JP2022093321A - 有機エレクトロルミネッセンス材料およびその素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、有機エレクトロルミネッセンス材料およびその素子を開示する。【手段】該有機エレクトロルミネッセンス材料は、式1で表される構造を有する化合物である。これらの新規な化合物は、エレクトロルミネッセンス素子に用いられることにより、例えば素子の耐用年数の向上などのより良い素子の性能を提供することができる。本発明は、該化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子、および該化合物を含む化合物の組成物をさらに開示する。【選択図】図1

Description

本発明は、有機発光素子などの有機電子素子に用いられる化合物に関する。より特に、式1で表される構造を有する化合物、該化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子および該化合物を含む化合物の組合せに関する。
有機電子素子は、有機発光ダイオード(OLEDs)、有機電界効果トランジスタ(O-FETs)、有機発光トランジスタ(OLETs)、有機起電セル(OPVs)、色素-増感太陽電池(DSSCs)、有機光検出器、有機感光装置、有機電界効果素子(OFQDs)、発光電気化学セル(LECs)、有機レーザダイオードおよび有機プラズマ発光素子を含むが、それに限定されない。
1987年、イーストマンコダック(Eastman Kodak)のTangおよびVan Slykeにより、電子輸送層および発光層として、アリールアミン正孔輸送層とトリス-8-ヒドロキシキノリン-アルミニウム層とを含む二層有機エレクトロルミネセント素子が報道されている(Applied Physics Letters、1987、51(12):913~915)。素子に対してバイアスが一旦印加されると、緑色光が素子から発射される。この発明は、現代の有機発光ダイオード(OLEDs)の発展に対する基礎を築き上げている。最も先進的なOLEDsは、電荷注入・輸送層、電荷・励起子ブロッキング層、および陰極と陽極との間の1つまたは複数の発光層などの複数の層を含んでもよい。OLEDsは、自発光性ソリッドステート素子であるので、表示および照明の適用に対して極めて大きな潜在力を提供している。また、有機材料の固有な特性、例えばそれらの可撓性は、可撓性基板で行った製造などの特殊な適用に非常に適合するようになっている。
OLEDは、その発光メカニズムに応じて、3種の異なるタイプに分けられている。Tangおよびvan Slykeにより発明されたOLEDは、蛍光OLEDであり、一重項発光のみを使用する。素子において生成した三重項が非輻射減衰通路により浪費され、蛍光OLEDの内部量子効率(IQE)が25%に過ぎないため、この制限はOLEDの商業化を妨害している。1997年、ForrestおよびThompsonにより、錯体含有重金属からの三重項発光を発光体として用いるりん光OLEDが報道されている。そのため、一重項および三重項を収穫し、100%のIQEを実現することができる。その効率が高いため、りん光OLEDの発見および発展は、直接的にアクティブマトリクスOLED(AMOLED)の商業化に貢献する。最近、Adachiは、有機化合物の熱活性化遅延蛍光(TADF)によって高効率を実現している。これらの発光体は、小さい一重項-三重項ギャップを有するため、励起子が三重項から一重項に戻るトランジションが可能となる。TADF素子において、三重項励起子がリバースシステム間で貫通すること(逆項間交差)によって一重項励起子を生成することに起因してIQEが高くなっている。
OLEDsは、さらに、所用材料の形態に応じて、小分子とポリマーOLEDに分けられてもよい。小分子とは、ポリマーではない、有機または有機金属のいずれかの材料を指し、精確な構造を有すれば、小分子の分子量が大きくてもよい。明確な構造を有するデンドリマーは、小分子と認められている。ポリマーOLEDは、共役ポリマーと、側鎖の発光基を有する非共役ポリマーとを含む。製造過程において後重合を発生すると、小分子OLEDがポリマーOLEDになり得る。
様々なOLEDの製造方法が公知されている。小分子OLEDは、一般的に、真空熱蒸発により製造されるものである。ポリマーOLEDは、例えばスピンコート、インクジェット印刷およびノズル印刷などの溶液法により製造されるものである。材料が溶剤に溶解または分散することが可能であれば、小分子OLEDも溶液法により製造されることができる。
OLEDの発光色は、発光材料の構造設計により実現することができる。OLEDは、所望のスペクトルを実現するように、1つまたは複数の発光層を含んでもよい。緑色、黄色、赤色OLEDにおいて、りん光材料は、既に商業化の実現に成功したが、青色のりん光素子には、依然として、青色が飽和せず、耐用年数が短く、作業電圧が高いなどの問題が存在する。市販のフルカラーOLEDディスプレイは、一般的に混合策略を用い、青色の蛍光、および黄色、赤色または緑色のりん光を用いる。現在、りん光OLEDの効率が高輝度の場合に急速に低下するという問題が存在する。また、より飽和した発光スペクトル、より高い効率、およびより長いデバイス耐用年数を有することが望まれている。
WO2020138944A1では、以下の構造一般式を有する有機化合物および前記化合物を有する有機発光素子が開示されている。
Figure 2022093321000002
ただし、Xは、O、SまたはNR21であり、N-Hetは、少なくとも1つのN原子を含む単環または多環のヘテロアリール基である。
該出願では、具体的な構造のうち、以下の化合物が開示されている。
Figure 2022093321000003
該出願では、ベンゾジベンゾフラン(チオフェンまたはカルバゾール)骨格構造がある化合物のみ着目されており、ジベンゾフラン(チオフェンまたはカルバゾール)骨格構造があるこの種類の化合物、およびこの種類の化合物が素子の性能に対する影響が開示されていない。
CN111527083Aでは、以下の構造一般式を有する有機化合物、および前記化合物を含む有機発光素子が開示されている。
Figure 2022093321000004
ただし、XおよびXは、独立してOまたはSである。
該出願では、具体的な構造のうち、以下の化合物が開示されている。
Figure 2022093321000005
該出願では、2つのジベンゾフラン(チオフェン)がLによってアザフェニル基に結合された骨格構造のみ着目されており、1つだけのジベンゾフラン(チオフェン)がトリアジンに結合された化合物、およびこの種類の化合物が素子の性能に対する影響が開示および研究されていない。
US20200176685A1では、発光層に以下の構造一般式を有する化合物が含まれる有機光電素子が開示されている。
Figure 2022093321000006
ただし、Z~Zは、それぞれ独立してNまたはCRである。この一般式の構造は、さらに、
Figure 2022093321000007
であってもよい。
該出願では、具体的な構造のうち、以下の化合物が開示されている。
Figure 2022093321000008
該出願では、ジベンゾフランの1位にアリール基置換基があると同時に、その7位に2つのアリール基置換があるトリアジンが結合された化合物、およびその構造が素子の性能に対する影響が研究および着目されていない。
CN110294703Aでは、式1および式2の組合せで表される化合物、および前記化合物を含む有機発光素子が開示されている。
Figure 2022093321000009
ただし、XおよびXは、独立してOまたはSである。
該出願では、具体的な構造のうち、以下の化合物が開示されている。
Figure 2022093321000010
該出願では、ジベンゾフラン(チオフェン)縮合環骨格がある化合物のみ着目されており、縮合されていないジベンゾフラン(チオフェン)骨格がある化合物、およびそれが素子の性能に対する影響が研究および着目されていない。
国際公開第WO2020138944号 中国特許公開第111527083号 米国特許公開第20200176685号 中国特許公開第110294703号
Applied Physics Letters、1987、51(12):913~915
本発明は、上述した問題の少なくとも一部を解決するために、式1で表される構造を有する一連の化合物を提供することを目的とする。これらの新規な化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子に適用されることができるとともに、特に素子の耐用年数の向上というより良い素子の性能を提供することができる。
本発明の一実施例によれば、式1で表される構造を有する化合物が開示される。
Figure 2022093321000011
(Zは、O、SまたはSeから選ばれ、
~Xは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
、Rは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換または無置換を表し、
、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
およびRのうちの少なくとも1つは、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基であり、
Arは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数10~30のアリール基から選ばれる。)
本発明の他の実施例によれば、陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間に設けられた有機層と、を含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機層のうちの少なくとも1層には、上述した実施例に記載される化合物が含まれる有機エレクトロルミネッセンス素子が開示される。
本発明のもう1つの実施例によれば、上述した実施例に記載される化合物を含む化合物の組合せがさらに開示される。
本発明は、式1で表される構造を有する一連の化合物を開示する。これらの新規な化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子に適用されることができることもに、特に素子の耐用年数の向上というより良い素子の性能を提供することができる。
本発明に係る化合物および化合物の組合せを含んでもよい有機発光装置の模式図である。 本発明に係る化合物および化合物の組合せを含んでもよい他の有機発光装置の模式図である。
OLEDは、ガラス、プラスチック、および金属などの様々な基板で製造することができる。図1は、有機発光装置100を例示的に制限せずに示している。図面に対して、必ずしも縮尺どおりに製作するわけではなく、図において、必要に応じて一部の層構造を省略してもよい。装置100には、基板101、陽極110、正孔注入層120、正孔輸送層130、電子ブロッキング層140、発光層150、正孔ブロッキング層160、電子輸送層170、電子注入層180および陰極190が含まれてもよい。装置100は、記載される層を順に堆積することにより製造されてもよい。各層の性質、機能および例示的な材料については、米国特許US7279704B2の第6~10欄においてより詳細に記載されており、そのすべての内容を本明細書に援用する。
これらの層のそれぞれには、より多くの実例がある。例示的には、全文を援用するように組み込まれた米国特許第5844363号において、可撓性で透明な基板-陽極の組合せが開示されている。例えば、全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第2003/0230980号において、p型ドープの正孔輸送層の実例は50:1のモル比でF-TCNQがドーピングされたm-MTDATAであることが開示されている。全文を援用するように組み込まれた、トンプソン(Thompson)らによる米国特許第6303238号において、ホスト材料の実例が開示されている。例えば、全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第2003/0230980号において、n型ドープの電子輸送層の実例は1:1のモル比でLiがドーピングされたBPhenであることが開示されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許第5703436号および第5707745号において、例えばMg:Agなどの金属薄層と、その上に被覆された、スパッタ堆積された透明な導電ITO層とを有する複合陰極を含む陰極の実例が開示されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許第6097147号および米国特許出願公開第2003/0230980号において、より詳細に、ブロッキング層の原理と使用が記載されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第2004/0174116号において注入層の実例が提供されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第2004/0174116号において、保護層が記載されている。
非限定的な実施例により上述した分層構造が提供される。上述した各種の層を組み合わせることによってOLEDの機能が実現することができ、或いは、一部の層を完全に省略することができる。それは、明確に記載されていない他の層を含んでもよい。それぞれの層内に、最適な性能を実現するように、単一の材料または多種の材料の混合物を使用することができる。機能層はいずれも、複数なサブ層を含んでもよく、例えば、発光層は、所望の発光スペクトルを実現するように、2層の異なる発光材料を有してもよい。
一実施例において、OLEDは、陰極と陽極との間に設けられた「有機層」を有すると記載されてもよい。当該有機層は、1つまたは複数の層を含んでもよい。
OLEDにもカプセル化層が必要であり、図2に示すように、有機発光装置200が例示的に制限せずに示されている。図1との相違点は、水分および酸素などの外界からの有害物質を防止するように、陰極190上にカプセル化層102を含んでもよい。ガラス、または有機-無機混合層などのカプセル化機能を提供可能ないかなる材料も、カプセル化層として用いられてもよい。カプセル化層は、OLED素子の外部に、直接または間接的に配置されるべきである。多層薄膜カプセル化については、米国特許US7968146B2において記載されており、そのすべての内容を本明細書に援用する。
本発明の実施例により製造される素子は、当該素子の1つまたは複数の電子部材モジュール(或いは、ユニット)を有する各種の消費製品に組み込まれてもよい。これらの消費製品は、例えば、フラットパネルディスプレイ、モニタ、医療用モニタ、テレビ、ビルボード、室内または室外用照明ランプおよび/または信号ランプ、ヘッドアップディスプレイ、全部または一部透明のディスプレイ、可撓性ディスプレイ、スマートフォン、フラットパネルコンピューター、フラットパネル携帯電話、ウェアラブル素子、スマートウォッチ、ラップトップコンピューター、デジタルカメラ、携帯型ビデオカメラ、ファインダー、マイクロディスプレイ、3-Dディスプレイ、車載ディスプレイおよびテールライトを含む。
本明細書に記載される材料および構造は、上述にて列挙されている他の有機電子素子にも用いられてもよい。
「頂部」とは、基板から最も遠く、「底部」とは、基板から最も近いことを意味する。第1層が第2層「上」に設けられていると記載されている場合、第1層が基板から相対的に遠いように設けられている。第1層が第2層「と」「接触する」ことを規定していない限り、第1層と第2層との間に他の層が存在してもよい。例示的には、陰極と陽極との間に各種の有機層が存在しても、依然として、陰極が陽極「上」に設けられていると記載されることができる。
「溶液が処理可能である」とは、溶液または懸濁液の形態で液体媒体に溶解、分散または輸送可能であり、および/または液体媒体から堆積可能であることを意味する。
配位子は、直接的に発射材料の感光性質を促成すると、「感光性」と呼ばれてもよいことが信じられている。配位子は、発射材料の感光性質を促成しないと、「補助性」と呼ばれてもよい。しかし、補助性の配位子は、感光性配位子の性質を変更することができることが信じられている。
蛍光OLEDの内部量子効率(IQE)は、遅延蛍光の存在によって25%のスピン統計による制限を超えてもよいことが信じられている。遅延蛍光は、一般的に2つのタイプ、すなわちP型遅延蛍光およびE型遅延蛍光に分けられてもよい。P型遅延蛍光は、三重項-三重項消滅(TTA)により生成される。
一方、E型遅延蛍光は、2つの三重項の衝突ではなく、三重項と一重項との励起状態の変換に依存する。E型遅延蛍光を生成可能な化合物は、エネルギー状態の変換を行うように、極めて小さい一重項-三重項ギャップを有することが必要である。熱エネルギーは、三重項から一重項までの遷移を活性化することができる。このようなタイプの遅延蛍光は、熱活性化遅延蛍光(TADF)とも呼ばれる。TADFの顕著な特徴は、遅延成分が温度の上昇と伴って向上することにある。リバースシステム(RISC)間の貫通(逆項間交差)の速度が十分に速いと、三重項からの非輻射減衰を最小化させ、バックフィルした一重項の励起状態の割合は75%に達することができる。一重項の合計割合は100%であってもよく、エレクトロによる励起子のスピン統計の25%をはるかに超えている。
E型遅延蛍光の特徴は、励起複合物系または単一の化合物から見える。理論に限定されず、E型遅延蛍光は、発光材料が小さい一重項-三重項エネルギーギャップ(ΔES-T)を有する必要がある。有機非金属含有の供与体・受容体発光材料は、この点を実現する可能性がある。これらの材料の発射は、通常、供与体・受容体電荷遷移(CT)型発射であると特徴付けられる。これらの供与体・受容体型化合物において、HOMOとLUMOとの空間分離は、一般的に小さいΔES-Tを生成することになる。これらの状態は、CT状態を含んでもよい。通常、供与体・受容体発光材料は、電子供与体部分(例えば、アミン基またはカルバゾール誘導体)と電子受容体部分(例えば、N含有の六員芳香族環)を結合することにより構築される。
置換基の専門用語の定義について
ハロゲンまたはハロゲン化物とは、本明細書に用いられるように、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素を含む。
アルキル基とは、本明細書に用いられるように直鎖および分岐鎖のアルキル基を含む。アルキル基は、炭素原子数1~20のアルキル基であってもよく、炭素原子数1~12のアルキル基であることが好ましく、炭素原子数1~6のアルキル基であることがより好ましい。アルキル基の実例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、ネオペンチル、1-メチルペンチル、2-メチルペンチル、1-ペンチルヘキシル、1-ブチルペンチル、1-ヘプチルオクチル、および3-メチルペンチルを含む。そのうち、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、ネオペンチルおよびn-ヘキサンであることが好ましい。また、アルキル基は、置換されていてもよい。
シクロアルキル基とは、本明細書に用いられるように環状のアルキル基を含む。シクロアルキル基は、環炭素原子数3~20のシクロアルキル基であってもよく、炭素原子数4~10のシクロアルキル基であることが好ましい。シクロアルキル基の実例は、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、4-メチルシクロヘキシル、4,4-ジメチルシクロヘキシル、1-アダマンチル、2-アダマンチル、1-ノルボルニル基、2-ノルボルニル基などを含む。そのうち、シクロペンチル、シクロヘキシル、4-メチルシクロヘキシル、4,4-ジメチルシクロヘキシルであることが好ましい。また、シクロアルキル基は、置換されていてもよい。
ヘテロアルキル基とは、本明細書に用いられるように、アルキル鎖のうちの1つまたは複数の炭素が、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、リン原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子およびホウ素原子からなる群から選ばれるヘテロ原子で置換されてなる。ヘテロアルキル基は、炭素原子数1~20のヘテロアルキル基であってもよく、炭素原子数1~10のヘテロアルキル基であることが好ましく、炭素原子数1~6のヘテロアルキル基であることがより好ましい。ヘテロアルキル基の実例は、メトキシメチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、メチルチオメチル基、エチルチオメチル基、エチルチオエチル基、メトキシメトキシメチル基、エトキシメトキシメチル基、エトキシエトキシエチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、メルカプトメチル基、メルカプトエチル基、メルカプトプロピル基、アミノメチル基、アミノエチル基、アミノプロピル基、ジメチルアミノメチル基、トリメチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、ジメチルイソプロピルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリコン基、トリメチルシリルメチル基、トリメチルシリルエチル基、トリメチルシリルイソプロピル基を含む。また、ヘテロアルキル基は、置換されていてもよい。
アルケニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖、分岐鎖および環状オレフィン基を含む。鎖状のアルケニル基は、炭素原子数2~20のアルケニル基であってもよく、炭素原子数2~10のアルケニル基であることが好ましい。アルケニル基の例は、ビニル基、プロピレン基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1,3-ブタジエニル基、1-メチルビニル基、スチリル基、2,2-ジフェニルビニル基、1,2-ジフェニルビニル基、1-メチルアリル基、1,1-ジメチルアリル基、2-メチルアリル基、1-フェニルアリル基、2-フェニルアリル基、3-フェニルアリル基、3,3-ジフェニルアリル基、1,2-ジメチルアリル基、1-フェニル-1-ブテニル基、3-フェニル-1-ブテニル基、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロヘプタトリエニル基、シクロオクテニル基、シクロオクタテトラエニル基およびノルボルニルアルケニル基を含む。また、アルケニル基は、置換されていてもよい。
アルキニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖のアルキニル基を含む。アルキニル基は、炭素原子数2~20のアルキニル基であってもよく、炭素原子数2~10のアルキニル基であることが好ましい。アルキニル基の実例は、エチニル基、プロピニル基、プロパルギル基、1-ブチニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基、1-ペンチニル基、2-ペンチニル基、3,3-ジメチル-1-ブチニル基、3-エチル-3-メチル-1-ペンチニル基、3,3-ジイソプロピル1-ペンチニル基、フェニルエチニル基、フェニルプロピニル基などを含む。そのうち、エチニル基、プロピニル基、プロパルギル基、1-ブチニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基、1-ペンチニル基、フェニルエチニル基であることが好ましい。また、アルキニル基は、置換されていてもよい。
アリール基または芳香族基とは、本明細書に用いられるように、非縮合および縮合系を考慮する。アリール基は、炭素原子数6~30のアリール基であってもよく、炭素原子数6~20のアリール基であることが好ましく、炭素原子数6~12のアリール基であることがより好ましい。アリール基の例は、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、およびアズレンを含み、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、トリフェニレン、フルオレンおよびナフタレンであることが好ましい。非縮合アリール基の例は、フェニル、ビフェニル-2-イル、ビフェニル-3-イル、ビフェニル-4-イル、p-ターフェニル-4-イル、p-ターフェニル-3-イル、p-トリビフェニル-2-イル、m-ターフェニル-4-イル、m-ターフェニル-3-イル、m-ターフェニル-2-イル、o-トリル、m-トリル、p-トリル、p-(2-フェニルプロピル)フェニル、4’-メチルビフェニル、4’’-tert-ブチル-p-ターフェニル-4-イル、o-クミル、m-クミル、p-クミル、2,3-キシリル、3,4-キシリル、2,5-ジメチルフェニル、メシチレンおよびm-テトラフェニルを含む。また、アリール基は、置換されていてもよい。
複素環基または複素環とは、本明細書に用いられるように、非芳香族の環状基を考慮する。非芳香族複素環基は、環原子数3~20の飽和複素環基および環原子数3~20の不飽和非芳香族複素環基を含み、そのうちの少なくとも1つの環原子は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、ケイ素原子、リン原子、ゲルマニウム原子およびホウ素原子からなる群から選ばれ、非芳香族複素環基は、環原子数3~7のものであることが好ましく、窒素、酸素、ケイ素または硫黄などの少なくとも1つのヘテロ原子を含む。非芳香族複素環基の実例は、オキシラニル、オキセタニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、ジオキソペンチル、ジオキサニル、アジリジニル、ジヒドロピロール、テトラヒドロピロリル、ピペリジニル、オキサゾリジニル、モルホリニル、ピペラジニル、オキサシクロヘプタトリエニル、チアシクロヘプタトリエニル、アザシクロヘプタトリエニルおよびテトラヒドロシロールを含む。また、複素環基は、置換されていてもよい。
ヘテロアリール基とは、本明細書に用いられるように、ヘテロ原子数1~5の非縮合および縮合ヘテロ芳香族基を含んでもよく、そのうちの少なくとも1つのヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、ケイ素原子、リン原子、ゲルマニウム原子およびホウ素原子からなる群から選ばれる。イソアリール基とは、ヘテロアリール基も指す。ヘテロアリール基は、炭素原子数3~30のヘテロアリール基であってもよく、炭素原子数3~20のヘテロアリール基であることが好ましく、炭素原子数3~12のヘテロアリール基であることがより好ましい。好適なヘテロアリール基は、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリドインドール、ピロロピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インデノアジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、ベンゾフランピリジン、フランジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノビピリジン、ベンゾセレノピリジン、およびセレンベンゾピリジンを含み、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、トリアジン、ベンズイミダゾール、1,2-アザボラン、1,3-アザボラン、1,4-アザボラン、ボラゾールおよびそのアザ類似物を含むことが好ましい。また、ヘテロアリール基は、置換されていてもよい。
アルコキシ基とは、本明細書に用いられるように、-O-アルキル基、-O-シクロアルキル基、-O-ヘテロアルキル基または-O-複素環基で表される。アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロアルキル基および複素環基の例および好ましい例は、上記例と同様である。アルコキシ基は、炭素原子数1~20のアルコキシ基であってもよく、炭素原子数1~6のアルコキシ基であることが好ましい。アルコキシ基の例は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、シクロプロピルオキシ、シクロブチルオキシ、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ、テトラヒドロフラニルオキシ、テトラヒドロピラニルオキシ、メトキシプロピルオキシ、エトキシエチルオキシ、メトキシメチルオキシおよびエトキシメチルオキシを含む。また、アルコキシ基は、置換されていてもよい。
アリールオキシ基とは、本明細書に用いられるように、-O-アリール基または-O-ヘテロアリール基で表される。アリール基およびヘテロアリール基の例および好ましい例は、上記例と同様である。アリールオキシ基は、炭素原子数6~30のアリールオキシ基であってもよく、炭素原子数6~20のアリールオキシ基であることが好ましい。アリールオキシ基の例は、フェノキシおよびビフェノキシを含む。また、アリールオキシ基は、置換されていてもよい。
アラルキル基とは、本明細書に用いられるように、アリール基で置換されたアルキル基を含む。アラルキル基は、炭素原子数7~30のアラルキル基であってもよく、炭素原子数7~20のアラルキル基であることが好ましく、炭素原子数7~13のアラルキル基であることがより好ましい。アラルキル基の例は、ベンジル、1-フェニルエチル、2-フェニルエチル、1-フェニルイソプロピル、2-フェニルイソプロピル、フェニル-tert-ブチル、α-ナフチルメチル、1-α-ナフチルエチル、2-α-ナフチルエチル、1-α-ナフチルイソプロピル、2-α-ナフチルイソプロピル、β-ナフチルメチル、1-β-ナフチル-エチル、2-β-ナフチル-エチル、1-β-ナフチルイソプロピル、2-β-ナフチルイソプロピル、p-メチルベンジル、m-メチルベンジル、o-メチルベンジル、p-クロロベンジル、m-クロロベンジル、o-クロロベンジル、p-ブロモベンジル、m-ブロモベンジル、o-ブロモベンジル、p-ヨードベンジル、m-ヨードベンジル、o-ヨードベンジル、p-ヒドロキシベンジル、m-ヒドロキシベンジル、o-ヒドロキシベンジル、p-アミノベンジル、m-アミノベンジル、o-アミノベンジル、p-ニトロベンジル、m-ニトロベンジル、o-ニトロベンジル、p-シアノベンジル、m-シアノベンジル、o-シアノベンジル、1-ヒドロキシ-2-フェニルイソプロピルおよび1-クロロ-2-フェニルイソプロピルを含む。そのうち、ベンジル、p-シアノベンジル、m-シアノベンジル、o-シアノベンジル、1-フェニルエチル、2-フェニルエチル、1-フェニルイソプロピルおよび2-フェニルイソプロピルであることが好ましい。また、アラルキル基は、置換されていてもよい。
アルキルシリル基とは、本明細書に用いられるように、アルキル基で置換されたシリル基を含む。アルキルシリル基は、炭素原子数3~20のアルキルシリル基であってもよく、炭素原子数3~10のアルキルシリル基であることが好ましい。アルキルシリル基の例は、トリメチルシリル、トリエチルシリル、メチルジエチルシリル、エチルジメチルシリル、トリプロピルシリル、トリブチルシリル、トリイソプロピルシリル、メチルジイソプロピルシリル、ジメチルイソプロピルシリル、トリ-tert-ブチルシリコン、トリイソブチルシリル、ジメチル-tert-ブチルシリル、およびメチルジ-tert-ブチルシリルを含む。また、アルキルシリル基は、置換されていてもよい。
アリールシリル基とは、本明細書に用いられるように、少なくとも1つのアリール基で置換されたシリル基を含む。アリールシリル基は、炭素原子数6~30のアリールシリル基であってもよく、炭素原子数8~20のアリールシリル基であることが好ましい。アリールシリル基の例は、トリフェニルシリル、フェニルジビフェニルシリル、ジフェニルビフェニルシリル、フェニルジエチルシリル、ジフェニルエチルシリル、フェニルジメチルシリル、ジフェニルメチルシリル、フェニルジイソプロピルシリル、ジフェニルイソプロピルシリル、ジフェニルブチルシリル、ジフェニルイソブチルシリル、ジフェニル-tert-ブチルシリルを含む。また、アリールシリル基は、置換されていてもよい。
アザジベンゾフラン、アザジベンゾチオフェンなどにおける「アザ」とは、対応する芳香族フラグメントにおける1つまたは複数のC-H基が窒素原子に置換されることを指す。例えば、アザトリフェニレンは、ジベンゾ[f,h]キノキサリン、ジベンゾ[f,h]キノリン、および環系において2つ以上の窒素を有する他の類似物を含む。当業者であれば、上述したアザ誘導体の他の窒素類似物を容易に想到することができ、且つこれらの類似物は、すべて本明細書に記載される専門用語に含まれるものとして確定される。
本発明において、特に断りのない限り、置換のアルキル基、置換のシクロアルキル基、置換のヘテロアルキル基、置換の複素環基、置換のアラルキル基、置換のアルコキシ基、置換のアリールオキシ基、置換のアルケニル基、置換のアルキニル基、置換のアリール基、置換のヘテロアリール基、置換のアルキルシリル基、置換のアリールシリル基、置換のアミノ基、置換のアシル基、置換のカルボニル基、置換のカルボキシル基、置換のエステル基、置換のスルフィニル基、置換のスルホニル基、置換のホスフィノ基からなる群のうちのいずれかの用語を使用すると、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロアルキル基、ヘテロシクリル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルケニル基、アルキニル、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、スルフィニル基、スルホニル基、およびホスフィノ基のうちのいずれか1つの基が、重水素、ハロゲン、非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、非置換の環原子数3~20の複素環基、非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、非置換の炭素原子数2~20のアルキニル基、非置換の炭素原子数6~30のアリール基、非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基およびこれらの組合せから選ばれる1つまたは複数により置換され得ることを意味する。
分子フラグメントについて、置換基または他の形態で他の部分に結合させると記載する場合、フラグメント(例えば、フェニル基、フェニレン基、ナフチル基、ジベンゾフラニル基)であるか否か、或いは、分子全体(例えば、ベンゼン、ナフタレン、ジベンゾフラン)であるか否かにより、その名称を確定することができることを理解すべきである。本明細書に用いられるように、置換基の指定、或いはフラグメントの結合の異なる形態は、均等であると認められている。
本明細書で言及される化合物において、水素原子が重水素で一部または全部置換されてもよい。他の原子、例えば炭素および窒素も、それらの他の安定した同位体で置換されてもよい。素子の効率および安定性を向上させるために、化合物において他の安定した同位体の置換が好ましい可能性がある。
本明細書で言及される化合物において、複数置換とは、二重置換を含む、最も多くの使用可能な置換に達するまでの範囲を指す。本明細書で言及される化合物中のある置換基は、複数置換(二重置換、三重置換、四重置換などを含む)を意味すると、その置換基はその結合構造上の複数の利用可能な置換位置に存在してもよいことを意味し、複数の利用可能な置換位置にいずれも存在する当該置換基は、同じ構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。
本明細書で言及される化合物において、隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいように特に限定されない限り、前記化合物における隣り合う置換基は結合して環を形成することができない。本明細書で言及される化合物において、隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいことは、隣り合う置換基が結合して環を形成してもよい情況を含むだけでなく、隣り合う置換基が結合して環を形成しない情況を含む。隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよい場合、形成される環は、単環または多環、および脂環、ヘテロ脂環、アリール環、またはヘテロアリール環であってもよい。このような記述において、隣り合う置換基は、同一の原子に結合された置換基、互いに直接結合する炭素原子に結合された置換基、または更に離れた炭素原子に結合された置換基を指してもよい。好ましくは、隣り合う置換基は、同一の炭素原子に結合された置換基および互いに直接結合する炭素原子に結合された置換基を指す。
隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいという記述も、同一の炭素原子に結合された2つの置換基が化学結合により互いに結合して環を形成することを意味すると認められ、下記式で例示することができる。
Figure 2022093321000012
隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいという記述も、互いに直接結合する炭素原子に結合された2つ置換基が化学結合により互いに結合して環を形成することを意味すると認められ、下記式で例示することができる。
Figure 2022093321000013
また、隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいという記述も、互いに直接結合する炭素原子に結合された2つ置換基の一方が水素を表す場合に、第2置換基は水素原子が結合された位置に結合されて環を形成することを意味すると認められている。下記式で例示する。
Figure 2022093321000014
本発明の一実施例によれば、式1で表される構造を有する化合物が開示される。
Figure 2022093321000015
(Zは、O、SまたはSeから選ばれ、
~Xは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
、Rは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換または無置換を表し、
、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
およびRのうちの少なくとも1つは、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基であり、
Arは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数10~30のアリール基から選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、Zは、OまたはSから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、Zは、Oから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、X~Xは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、X~Xのうちの少なくとも1つは、Nから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、置換または非置換のフェニル基、置換または非置換のナフチル基、置換または非置換のビフェニル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、Arは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数10~30のアリール基から選ばれ、Arが置換の炭素原子数10~30のアリール基から選ばれる場合、前記置換は、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、Arは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数10~20のアリール基から選ばれ、Arが置換の炭素原子数10~20のアリール基から選ばれる場合、前記置換は、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~10のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~18のアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、Arは、出現毎に同一または異なってナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、テルフェニル基、トリフェニレン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、好ましくは、前記置換基は、一部または全部重水素化されていてもよい。
本発明の一実施例によれば、RおよびRのうちの少なくとも1つは、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基であり、他のRおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、RおよびRのうちの少なくとも1つは、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリール基であり、他のRおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、RおよびRのうちの少なくとも1つは、置換または非置換のフェニル基、置換または非置換のナフチル基、置換または非置換のフェナントリル基、置換または非置換のトリフェニレン基、置換または非置換のフルオレニル基、およびこれらの組合せから選ばれ、他のRおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、RおよびRのうちの少なくとも1つは、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、トリフェニレン基、ジメチルフルオレニル基およびこれらの組合せから選ばれ、好ましくは、上記置換基は、一部または全部重水素化され、他のRおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、トリフェニレン基、テルフェニル基、フルオレニル基、ジベンゾフラン、ジベンゾチエニル、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、前記化合物は、化合物A-1~化合物A-552からなる群から選ばれる。化合物A-1~化合物A-552の具体的な構造は、請求項8に示される。
本発明の一実施例によれば、前記化合物は、化合物A-1~化合物A-577からなる群から選ばれる。化合物A-1~化合物A-577の具体的な構造は、請求項8に示される。
本発明の一実施例によれば、陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間に設けられた有機層と、を含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機層は、上述したいずれか1つの実施例に記載される化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子が開示される。
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、有機層は、発光層であり、前記化合物は、ホスト化合物であり、前記発光層には、少なくとも第1金属錯体が含まれる。
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、有機層は、電子輸送層であり、前記化合物は、電子輸送化合物である。
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、第1金属錯体は、式2で表される構造を有する。
Figure 2022093321000016
(金属Mは、出現毎に同一または異なってCu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、IrおよびPtからなる群から選ばれ、
Aは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数5~30の芳香族環、置換または非置換の環原子数5~30のヘテロ芳香族環、またはこれらの組合せから選ばれ、
Lは、出現毎に同一または異なって単結合、BR’、CR’R’、NR’、O、SiR’R’、PR’、S、GeR’R’、Se、置換または非置換のビニレン基、エチニレン基、置換または非置換の炭素原子数5~30のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数5~30のヘテロアリーレン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、2つのR’が同時に存在する場合、2つのR’は、同一または異なり、
mは、出現毎に同一または異なって0または1から選ばれ、m=0の場合、AとAとは、結合せず、
Eは、出現毎に同一または異なってCまたはNから選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって単結合、OまたはSから選ばれ、
R’’は、一置換、複数置換または無置換を表し、
R’、R’’は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R’、R’’は、結合して環を形成していてもよい。)
該実施例において、「隣り合う置換基R’、R’’が結合して環を形成していてもよい」とは、隣り合う置換基グループ、たとえば、2つの置換基R’同士、2つの置換基R’’同士、置換基R’およびR’’同士のうちのいずれか1つまたは複数が結合して環を形成していてもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基同士がいずれも結合して環を形成しなくてもよい。
該実施例において、mが0の場合、対応するLが存在しないことを示す。例えば、1つのmが0の場合、式2が
Figure 2022093321000017
であり、2つのmが0の場合、式2が
Figure 2022093321000018
であり、3つのmが0の場合、式2が
Figure 2022093321000019
である。
本発明の一実施例によれば、式2中、少なくとも1つのAは、置換または非置換の環原子数5~30のヘテロ芳香族環から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2中、少なくとも1つのAは、置換または非置換のベンズイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾールから選ばれ、
Figure 2022093321000020
の点線によってMと配位する。
本発明の一実施例によれば、式2中、少なくとも1つのAは、置換または非置換の環原子数5~30のヘテロ芳香族環から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2中、少なくとも1つのAは、置換または非置換のピリジンから選ばれ、ピリジンのNによってMと配位する。
本発明の一実施例によれば、式2中、少なくとも1つまたは少なくとも2つまたは少なくとも3つのmが0ではない。
本発明の一実施例によれば、式2中、Lは、単結合である。
本発明の一実施例によれば、式2中、少なくとも1つのXは、OまたはSである。
本発明の一実施例によれば、式2中、少なくとも1つのXは、Oである。
本発明の一実施例によれば、第1金属錯体は、M(L(L(Lの一般式を有し、Lは、式3で表される構造を有する。
Figure 2022093321000021
(金属Mは、出現毎に同一または異なってCu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、IrおよびPtからなる群から選ばれ、
、LおよびLは、それぞれ金属Mと配位する第1配位子、第2配位子および第3配位子であり、L、LおよびLは、結合して多座配位子を形成していてもよく、例えば、L、LおよびLのうちのいずれか2つが結合して4座配位子を形成してもよく、また、例えば、L、LおよびLは、互いに結合して6座配位子を形成してもよく、或いは、例えば、L、L、Lは、いずれも結合して多座配位子を形成しなくてもよく、
fは、0、1、2または3から選ばれ、gは、0、1、2または3から選ばれ、hは、0、1または2から選ばれ、
fが2または3の場合、複数のLは、同一または異なり、gが2または3の場合、複数のLは、同一または異なり、hが2の場合、2つのLは、同一または異なり、
Qは、出現毎に同一または異なってO、S、Se、NR、CRおよびSiRからなる群から選ばれ、2つのRが同時に存在する場合、2つのRは、同一または異なり、
~Uは、出現毎に同一または異なってC、CRまたはNから選ばれ、U~Uのうちの少なくとも1つは、Cであり、式3における
Figure 2022093321000022
に結合され、「*」は、結合箇所を表し、
、U、UまたはUは、金属-炭素結合または金属-窒素結合によって前記金属Mに結合され、
~Vは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、ヒドロキシ基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、RおよびRは、結合して環を形成していてもよく、
およびLは、出現毎に同一または異なって
Figure 2022093321000023
からなる群のうちのいずれか1種で表される構造から選ばれ、
、RおよびRは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
は、出現毎に同一または異なってO、S、Se、NRN1、CRC1C2からなる群から選ばれ、
、R、R、RN1、RC1およびRC2は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、R、R、RN1、RC1およびRC2は、結合して環を形成していてもよい。)
本明細書において、「隣り合う置換基R、RおよびRが結合して環を形成していてもよい」とは、隣り合う置換基グループ、たとえば、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、置換基RおよびR同士、置換基RおよびR同士のうちのいずれか1つまたは複数が結合して環を形成していてもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基同士がいずれも結合して環を形成しなくてもよい。
該実施例において、「隣り合う置換基R、R、R、RN1、RC1およびRC2が結合して環を形成していてもよい」とは、隣り合う置換基グループ、たとえば、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、置換基RおよびR同士、置換基RおよびR同士、置換基RおよびR同士、置換基RおよびRN1同士、置換基RおよびRN1同士、置換基RおよびRC1同士、置換基RおよびRC2同士、置換基RおよびRC1同士、置換基RおよびRC2同士、ならびにRC1およびRC2同士のうちのいずれか1つまたは複数が結合して環を形成していてもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基同士がいずれも結合して環を形成しなくてもよい。
本発明の一実施例によれば、U~Uのうちの少なくとも1つは、Nであり、例えば1つまたは2つは、Nである。
本発明の一実施例によれば、V~Vのうちの少なくとも1つは、Nであり、例えば1つまたは2つは、Nである。
本発明の他の実施例によれば、配位子Lは、式3aで表される構造を有する。
Figure 2022093321000024
(Qは、出現毎に同一または異なってO、S、Se、NR、CRおよびSiRからなる群から選ばれ、2つのRが同時に存在する場合、2つのRは、同一または異なってもよく、
~UおよびU~Uは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、ヒドロキシ基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、RおよびRは、結合して環を形成していてもよい。)
本発明の他の実施例によれば、配位子Lは、出現毎に同一または異なって以下の構造のうちのいずれか1種で表される構造から選ばれる。
Figure 2022093321000025
(Qは、出現毎に同一または異なってO、S、Se、NR、CRおよびSiRからなる群から選ばれ、2つのRが同時に存在する場合、2つのRは、同一または異なってもよく、
およびRは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、ヒドロキシ基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、RおよびRは、結合して環を形成していてもよい。)
本発明の他の実施例によれば、第1金属錯体は、式4で表される構造を有する。
Figure 2022093321000026
(fは、0、1、2または3であり、fが2または3の場合、複数のLは、同一または異なり、fが0または1の場合、複数のLは、同一または異なり、
は、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
~UおよびU~Uは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、
、RおよびRは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
、R、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、ヒドロキシ基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、R、RおよびRは、結合して環を形成していてもよい。)
該実施例において、「隣り合う置換基R、R、RおよびRが結合して環を形成していてもよい」とは、隣り合う置換基グループ、たとえば、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、置換基RおよびR同士のうちのいずれか1つまたは複数が結合して環を形成していてもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基同士がいずれも結合して環を形成しなくてもよい。
本発明の一実施例によれば、式3aおよび式4中、U~Uのうちの少なくとも1つは、Nであり、例えば1つまたは2つは、Nである。
本発明の一実施例によれば、式3aおよび式4中、U~Uのうちの少なくとも1つは、CRから選ばれ、且つRは、シアノ基である。
本発明の一実施例によれば、式3aおよび式4中、U~Uのうちの少なくとも1つは、CRから選ばれ、且つRは、シアノ基である。
本発明の一実施例によれば、式3aおよび式4中、UまたはUのうちの1つは、CRから選ばれ、且つRは、シアノ基である。
本発明の一実施例によれば、式3aおよび式4中、U~Uのうちの1つは、CRから選ばれ、且つRは、シアノ基である。それと同時に、U~Uのうちの1つは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、または置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式3aおよび式4中、Uは、CRであり、且つRは、置換または非置換のフェニル基である。それと同時に、Uは、CRであり、且つRは、シアノ基である。
本発明の一実施例によれば、式3aおよび式4中、Uは、CRであり、且つRは、置換または非置換のフェニル基である。それと同時に、Uは、CRであり、且つRは、シアノ基である。
本発明の一実施例によれば、式3aおよび式4中、Uは、CRであり、且つRは、置換または非置換の炭素原子数1~10のアルキル基である。それと同時に、Uは、CRであり、且つRは、シアノ基である。
本発明の一実施例によれば、式3aおよび式4中、U~Uのうちの少なくとも1つは、CRから選ばれ、且つRは、フッ素である。
本発明の一実施例によれば、式3aおよび式4中、Uは、CRから選ばれ、且つRは、フッ素である。それと同時に、Uは、CRから選ばれ、且つRは、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、または置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基である。
本発明の一実施例によれば、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、少なくとも1つのRは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、または置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、少なくとも1つのRは、フッ素である。
本発明の一実施例によれば、少なくとも1つのRは、シアノ基である。
本発明の一実施例によれば、少なくとも2つのRが存在し、且つそのうちの1つのRは、フッ素であり、他の1つのRは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、または置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、または置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、少なくとも2つのRが存在し、且つそのうちの1つのRは、シアノ基であり、他の1つのRは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、または置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、または置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、Lは、出現毎に同一または異なってLa1-1~La1-114、La2-1~La2-81、La3-1~La3-73およびLa4-1~La4-82からなる群から選ばれる。La1-1~La1-114、La2-1~La2-81、La3-1~La3-73およびLa4-1~La4-82の具体的な構造は、請求項17に示される。
本発明の一実施例によれば、Lは、出現毎に同一または異なってLb1~Lb227からなる群から選ばれる。Lb1~Lb227の具体的な構造は、請求項18に示される。
本発明の一実施例によれば、Lは、出現毎に同一または異なってLb1~Lb227からなる群から選ばれる。Lb1~Lb227の具体的な構造は、請求項18に示される。
本発明の一実施例によれば、第1金属錯体は、Ir(LまたはIr(LまたはIrL(Lの一般式を有し、Lは、出現毎に同一または異なってLb1~Lb227からなる群から選ばれ、Lは、出現毎に同一または異なってLb1~Lb227からなる群から選ばれる。Lb1~Lb227の具体的な構造は、請求項18に示される。
本発明の一実施例によれば、第1金属錯体は、Ir(LまたはIrL(Lの一般式、Lは、出現毎に同一または異なってLa1-1~La1-114、La2-1~La2-81、La3-1~La3-73およびLa4-1~La4-82からなる群から選ばれ、Lは、出現毎に同一または異なってLb1~Lb227からなる群から選ばれる。La1-1~La1-114、La2-1~La2-81、La3-1~La3-73およびLa4-1~La4-82の具体的な構造は、請求項17に示され、Lb1~Lb227の具体的な構造は、請求項18に示される。
本発明の一実施例によれば、第1金属錯体は、GD1-1~GD1-87、GD2-1~GD2-80、GD3-1~GD3-75、GD4-1~GD4-86、GD5-1~GD5-85、GD6-1~GD6-46およびGD7-1~GD7-28からなる群から選ばれる。GD1-1~GD1-87、GD2-1~GD2-80、GD3-1~GD3-75、GD4-1~GD4-86、GD5-1~GD5-85、GD6-1~GD6-46およびGD7-1~GD7-28の具体的な構造は、請求項19に示される。
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層には、第2ホスト化合物がさらに含まれ、前記第2ホスト化合物は、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、カルバゾール、アザカルバゾール、インドロカルバゾリル、ジベンゾチオフェン、アザジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アザジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、フルオレニル、シリコンフルオレン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、フェナントレン、アザフェナントレン、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる少なくとも1種の化学基を含む。
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層には、第2ホスト化合物がさらに含まれ、前記第2ホスト化合物は、ベンゼン、カルバゾール、インドロカルバゾリル、フルオレニル、シリコンフルオレン、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる少なくとも1種の化学基を含む。
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、第2ホスト化合物は、式5で表される構造を有する。
Figure 2022093321000027
(Lは、出現毎に同一または異なって単結合、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキレン基、置換または非置換の炭素原子数3~20のシクロアルキレン基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数3~20のヘテロアリーレン基、またはこれらの組合せから選ばれ、
Tは、出現毎に同一または異なってC、CRまたはNから選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、ヒドロキシ基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Arは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、およびこれらの組合せから選ばれ、
隣り合う置換基Rは、結合して環を形成していてもよい。)
本明細書において、「隣り合う置換基Rが結合して環を形成していてもよい」とは、置換基R同士に対して、隣り合う置換基グループのうちのいずれか1つまたは複数が結合して環を形成してもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基同士がいずれも結合して環を形成しなくてもよい。
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、第2ホスト化合物は、式6で表される構造を有する。
Figure 2022093321000028
(Gは、出現毎に同一または異なってC(R、NR、OまたはSから選ばれ、
Tは、出現毎に同一または異なってC、CRまたはNから選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって単結合、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキレン基、置換または非置換の炭素原子数3~20のシクロアルキレン基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数3~20のヘテロアリーレン基、またはこれらの組合せから選ばれ、
、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、ヒドロキシ基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Arは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、およびこれらの組合せから選ばれ、
隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよい。)
本明細書において、「隣り合う置換基R、Rが結合して環を形成していてもよい」とは、隣り合う置換基R同士、隣り合う置換基RおよびR同士に対して、これらの隣り合う置換基グループのうちのいずれか1つまたは複数が結合して環を形成してもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基同士がいずれも結合して環を形成しなくてもよい。
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、第2ホスト化合物は、式5-a~式5-jのうちの1つで表される構造を有する。
Figure 2022093321000029
(Lは、出現毎に同一または異なって単結合、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキレン基、置換または非置換の炭素原子数3~20のシクロアルキレン基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数3~20のヘテロアリーレン基、またはこれらの組合せから選ばれ、
Tは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、ヒドロキシ基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Arは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、およびこれらの組合せから選ばれ、
隣り合う置換基Rは、結合して環を形成していてもよい。)
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、第2ホスト化合物は、式6-a~式6-fのうちの1つで表される構造を有する。
Figure 2022093321000030
(Gは、出現毎に同一または異なってC(R、NR、OまたはSから選ばれ、
Tは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって単結合、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキレン基、置換または非置換の炭素原子数3~20のシクロアルキレン基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数3~20のヘテロアリーレン基、またはこれらの組合せから選ばれ、
、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、ヒドロキシ基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Arは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、およびこれらの組合せから選ばれ、
隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよい。)
本発明の一実施例によれば、すべてのTのうちの少なくとも1つは、Nから選ばれ、例えば1つまたは2つは、Nである。
本発明の一実施例によれば、上述したいずれか1つの実施例に記載される化合物を含む化合物の組合せがさらに開示される。
他の材料との組合せ
本発明に記載される有機発光素子に用いられる特定層の材料は、素子に存在する各種の他の材料と組み合わせて使用することができる。これらの材料の組合せについて、米国特許出願US2016/0359122A1の第0132~0161段落において詳細に記載されており、その内容を全て本明細書に援用する。記載または言及された材料は、本明細書に開示される化合物と組み合わせて使用可能な材料の非限定的な実例であり、且つ当業者にとっては、文献を容易に参照して組み合わせて使用可能な他の材料を識別することができる。
本明細書において、有機発光素子に用いられる具体的な層の材料は、前記素子に存在する多種の他の材料と組み合わせて使用することができると記載されている。例示的には、本明細書において開示される化合物は、多種のホスト、発光ドーパント、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極および他の存在可能な層と組み合わせて使用することができる。これらの材料の組合せは、特許出願US2015/0349273A1の第0080~0101段落において詳細に記載されており、その内容を全て本明細書に援用する。記載または言及された材料は、本明細書に開示される化合物と組み合わせて使用可能な材料の非限定的な実例であり、且つ当業者にとっては、文献を容易に参照して組み合わせて使用可能な他の材料を識別することができる。
材料合成の実施例において、説明しない限り、すべての反応が窒素の保護で行われる。すべての反応溶剤は、無水であり、且つ市販品由来のまま使用される。合成される生成物に対して、本分野通常の1種または多種の機器(Bruker製の核磁気共鳴装置、Shimadzu製の液体クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー/質量分析計、気体クロマトグラフィー/質量分析計、示差熱走査熱量装置、上海稜光技術製の蛍光分光光度計、武漢科思特製の電気化学作業ステーション、安徽貝意克製の昇華装置などを含むがそれに限定されず)を用いて、当業者にとって熟知の方法で構造確認と特性テストを行った。素子の実施例において、素子の特性に対しても、本分野通常の機器(Angstrom Engineering製の蒸着機、蘇州弗士達製の光学テストシステム、耐用年数テストシステム、北京量拓製のエリプソメーターなどを含むがそれに限定されず)を用いて、当業者にとって熟知の方法でテストを行った。当業者は上述した機器の使用、テスト方法などの関連内容を知っているので、サンプルの固有データを確実に、影響を受けずに取得することができるため、上記関連内容を本明細書において繰り返し説明はしない。
材料合成の実施例
本発明に係る化合物の調製方法は限定されない。典型的であるが非限定的に以下の化合物を例として、その合成経路および調製方法は、以下のとおりである。
合成の実施例1:化合物A-1の合成
ステップ1:中間体Cの合成
Figure 2022093321000031
三口丸底フラスコに、A(50.0g、238.8mmol)、B(50.0g、274.6mmol)、Pd(PPh(2.76g、2.39mmol)、KCO(50.6g、477.6mmol)をエチレングリコールジメチルエーテル(500mL)、HO(250mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。加熱を停止し、室温までに冷却させた。有機相を取り、水相にDCMを添加し、複数回抽出し、有機相を合併し、無水NaSOで乾燥し、濾過し、減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/DCM=10:1)で精製して、無色の油状物である中間体C(62.3g、233.6mmol)を得、収率が97.8%である。
ステップ2:中間体Dの合成
Figure 2022093321000032
一口丸底フラスコに、C(62.3g、233.6mmol)をDCM(600mL)に溶解させた。0℃で体系へBBr(175.6g、700.8mmol)を徐々に滴下した。滴下が完了した後、体系を徐々に室温までに昇温させ、1晩反応させた。加熱を停止し、室温までに冷却させた。反応溶液を徐々に水に加え、DCMで複数回抽出し、有機相を合併し、無水NaSOで乾燥し、濾過し、減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/EA=4:1)で精製して、白色固体である中間体D(52.0g、217.9mmol)を得、収率が93.3%である。
ステップ3:中間体Eの合成
Figure 2022093321000033
三口丸底フラスコに、D(52.0g、217.9mmol)、KCO(75.3g、544.8mmol)をDMF(500mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、140℃までに加熱して、1晩反応させた。加熱を停止し、室温までに冷却させた。体系を大量の水に加えて、DCMを加え、複数回抽出し、有機相を合併し、無水NaSOで乾燥し、濾過し、減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/EA=5:1)で精製して、白色固体である中間体E(43.9g、200.8mmol)を得、収率が92.1%である。
ステップ4:中間体Fの合成
Figure 2022093321000034
一口丸底フラスコに、E(43.9g、200.8mmol)、ピリジン(31.8g、401.6mmol)をDCM(400mL)に溶解させた。0℃で体系へ徐々にトリフルオロメタンスルホン酸無水物(68.0g、241.0mmol)を滴下した。滴下が完了した後、体系を徐々に室温までに昇温させ、1晩反応させた。反応が完了した後、反応溶液を水に加え、DCMで複数回抽出し、有機相を合併し、無水NaSOで乾燥し、濾過し、減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/DCM=30:1)で精製して、白色固体である中間体F(68.2g、194.5mmol)を得、収率が96.8%である。
ステップ5:中間体Gの合成
Figure 2022093321000035
三口丸底フラスコに、F(8.0g、22.9mmol)、4-ビフェニルボロン酸(5.9g、29.7mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.1mmol)、KCO(9.5g、68.7mmol)を1,4-ジオキサン(100mL)、HO(25mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。加熱を停止し、室温までに冷却させた。有機相を取り、水相にDCMを添加し、複数回抽出し、有機相を合併し、無水NaSOで乾燥し、濾過し、減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/DCM=40:1→15:1)で精製して、白色固体である中間体G(7.0g、19.7mmol)を得、収率が86.1%である。
ステップ6:中間体Hの合成
Figure 2022093321000036
三口丸底フラスコに、G(7.0g、19.7mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(10.0g、39.4mmol)、Pd(OAc)(0.2g、1.0mmol)、2-ジシクロヘキシルリン-2,4,6-トリイソプロピルビフェニル(X-Phos、0.9g、2.0mmol)、KOAc(5.8g、59.1mmol)を1,4-ジオキサン(100mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。加熱を停止し、室温までに冷却させた。反応体系を珪藻土で濾過し、濾過液を減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/DCM=4:1→2:1)で精製して、白色固体である中間体H(6.0g、13.4mmol)を得、収率が68.2%である。
ステップ7:化合物A-1の合成
Figure 2022093321000037
三口丸底フラスコに、H(4.5g、10.0mmol)、I(3.4g、10.0mmol)、Pd(PPh(0.6g、0.5mmol)、KCO(4.1g、30.0mmol)をトルエン(80mL)、EtOH(20mL)、HO(20mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエン/アセトニトリルで固体を再結晶させて、白色固体(5.7g、9.08mmol)を得、収率が90.8%である。製品は、分子量が627.2の目標生成物A-1として確認された。
合成の実施例2:化合物A-27の合成
ステップ1:中間体Jの合成
Figure 2022093321000038
三口丸底フラスコに、F(6.0g、17.1mmol)、3-ビフェニルボロン酸(3.70g、18.81mmol)、Pd(PPh(0.59g、0.51mmol)、KCO(4.72g、34.2mmol)をトルエン(58mL)、EtOH(14mL)、HO(14mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。加熱を停止し、室温までに冷却させた。有機相を取り、水相にDCMを添加し、複数回抽出し、有機相を合併し、無水NaSOで乾燥し、濾過し、減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/DCM=50:1)で精製して、無色の油状物である中間体J(5.6g、15.8mmol)を得、収率が92.3%である。
ステップ2:中間体Kの合成
Figure 2022093321000039
三口丸底フラスコに、J(6.0g、17.47mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(6.65g、26.2mmol)、Pd(OAc)(0.08g、0.35mmol)、2-ジシクロヘキシルリン-2,4,6-トリイソプロピルビフェニル(X-Phos、0.33g、0.67mmol)、KOAc(3.43g、34.94mmol)を1,4-ジオキサン(87mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。加熱を停止し、室温までに冷却させた。反応体系を珪藻土で濾過し、濾過液を減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/DCM=4:1→2:1)で精製して、白色固体である中間体K(4.71g、10.55mmol)を得、収率が60.4%である。
ステップ3:化合物A-27の合成
Figure 2022093321000040
三口丸底フラスコに、K(4.71g、10.55mmol)、I(3.63g、10.55mmol)、Pd(PPh(0.36g、0.32mmol)、KCO(2.9g、21.1mmol)をトルエン(48mL)、EtOH(12mL)、HO(12mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(5.9g、9.39mmol)を得、収率が89.0%である。製品は、分子量が627.2の目標生成物として確認された。
合成の実施例3:化合物A-209の合成
ステップ1:中間体Lの合成
Figure 2022093321000041
三口丸底フラスコに、F(28.4g、109.7mmol)、フェニルボロン酸(17.4g、142.6mmol)、Pd(PPh(2.5g、2.2mmol)、KCO(45.4g、329.1mmol)を1,4-ジオキサン(240mL)、HO(60mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。加熱を停止し、室温までに冷却させた。有機相を取り、水相にDCMを添加し、複数回抽出し、有機相を合併し、無水NaSOで乾燥し、濾過し、減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/DCM=40:1)で精製して、白色固体である中間体L(20.6g、73.9mmol)を得、収率が67.4%である。
ステップ2:中間体Mの合成
Figure 2022093321000042
三口丸底フラスコに、L(20.6g、73.9mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(37.5g、147.8mmol)、Pd(OAc)(0.8g、3.7mmol)、2-ジシクロヘキシルリン-2,4,6-トリイソプロピルビフェニル(X-Phos、3.5g、7.4mmol)、KOAc(21.7g、221.7mmol)を1,4-ジオキサン(200mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。加熱を停止し、室温までに冷却させた。反応体系を珪藻土で濾過し、濾過液を減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/DCM=8:1→1:1)で精製して、白色固体である中間体M(24.0g、64.8mmol)を得、収率が87.7%である。
ステップ3:化合物A-209の合成
Figure 2022093321000043
三口丸底フラスコに、M(3.7g、10.0mmol)、N(4.2g、10.0mmol)、Pd(PPh(0.35g、0.3mmol)、KCO(2.76g、20.0mmol)をトルエン(48mL)、EtOH(12mL)、HO(12mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(5.3g、8.44mmol)を得、収率が84.4%である。製品は、分子量が627.2の目標生成物A-209として確認された。
合成の実施例4:化合物A-210の合成
ステップ1:中間体Oの合成
Figure 2022093321000044
三口丸底フラスコに、L(4.3g、15.46mmol)をTHF(75mL)に溶解させた。窒素ガスの保護下で、-78℃で、体系へ徐々にn-ブチルリチウム(2.5M、6.8mL、17mmol)を滴下し、そのまま低温で1h反応させた。重水素化塩酸(1.16g、30.93mmol)を添加し、徐々に室温までに昇温し、1晩反応させた。反応が完了した後、減圧して溶剤を回転して除去した。エタノールで固体を再結晶させて、白色固体である中間体O(3.5g、12.54mmol)を得、収率が81.1%である。
ステップ2:中間体Pの合成
Figure 2022093321000045
三口丸底フラスコに、O(3.5g、12.54mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(4.78g、18.8mmol)、Pd(OAc)(56mg、0.25mmol)、2-ビスシクロヘキシルホスフィン-2’,6’-ジメトキシビフェニル(SPhos、0.21g、0.5mmol)、KOAc(3.7g、37.6mmol)を1,4-ジオキサン(125mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。加熱を停止し、室温までに冷却させた。体系を珪藻土で濾過し、濾過液を減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/DCM=2:1)で精製して、白色固体である中間体P(3.1g、8.35mmol)を得、収率が66.6%である。
ステップ3:化合物A-210の合成
Figure 2022093321000046
三口丸底フラスコに、P(3.1g、8.35mmol)、N(3.5g、8.35mmol)、Pd(PPh(97mg、0.08mmol)、KCO(2.3g、16.7mmol)をTHF(80mL)およびHO(20mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(4.75g、7.56mmol)を得、収率が90.5%である。製品は、分子量が628.2の目標生成物A-210として確認された。
合成の実施例5:化合物A-2の合成
ステップ1:化合物A-2の合成
Figure 2022093321000047
三口丸底フラスコに、H(3.2g、7.18mmol)、Q(2.5g、7.18mmol)、Pd(PPh(0.17g、0.14mmol)、KCO(1.98g、14.36mmol)をトルエン(40mL)、EtOH(10mL)、HO(10mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエン/アセトニトリルで固体を再結晶させて、白色固体(3.5g、5.54mmol)を得、収率が77.1%である。製品は、分子量が632.3の目標生成物A-2として確認された。
合成の実施例6:化合物A-4の合成
ステップ1:化合物A-4の合成
Figure 2022093321000048
三口丸底フラスコに、H(5.0g、11.2mmol)、R(3.84g、11.2mmol)、Pd(PPh(0.26g、0.22mmol)、KCO(3.1g、22.4mmol)をトルエン(40mL)、EtOH(10mL)、HO(10mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエン/アセトニトリルで固体を再結晶させて、白色固体(4.5g、7.17mmol)を得、収率が64.1%である。製品は、分子量が627.2の目標生成物A-4として確認された。
合成の実施例7:化合物A-7の合成
ステップ1:化合物A-7の合成
Figure 2022093321000049
三口丸底フラスコに、H(4.46g、10.0mmol)、S(3.18g、10.0mmol)、Pd(PPh(0.35g、0.30mmol)、KCO(2.76g、20.0mmol)をトルエン(48mL)、EtOH(12mL)、HO(12mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(4.5g、7.48mmol)を得、収率が74.8%である。製品は、分子量が601.2の目標生成物A-7として確認された。
合成の実施例8:化合物A-20の合成
ステップ1:化合物A-20の合成
Figure 2022093321000050
三口丸底フラスコに、H(5.0g、11.2mmol)、T(3.9g、10.6mmol)、Pd(PPh(0.60g、0.5mmol)、KCO(4.4g、31.8mmol)をトルエン(80mL)、EtOH(20mL)、HO(20mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(4.9g、7.52mmol)を得、収率が70.9%である。製品は、分子量が651.2の目標生成物A-20として確認された。
合成の実施例9:化合物A-51の合成
ステップ1:化合物A-51の合成
Figure 2022093321000051
三口丸底フラスコに、K(4.7g、10.5mmol)、U(4.2g、10.0mmol)、Pd(PPh(0.60g、0.52mmol)、KCO(4.1g、30.0mmol)をトルエン(80mL)、EtOH(20mL)、HO(20mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(4.9g、6.96mmol)を得、収率が69.6%である。製品は、分子量が703.3の目標生成物A-51として確認された。
合成の実施例10:化合物A-157の合成
ステップ1:中間体Wの合成
Figure 2022093321000052
三口丸底フラスコに、F(6.4g、18.2mmol)、V(5.0g、18.2mmol)、Pd(PPh(1.1g、0.9mmol)、KCO(7.5g、54.6mmol)をトルエン(80mL)、EtOH(20mL)、HO(20mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。有機相を取り、水相にDCMを添加し、複数回抽出し、有機相を合併し、無水NaSOで乾燥し、濾過し、減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/DCM=20:1)で精製して、白色固体である中間体W(7.0g、16.2mmol)を得、収率が89.2%である。
ステップ2:中間体Xの合成
Figure 2022093321000053
三口丸底フラスコに、W(7.0g、16.2mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(8.3g、32.6mmol)、Pd(OAc)(0.20g、0.8mmol)、2-ジシクロヘキシルリン-2,4,6-トリイソプロピルビフェニル(X-Phos、0.80g、1.6mmol)、KOAc(3.2g、32.6mmol)を1,4-ジオキサン(80mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。反応体系を珪藻土で濾過し、濾過液を減圧して濃縮させた。粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(PE/DCM=4:1→2:1)で精製して、白色固体である中間体X(6.5g、12.5mmol)を得、収率が77.2%である。
ステップ3:化合物A-157の合成
Figure 2022093321000054
三口丸底フラスコに、X(6.5g、12.5mmol)、I(4.2g、12.2mmol)、Pd(PPh(0.40g、0.35mmol)、KCO(5.0g、36.6mmol)をトルエン(100mL)、EtOH(25mL)、HO(25mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(6.2g、8.81mmol)を得、収率が72.2%である。製品は、分子量がの目標生成物A-157として確認された703.3。
合成の実施例11:化合物A-211の合成
ステップ1:化合物A-211の合成
Figure 2022093321000055
三口丸底フラスコに、Y(2.41g、6.42mmol)、N(2.7g、6.42mmol)、Pd(PPh(0.22g、0.19mmol)、KCO(1.77g、12.84mmol)をトルエン(32mL)、EtOH(8mL)、HO(8mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(3.3g、5.21mmol)を得、収率が81.2%である。製品は、分子量が632.3の目標生成物A-211として確認された。
合成の実施例12:化合物A-212の合成
ステップ1:化合物A-212の合成
Figure 2022093321000056
三口丸底フラスコに、M(4.4g、11.9mmol)、Z(5.0g、11.9mmol)、Pd(PPh(0.28g、0.24mmol)、KCO(3.3g、23.8mmol)をトルエン(40mL)、EtOH(10mL)、HO(10mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(4.6g、7.3mmol)を得、収率が61.3%である。製品は、分子量が627.2の目標生成物A-212として確認された。
合成の実施例13:化合物A-231の合成
ステップ1:化合物A-231の合成
Figure 2022093321000057
三口丸底フラスコに、M(3.8g、10.2mmol)、AA(5.0g、10.0mmol)、Pd(PPh(0.60g、0.52mmol)、KCO(4.1g、30.0mmol)をトルエン(80mL)、EtOH(20mL)、HO(20mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(5.7g、8.10mmol)を得、収率が81.0%である。製品は、分子量が703.3の目標生成物A-231として確認された。
合成の実施例14:化合物A-233の合成
ステップ1:化合物A-233の合成
Figure 2022093321000058
三口丸底フラスコに、M(3.06g、8.26mmol)、AB(4.1g、8.26mmol)、Pd(PPh(0.19g、0.17mmol)、KCO(2.3g、16.5mmol)をトルエン(60mL)、EtOH(15mL)、HO(15mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(4.9g、6.96mmol)を得、収率が84.3%である。製品は、分子量が703.3の目標生成物A-233として確認された。
合成の実施例15:化合物A-257の合成
ステップ1:化合物A-257の合成
Figure 2022093321000059
三口丸底フラスコに、M(3.8g、10.2mmol)、AC(5.0g、10.0mmol)、Pd(PPh(0.60g、0.52mmol)、KCO(4.1g、30.0mmol)をトルエン(80mL)、EtOH(20mL)、HO(20mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(5.7g、8.10mmol)を得、収率が81.0%である。製品は、分子量が703.3の目標生成物A-257として確認された。
合成の実施例16:化合物A-347の合成
ステップ1:化合物A-347の合成
Figure 2022093321000060
三口丸底フラスコに、K(3.2g、7.2mmol)、N(3.02g、7.2mmol)、Pd(PPh(0.17g、0.14mmol)、KCO(2.0g、14.4mmol)をトルエン(24mL)、EtOH(6mL)、HO(6mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(3.4g、4.83mmol)を得、収率が67.1%である。製品は、分子量が703.3の目標生成物A-347として確認された。
合成の実施例17:化合物A-422の合成
ステップ1:化合物A-422の合成
Figure 2022093321000061
三口丸底フラスコに、K(4.7g、10.5mmol)、AD(4.2g、10.0mmol)、Pd(PPh(0.60g、0.52mmol)、KCO(4.1g、30.0mmol)をトルエン(80mL)、EtOH(20mL)、HO(20mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(4.9g、6.96mmol)を得、収率が69.6%である。製品は、分子量が703.3の目標生成物A-422として確認された。
合成の実施例18:化合物A-553の合成
ステップ1:化合物A-553の合成
Figure 2022093321000062
三口丸底フラスコに、M(2.96g、8.0mmol)、AE(4.0g、8.0mmol)、Pd(PPh(0.19g、0.16mmol)、KCO(2.2g、16.0mmol)をトルエン(40mL)、EtOH(10mL)、HO(10mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(3.9g、5.5mmol)を得、収率が68.8%である。製品は、分子量が703.3の目標生成物A-553として確認された。
合成の実施例19:化合物A-160の合成
ステップ1:化合物A-160の合成
Figure 2022093321000063
三口丸底フラスコに、X(3.9g、7.5mmol)、R(2.6g、7.5mmol)、Pd(PPh(0.4g、0.35mmol)、KCO(3.1g、22.4mmol)をトルエン(80mL)、EtOH(20mL)、HO(20mL)に添加した。窒素ガスの保護下で、1晩加熱還流した。反応が完了した後、加熱を停止し、室温までに冷却させた。減圧し、抽出し、濾過することにより、得た固体を順に水およびメタノールでリンスした。トルエンで固体を再結晶させて、白色固体(4.5g、6.4mmol)を得、収率が85.3%である。製品は、分子量が703.3の目標生成物A-160として確認された。
当業者であれば、上記調製方法は、例示的なものに過ぎず、それを改良することによって本発明の他の化合物の構造を取得することができることを知るべきである。
素子の実施例
素子の実施例1
まず、厚みが80nmのインジウムスズ酸化物(ITO)陽極を有するガラス基板を洗浄した後、酸素プラズマおよびUVオゾンで処理した。処理した後、基板をグローブボックスで乾燥させて水を除去した。その後、基板を基板ホルダ上に取り付けて真空室に置いた。以下、指定された有機層に対して、真空度が約10-8トルの場合、0.2~2オングストローム/秒の速度でホット真空蒸着によって順にITO陽極上に蒸着を行った。化合物HIを正孔注入層(HIL)として用いた。化合物HTを正孔輸送層(HTL)として用いる。化合物H1を電子ブロッキング層(EBL)として用いた。その後、化合物GD4-59を化合物H1及び本発明における化合物A-1にドーピングし、共蒸着して発光層(EML)として用いた。化合物H2を正孔ブロッキング層(HBL)として用いた。正孔ブロッキング層上において、化合物ETおよび8-ヒドロキシキノリン-リチウム(Liq)を電子輸送層(ETL)として共蒸着した。最後に、厚み1nmの8-ヒドロキシキノリン-リチウム(Liq)を電子注入層として蒸着するとともに、120nmのアルミニウムを陰極として蒸着した。そして、該素子をグローブボックスに遷移させ、ガラスカバーと吸湿剤を用いてカプセル化して該素子を完成させた。
素子の実施例2
素子の実施例2の調製は、発光層(EML)において化合物A-27で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例3
素子の実施例3の調製は、発光層(EML)において化合物A-209で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例4
素子の実施例4の調製は、発光層(EML)において化合物A-210で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例5
素子の実施例5の調製は、発光層(EML)において化合物A-51で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例6
素子の実施例6の調製は、発光層(EML)において化合物A-157で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例7
素子の実施例7の調製は、発光層(EML)において化合物A-212で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例8
素子の実施例8の調製は、発光層(EML)において化合物A-231で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例9
素子の実施例9の調製は、発光層(EML)において化合物A-233で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例10
素子の実施例10の調製は、発光層(EML)において化合物A-257で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例11
素子の実施例11の調製は、発光層(EML)において化合物A-347で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例12
素子の実施例12の調製は、発光層(EML)において化合物A-422で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例13
素子の実施例13の調製は、発光層(EML)において化合物A-553で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の実施例14
素子の実施例14の調製は、発光層(EML)において化合物A-160で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の比較例1
素子の比較例1の調製は、発光層(EML)において化合物C-1で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の比較例2
素子の比較例2の調製は、発光層(EML)において化合物C-2で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の比較例3
素子の比較例3の調製は、発光層(EML)において化合物C-3で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の比較例4
素子の比較例4の調製は、発光層(EML)において化合物C-4で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
詳細な素子の層構造および厚みを、以下の表に示す。用いられる材料が1種超えの層は、前記重量比で異なる化合物をドーピングすることにより得られる。
Figure 2022093321000064
Figure 2022093321000065
素子に用いられる材料の構造は、以下のように表される。
Figure 2022093321000066
Figure 2022093321000067
Figure 2022093321000068
表2には、15mA/cmの定電流で測定したCIEデータおよび電流効率(CE)、ならびに80mA/cmの定電流で測定した素子の耐用年数(LT95)が示される。
Figure 2022093321000069
Figure 2022093321000070
まとめ
実施例1~実施例4および比較例1~比較例2では、りん光ドーパンドGD4-59がそれぞれ本発明における化合物A-1、A-27、A-209、A-210および本発明以外の化合物C-1、C-2にドーピングされている。比較例1と比べると、実施例1~実施例4における素子の電流効率が比較例に相当するかまたはある程度向上するが、それらの素子の耐用年数がそれぞれ76.3%、95.8%、76.3%および57.5%向上した。比較例2と比べると、実施例1~実施例4における素子の電流効率が比較例に相当するが、それらの素子の耐用年数がそれぞれ2.32倍、2.69倍、2.32倍および1.97倍向上した。本発明に係るジベンゾ5員ヘテロ環の1位に置換または非置換のフェニル基がある化合物は、1位に縮合芳香(ヘテロ)基置換がある化合物に対して、エレクトロルミネッセンス素子に用いられる場合に、より長い素子の耐用年数を有することが示されている。
実施例1~実施例4および比較例3では、りん光ドーパンドGD4-59が本発明における化合物A-1、A-27、A-209、A-210および本発明以外の化合物C-3にドーピングされている。比較例3と比べると、実施例1~実施例4における素子の電流効率がいずれもある程度向上するとともに、それらの素子の耐用年数がそれぞれ94.8%、116.3%、94.8%および74.0%向上した。本発明に係るトリアジン上にアリール基置換がある化合物は、トリアジン上に縮合ヘテロアリール基置換がある化合物に対して、エレクトロルミネッセンス素子に用いられる場合に、より長い素子の耐用年数を有することが示されている。
実施例1~実施例4および比較例4では、りん光ドーパンドGD4-59が本発明における化合物A-1、A-27、A-209、A-210および本発明以外の化合物C-4にドーピングされている。比較例4と比べると、実施例1~実施例4における素子の電流効率がいずれもある程度向上するとともに、それらの素子の耐用年数がそれぞれ102.6%、125.0%、102.6%および81.0%向上した。本発明に係るジベンゾ5員ヘテロ環類骨格がある化合物は、縮合ジベンゾ5員ヘテロ環類骨格がある化合物に対して、エレクトロルミネッセンス素子に用いられる場合に、より長い素子の耐用年数を有することが示されている。
実施例5~実施例14および比較例1~比較例2では、りん光ドーパンドGD4-59が本発明における一連の化合物および本発明以外の化合物C-1、C-2にドーピングされている。比較例1と比べると、実施例5~実施例13における素子の電流効率が比較例に相当するかまたはある程度向上するが、それらの素子の耐用年数がそれぞれ50.0%~106.0%向上した。比較例2と比べると、実施例5~実施例14における素子の電流効率が比較例に相当するが、それらの素子の耐用年数がそれぞれ1.83倍~2.89倍向上した。本発明に係るジベンゾ5員ヘテロ環の1位に置換または非置換のフェニル基がある化合物は、1位に縮合芳香(ヘテロ)基置換がある化合物に対して、エレクトロルミネッセンス素子に用いられる場合に、より長い素子の耐用年数を有することが示されている。
実施例5~実施例14および比較例3では、りん光ドーパンドGD4-59が本発明における一連の化合物および本発明以外の化合物C-3にドーピングされている。比較例3と比べると、実施例5~実施例14における素子の電流効率がいずれもある程度向上するとともに、それらの素子の耐用年数がそれぞれ65.7%~127.6%向上した。本発明に係るトリアジン上にアリール基置換がある化合物は、トリアジン上に縮合ヘテロアリール基置換がある化合物に対して、エレクトロルミネッセンス素子に用いられる場合に、より長い素子の耐用年数を有することが示されている。
実施例5~実施例14および比較例4では、りん光ドーパンドGD4-59が本発明における一連の化合物および本発明以外の化合物C-4にドーピングされている。比較例4と比べると、実施例5~実施例14における素子の電流効率がいずれもある程度向上するとともに、それらの素子の耐用年数がそれぞれ72. 4%~136.8%向上した。本発明に係るジベンゾ5員ヘテロ環類骨格がある化合物は、縮合ジベンゾ5員ヘテロ環類骨格がある化合物に対して、エレクトロルミネッセンス素子に用いられる場合に、より長い素子の耐用年数を有することが示されている。
要するに、本発明における化合物は、発光層のホスト材料として用いられる場合、材料の電子および正孔の輸送平衡能力を改善し、本発明以外の化合物を発光層のホスト材料として用いる場合よりも、素子の性能がある程度改善され、そのうちの素子の電流効率が比較例に相当するかまたはある程度向上され、素子の耐用年数がいずれも大幅に向上された。これは、業界にとって大いに助けとなっている。
素子の実施例15
まず、厚みが80nmのインジウムスズ酸化物(ITO)陽極を有するガラス基板を洗浄した後、酸素プラズマおよびUVオゾンで処理した。処理した後、基板をグローブボックスで乾燥させて水を除去した。その後、基板を基板ホルダ上に取り付けて真空室に置いた。以下、指定された有機層に対して、真空度が約10-8トルの場合、0.2~2オングストローム/秒の速度でホット真空蒸着によって順にITO陽極上に蒸着を行った。化合物HIを正孔注入層(HIL)として用いた。化合物HTを正孔輸送層(HTL)として用いる。化合物EBを電子ブロッキング層(EBL)として用いた。その後、化合物BDを化合物H3にドーピングし、共蒸着して発光層(EML)として用いた。化合物HBを正孔ブロッキング層(HBL)として用いた。正孔ブロッキング層上において、化合物A-1および8-ヒドロキシキノリン-リチウム(Liq)を電子輸送層(ETL)として共蒸着した。最後に、厚み1nmの8-ヒドロキシキノリン-リチウム(Liq)を電子注入層として蒸着するとともに、120nmのアルミニウムを陰極として蒸着した。そして、該素子をグローブボックスに遷移させ、ガラスカバーと吸湿剤を用いてカプセル化して該素子を完成させた。
素子の実施例16
素子の実施例16の調製は、電子輸送層(ETL)において化合物A-209で化合物A-1を代替する以外、素子の実施例15と同様である。
素子の比較例5
素子の比較例5の調製は、電子輸送層(ETL)において化合物ETで化合物A-1を代替する以外、素子の実施例15と同様である。
詳細な素子の層構造および厚みを、以下の表に示す。用いられる材料が1種超えの層は、前記重量比で異なる化合物をドーピングすることにより得られる。
Figure 2022093321000071
素子に新たに用いられる材料の構造は、以下のように表される。
Figure 2022093321000072
表4には、15mA/cmの定電流下で測定したCIEデータ、駆動電圧(V)および外部量子効率(EQE)、ならびに80mA/cmの定電流下で測定した素子の耐用年数(LT95)が示される。
Figure 2022093321000073
まとめ
実施例15~実施例16および比較例5では、それぞれ本発明における化合物A-1、A-209および本発明以外の化合物ETが電子輸送材料として用いられている。比較例5と比べると、実施例15における素子の耐用年数がやや低下するが、その駆動電圧が0.23V低下するとともに、EQEもある程度向上した。比較例5と比べると、実施例16における素子の耐用年数およびEQEがいずれもある程度向上しながら、その駆動電圧が0.28V低下した。なお、現在、化合物ETは、商用電子輸送材料であるため、本発明における化合物も優れた電子輸送材料であることが分かった。
ここで記載される各種の実施例は、例示的なものに過ぎず、本発明の範囲を限定するためのものではないことを理解すべきである。そのため、当業者にとって、保護しようとする本発明は、本明細書に記載される具体的な実施例および好ましい実施例の変形を含むことが自明である。本発明の構想を逸脱しない前提で、本明細書に記載される材料および構造の多くは、他の材料および構造で代替することができる。本発明がなぜ機能するかについての様々な理論は、限定的ではないことを理解すべきである。

Claims (23)

  1. 式1で表される構造を有する、化合物。
    Figure 2022093321000074
    (Zは、O、SまたはSeから選ばれ、
    ~Xは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
    、Rは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換または無置換を表し、
    、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    およびRのうちの少なくとも1つは、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基であり、
    Arは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数10~30のアリール基から選ばれる。)
  2. Zは、OまたはSから選ばれ、好ましくは、Zは、Oである、請求項1に記載の化合物。
  3. ~Xは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれる、請求項1または2に記載の化合物。
  4. ~Xのうちの少なくとも1つは、Nから選ばれる、請求項1または2に記載の化合物。
  5. は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    好ましくは、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、置換または非置換のフェニル基、置換または非置換のナフチル基、置換または非置換のビフェニル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる、請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物。
  6. Arは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数10~30のアリール基から選ばれ、Arが置換の炭素原子数10~30のアリール基から選ばれる場合、前記置換は、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    好ましくは、Arは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数10~20のアリール基から選ばれ、Arが置換の炭素原子数10~20のアリール基から選ばれる場合、前記置換は、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~10のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~18のアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    より好ましくは、Arは、出現毎に同一または異なってナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、テルフェニル基、トリフェニレン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、好ましくは、前記置換基は、一部または全部重水素化されていてもよい、請求項1~5のいずれか一項に記載の化合物。
  7. およびRのうちの少なくとも1つは、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリール基であり、他のRおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    好ましくは、RおよびRのうちの少なくとも1つは、置換または非置換のフェニル基、置換または非置換のナフチル基、置換または非置換のフェナントリル基、置換または非置換のトリフェニレン基、置換または非置換のフルオレニル基、およびこれらの組合せから選ばれ、他のRおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる、請求項1に記載の化合物。
  8. 前記化合物は、以下の化合物からなる群から選ばれる、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2022093321000075
    Figure 2022093321000076
    Figure 2022093321000077
    Figure 2022093321000078
    Figure 2022093321000079
    Figure 2022093321000080
    Figure 2022093321000081
    Figure 2022093321000082
    Figure 2022093321000083
    Figure 2022093321000084
    Figure 2022093321000085
    Figure 2022093321000086
    Figure 2022093321000087
    Figure 2022093321000088
    Figure 2022093321000089
    Figure 2022093321000090
    Figure 2022093321000091
    Figure 2022093321000092
    Figure 2022093321000093
    Figure 2022093321000094
    Figure 2022093321000095
    Figure 2022093321000096
    Figure 2022093321000097
    Figure 2022093321000098
    Figure 2022093321000099
    Figure 2022093321000100
    Figure 2022093321000101
    Figure 2022093321000102
    Figure 2022093321000103
    Figure 2022093321000104
    Figure 2022093321000105
    Figure 2022093321000106
    Figure 2022093321000107
    Figure 2022093321000108
    Figure 2022093321000109
    Figure 2022093321000110
    Figure 2022093321000111
    Figure 2022093321000112
    Figure 2022093321000113
    Figure 2022093321000114
    Figure 2022093321000115
    Figure 2022093321000116
    Figure 2022093321000117
    Figure 2022093321000118
    Figure 2022093321000119
    Figure 2022093321000120
  9. 陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間に設けられた有機層と、を含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
    前記有機層は、請求項1~8のいずれか一項に記載の化合物を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子。
  10. 前記有機層は、発光層であり、前記化合物は、ホスト化合物であり、前記発光層には、第1金属錯体が少なくとも含まれる、請求項9に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  11. 第1金属錯体は、式2で表される構造を有する、請求項10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2022093321000121
    (金属Mは、出現毎に同一または異なってCu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、IrおよびPtからなる群から選ばれ、
    Aは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数5~30の芳香族環、置換または非置換の環原子数5~30のヘテロ芳香族環、またはこれらの組合せから選ばれ、
    Lは、出現毎に同一または異なって単結合、BR’、CR’R’、NR’、O、SiR’R’、PR’、S、GeR’R’、Se、置換または非置換のビニレン基、エチニレン基、置換または非置換の炭素原子数5~30のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数5~30のヘテロアリーレン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、2つのR’が同時に存在する場合、2つのR’は、同一または異なり、
    mは、出現毎に同一または異なって0または1から選ばれ、m=0の場合、AとAとは、結合せず、
    Eは、出現毎に同一または異なってCまたはNから選ばれ、
    は、出現毎に同一または異なって単結合、OまたはSから選ばれ、
    R’’は、一置換、複数置換または無置換を表し、
    R’、R’’は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    隣り合う置換基R’、R’’は、結合して環を形成していてもよい。)
  12. 第1金属錯体は、M(L(L(Lの一般式を有し、Lは、式3で表される構造を有する、請求項10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2022093321000122
    (金属Mは、出現毎に同一または異なってCu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、IrおよびPtからなる群から選ばれ、
    、LおよびLは、それぞれ金属Mと配位する第1配位子、第2配位子および第3配位子であり、L、LおよびLは、結合して多座配位子を形成していてもよく、
    fは、0、1、2または3から選ばれ、gは、0、1、2または3から選ばれ、hは、0、1または2から選ばれ、
    fが2または3の場合、複数のLは、同一または異なり、gが2または3の場合、複数のLは、同一または異なり、hが2の場合、2つのLは、同一または異なり、
    Qは、出現毎に同一または異なってO、S、Se、NR、CRおよびSiRからなる群から選ばれ、2つのRが同時に存在する場合、2つのRは、同一または異なり、
    ~Uは、出現毎に同一または異なってC、CRまたはNから選ばれ、
    、U、UまたはUは、金属-炭素結合または金属-窒素結合によって前記金属Mに結合され、
    ~Vは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
    、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、ヒドロキシ基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    隣り合う置換基R、RおよびRは、結合して環を形成していてもよく、
    およびLは、出現毎に同一または異なって
    Figure 2022093321000123
    からなる群のうちのいずれか1種で表される構造から選ばれ、
    、RおよびRは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
    は、出現毎に同一または異なってO、S、Se、NRN1、CRC1C2からなる群から選ばれ、
    、R、R、RN1、RC1およびRC2は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    隣り合う置換基R、R、R、RN1、RC1およびRC2は、結合して環を形成していてもよい。)
  13. 第1金属錯体は、式4で表される構造を有する、請求項12に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2022093321000124
    (fは、0、1、2または3であり、fが2または3の場合、複数のLは、同一または異なり、fが0または1の場合、複数のLは、同一または異なり、
    は、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
    ~UおよびU~Uは、出現毎に同一または異なってCRから選ばれ、
    、RおよびRは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
    、R、RおよびRは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、ヒドロキシ基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    隣り合う置換基R、R、RおよびRは、結合して環を形成していてもよい。)
  14. 少なくとも1つのRは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、または置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基から選ばれる、請求項12または13に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  15. 少なくとも1つのRは、フッ素またはシアノ基である、請求項12~14のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  16. 少なくとも2つのRが存在し、且つそのうちの1つのRは、フッ素またはシアノ基であり、他の1つのRは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、または置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、または置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基から選ばれる、請求項12、13または15に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  17. 前記Lは、
    Figure 2022093321000125
    Figure 2022093321000126
    Figure 2022093321000127
    Figure 2022093321000128
    Figure 2022093321000129
    Figure 2022093321000130
    Figure 2022093321000131
    Figure 2022093321000132
    Figure 2022093321000133
    Figure 2022093321000134
    Figure 2022093321000135
    Figure 2022093321000136
    Figure 2022093321000137
    Figure 2022093321000138
    Figure 2022093321000139
    Figure 2022093321000140
    Figure 2022093321000141
    Figure 2022093321000142
    Figure 2022093321000143
    からなる群から選ばれる、請求項12に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  18. 配位子LおよびLは、出現毎に同一または異なって
    Figure 2022093321000144
    Figure 2022093321000145
    Figure 2022093321000146
    Figure 2022093321000147
    Figure 2022093321000148
    Figure 2022093321000149
    Figure 2022093321000150
    Figure 2022093321000151
    からなる群から選ばれる、請求項12または17に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  19. 前記第1金属錯体は、以下の化合物からなる群から選ばれる、請求項10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2022093321000152
    Figure 2022093321000153
    Figure 2022093321000154
    Figure 2022093321000155
    Figure 2022093321000156
    Figure 2022093321000157
    Figure 2022093321000158
    Figure 2022093321000159
    Figure 2022093321000160
    Figure 2022093321000161
    Figure 2022093321000162
    Figure 2022093321000163
    Figure 2022093321000164
    Figure 2022093321000165
    Figure 2022093321000166
    Figure 2022093321000167
    Figure 2022093321000168
    Figure 2022093321000169
    Figure 2022093321000170
    Figure 2022093321000171
    Figure 2022093321000172
    Figure 2022093321000173
    Figure 2022093321000174
    Figure 2022093321000175
    Figure 2022093321000176
    (上記構造中、Cyは、シクロヘキシル基を表す。)
  20. 前記発光層には、第2ホスト化合物がさらに含まれ、
    前記第2ホスト化合物は、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、カルバゾール、アザカルバゾール、インドロカルバゾリル、ジベンゾチオフェン、アザジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アザジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、フルオレニル、シリコンフルオレン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、フェナントレン、アザフェナントレン、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる少なくとも1種の化学基を含み、
    好ましくは、前記第2ホスト材料は、ベンゼン、カルバゾール、インドロカルバゾリル、フルオレニル、シリコンフルオレン、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる少なくとも1種の化学基を含む、請求項10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  21. 第2ホスト化合物は、式5または式6で表される構造を有する、請求項20に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2022093321000177
    (Gは、出現毎に同一または異なってC(R、NR、OまたはSから選ばれ、
    は、出現毎に同一または異なって単結合、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキレン基、置換または非置換の炭素原子数3~20のシクロアルキレン基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数3~20のヘテロアリーレン基、またはこれらの組合せから選ばれ、
    Tは、出現毎に同一または異なってC、CRまたはNから選ばれ、
    、Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数3~20のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、ヒドロキシ基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    Arは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、およびこれらの組合せから選ばれ、
    隣り合う置換基Rは、結合して環を形成していてもよく、
    隣り合う置換基R、Rは、結合して環を形成していてもよく、
    好ましくは、前記第2ホスト化合物は、式5-a~式5-j、式6-a~式6-fのうちの1つで表される構造を有し、
    Figure 2022093321000178
    式5-a~式5-j中、T、L、Arの定義は、式5におけるものと同様であり、
    式6-a~式6-f中、T、G、L、Arの定義は、式6におけるものと同様である。)
  22. 前記有機層は、電子輸送層であり、前記化合物は、電子輸送化合物である、請求項9に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  23. 請求項1~8のいずれか一項に記載の化合物を含む、化合物の組合せ。
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