をろ取し、乾燥させることにより、高分子化合物PF1を0.51g得た。高分子化合物PF1のMnは6.2×10であり、Mwは1.5×10であった。
高分子化合物PF1は、仕込み原料の量から求めた理論値では、化合物M4から誘導される構成単位と、化合物M7から誘導される構成単位と、化合物M8から誘導される構成単位とが、50:45:5のモル比で構成されてなる共重合体である。
<合成例PF2> 高分子化合物PF2の合成
(工程1)反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、上記の化合物M4(0.3070g)、上記の化合物M7(0.6403g)、上記の化合物M9(0.0927g)、ジクロロビス(トリス−o−メトキシフェニルホスフィン)パラジウム(0.27mg)及びトルエン(31mL)を加え、80℃に加熱した。
(工程2)その後、そこへ、20質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液(15.7g)を滴下し、6時間還流させた。
(工程3)その後、そこへ、フェニルボロン酸(45.7mg)及びジクロロビス(トリス−o−メトキシフェニルホスフィン)パラジウム(0.27mg)を加え、80℃で3時間撹拌した。
(工程4)反応混合物を冷却した後、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を加え、40℃で1時間撹拌した。反応液を冷却し、水層を除去した後、得られた有機層を、3質量%アンモニア水で2回、水で2回洗浄した。得られた溶液をメタノールに滴下し、攪拌したところ、沈澱が生じた。沈殿物をトルエン(44mL)に溶解させ、アルミナ(27g)加え3時間撹拌した後、得られた懸濁液をシリカゲルカラムに通液することにより精製した。得られた溶液をメタノールに滴下し、撹拌したところ、沈殿が生じた。沈殿物をろ取し、乾燥させることにより、高分子化合物PF2を0.52g得た。高分子化合物PF2のMnは6.3×10であり、Mwは1.5×10であった。
高分子化合物PF2は、仕込み原料の量から求めた理論値では、化合物M4から誘導される構成単位と、化合物M7から誘導される構成単位と、化合物M9から誘導される構成単位とが、45:50:5のモル比で構成されてなる共重合体である。
<比較例BCD1> 発光素子BCD1の作製と評価
(陽極及び正孔注入層の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚さでITO膜を付けることにより、陽極を形成した。該陽極上に、正孔注入材料(製品名:ND−3202、日産化学工業製)をスピンコート法により35nmの厚さで成膜した。正孔注入層を積層した基板を大気雰囲気下において、ホットプレート上で50℃、3分間加熱し、更に230℃、15分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
(正孔輸送層の形成)
キシレンに高分子化合物HTL−1を0.6質量%の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を用いて、正孔注入層の上にスピンコート法により20nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で180℃、60分間加熱させることにより正孔輸送層を形成した。
(発光層の形成)
クロロベンゼンに、化合物H1、化合物P1及び化合物F1(化合物H1/化合物P1/化合物F1=73質量%/25質量%/2質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。得られたクロロベンゼン溶液を用いて、正孔輸送層の上にスピンコート法により60nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、130℃、10分間加熱させることにより発光層を形成した。
(電子輸送層の形成)
2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンタノールに、化合物E1を0.4質量%の濃度で溶解させた。得られた2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンタノール溶液を用いて、正孔輸送層の上にスピンコート法により20nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、130℃、10分間加熱させることにより電子輸送層を形成した。
(陰極の形成)
電子輸送層を形成した基板を蒸着機内において、1.0×10−4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、電子輸送層の上にフッ化ナトリウムを約4nm、次いで、フッ化ナトリウム層の上にアルミニウムを約80nm蒸着した。蒸着後、陰極を形成した基板をガラス基板で封止することにより、発光素子BCD1を作製した。
(発光素子の評価)
発光素子BCD1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。電圧が−5Vから12Vまでの範囲で0.2Vごとに発光素子を評価し、5000cd/mにおける外部量子効率(以下、「EQE」ともいう。)は4.5%、CIE色度座標(x,y)は(0.149,0.301)であった。結果を表3に示す。
<比較例BCD2> 発光素子BCD2の作製と評価
比較例BCD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P1及び化合物F1(化合物H1/化合物P1/化合物F1=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P1及び化合物F2(化合物H1/化合物P1/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、比較例BCD1と同様にして、発光素子BCD2を作製した。
発光素子BCD2に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは4.6%、CIE色度座標(x,y)は(0.132,0.248)であった。結果を表3に示す。
<比較例BCD3> 発光素子BCD3の作製と評価
比較例BCD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P1及び化合物F1(化合物H1/化合物P1/化合物F1=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P2及び化合物F1(化合物H1/化合物P2/化合物F1=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、比較例BCD1と同様にして、発光素子BCD3を作製した。
発光素子BCD3に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは5.6%、CIE色度座標(x,y)は(0.175,0.357)であった。結果を表3に示す。
<比較例BCD4> 発光素子BCD4の作製と評価
比較例BCD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P1及び化合物F1(化合物H1/化合物P1/化合物F1=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P3及び化合物F1(化合物H1/化合物P3/化合物F1=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、比較例BCD1と同様にして、発光素子BCD4を作製した。
発光素子BCD4に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは7.3%、CIE色度座標(x,y)は(0.139,0.110)であった。結果を表3に示す。
<実施例BD1> 発光素子BD1の作製と評価
比較例BCD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P1及び化合物F1(化合物H1/化合物P1/化合物F1=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、比較例BCD1と同様にして、発光素子BD1を作製した。
発光素子BD1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは12.6%、CIE色度座標(x,y)は(0.121,0.153)であった。結果を表3に示す。発光素子BD1の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は28.6nmであった。
<実施例BD2> 発光素子BD2の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P4及び化合物F2(化合物H1/化合物P4/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD2を作製した。
発光素子BD2に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは10.1%、CIE色度座標(x,y)は(0.121,0.151)であった。結果を表3に示す。発光素子BD2の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は28.7nmであった。
<実施例BD3> 発光素子BD3の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P5及び化合物F2(化合物H1/化合物P5/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD3を作製した。
発光素子BD3に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは11.9%、CIE色度座標(x,y)は(0.134,0.212)であった。結果を表3に示す。発光素子BD3の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は31.3nmであった。
<実施例BD4> 発光素子BD4の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P3及び化合物F3(化合物H1/化合物P3/化合物F3=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD4を作製した。
発光素子BD4に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは9.5%、CIE色度座標(x,y)は(0.138,0.101)であった。結果を表3に示す。
<実施例BD5> 発光素子BD5の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P5及び化合物F3(化合物H1/化合物P5/化合物F3=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD5を作製した。
発光素子BD5に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは11.8%、CIE色度座標(x,y)は(0.158,0.247)であった。結果を表3に示す。
<実施例BD6> 発光素子BD6の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P5及び化合物F4(化合物H1/化合物P5/化合物F4=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD6を作製した。
発光素子BD6に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは11.3%、CIE色度座標(x,y)は(0.169,0.327)であった。結果を表3に示す。
<実施例BD7> 発光素子BD7の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P3及び化合物F5(化合物H1/化合物P3/化合物F5=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD7を作製した。
発光素子BD7に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは13.4%、CIE色度座標(x,y)は(0.122,0.136)であった。結果を表3に示す。発光素子BD7の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は25.0nmであった。
<実施例BD8> 発光素子BD8の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P4及び化合物F5(化合物H1/化合物P4/化合物F5=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD8を作製した。
発光素子BD8に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは10.0%、CIE色度座標(x,y)は(0.122,0.134)であった。結果を表3に示す。発光素子BD8の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は24.8nmであった。
<実施例BD9> 発光素子BD9の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P5及び化合物F5(化合物H1/化合物P5/化合物F5=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD9を作製した。
発光素子BD9に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは11.6%、CIE色度座標(x,y)は(0.136,0.204)であった。結果を表3に示す。発光素子BD9の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は26.8nmであった。
<実施例BD10> 発光素子BD10の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P10及び化合物F2(化合物H1/化合物P10/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD10を作製した。
発光素子BD10に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは9.8%、CIE色度座標(x,y)は(0.125,0.185)であった。結果を表3に示す。発光素子BD10の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は30.4nmであった。
<実施例BD11> 発光素子BD11の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P11及び化合物F2(化合物H1/化合物P11/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD11を作製した。
発光素子BD11に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは13.5%、CIE色度座標(x,y)は(0.143,0.303)であった。結果を表3に示す。発光素子BD11の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は38.3nmであった。
<実施例BD12> 発光素子BD12の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P10及び化合物F8(化合物H1/化合物P10/化合物F8=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD12を作製した。
発光素子BD12に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは10.3%、CIE色度座標(x,y)は(0.119,0.201)であった。結果を表3に示す。発光素子BD12の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は28.1nmであった。
<実施例BD13> 発光素子BD13の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P10及び化合物F9(化合物H1/化合物P10/化合物F9=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD13を作製した。
発光素子BD13に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは9.0%、CIE色度座標(x,y)は(0.116,0.216)であった。結果を表3に示す。発光素子BD13の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は28.2nmであった。
<実施例BD14> 発光素子BD14の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P10及び化合物F10(化合物H1/化合物P10/化合物F10=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD14を作製した。
発光素子BD14に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは11.1%、CIE色度座標(x,y)は(0.112,0.271)であった。結果を表3に示す。発光素子BD14の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は29.7nmであった。
<実施例BD15> 発光素子BD15の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P11及び化合物F8(化合物H1/化合物P11/化合物F8=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD15を作製した。
発光素子BD15に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは12.6%、CIE色度座標(x,y)は(0.133,0.290)であった。結果を表3に示す。発光素子BD15の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は31.4nmであった。
<実施例BD16> 発光素子BD16の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P11及び化合物F9(化合物H1/化合物P11/化合物F9=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD16を作製した。
発光素子BD16に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは12.5%、CIE色度座標(x,y)は(0.127,0.286)であった。結果を表3に示す。発光素子BD16の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は29.4nmであった。
<実施例BD17> 発光素子BD17の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P11及び化合物F10(化合物H1/化合物P11/化合物F10=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BD17を作製した。
発光素子BD17に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは14.5%、CIE色度座標(x,y)は(0.124,0.332)であった。結果を表3に示す。発光素子BD17の5000cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は31.8nmであった。
Figure 2021163964
<実施例BPD1> 発光素子BPD1の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P3及び高分子化合物PF1(化合物H1/化合物P3/高分子化合物PF1=55質量%/25質量%/20質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BPD1を作製した。
発光素子BPD1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは16.4%、CIE色度座標(x,y)は(0.130,0.153)であった。結果を表4に示す。発光素子BPD1の100cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は27.1nmであった。
<実施例BPD2> 発光素子BPD2の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P5及び高分子化合物PF1(化合物H1/化合物P5/高分子化合物PF1=55質量%/25質量%/20質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BPD2を作製した。
発光素子BPD2に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは16.0%、CIE色度座標(x,y)は(0.138,0.197)であった。結果を表4に示す。発光素子BPD2の100cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は26.0nmであった。
<実施例BPD3> 発光素子BPD3の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P11及び高分子化合物PF1(化合物H1/化合物P11/高分子化合物PF1=55質量%/25質量%/20質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BPD3を作製した。
発光素子BPD3に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは16.2%、CIE色度座標(x,y)は(0.143,0.274)であった。結果を表4に示す。発光素子BPD3の100cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は34.2nmであった。
<実施例BPD4> 発光素子BPD4の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P3及び高分子化合物PF2(化合物H1/化合物P3/高分子化合物PF1=55質量%/25質量%/20質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BPD4を作製した。
発光素子BPD4に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは11.6%、CIE色度座標(x,y)は(0.149,0.141)であった。結果を表4に示す。発光素子BPD4の100cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は40.0nmであった。
<実施例BPD5> 発光素子BPD5の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P5及び高分子化合物PF2(化合物H1/化合物P5/高分子化合物PF1=55質量%/25質量%/20質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BPD5を作製した。
発光素子BPD5に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは14.7%、CIE色度座標(x,y)は(0.170,0.314)であった。結果を表4に示す。発光素子BPD5の100cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は67.8nmであった。
<実施例BPD7> 発光素子BPD7の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、高分子化合物PF1及び化合物P3(高分子化合物PF1/化合物P3=75質量%/25質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BPD7を作製した。
発光素子BPD7に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは11.0%、CIE色度座標(x,y)は(0.127,0.124)であった。結果を表4に示す。発光素子BPD7の100cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は23.6nmであった。
<実施例BPD8> 発光素子BPD8の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、高分子化合物PF1及び化合物P5(高分子化合物PF1/化合物P5=75質量%/25質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BPD8を作製した。
発光素子BPD8に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは13.7%、CIE色度座標(x,y)は(0.127,0.132)であった。結果を表4に示す。発光素子BPD8の100cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は23.7nmであった。
<実施例BPD9> 発光素子BPD9の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、高分子化合物PF1及び化合物P11(高分子化合物PF1/化合物P11=75質量%/25質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BPD9を作製した。
発光素子BPD9に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは14.0%、CIE色度座標(x,y)は(0.130,0.166)であった。結果を表4に示す。発光素子BPD9の100cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は25.1nmであった。
<実施例BPD10> 発光素子BPD10の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、高分子化合物PF2及び化合物P5(高分子化合物PF2/化合物P5=75質量%/25質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子BPD10を作製した。
発光素子BPD10に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは11.2%、CIE色度座標(x,y)は(0.162,0.240)であった。結果を表4に示す。発光素子BPD10の100cd/mにおける発光スペクトルの半値幅は68.9nmであった。
Figure 2021163964
なお、表4に記載の|T|−|S|及び|T|−|T|は、表2に記載の実験地に基づいて算出した。
<比較例RCD1> 発光素子RCD1の作製と評価
(陽極及び正孔注入層の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚さでITO膜を付けることにより、陽極を形成した。該陽極上に、正孔注入材料(製品名:ND−3202、日産化学工業製)をスピンコート法により65nmの厚さで成膜した。正孔注入層を積層した基板を大気雰囲気下において、ホットプレート上で50℃、3分間加熱し、更に230℃、15分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
(正孔輸送層の形成)
キシレンに高分子化合物HTL−1を0.6質量%の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を用いて、正孔注入層の上にスピンコート法により20nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で180℃、60分間加熱させることにより正孔輸送層を形成した。
(発光層の形成)
クロロベンゼンに、高分子化合物HP−1、化合物P6及び化合物F6(化合物HP−1/化合物P6/化合物F6=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。得られたクロロベンゼン溶液を用いて、正孔輸送層の上にスピンコート法により80nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、170℃、10分間加熱させることにより発光層を形成した。
(陰極の形成)
発光層を形成した基板を蒸着機内において、1.0×10−4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層の上にフッ化ナトリウムを約4nm、次いで、フッ化ナトリウム層の上にアルミニウムを約80nm蒸着した。蒸着後、陰極を形成した基板をガラス基板で封止することにより、発光素子RCD1を作製した。
(発光素子の評価)
発光素子RCD1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。電圧が−5Vから12Vまでの範囲で0.2Vごとに発光素子を評価し、5000cd/mにおけるEQEは2.3%、CIE色度座標(x,y)は(0.283,0.603)であった。結果を表5に示す。
<比較例RCD2> 発光素子RCD2の作製と評価
比較例RCD1の(発光層の形成)における「高分子化合物HP−1、化合物P6及び化合物F6(化合物HP−1/化合物P6/化合物F6=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)」に代えて、高分子化合物HP−1、化合物P1及び化合物F6(化合物HP−1/化合物P1/化合物F6=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)を用いた以外は、比較例RCD1と同様にして、発光素子RCD2を作製した。
発光素子RCD2に電圧を印加することによりEL発光が観測された。電圧が−5Vから12Vまでの範囲では5000cd/mに到達しなかった。結果を表5に示す。
<比較例RCD3> 発光素子RCD3の作製と評価
比較例RCD1の(発光層の形成)における「高分子化合物HP−1、化合物P6及び化合物F6(化合物HP−1/化合物P6/化合物F6=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)」に代えて、高分子化合物HP−1、化合物P7及び化合物F6(化合物HP−1/化合物P7/化合物F6=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)を用いた以外は、比較例RCD1と同様にして、発光素子RCD3を作製した。
発光素子RCD3に電圧を印加することによりEL発光が観測された。電圧が−5Vから12Vまでの範囲では5000cd/mに到達しなかった。結果を表5に示す。
<実施例RD1> 発光素子RD1の作製と評価
比較例RCD1の(発光層の形成)における「高分子化合物HP−1、化合物P6及び化合物F6(化合物HP−1/化合物P6/化合物F6=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)」に代えて、高分子化合物HP−1、化合物P8及び化合物F6(化合物HP−1/化合物P8/化合物F6=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)を用いた以外は、比較例RCD1と同様にして、発光素子RD1を作製した。
発光素子RD1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは13.2%、CIE色度座標(x,y)は(0.280,0.633)であった。結果を表5に示す。
<実施例RD2> 発光素子RD2の作製と評価
実施例RD1の(発光層の形成)における「高分子化合物HP−1、化合物P8及び化合物F6(化合物HP−1/化合物P8/化合物F6=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)」に代えて、高分子化合物HP−1、化合物P9及び化合物F6(化合物HP−1/化合物P9/化合物F6=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)を用いた以外は、実施例RD1と同様にして、発光素子RD2を作製した。
発光素子RD2に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは19.5%、CIE色度座標(x,y)は(0.307,0.637)であった。結果を表5に示す。
Figure 2021163964
<比較例GCD1> 発光素子GCD1の作製と評価
比較例RCD1の(発光層の形成)における「高分子化合物HP−1、化合物P6及び化合物F6(化合物HP−1/化合物P6/化合物F6=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)」に代えて、高分子化合物HP−1、化合物P6及び化合物F7(化合物HP−1/化合物P6/化合物F7=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)を用いた以外は、比較例RCD1と同様にして、発光素子GCD1を作製した。
発光素子GCD1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。電圧が−5Vから12Vまでの範囲では100cd/mに到達しなかった。結果を表6に示す。
<実施例GD1> 発光素子GD1の作製と評価
比較例GCD1の(発光層の形成)における「高分子化合物HP−1、化合物P6及び化合物F7(化合物HP−1/化合物P6/化合物F7=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)」に代えて、高分子化合物HP−1、化合物P8及び化合物F7(化合物HP−1/化合物P8/化合物F7=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)を用いた以外は、比較例GCD1と同様にして、発光素子GD1を作製した。
発光素子GD1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは5.9%、CIE色度座標(x,y)は(0.271,0.653)であった。結果を表6に示す。
<実施例GD2> 発光素子GD2の作製と評価
実施例GD1の(発光層の形成)における「高分子化合物HP−1、化合物P8及び化合物F7(化合物HP−1/化合物P8/化合物F7=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)」に代えて、高分子化合物HP−1、化合物P9及び化合物F7(化合物HP−1/化合物P9/化合物F7=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)を用いた以外は、実施例GD1と同様にして、発光素子GD2を作製した。
発光素子GD2に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは5.3%、CIE色度座標(x,y)は(0.290,0.651)であった。結果を表6に示す。
<実施例GD3> 発光素子GD3の作製と評価
実施例GD1の(発光層の形成)における「高分子化合物HP−1、化合物P8及び化合物F7(化合物HP−1/化合物P8/化合物F7=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)」に代えて、高分子化合物HP−1、化合物P9及び化合物F11(化合物HP−1/化合物P9/化合物F11=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)を用いた以外は、実施例GD1と同様にして、発光素子GD3を作製した。
発光素子GD3に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは22.4%、CIE色度座標(x,y)は(0.297,0.642)であった。結果を表6に示す。
<実施例GD4> 発光素子GD4の作製と評価
実施例GD1の(発光層の形成)における「高分子化合物HP−1、化合物P8及び化合物F7(化合物HP−1/化合物P8/化合物F7=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)」に代えて、高分子化合物HP−1、化合物P8及び化合物F11(化合物HP−1/化合物P8/化合物F11=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)を用いた以外は、実施例GD1と同様にして、発光素子GD4を作製した。
発光素子GD4に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは16.0%、CIE色度座標(x,y)は(0.271,0.648)であった。結果を表6に示す。
<実施例GD5> 発光素子GD5の作製と評価
実施例GD1の(発光層の形成)における「高分子化合物HP−1、化合物P8及び化合物F7(化合物HP−1/化合物P8/化合物F7=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)」に代えて、化合物H2、化合物P9及び化合物F11(化合物H2/化合物P9/化合物F11=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)を用いた以外は、実施例GD1と同様にして、発光素子GD5を作製した。
発光素子GD5に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは18.6%、CIE色度座標(x,y)は(0.281,0.656)であった。結果を表6に示す。
<実施例GD6> 発光素子GD6の作製と評価
実施例GD1の(発光層の形成)における「高分子化合物HP−1、化合物P8及び化合物F7(化合物HP−1/化合物P8/化合物F7=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)」に代えて、化合物H2、化合物P8及び化合物F11(化合物H2/化合物P8/化合物F11=69.5質量%/30質量%/0.5質量%)を用いた以外は、実施例GD1と同様にして、発光素子GD6を作製した。
発光素子GD6に電圧を印加することによりEL発光が観測された。100cd/mにおけるEQEは16.5%、CIE色度座標(x,y)は(0.333,0.609)であった。結果を表6に示す。
Figure 2021163964
<実施例GD7> 発光素子GD7の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P10及び化合物F11(化合物H1/化合物P10/化合物F11=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子GD7を作製した。
発光素子GD7に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは10.3%、CIE色度座標(x,y)は(0.203,0.675)であった。結果を表7に示す。
<実施例GD8> 発光素子GD8の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P12及び化合物F11(化合物H1/化合物P12/化合物F11=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子GD8を作製した。
発光素子GD8に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは11.6%、CIE色度座標(x,y)は(0.217,0.678)であった。結果を表7に示す。
<実施例GD9> 発光素子GD9の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P11及び化合物F11(化合物H1/化合物P11/化合物F11=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子GD9を作製した。
発光素子GD9に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは12.6%、CIE色度座標(x,y)は(0.213,0.681)であった。結果を表7に示す。
<実施例GD10> 発光素子GD10の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P13及び化合物F11(化合物H1/化合物P13/化合物F11=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子GD10を作製した。
発光素子GD10に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは11.8%、CIE色度座標(x,y)は(0.262,0.647)であった。結果を表7に示す。
<実施例GD11> 発光素子GD11の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P2及び化合物F11(化合物H1/化合物P2/化合物F11=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子GD11を作製した。
発光素子GD11に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは10.7%、CIE色度座標(x,y)は(0.221,0.677)であった。結果を表7に示す。
<実施例GD12> 発光素子GD12の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P14及び化合物F11(化合物H1/化合物P14/化合物F11=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子GD12を作製した。
発光素子GD12に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは9.1%、CIE色度座標(x,y)は(0.203,0.676)であった。結果を表7に示す。
<実施例GD13> 発光素子GD13の作製と評価
実施例BD1の(発光層の形成)における「化合物H1、化合物P3及び化合物F2(化合物H1/化合物P3/化合物F2=73質量%/25質量%/2質量%)」に代えて、化合物H1、化合物P15及び化合物F11(化合物H1/化合物P15/化合物F11=73質量%/25質量%/2質量%)を用いた以外は、実施例BD1と同様にして、発光素子GD13を作製した。
発光素子GD13に電圧を印加することによりEL発光が観測された。5000cd/mにおけるEQEは9.0%、CIE色度座標(x,y)は(0.211,0.675)であった。結果を表7に示す。
Figure 2021163964

Claims (10)

  1. 式(1)で表される燐光発光性化合物と、
    窒素原子及びホウ素原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子(a)を環内に含む縮合複素環骨格を有する化合物(F)と、
    を含有し、
    前記燐光発光性化合物の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値をT(eV)とし、前記化合物(F)の最低三重項励起状態のエネルギー準位の値をT(eV)とし、前記化合物(F)の分子量1000当たりの前記縮合複素環骨格中の前記原子(a)の数をNとしたとき、式(A)及び式(B)を満たす、組成物。
    |T|−|T|≧0.15・・・(A)
    0.01≦N≦4.5・・・(B)
    Figure 2021163964

    [式中、
    は、ルテニウム原子、ロジウム原子、パラジウム原子、イリジウム原子又は白金原子を表す。
    は1以上の整数を表し、nは0以上の整数を表し、n+nは2又は3である。Mがルテニウム原子、ロジウム原子又はイリジウム原子の場合、n+nは3であり、Mがパラジウム原子又は白金原子の場合、n+nは2である。
    環Lは、芳香族複素環を表し、この環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環Lが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    環Lは、芳香族炭化水素環を表し、この環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環Lが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    環Lが有していてもよい置換基と環Lが有していてもよい置換基とは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
    但し、環L及び環Lからなる群より選択される少なくとも1つの環は、式(1−T)で表される基を少なくとも一つ有する。式(1−T)で表される基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    −G−Aは、アニオン性の2座配位子を表す。A及びAは、それぞれ独立に、炭素原子、酸素原子又は窒素原子を表し、これらの原子は環を構成する原子であってもよい。Gは、単結合、又は、A及びAとともに2座配位子を構成する原子団を表す。A−G−Aが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
    Figure 2021163964

    [式中、R1Tは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、置換アミノ基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基又はシクロアルキニル基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
  2. 前記式(1)で表される燐光発光性化合物が、式(1−A)で表される燐光発光性化合物である、請求項1に記載の組成物。
    Figure 2021163964

    [式中、M、n、n、環L、及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。
    環L1Aは、窒素原子、炭素原子、E11A、E12A及びE13Aで構成されるトリアゾール環又はジアゾール環を表す。環L1Aが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    11A、E12A及びE13Aは、それぞれ独立に、窒素原子又は炭素原子を表す。E11A、E12A及びE13Aが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
    11A、R12A及びR13Aは、それぞれ独立に、水素原子又は前記式(1−T)で表される基を表す。R11A、R12A及びR13Aが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R11AとR12Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R12AとR13Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R11Aと環Lが有していてもよい置換基とは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
    但し、R11A、R12A、R13A及び環Lが有していてもよい置換基からなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基である。前記式(1−T)で表される基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    11Aが窒素原子の場合、R11Aは存在しても存在しなくてもよい。E12Aが窒素原子の場合、R12Aは存在しても存在しなくてもよい。E13Aが窒素原子の場合、R13Aは存在しても存在しなくてもよい。]
  3. 前記式(1−A)で表される燐光発光性化合物が、式(1−A−2)で表される燐光発光性化合物である、請求項2に記載の組成物。
    Figure 2021163964

    [式中、
    、n、n、環L1A、E11A、E12A、R11A、R12A、R13A及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。
    21A、R22A、R23A及びR24Aは、それぞれ独立に、水素原子又は前記式(1−T)で表される基を表す。R21A、R22A、R23A及びR24Aが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R21AとR22Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R22AとR23Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R23AとR24Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R11AとR21Aとは、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
    但し、R11A、R12A、R13A、R21A、R22A、R23A及びR24Aからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基である。]
  4. 前記式(1)で表される燐光発光性化合物が、式(1−B)で表される燐光発光性化合物である、請求項1に記載の組成物。
    Figure 2021163964

    [式中、
    、n、n及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。
    11B、E12B、E13B及びE14Bは、それぞれ独立に、窒素原子又は炭素原子を表す。E11B、E12B、E13B及びE14Bが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。E11Bが窒素原子の場合、R11Bは存在しない。E12Bが窒素原子の場合、R12Bは存在しない。E13Bが窒素原子の場合、R13Bは存在しない。E14Bが窒素原子の場合、R14Bは存在しない。
    環L1Bは、窒素原子、炭素原子、E11B、E12B、E13B及びE14Bとで構成されるピリジン環又はピリミジン環を表す。環L1Bが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    11B、R12B、R13B、R14B、R21B、R22B、R23B及びR24Bは、それぞれ独立に、水素原子又は前記式(1−T)で表される基を表す。R11B、R12B、R13B、R14B、R21B、R22B、R23B及びR24Bが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R11BとR12B、R12BとR13B、R13BとR14B、R11BとR21B、R21BとR22B、R22BとR23B、及び、R23BとR24Bは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。但し、R11B、R12B、R13B、R14B、R21B、R22B、R23B及びR24Bからなる群より選択される少なくとも1つは、前記式(1−T)で表される基である。]
  5. 前記R1Tが、アルキル基、シクロアルキル基、式(D−A)で表される基、式(D−B)で表される基又は式(D−C)で表される基である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。
    Figure 2021163964

    [式中、
    DA1、mDA2及びmDA3は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
    DAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
    ArDA1、ArDA2及びArDA3は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArDA1、ArDA2及びArDA3が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
    DAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
    Figure 2021163964

    [式中、
    DA1、mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6及びmDA7は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
    DAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するGDAは、同一でも異なっていてもよい。
    ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
    DAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
    Figure 2021163964

    [式中、
    DA1は、0以上の整数を表す。
    ArDA1は、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArDA1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    DAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
  6. 前記化合物(F)の最低一重項励起状態のエネルギー準位の値をS(eV)としたとき、式(C)を満たす、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。
    |T|−|S|≧−0.30・・・(C)
  7. 前記縮合複素環骨格が、前記原子(a)として窒素原子及びホウ素原子の両方を環内に有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
  8. 式(H−1)で表される化合物を更に含有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
    Figure 2021163964

    [式中、
    ArH1及びArH2は、それぞれ独立に、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
    H1及びnH2は、それぞれ独立に、0又は1を表す。nH1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。複数存在するnH2は、同一でも異なっていてもよい。
    H3は、0以上の整数を表す。
    H1は、アリーレン基、2価の複素環基、又は、−[C(RH11]nH11−で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。LH1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    H11は、1以上10以下の整数を表す。RH11は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRH11は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
    H2は、−N(−LH21−RH21)−で表される基を表す。LH2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    H21は、単結合、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RH21は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
  9. 正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料、酸化防止剤及び溶媒からなる群より選択される少なくとも1種の材料を更に含有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物を含有する発光素子。
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