JP2023554536A - 縮合環化合物及びその応用、並びに該縮合環化合物を含む有機電界発光素子 - Google Patents
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Abstract
縮合環化合物及びその応用、並びに当該縮合環化合物を含む有機電界発光素子を開示し、半導体技術分野に属する。縮合環化合物は下記式（１）又は式（２）で示される構造を有し、そのうち、特定の炭素原子数を有する芳香環又はヘテロ芳香環を核として、同一のホウ素含有基が２個縮合したことにより、半値幅が狭く、蛍光量子収率が高く、ガラス転移温度及び分子の熱安定性が高く、適切なＨＯＭＯ及びＬＵＭＯ準位を有する縮合環化合物を実現する。本発明の化合物は、有機電界発光素子の発光層ドーパント材料として有用であり、素子の発光色純度および寿命の向上を達成することができる。【選択図】 図１【化１】TIFF2023554536000044.tif58166
Description
本発明は、有機電界発光技術分野に関し、特に縮合環化合物及びその応用、並びに該化合物を含む有機電界発光素子に関する。
有機電界発光素子（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｏｄｅｓ ）は、サンドイッチ状の構造を有する素子であり、正負の電極フィルム層及び電極フィルム層の間に挟まれた有機機能性材料層を含む。ＯＬＥＤ素子は、輝度が高く、応答が速く、視野角が広く、プロセスが簡単であり、柔軟化できる等の利点を有するため、新しいディスプレイ技術分野及び新しい照明技術分野において注目を集めている。現在、この技術は、新型照明灯具、スマートフォン、およびタブレットなどの製品の表示パネルに広く応用されており、さらにテレビなどの大型表示製品への応用分野も広がり、発展が早く、技術的要求が高い新型表示技術である。
ＯＬＥＤが照明及びディスプレイの両方の領域で進められているのにつれて、効率が良く、且つ寿命が長いＯＬＥＤ素子が、通常に素子構造及び様々な有機材料の最適化された組み合わせの結果であるため、そのコア材料の研究は、より一層注目が集められる。駆動電圧がより低く、発光効率がより良く、素子の耐用寿命がより長いＯＬＥＤ発光素子を製造することで、ＯＬＥＤ素子の性能を向上させるために、ＯＬＥＤ素子の構造及び製造プロセスに対する革新だけでなく、ＯＬＥＤ素子における光電機能材料に対する研究及び革新も絶えず行われることで、より高い性能を有する機能材料を製造する必要がある。これを基に、ＯＬＥＤ材料の業界は、低い始動電圧、高い発光効率、及びより優れた素子の耐用寿命を達成するために、新しい有機電界発光材料の開発に向けて継続的に努力している。
ＯＬＥＤ材料の選択において、一重項発光の蛍光材料は、寿命が良く、安価であるが、効率が低く、三重項発光の燐光発光材料は、高効率であるが、高価であり、且つ青色発光材料の寿命の問題がまだ解決されていない。有機発光材料として、日本九州大学のＡｄａｃｈｉから熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料という新たな有機発光材料が提案されている。そのような材料の一重項－三重項エネルギーギャップ（ΔＥＳＴ ）は非常に小さく（＜０．３ｅＶ）、三重項励起子が逆項間交差（ＲＩＳＣ）によって一重項励起子に変換されて発光するため、素子の内部量子効率は１００％に達する。
ＭＲ－ＴＡＤＦ材料は、色純度が高く、発光効率が高いという利点を有しており、科学業界と産業界において注目を集めている。しかし、周辺置換基はＳ１準位に与える影響が小さく、すなわち材料の発光色の制御が困難であるため、その光色も青色から深青色までの領域に限られており、ＭＲ－ＴＡＤＦ材料の高解像度表示、フルカラー表示及び白色光照明分野等への応用は著しく制限されている。
前記技術的課題を解決するために、本発明は新たな構造の縮合環化合物を提供し、具体的に下記式（１）又は式（２）で表される構造を有し、
式（１）、式（２）に、Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立的にＯ、Ｓ、ＣＲ１またはＮを示し、
Ａ１、Ａ２は、それぞれ独立に単結合、Ｏ、Ｓ、ＣＲ２又はＮＲ３を示し、
環Ｄは水素を示し、または環Ｄは置換または非置換のＣ５～Ｃ２０の芳香環、置換または非置換のＣ４～Ｃ６０複素芳香環のいずれか一方を示し、
環Ｅは、置換または非置換のＣ５～ Ｃ２０の芳香環、置換または非置換のＣ４～ Ｃ６０の複素芳香環のいずれか一方を示し、
Ｚ１－Ｚ１２は、それぞれ独立にＮ原子またはＣＲ４を示し、隣り合う２つのＲ４同士が互いに結合して環を形成してもよく、
Ａ１、Ａ２は、それぞれ独立に単結合、Ｏ、Ｓ、ＣＲ２又はＮＲ３を示し、
環Ｄは水素を示し、または環Ｄは置換または非置換のＣ５～Ｃ２０の芳香環、置換または非置換のＣ４～Ｃ６０複素芳香環のいずれか一方を示し、
環Ｅは、置換または非置換のＣ５～ Ｃ２０の芳香環、置換または非置換のＣ４～ Ｃ６０の複素芳香環のいずれか一方を示し、
Ｚ１－Ｚ１２は、それぞれ独立にＮ原子またはＣＲ４を示し、隣り合う２つのＲ４同士が互いに結合して環を形成してもよく、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立的に、水素、重水素、トリチウム、シアノ基、ハロゲン、置換または非置換のＣ１～Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ３～Ｃ１０シクロアルキル基、置換または非置換のＣ１～Ｃ１０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６～Ｃ３０アリールオキシ基、Ｃ６～Ｃ３０のアリールアミノ基、Ｃ３～Ｃ３０ヘテロアリールアミノ基、置換または非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロアリール基のいずれかから選択され、
前記環Ｄ、環Ｅに置換基が存在する場合、前記置換基は、それぞれ独立的に、重水素、ハロゲン、Ｃ１～Ｃ３０の鎖状アルキル基、Ｃ３～Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ１～Ｃ１０のアルコキシ基、シアノ基、Ｃ６～Ｃ３０のアリールアミノ基、Ｃ３～Ｃ３０のヘテロアリールアミノ基、Ｃ６～Ｃ６０の単環アリール基、Ｃ６～Ｃ６０の縮合環アリール基、Ｃ６～Ｃ６０のアリールオキシ基、Ｃ５～Ｃ６０の単環ヘテロアリール基、Ｃ５～Ｃ６０の縮合環ヘテロアリール基のいずれかから選択され、
前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４に置換基が存在する場合、前記置換基は、それぞれ独立的に、重水素、ハロゲン、Ｃ１～ Ｃ３０の鎖状アルキル基、Ｃ３～ Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ１～ Ｃ１０のアルコキシ基、シアノ基、Ｃ６～ Ｃ３０のアリールアミノ基、Ｃ３～ Ｃ３０のヘテロアリールアミノ基、Ｃ６～ Ｃ６０の単環アリール基、Ｃ６～ Ｃ６０の縮合環アリール基、Ｃ６～ Ｃ６０のアリールオキシ基、Ｃ５～ Ｃ６０の単環ヘテロアリール基、Ｃ５～ Ｃ６０の縮合環ヘテロアリール基のいずれかから選択される。
さらに、前記式（１）、式（２）において、前記環Ｄは、水素を示し、または、置換または非置換のＣ１０芳香族環、置換または非置換のＣ１２芳香族環、置換または非置換のＣ１４芳香族環、置換または非置換のＣ１６芳香族環、置換または非置換のＣ１８芳香族環、置換または非置換のＣ２０芳香族環、置換または非置換のＣ１０のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１２ヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１４のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１６のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１８のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ２２のヘテロアリール環のいずれかを示し、
前記環Ｅは、置換または非置換のＣ１０芳香族環、置換または非置換のＣ１２芳香族環、置換または非置換のＣ１４芳香族環、置換または非置換のＣ１６芳香族環、置換または非置換のＣ１８芳香族環、置換または非置換のＣ２０芳香族環、置換または非置換のＣ１０のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１２ヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１４のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１６のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１８のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ２２のヘテロアリール環のいずれかを示し、
前記環Ｄ、環Ｅに置換基が存在する場合、前記置換基は、それぞれ独立的に、重水素、ハロゲン、Ｃ１～ Ｃ１０の鎖状アルキル基、Ｃ３～ Ｃ１０のシクロアルキル基、Ｃ１～ Ｃ８のアルコキシ基、シアノ基、Ｃ６～ Ｃ２０のアリールアミノ基、Ｃ３～ Ｃ２のヘテロアリールアミノ基、Ｃ６～ Ｃ３０の単環アリール基、Ｃ６～ Ｃ３０の縮合環アリール基、Ｃ６～ Ｃ３０のアリールオキシ基、Ｃ５～ Ｃ３０の単環ヘテロアリール基、Ｃ５～ Ｃ３０の縮合環ヘテロアリール基のいずれかから選択される。
さらに、前記式（１）、式（２）において、前記環Ｄは、水素又はＣ４～Ｃ６０複素芳香環を示し、前記複素芳香環中のヘテロ原子は、酸素原子、硫黄原子、ホウ素原子、又は窒素原子から少なくとも１つ選定され、好ましくは、前記芳香環中のヘテロ原子は、ホウ素原子または窒素原子から少なくとも１つ選択され、
前記環Ｅは、Ｃ４～Ｃ６０ヘテロアリール環を示し、前記ヘテロアリール環のヘテロ原子は、酸素原子、硫黄原子、ホウ素原子または窒素原子から少なくとも１つ選定され、好ましくは、前記芳香環中のヘテロ原子は、ホウ素原子及び窒素原子から少なくとも１つ選定される。
さらに、前記式（１）、式（２）において、前記環Ｄは水素、又は下記式（ ａ ）或いは式（ ｂ ）で表される構造を示し、環Ｅは下記式（ ａ ）或いは式（ ｂ ）で表される構造を示し、
式（ ａ ）、式（ ｂ ）に、破線は式（１）または式（２）の母核の連結位置を示し、
式（ ａ ）に、Ｙ３は式（１）または式（２）のＹ１および／またはＹ２を示し、
式（ ａ ）に、Ｘ１－Ｘ１１は、それぞれ独立的にＮ原子またはＣＲ５を示し、隣接する２つのＲ５同士が互いに結合して環を形成してもよく、
式（ ｂ ）に、Ｙ４は、式（１）または式（２）のＹ１および／またはＹ２を示し、Ｙ５は、Ｏ、Ｓ、ＣＲ６またはＮを示し、
式（ ｂ ）に、Ｘ２１－Ｘ３５は、それぞれ独立的にＮ原子またはＣＲ７を示し、隣接する２つのＲ７同士が互いに結合して環を形成してもよく、
式（ ａ ）に、Ｙ３は式（１）または式（２）のＹ１および／またはＹ２を示し、
式（ ａ ）に、Ｘ１－Ｘ１１は、それぞれ独立的にＮ原子またはＣＲ５を示し、隣接する２つのＲ５同士が互いに結合して環を形成してもよく、
式（ ｂ ）に、Ｙ４は、式（１）または式（２）のＹ１および／またはＹ２を示し、Ｙ５は、Ｏ、Ｓ、ＣＲ６またはＮを示し、
式（ ｂ ）に、Ｘ２１－Ｘ３５は、それぞれ独立的にＮ原子またはＣＲ７を示し、隣接する２つのＲ７同士が互いに結合して環を形成してもよく、
Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ独立的に、水素、重水素、トリチウム、シアノ基、ハロゲン、置換または非置換のＣ１～Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ３～Ｃ１０シクロアルキル基、置換または非置換のＣ１～Ｃ１０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６～Ｃ３０アリールオキシ基、Ｃ６～Ｃ３０のアリールアミノ基、Ｃ３～Ｃ３０ヘテロアリールアミノ基、置換または非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロアリール基のいずれかから選択され、
前記Ｒ５、Ｒ６およびＲ７に置換基が存在する場合、前記置換基は、それぞれ独立的に、重水素、ハロゲン、Ｃ１～ Ｃ３０の鎖状アルキル基、Ｃ３～ Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ１～ Ｃ１０のアルコキシ基、シアノ基、Ｃ６～ Ｃ３０のアリールアミノ基、Ｃ３～ Ｃ３０のヘテロアリールアミノ基、Ｃ６～ Ｃ６０の単環アリール基、Ｃ６～ Ｃ６０の縮合環アリール基、Ｃ６～ Ｃ６０のアリールオキシ基、Ｃ５～ Ｃ６０の単環ヘテロアリール基、Ｃ５～ Ｃ６０の縮合環ヘテロアリール基のいずれかから選択される。
好ましく、本発明の縮合環化合物は下記式（１－１）、式（１－２）、式（１－３）、式（１－４）、式（１－５）、式（１－６）、式（１－７）、式（１－８）、式（１－９）、式（１－１０）、式（２－１）、式（２－２）、式（２－３）、式（２－４）又は式（２－５）のいずれかで表される構造を有し、
式（１－１）、式（１－２）、式（１－３）、式（１－４）、式（１－５）、式（１－６）、式（１－７）、式（１－８）、式（１－９）、式（１－１０）、式（２－１）、式（２－２）、式（２－３）、式（２－４）、式（２－５）において、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１－Ｚ１２の定義は、式（１）、式（２）における定義と同じであり、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５、Ｘ１－Ｘ１１、Ｘ２１－Ｘ３５の定義は、式（ ａ ）、式（ ｂ ）における定義と同じである。
さらに、前記一般式において、前記Ｘ１－Ｘ１１が、それぞれ独立的にＣＲ５を示し、及び／又は、前記Ｘ２１－Ｘ３５が、それぞれ独立的にＣＲ７を示す。
さらに、前記一般式において、前記Ｚ１－Ｚ５が、それぞれ独立的にＣＲ４を示し、及び／又は、前記Ｚ９－Ｚ１２が、それぞれ独立的にＣＲ４を示す。
さらに、上記一般式中、前記Ｚ１～Ｚ５は、それぞれ独立にＣＲ４と表され、前記Ｚ９～Ｚ１２は、それぞれ独立にＣＲ４と表される。
さらに、上記一般式中、前記Ｚ１～Ｚ５は、それぞれ独立にＣＲ４と表され、前記Ｚ９～Ｚ１２は、それぞれ独立にＣＲ４と表される。
本発明において、「置換または非置換」の基は、１つの置換基でも、複数の置換基で置換されていてもよく、複数の置換基である場合、異なる置換基から選択されてもよく、本発明において同じ表現が同じ意味を有し、置換基の選択範囲は、以上に示したとおりであるため、別途記載しない。
本明細書において、Ｃａ ～ Ｃｂという表現は、当該基が有する炭素原子数がａ ～ ｂであることを意味し、特に断りのない限り、一般的に当該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。
本明細書において、「それぞれ独立的に」とは、主語が複数ある場合、互いに同一であっても、異なっていてもよいことを意味する。
本明細書において、「それぞれ独立的に」とは、主語が複数ある場合、互いに同一であっても、異なっていてもよいことを意味する。
本発明において、前記置換または非置換のＣ６－Ｃ６０アリール基は、単環のアリール基および縮合環のアリール基を含み、好ましくはＣ６－Ｃ３０アリール基であり、さらに好ましくはＣ６－Ｃ２０アリール基である。単環アリール基とは、分子中に少なくとも１つのフェニル基を含む基であり、分子中に少なくとも２つのフェニル基を含む場合には、フェニル基同士が互いに独立して単結合で連結されており、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などが挙げられる。具体的には、前記ビフェニル基は２－ビフェニル、３－ビフェニル、及び４－ビフェニルを含み、前記ターフェニル基は、パラ－ターフェニル－４－イル基、パラ－ターフェニル－３－イル基、パラ－ターフェニル－２－イル基、メタ－ターフェニル－４－イル基、メタ－ターフェニル－３－イル基、及びメタ－ターフェニル－２－イル基を含む。縮合環芳香族基とは、分子内に少なくとも２つの芳香環を有し、かつ、芳香環同士が互いに独立ではなく、隣り合う２つの炭素原子を共有して互いに縮合している基である。例えば、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、インデニル基、フルオレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、またはそれらの誘導体基などが挙げられる。前記ナフチルは、１－ナフチルまたは２－ナフチルを含み、前記アントラセニルは、１－アントラセニル、２－アントラセニルおよび９－アントラセニルから選択され、前記フルオレニル基が、１－フルオレニル、２－フルオレニル、３－フルオレニル、４－フルオレニルおよび９－フルオレニルから選択され、前記ピレン基が、１－ピレン基、２－ピレン基、及び４－ピレン基から選択され、前記テトラセニルは、１－テトラセニル、２－テトラセニルおよび９－テトラセニルから選択される。前記フルオレンの誘導体基が、９，９－ジメチルフルオレン基、９，９－ジエチルフルオレニル基、９，９－ジプロピルフルオレニル基、９，９－ジブチルフルオレニル基、９，９－ジペンチルオレン基、９，９－ジヘキシルフルオレニル基、９，９－ジフェニルフルオレニル基、９，９－ジナフチルフルオレニル基、９，９′ －スピロビフルオレン基、ベンゾフルオレン基から選択される。
本発明で言及するＣ３～ Ｃ６０ヘテロアリール基は、単環ヘテロアリール基および縮合環ヘテロアリール基を含み、好ましくはＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、さらに好ましくはＣ４－Ｃ２０ヘテロアリール基であり、より好ましくはＣ５－Ｃ１２ヘテロアリール基である。単環ヘテロアリール基とは、分子中に少なくとも１つのヘテロアリール基を含むものであり、分子中に１つのヘテロアリール基と他の基（例えば、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基など）を含む場合、ヘテロアリール基と他の基とは互いに独立して単結合で連結されており、単環ヘテロアリール基としては、例えば、フリル基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基などが挙げられる。縮合環ヘテロアリール基とは、分子に少なくとも１つの芳香族複素環と１つの芳香族性を有する環（芳香族複素環または芳香環）とを含有し、かつ、両者が互いに独立しているのではなく、隣り合う２個の原子を共有して互いに縮合している基である。縮合環ヘテロアリール基の例としては、ベンゾフラニル、ベンゾチエニル、イソベンゾフラニル、インドリル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチエニル、カルバゾリル、アクリジニル、イソベンゾチエニル、ベンゾカルバゾリル、アザカルバゾリル、フェノチアジニル、フェナジニル、９－フェニルカルバゾリル、９－ナフチルカルバゾリル、ジベンゾカルバゾリル、インドロカルバゾリル等が挙げられる。
本発明において、前記ヘテロ原子とは、一般的にＮ、Ｏ、Ｓ、Ｐ、Ｓｉ及びＳｅから選ばれる原子又は原子団を意味し、Ｎ、Ｏ、Ｓが好ましい。
本明細書において、ハロゲンの例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
本明細書において、ハロゲンの例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
本発明に係る化合物の好ましい構造として、以下の具体的な化合物１～１１２が挙げられ、これらの化合物は単に代表的なものである。
本発明はさらに前記化合物の有機電子素子への応用を提供することにある。
好ましくは、前記有機電子素子は有機電界発光素子、光学センサー、太陽電池、照明素子、有機薄膜トランジスター、有機電界効果トランジスター、有機薄膜太陽電池、情報タグ、電子人工皮膚シート、シート状スキャナーまたは電子ペーパーを含み、一番好ましくは有機電界発光素子である。
具体的に、本発明が提供する化合物は発光層材料として有機電界発光素子に応用されることが好ましく、発光層材料として有機電界発光素子の発光層に応用されることがさらに好ましく、具体的に発光色素として応用される。
本発明は、有機電界発光素子を提供しており、第１の電極、第２の電極、および前記第１の電極と前記第２の電極との間に挿入された１層以上の有機層を含み、そのうち、前記有機層は、本発明の前記した縮合環化合物の少なくとも１種を含む。
具体的に、本発明は有機電界発光素子を提供しており、基板と、前記基板に順次形成されたアノード層、複数の発光機能層、及びカソード層と、を含み、前記発光機能層は、前記陽極層に形成された正孔注入層と、前記正孔注入層に形成された正孔輸送層と、前記電子輸送層に形成された発光層と、前記正孔輸送層と前記電子輸送層との間に発光層を有する電子輸送層とを含み、そのうち、前記発光層に、前記一般式（１）、一般式（２）、式（１－１）、式（１－２）、式（１－３）、式（１－４）、式（１－５）、式（１－６）、式（１－７）、式（１－８）、式（１－９）、式（１－１０）、式（２－１）、式（２－２）、式（２－３）、式（２－４）または式（２－５）のいずれかで示される本発明の一般式の化合物を含有することが好ましい。
上記の本発明に関わる化合物は、有機電界発光素子における発光層材料として優れた性能を有する理由は定かではないが、以下の理由によるものと推測される。
ＭＲ－ＴＡＤＦ材料は、色純度が高く、発光効率が高いという利点を有しており、科学業界と産業界において注目を集めている。現在のＭＲ－ＴＡＤＦ素子は、空色－深青色の領域において３０ｎｍ未満の半値幅（ＦＷＨＭ）を有する高色純度のルミネッセンスを実現することができるが、長波長（５２０ｎｍより大きい）領域において、半値幅が広くなる傾向がある（ＦＷＨＭは一般に４０ｎｍ以上）。これは、ＭＲ－ＴＡＤＦスペクトルの実効的な赤方偏移を実現するためには、強い電荷移動状態を導入する必要があり、分子基底状態および励起状態の立体配置が大きく変化するため、その半値幅が広くなりやすいためである。この目的のために、本発明は、機能モジュール設計に基づいて、このような縮合環化合物（一般式は以下に示す）を設計し、ＢＮ母核は狭スペクトル発光を担当する一方、パラ供与体－Π－供与体特性を有する芳香族縮合環は、スペクトルの赤方偏移を担当するで、ＭＲ－ＴＡＤＦ材料の非常に狭い半値幅（２５ｎｍ未満）を、全発色範囲にわたって達成することができる。
本発明の縮合環化合物は、狭い半値幅、高い蛍光量子収率を有するとともに、高いガラス転移温度及び分子熱安定性を有し、且つ、好適なＨＯＭＯ及びＬＵＭＯ準位を有する。本発明のこのような縮合環化合物を用いて製造されたＯＬＥＤ素子のエレクトロルミネセンススペクトルは、狭い半値幅を有し、顕著な多重共鳴効果を示し、それにより多重共鳴－熱活性化遅延蛍光の材料系及び発光色範囲が拡大され、かつ低始動電圧、高発光効率、さらには寿命が優れていることから、現在のパネル製造業者の高性能材料の要求を満たすことができ、応用の見通しがよい。
以下、本発明の前記した新規の化合物の具体的な製造方法について、複数の合成実施例を挙げて詳述するが、本発明の製造方法はこれらの合成実施例に限定されるものではない。
本発明で使用する石油エーテル、ｔ－ブチルベンゼン、酢酸エチル、硫酸ナトリウム、トルエン、塩化メチレン、炭酸カリウム、三臭化ホウ素、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン、反応中間体等の化学原料は上海泰坦ハイテック株式会社及び西隴化学株式会社から購入したものである。下記化合物の同定に用いられる質量分析計は、ＺＡＢ－ＨＳ型質量分析計（英国Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ社製）を用いた。
続いて、本発明の化合物の合成方法について簡単に説明する。まず、ｎ－ブチルリチウムまたはｔ－ブチルリチウム等で、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３とＸ４の間／上の水素、Ｃｌ原子をオルトメタル化する。次いで、三臭化ホウ素を添加してリチウム－ホウ素の金属交換を行った後、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン等のブレンステッド塩基を添加することにより、タンデムボラ・フリーデルクラフツ反応（Ｔａｎｄｅｍ Ｂｏｒａ－Ｆｒｉｅｄｅｌ－Ｃｒａｆｔｓ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）を行い、目的物を得ることができる。
合成実施例
合成実施例１：
合成実施例
合成実施例１：
化合物１の合成
０℃の１－１（２．００ｇ、４．８５ｍｍｏｌ ）のｔｅｒｔ－ブチルベンゼン（６０ｍＬ）溶液に、ｔｅｒｔ－ブチルリチウムのペンタン溶液（６．０６ｍＬ、１．６０Ｍ、９．７０ｍｍｏｌ ）を徐々に添加し、６０℃に昇温し、３時間反応させる。反応終了後、－３０℃に降温し、三臭化ホウ素（２．４３ｇ、９．７０ｍｍｏｌ ）をゆっくり加え、室温で０．５時間撹拌を続ける。Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（１．８８ｇ、１４．５５ｍｍｏｌ ）を室温で加え、１４５℃で５時間反応を継続した後、室温まで降温し、臭化フェニルマグネシウム（１．７６ｇ、９．７０ｍｍｏｌ ）を滴下し、室温で８時間反応させて停止する。溶媒を真空下でスピン乾燥させ、シリカゲルカラム（展開溶媒：酢酸エチル：石油エーテル＝５０：１）を通して、緑色の固体である目的化合物１（１．０２ｇ、収率２５％、ＨＰＬＣ分析純度９９．４６％ ）を得た。ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ結果により、分子イオンピークが４１９．４５であり、元素分析結果により、理論値は、Ｃ ８５．９４、Ｈ ４．３３、Ｂ ２．５８、Ｎ ３．３４、Ｏ ３．８２ （％）であり、実験値は、Ｃ ８５．６４、Ｈ ４．４５、Ｂ ２．２８、Ｎ ３．７４、Ｏ ３．８９（％）である。
合成実施例２：
合成実施例２：
化合物２３の合成
０℃の２３－１（３．１７ｇ、４．８５ｍｍｏｌ ）のｔｅｒｔ－ブチルスチレン（６０ｍＬ ）の溶液に、ｔｅｒｔ－ブチルリチウムのペンタン溶液（６．０６ｍＬ、１．６０Ｍ、９．７０ｍｍｏｌ ）を徐々に添加し、次いで６０℃に昇温し、３時間反応させる。反応終了後、－３０℃に降温し、三臭化ホウ素（２．４３ｇ、９．７０ｍｍｏｌ ）をゆっくり加え、室温で０．５時間撹拌を続ける。Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（１．８８ｇ、１４．５５ｍｍｏｌ ）を室温で添加し、１４５℃で５時間反応を継続した後に停止する。溶媒を真空下でスピン乾燥させ、シリカゲルカラム（展開溶媒：酢酸エチル：石油エーテル＝５０：１）を通し、黄色の固体である目的化合物２３（０．４５ｇ、収率１６％、ＨＰＬＣ分析純度９９．２６％ ）を得た。ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ結果により、分子イオンピークが５８３．４６であり、元素分析結果により、理論値は、Ｃ ８６．４５、Ｈ ４．４９、Ｂ １．８５、Ｎ ７．２０ （％）であり、実験値は、Ｃ ８６．７５、Ｈ ４．４１、Ｂ １．５５、Ｎ ７．２８（％）である。
合成実施例３：
合成実施例３：
化合物３４の合成
本実施例は、化合物１の合成と基本的に同様であり、異なる点は、本実施例において、１－１を同量の３４－１に交換し、臭化フェニルマグネシウムを臭化２、４、６－トリメチルベンゼンマグネシウムに交換することである。黄色の固体である目的化合物３４（１．５５ｇ、収率２４％、ＨＰＬＣ分析純度９９．６６％ ）を得た。ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ結果により、分子イオンピークが６６４．３８であり、元素分析結果により、理論値はＣ ８６．７７、Ｈ ５．７６、Ｂ ３．２５、Ｎ ４．２２（％）であり、実験値はＣ ８６．６７、Ｈ ５．８６、Ｂ ３．０５、Ｎ ４．４２（％）である。
合成実施例４：
合成実施例４：
化合物４１の合成
本実施例は化合物２３の合成と基本的に同じであり、異なる点は２３－１を同量の４１－１にしたことである。標的化合物４１（０．７４ｇ、１０％収率、ＨＰＬＣ分析純度９９．３６％ ）は、暗赤色の固体である。ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ結果により、分子イオンピークが７５８．４５であり、元素分析結果により、理論値はＣ ８５．５１、Ｈ ４．２５、Ｂ ２．８５、Ｎ ７．３９（％）であり、実験値はＣ ８５．６１、Ｈ ４．１５、Ｂ ２．９５、Ｎ ７．２９（％）。
Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ：Ｃ ８５．５１、Ｈ ４．２５、Ｂ ２．８５、Ｎ ７．３９（％）
合成実施例５：
Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ：Ｃ ８５．５１、Ｈ ４．２５、Ｂ ２．８５、Ｎ ７．３９（％）
合成実施例５：
化合物４９の合成
本実施例は化合物２３の合成と基本的には同様であるが、本実施例では２３－１を同量の４９－１に変更する点が異なる。標的化合物４９（１．７４ｇ、収率２５％、ＨＰＬＣ分析純度９９．３６％ ）が赤色の固体である。ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ結果により、分子イオンピークが６０８．３５であり、元素分析結果により、理論値はＣ ８２．９３、Ｈ ３．６５、Ｂ ３．５５、Ｎ ４．６１、Ｏ ５．２６（％）であり、実験値はＣ ８２．７３、Ｈ ３．６５、Ｂ ３．７５、Ｎ ４．４１、Ｏ ５．４６（％）である。
合成実施例６：
合成実施例６：
化合物６７の合成
本実施例は、化合物３４の合成と基本的に同様であり、異なる点は、３４－１を同量の６７－１に置き換えることである。目的化合物６７（０．８４ｇ、収率１３％、ＨＰＬＣ分析純度９９．８５％ ）は橙赤色固体である。ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ結果により、分子イオンピークが６６４．０２であり、元素分析結果により、理論値はＣ ８６．７７、Ｈ ５．７６、Ｂ ３．２５、Ｎ ４．２２（％）であり、実験値はＣ ８６．５７、Ｈ ５．９６、Ｂ ３．４５、Ｎ ４．０２（％）である。
合成実施例７：
合成実施例７：
化合物７３の合成
本実施例は化合物２３の合成と基本的に同じであり、異なる点は２３－１を同量の７３－１にしたことである。標的化合物７３（１．６９ｇ、収率２３％、ＨＰＬＣ分析純度９９．６３％ ）を赤色の固体として得た。ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ結果により、分子イオンピークが７５８．３５であり、元素分析結果により、理論値がＣ ８５．５１、Ｈ ４．２５、Ｂ ２．８５、Ｎ ７．３９（％）であり、実験値がＣ ８５．５１、Ｈ ４．２５、Ｂ ２．８５、Ｎ ７．３９（％）。
合成実施例８：
合成実施例８：
化合物７９の合成
本実施例は化合物２３の合成と基本的に同様であり、異なる点は２３－１を同量の７３－１に置き換えることである。目的化合物７９（１．６９ｇ、収率２３％、ＨＰＬＣ分析純度９９．２３％ ）は、赤色の固体である。ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ結果により、分子イオンピークが７５８．３５であり、元素分析結果により、理論値がＣ ８５．５１、Ｈ ４．２５、Ｂ ２．８５、Ｎ ７．３９（％）であり、実験値がＣ ８５．５１、Ｈ ４．２５、Ｂ ２．８５、Ｎ ７．３９（％）である。
合成実施例９：
合成実施例９：
化合物８５の合成
本実施例は化合物２３の合成と基本的には同様であるが、本実施例において２３－１を同量の８５－１に置き換える点は異なる。標的化合物８５（１．００ｇ、収率１３％、ＨＰＬＣ分析純度９９．７６％ ）は赤色の固体である。ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ結果により、分子イオンピークが７９０．２５であり、元素分析結果により、理論値がＣ ８２．０５、Ｈ ４．０８、Ｂ ２．７３、Ｎ ７．０９、Ｏ ４．０５（％）であり、実験値がＣ ８２．３５、Ｈ ４．０５、Ｂ ２．４３、Ｎ ７．０９、Ｏ ４．０８（％）である。
合成実施例１０：
合成実施例１０：
化合物９３の合成
本実施例は化合物２３の合成と基本的には同様であるが、本実施例において２３－１を同量の９３－１に置き換える点は異なる。目的化合物９３（１．２０ｇ、収率１６％、ＨＰＬＣ分析純度９９．２５％ ）は、赤色の固体である。ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ結果により、分子イオンピークが７７４．２５であり、元素分析結果により、理論値がＣ ８３．７４、Ｈ ４．１６、Ｂ ２．７９、Ｎ ７．２３、Ｏ ２．０７（％）であり、実験値がＣ ８３．８４、Ｈ ４．０６、Ｂ ２．９９、Ｎ ７．０３、Ｏ ２．０７（％）である。
以下に、本発明の化合物を有機電界発光素子に具体的に適用し、実際の使用特性を試験することによって、本発明の技術的効果および利点を示して検証する。
有機電界発光素子は、第１電極、第２電極、及びこれら２つの電極間に位置する有機物層を含む。有機材料は、複数の領域に分割されてもよく、例えば、有機材料層は、正孔輸送領域、発光層、及び電子輸送領域を含んでもよい。
陽極の材料としては、インジウム錫酸素（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸素（ＩＺＯ）、二酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の酸化物透明導電材料及びこれらの任意の組み合わせを用いることができる。陰極の材料としては、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム－リチウム（Ａｌ－Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム－インジウム（Ｍｇ－Ｉｎ）、マグネシウム－銀（Ｍｇ－Ａｇ）等の金属又は合金、及びこれらの任意の組み合わせを用いることができる。
正孔輸送領域は、陽極と発光層との間に位置する。正孔輸送領域は、単層構造の正孔輸送層（ＨＴＬ）であり、１種類の化合物のみからなる単層正孔輸送層と、複数種類の化合物からなる単層正孔輸送層を含む。正孔輸送領域は、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、電子ブロック層（ＥＢＬ）のうち少なくとも１つを含む多層構造であってもよい。
正孔輸送領域の材料としては、ＣｕＰｃのようなフタロシアニン誘導体、ポリスチレン、ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（ Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ ）、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン） ／ポリ（４－スチレンスルホナート） （ ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（ Ｐａｎｉ／ＣＳＡ ）、ポリアニリン／ポリ（４－スチレンスルホナート） （ Ｐａｎｉ／ＰＳＳ ）、芳香族アミン誘導体のような導電性重合体、または導電性ドーパントを含有する重合体などを用いてもよいが、これらに限定されるものではない。
発光層は、異なる波長スペクトルを放出することができる発光染料（すなわち、ドーパント）を含み、ホスト材料（ Ｈｏｓｔ ）を同時に含むことができる。発光層は、赤、緑、青等の単色を発光する単色発光層であってもよい。複数の異なる色の単色発光層を画素パターンに応じて平面的に配列してもよいし、カラー発光層を積層形成してもよい。また、異なる色の発光層を積層する場合、各発光層は、互いに離間していてもよいし、互いに連結していてもよい。また、発光層は、赤、緑、青などの異なる色を同時に発光することのできる単一のカラー発光層であってもよい。
電子輸送領域は、単層構造（ＥＴＬ）の単層電子輸送層であってもよく、単一化合物のみを含有する単層電子輸送層と、複数の化合物を含有する単層電子輸送層とを含む。電子輸送領域は、電子注入層（ＥＩＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、正孔阻止層（ＨＢＬ）のうちの少なくとも１つを含む多層構造であってもよい。
次に、図１を参照して有機電界発光素子の作製工程を説明する。基板１上に、陽極２、正孔輸送層３、有機発光層４、電子輸送層５、及び陰極６を順次に積層し、封止する。このうち、有機発光層４を作製する際には、ワイドバンドギャップ材料源、電子供与体型材料源、電子受容体型材料源、共鳴型ＴＡＤＦ材料源を共蒸着する方法により、有機発光層４を形成する。
具体的には、本発明の有機電界発光素子の製造方法は、以下の工程を含む。
具体的には、本発明の有機電界発光素子の製造方法は、以下の工程を含む。
１、陽極材料でコーティングされたガラス板を、市販の洗浄剤で超音波処理し、脱イオン水で洗浄し、アセトンとエタノールの混合溶媒で超音波脱脂し、清浄な環境下で水分が完全に除去されるまでベーキングし、紫外線及びオゾンで洗浄し、低エネルギー陽イオンビームで表面を衝撃する。
２、前記陽極付きガラス板を真空チャンバー内に入れ、１×１０－５ ～ ９×１０－３Ｐａに真空排気し、前記陽極層膜上に正孔注入材料を０．１ ～ ０．５ｎｍ／ｓの蒸着レートで真空蒸着して、正孔注入層を形成する。
３、正孔注入層の上に、正孔輸送材料を真空蒸着して、０．１ ～ ０．５ｎｍ／ｓの蒸着速度で正孔輸送層を形成する。
４、前記正孔輸送層の上に、０．１ ～ ０．５ｎｍ／ｓの蒸着速度で電子ブロック層を真空蒸着する。
５、電子ブロック層の上に素子の有機発光層を真空蒸着し、有機発光層材料はホスト材料およびＴＡＤＦ色素を含み、多元共蒸着法を用いて、色素が所定のドープ比に達するように、ホスト材料の蒸着速度、増感剤材料の蒸着速度、および色素の蒸着速度を調節する。
６、有機発光層の上に、０．１ ～ ０．５ｎｍ／ｓの蒸着速度で正孔ブロック層を真空蒸着する。
７、素子の電子輸送材料を０．１ ～ ０．５ｎｍ／ｓの蒸着速度で正孔ブロック層上に真空蒸着して、電子輸送層を形成する。
８、電子輸送層上に、電子注入層としてＬｉＦを０．１ ～ ０．５ｎｍ／ｓで真空蒸着し、素子の陰極としてＡｌ層を０．５ ～ １ｎｍ／ｓで真空蒸着する。
２、前記陽極付きガラス板を真空チャンバー内に入れ、１×１０－５ ～ ９×１０－３Ｐａに真空排気し、前記陽極層膜上に正孔注入材料を０．１ ～ ０．５ｎｍ／ｓの蒸着レートで真空蒸着して、正孔注入層を形成する。
３、正孔注入層の上に、正孔輸送材料を真空蒸着して、０．１ ～ ０．５ｎｍ／ｓの蒸着速度で正孔輸送層を形成する。
４、前記正孔輸送層の上に、０．１ ～ ０．５ｎｍ／ｓの蒸着速度で電子ブロック層を真空蒸着する。
５、電子ブロック層の上に素子の有機発光層を真空蒸着し、有機発光層材料はホスト材料およびＴＡＤＦ色素を含み、多元共蒸着法を用いて、色素が所定のドープ比に達するように、ホスト材料の蒸着速度、増感剤材料の蒸着速度、および色素の蒸着速度を調節する。
６、有機発光層の上に、０．１ ～ ０．５ｎｍ／ｓの蒸着速度で正孔ブロック層を真空蒸着する。
７、素子の電子輸送材料を０．１ ～ ０．５ｎｍ／ｓの蒸着速度で正孔ブロック層上に真空蒸着して、電子輸送層を形成する。
８、電子輸送層上に、電子注入層としてＬｉＦを０．１ ～ ０．５ｎｍ／ｓで真空蒸着し、素子の陰極としてＡｌ層を０．５ ～ １ｎｍ／ｓで真空蒸着する。
本発明の実施例は、以上に提供される有機電界発光素子を備える表示装置を提供する。当該表示装置は、具体的には、ＯＬＥＤディスプレイなどの表示装置、および該表示装置を含むテレビ、デジタルカメラ、携帯電話、タブレットなどの表示機能を有する任意の製品または部品であってもよい。この表示装置は、上述した有機電界発光素子が従来技術に対して有する利点と同様のものを有しており、ここで繰り返し述べない。
以下、実施例により、本発明の有機電界発光素子をさらに説明する。
素子実施例１
本実施例で作製した有機電界発光素子の構造を下記に示す。
素子実施例１
本実施例で作製した有機電界発光素子の構造を下記に示す。
ＩＴＯ／ＨＩ （１０ｎｍ）／ＨＴ （３０ｎｍ ）／ＥＢＬ （１０ｎｍ ）／Ｈｏｓｔ：３ｗｔ％１（３０ｎｍ ）／ＨＢＬ （１０ｎｍ ） ＥＴ （３０ｎｍ ）／ＬｉＦ （０．５ｎｍ ）／Ａｌ （１５０ｎｍ ）
ここで、アノード材料はＩＴＯであり、正孔注入層材料はＨＩであり、全体の厚さが一般的に５ ～ ３０ｎｍであるが、本実施例では１０ｎｍである。正孔輸送層の材料はＨＴであり、全体の厚さが一般的に５ ～ ５００ｎｍであるが、本実施例では４０ｎｍである。Ｈｏｓｔは、有機発光層のワイドバンドギャップホスト材料であり、本発明の化合物Ｐ－４は、色素であり、ドーピング濃度が３ｗｔ％であり、有機発光層の厚さは、一般的に１ ～ ２００ｎｍであり、本実施例では３０ｎｍである。電子輸送層の材料はＥＴであり、厚さが一般的に５ ～ ３００ｎｍであり、本実施形態では３０ｎｍである。電子注入層及びカソード材料は、ＬｉＦ （０．５ｎｍ ）及び金属アルミニウム（１５０ｎｍ ）から選択される。
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ１に対して、直流電圧を印加し、１０ ｃｄ／ｍ２の発光をさせたときの特性を測定したところ、波長４５０ｎｍ、半値幅２２ ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．１２，０．０９）、外部量子効率ＥＱＥが２８．８％である青色発光が得られた（駆動電圧２．６Ｖ ）。
素子実施例２
発光層に用いられるワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更した以外は、素子実施例１と同様の方法で作製し、具体的な素子構造は以下の通りである。
発光層に用いられるワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更した以外は、素子実施例１と同様の方法で作製し、具体的な素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ （１０ｎｍ ）／ＨＴ （３０ｎｍ ）／ＥＢＬ （１０ｎｍ ）／ＴＤ：３ｗｔ％１（３０ｎｍ ）／ＨＢＬ （１０ｎｍ ） ＥＴ （３０ｎｍ ）／ＬｉＦ （０．５ｎｍ ）／Ａｌ （１５０ｎｍ ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ２について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長４５０ｎｍ、半値幅２２ ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．１３，０．０９）、外部量子効率ＥＱＥが３４．８％である青色発光が得られた（駆動電圧２．４Ｖ ）。
素子実施例３
発光層に用いられる色素を１から２３に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
発光層に用いられる色素を１から２３に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ （１０ｎｍ ）／ＨＴ （３０ｎｍ ）／ＥＢＬ （１０ｎｍ ）／Ｈｏｓｔ：３ｗｔ％２３（３０ｎｍ ）／ＨＢＬ （１０ｎｍ ） ＥＴ （３０ｎｍ ）／ＬｉＦ （０．５ｎｍ ）／Ａｌ （１５０ｎｍ ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ３について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長４６６ｎｍ、半値幅２３ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．１２，０．１１）、外部量子効率ＥＱＥが２７．３％である青色発光が得られた（駆動電圧２．６Ｖ ）。
素子実施例４
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から２３に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から２３に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ （１０ｎｍ ）／ＨＴ （３０ｎｍ ）／ＥＢＬ （１０ｎｍ ）／ＴＤ：３ｗｔ％２３（３０ｎｍ ）／ＨＢＬ （１０ｎｍ ） ＥＴ （３０ｎｍ ）／ＬｉＦ （０．５ｎｍ ）／Ａｌ （１５０ｎｍ ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ４について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長４６６ｎｍ、半値幅２３ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．１２，０．１０）、外部量子効率ＥＱＥが３３．５％である青色発光が得られた（駆動電圧２．４Ｖ ）。
素子実施例５
発光層の色素を１から３４に変更した以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
発光層の色素を１から３４に変更した以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ （１０ｎｍ ）／ＨＴ （３０ｎｍ ）／ＥＢＬ （１０ｎｍ ）／Ｈｏｓｔ：３ｗｔ％３４（３０ｎｍ ）／ＨＢＬ （１０ｎｍ ） ＥＴ （３０ｎｍ ）／ＬｉＦ （０．５ｎｍ ）／Ａｌ （１５０ｎｍ ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ５について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長５２０ｎｍ、半値幅２５ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．２１，０．７２）、外部量子効率ＥＱＥが２９．３％である緑色発光が得られた（駆動電圧２．３Ｖ ）。
素子実施例６
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から３４に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から３４に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（３０ｎｍ）／ＥＢＬ（１０ｎｍ）／ＴＤ：３ｗｔ％３４（３０ｎｍ）／ＨＢＬ（１０ｎｍ）ＥＴ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ６について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長５２０ｎｍ、半値幅２５ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．２１，０．７２）、外部量子効率ＥＱＥが３４．６％である緑色発光が得られた（駆動電圧２．２Ｖ ）。
素子実施例７
発光層の色素を１から４１に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
発光層の色素を１から４１に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（３０ｎｍ）／ＥＢＬ（１０ｎｍ）／Ｈｏｓｔ：３ｗｔ％４１（３０ｎｍ）／ＨＢＬ（１０ｎｍ）ＥＴ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ７について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長６００ｎｍ、半値幅２７ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．３６，０．６４）、外部量子効率ＥＱＥが２３．３％である橙色発光が得られた（駆動電圧２．４Ｖ ）。
素子実施例８
素子実施例８
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から４１に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（３０ｎｍ）／ＥＢＬ（１０ｎｍ）／ＴＤ：３ｗｔ％４１（３０ｎｍ）／ＨＢＬ（１０ｎｍ）ＥＴ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ８について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長６００ｎｍ、半値幅２７ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．３６，０．６４）、外部量子効率ＥＱＥが３０．３％である橙色発光が得られた（駆動電圧２．４Ｖ）。
素子実施例９
発光層の色素を１から７３に変更した以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
発光層の色素を１から７３に変更した以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（３０ｎｍ）／ＥＢＬ（１０ｎｍ）／Ｈｏｓｔ：３ｗｔ％７３（３０ｎｍ）／ＨＢＬ（１０ｎｍ）ＥＴ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ９について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長５９０ｎｍ、半値幅２６ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．３２，０．６２）、外部量子効率ＥＱＥが２５．３％である橙色発光（駆動電圧２．５Ｖ ）が得られた。
素子実施例１０
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から７３に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し。素子構造は以下の通りである。
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から７３に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し。素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（３０ｎｍ）／ＥＢＬ（１０ｎｍ）／ＴＤ：３ｗｔ％７３（３０ｎｍ）／ＨＢＬ（１０ｎｍ）ＥＴ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ１０について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長５９０ｎｍ、半値幅２６ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．３２，０．６２）、外部量子効率ＥＱＥが３１．３％である橙色発光（駆動電圧２．５Ｖ ）が得られた。
素子実施例１１
発光層の色素を１から７９に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
発光層の色素を１から７９に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（３０ｎｍ）／ＥＢＬ（１０ｎｍ）／Ｈｏｓｔ：３ｗｔ％７９（３０ｎｍ）／ＨＢＬ（１０ｎｍ）ＥＴ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ１１について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長５７０ｎｍ、半値幅２６ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．３４，０．６０）、外部量子効率ＥＱＥが２８．３％である橙色発光（駆動電圧２．５Ｖ ）が得られた。
素子実施例１２
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から７９に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から７９に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（３０ｎｍ）／ＥＢＬ（１０ｎｍ）／ＴＤ：３ｗｔ％７９（３０ｎｍ）／ＨＢＬ（１０ｎｍ）ＥＴ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ１２について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長５７０ｎｍ、半値幅２６ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．３４，０．６０）、外部量子効率ＥＱＥが３２．３％である橙色発光（駆動電圧２．５Ｖ ）が得られた。
素子実施例１３
発光層の色素を１から８５に変更した以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
発光層の色素を１から８５に変更した以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（３０ｎｍ）／ＥＢＬ（１０ｎｍ）／Ｈｏｓｔ：３ｗｔ％８５（３０ｎｍ）／ＨＢＬ（１０ｎｍ）ＥＴ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ１３について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長６３０ｎｍ、半値幅２８ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．７０，０．３０）、外部量子効率ＥＱＥが２４．６％である赤色発光が得られた（駆動電圧２．３Ｖ ）。
素子実施例１４
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から８５に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し。素子構造は以下の通りである。
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から８５に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し。素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（３０ｎｍ）／ＥＢＬ（１０ｎｍ）／ＴＤ：３ｗｔ％８５（３０ｎｍ）／ＨＢＬ（１０ｎｍ）ＥＴ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ１４について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長６３０ｎｍ、半値幅２８ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．７０，０．３０）、外部量子効率ＥＱＥが３１．６％である赤色発光が得られた（駆動電圧２．３Ｖ ）。
素子実施例１５
発光層の色素を１から９３に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
発光層の色素を１から９３に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し、素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（３０ｎｍ）／ＥＢＬ（１０ｎｍ）／Ｈｏｓｔ：３ｗｔ％９３（３０ｎｍ）／ＨＢＬ（１０ｎｍ）ＥＴ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ１５について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長６２０ｎｍ、半値幅２８ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．６９，０．３１）、外部量子効率ＥＱＥが２３．６％である赤色発光が得られた（駆動電圧２．３Ｖ ）。
素子実施例１６
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から９３に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し素子構造は以下の通りである。
発光層のワイドバンドギャップ型ホスト材料ＨｏｓｔをＴＡＤＦ型ホストＴＤに変更し、色素を１から９３に変更する以外に、素子実施例１と同様の方法で作製し素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（３０ｎｍ）／ＥＢＬ（１０ｎｍ）／ＴＤ：３ｗｔ％９３（３０ｎｍ）／ＨＢＬ（１０ｎｍ）ＥＴ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子Ｄ１６について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長６２０ｎｍ、半値幅２８ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．６９，０．３１）、外部量子効率ＥＱＥが３２．４％である赤色発光が得られた（駆動電圧２．２Ｖ ）。
素子比較例１
発光層に用いられる本発明の化合物１を、先行技術の化合物Ｐ１に変更する以外に、素子実施例１の作製方法と同じであり、具体的な素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（４０ｎｍ）／Ｈｏｓｔ：３ｗｔ％ Ｐ１ （３０ｎｍ）／ＥＴ （３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
発光層に用いられる本発明の化合物１を、先行技術の化合物Ｐ１に変更する以外に、素子実施例１の作製方法と同じであり、具体的な素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（４０ｎｍ）／Ｈｏｓｔ：３ｗｔ％ Ｐ１ （３０ｎｍ）／ＥＴ （３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子ＤＤ１について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長５２０ｎｍ、半値幅４３ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．２２，０．６８）、外部量子効率ＥＱＥが２６．８％である青色発光が得られた（駆動電圧２．５Ｖ ）。
素子比較例２
発光層に用いられる本発明の化合物１を、先行技術の化合物Ｐ１に変更する以外に、素子実施例２の作製方法と同じであり、具体的な素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（４０ｎｍ）／ＴＤ：３ｗｔ％ Ｐ１ （３０ｎｍ）／ＥＴ （３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
発光層に用いられる本発明の化合物１を、先行技術の化合物Ｐ１に変更する以外に、素子実施例２の作製方法と同じであり、具体的な素子構造は以下の通りである。
ＩＴＯ／ＨＩ（１０ｎｍ）／ＨＴ（４０ｎｍ）／ＴＤ：３ｗｔ％ Ｐ１ （３０ｎｍ）／ＥＴ （３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
本実施例で作製した有機電界発光素子ＤＤ２について、性能を測定した結果、直流電圧を印加して、１０ ｃｄ／ｍ２の発光時の特性を測定したところ、波長５２０ｎｍ、半値幅４５ｎｍ、ＣＩＥ色座標（ ｘ，ｙ ） ＝ （０．２２，０．６８）、外部量子効率ＥＱＥが３０．２％である青色発光が得られた（駆動電圧２．５Ｖ ）。
上記各実施例で用いた各種有機材料の構造式は次の通りである。
上記各実施例で用いた各種有機材料の構造式は次の通りである。
前記した各素子実施例に作製された有機電界発光素子Ｄ１～Ｄ１６、及び、素子ＤＤ１，ＤＤ２の具体的な特性データを、下記表２に示す。
以上の実験データから、本発明の化合物は、典型的なＭＲ－ＴＡＤＦ材料の共役骨格を増幅し、より多くの窒素原子またはホウ素原子を導入することにより、ＢＮ剛性骨格のＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ軌道の重なりをより大きく保ちながら、目標とするＭＲ－ＴＡＤＦ材料の顕著な赤方偏移を達成することが示された。電界発光スペクトルの半値幅から明らかなように、実施例では効果的な多重共鳴効果が確認され、多重共鳴－熱活性化遅延蛍光の材料系および発光色範囲が極めて拡大され、優れた応用の見通しがある。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく当業者の様々な変形および改良形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
なお、上記実施例は説明を明確にするためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。上記の説明に基づいて、当業者であれば、他の異なる形態の変更または変形を行うことができる。ここでは、全ての実施形態を網羅すること必要もない。これらに基づく明らかな変化や変更も、本発明の範囲内にある。
なお、上記実施例は説明を明確にするためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。上記の説明に基づいて、当業者であれば、他の異なる形態の変更または変形を行うことができる。ここでは、全ての実施形態を網羅すること必要もない。これらに基づく明らかな変化や変更も、本発明の範囲内にある。
Claims (10)
- 縮合環化合物であって、
下記式（１）又は式（２）で表される構造を有し、
式（１）、式（２）に、Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立的にＯ、Ｓ、ＣＲ１またはＮを示し、
Ａ１、Ａ２は、それぞれ独立に単結合、Ｏ、Ｓ、ＣＲ２又はＮＲ３を示し、
環Ｄは水素を示し、または環Ｄは置換または非置換のＣ５～Ｃ２０の芳香環、置換または非置換のＣ４～Ｃ６０複素芳香環のいずれか一方を示し、
環Ｅは、置換または非置換のＣ５～ Ｃ２０の芳香環、置換または非置換のＣ４～ Ｃ６０の複素芳香環のいずれか一方を示し、
Ｚ１－Ｚ１２は、それぞれ独立にＮ原子またはＣＲ４を示し、隣り合う２つのＲ４同士が互いに結合して環を形成してもよく、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立的に、水素、重水素、トリチウム、シアノ基、ハロゲン、置換または非置換のＣ１～Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ３～Ｃ１０シクロアルキル基、置換または非置換のＣ１～Ｃ１０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６～Ｃ３０アリールオキシ基、Ｃ６～Ｃ３０のアリールアミノ基、Ｃ３～Ｃ３０ヘテロアリールアミノ基、置換または非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロアリール基のいずれかから選択され、
前記環Ｄ、環Ｅに置換基が存在する場合、前記置換基は、それぞれ独立的に、重水素、ハロゲン、Ｃ１～Ｃ３０の鎖状アルキル基、Ｃ３～Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ１～Ｃ１０のアルコキシ基、シアノ基、Ｃ６～Ｃ３０のアリールアミノ基、Ｃ３～Ｃ３０のヘテロアリールアミノ基、Ｃ６～Ｃ６０の単環アリール基、Ｃ６～Ｃ６０の縮合環アリール基、Ｃ６～Ｃ６０のアリールオキシ基、Ｃ５～Ｃ６０の単環ヘテロアリール基、Ｃ５～Ｃ６０の縮合環ヘテロアリール基のいずれかから選択され、
前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４に置換基が存在する場合、前記置換基は、それぞれ独立的に、重水素、ハロゲン、Ｃ１～ Ｃ３０の鎖状アルキル基、Ｃ３～ Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ１～ Ｃ１０のアルコキシ基、シアノ基、Ｃ６～ Ｃ３０のアリールアミノ基、Ｃ３～ Ｃ３０のヘテロアリールアミノ基、Ｃ６～ Ｃ６０の単環アリール基、Ｃ６～ Ｃ６０の縮合環アリール基、Ｃ６～ Ｃ６０のアリールオキシ基、Ｃ５～ Ｃ６０の単環ヘテロアリール基、Ｃ５～ Ｃ６０の縮合環ヘテロアリール基のいずれかから選択される
ことを特徴とする縮合環化合物。 - 前記環Ｄは、水素を示し、または、置換または非置換のＣ１０芳香族環、置換または非置換のＣ１２芳香族環、置換または非置換のＣ１４芳香族環、置換または非置換のＣ１６芳香族環、置換または非置換のＣ１８芳香族環、置換または非置換のＣ２０芳香族環、置換または非置換のＣ１０のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１２ヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１４のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１６のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１８のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ２２のヘテロアリール環のいずれかを示し、
前記環Ｅは、置換または非置換のＣ１０芳香族環、置換または非置換のＣ１２芳香族環、置換または非置換のＣ１４芳香族環、置換または非置換のＣ１６芳香族環、置換または非置換のＣ１８芳香族環、置換または非置換のＣ２０芳香族環、置換または非置換のＣ１０のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１２ヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１４のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１６のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ１８のヘテロアリール環、置換または非置換のＣ２２のヘテロアリール環のいずれかを示し、
前記環Ｄ、環Ｅに置換基が存在する場合、前記置換基は、それぞれ独立的に、重水素、ハロゲン、Ｃ１～ Ｃ１０の鎖状アルキル基、Ｃ３～ Ｃ１０のシクロアルキル基、Ｃ１～ Ｃ８のアルコキシ基、シアノ基、Ｃ６～ Ｃ２０のアリールアミノ基、Ｃ３～ Ｃ２のヘテロアリールアミノ基、Ｃ６～ Ｃ３０の単環アリール基、Ｃ６～ Ｃ３０の縮合環アリール基、Ｃ６～ Ｃ３０のアリールオキシ基、Ｃ５～ Ｃ３０の単環ヘテロアリール基、Ｃ５～ Ｃ３０の縮合環ヘテロアリール基のいずれかから選択される
請求項１に記載の縮合環化合物。 - 前記環Ｄは、水素又はＣ４～Ｃ６０複素芳香環を示し、前記複素芳香環中のヘテロ原子は、酸素原子、硫黄原子、ホウ素原子、又は窒素原子から少なくとも１つ選定され、好ましくは、前記芳香環中のヘテロ原子は、ホウ素原子または窒素原子から少なくとも１つ選択され、
前記環Ｅは、Ｃ４～Ｃ６０ヘテロアリール環を示し、前記ヘテロアリール環のヘテロ原子は、酸素原子、硫黄原子、ホウ素原子または窒素原子から少なくとも１つ選定され、好ましくは、前記芳香環中のヘテロ原子は、ホウ素原子及び窒素原子から少なくとも１つ選定される
請求項１に記載の縮合環化合物。 - 前記環Ｄは水素、又は下記式（ａ）或いは式（ｂ）で表される構造を示し、
環Ｅは下記式（ａ）或いは式（ｂ）で表される構造を示し、
式（ａ）に、Ｙ３は式（１）または式（２）のＹ１および／またはＹ２を示し、
式（ａ）に、Ｘ１－Ｘ１１は、それぞれ独立的にＮ原子またはＣＲ５を示し、隣接する２つのＲ５同士が互いに結合して環を形成してもよく、
式（ｂ）に、Ｙ４は、式（１）または式（２）のＹ１および／またはＹ２を示し、Ｙ５は、Ｏ、Ｓ、ＣＲ６またはＮを示し、
式（ｂ）に、Ｘ２１－Ｘ３５は、それぞれ独立的にＮ原子またはＣＲ７を示し、隣接する２つのＲ７同士が互いに結合して環を形成してもよく、
Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ独立的に、水素、重水素、トリチウム、シアノ基、ハロゲン、置換または非置換のＣ１～Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ３～Ｃ１０シクロアルキル基、置換または非置換のＣ１～Ｃ１０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６～Ｃ３０アリールオキシ基、Ｃ６～Ｃ３０のアリールアミノ基、Ｃ３～Ｃ３０ヘテロアリールアミノ基、置換または非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロアリール基のいずれかから選択され、
前記Ｒ５、Ｒ６およびＲ７に置換基が存在する場合、前記置換基は、それぞれ独立的に、重水素、ハロゲン、Ｃ１～ Ｃ３０の鎖状アルキル基、Ｃ３～ Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ１～ Ｃ１０のアルコキシ基、シアノ基、Ｃ６～ Ｃ３０のアリールアミノ基、Ｃ３～ Ｃ３０のヘテロアリールアミノ基、Ｃ６～ Ｃ６０の単環アリール基、Ｃ６～ Ｃ６０の縮合環アリール基、Ｃ６～ Ｃ６０のアリールオキシ基、Ｃ５～ Ｃ６０の単環ヘテロアリール基、Ｃ５～ Ｃ６０の縮合環ヘテロアリール基のいずれかから選択される
請求項１に記載の縮合環化合物。 - 下記式（１－１）、式（１－２）、式（１－３）、式（１－４）、式（１－５）、式（１－６）、式（１－７）、式（１－８）、式（１－９）、式（１－１０）、式（２－１）、式（２－２）、式（２－３）、式（２－４）又は式（２－５）のいずれかで表される構造を有し、
式（１－１）、式（１－２）、式（１－３）、式（１－４）、式（１－５）、式（１－６）、式（１－７）、式（１－８）、式（１－９）、式（１－１０）、式（２－１）、式（２－２）、式（２－３）、式（２－４）、式（２－５）において、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１－Ｚ１２の定義は、式（１）、式（２）における定義と同じであり、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５、Ｘ１－Ｘ１１、Ｘ２１－Ｘ３５の定義は、式（ａ）、式（ｂ）における定義と同じである
請求項１または４に記載の縮合環化合物。 - 前記Ｘ１－Ｘ１１が、それぞれ独立的にＣＲ５を示し、及び／又は、前記Ｘ２１－Ｘ３５が、それぞれ独立的にＣＲ７を示す
請求項５記載の縮合環化合物。 - 前記Ｚ１－Ｚ５が、それぞれ独立的にＣＲ４を示し、及び／又は、前記Ｚ９－Ｚ１２が、それぞれ独立的にＣＲ４を示す
請求項１または５記載の縮合環化合物。 - 下記の具体的な構造の化合物
請求項１に記載の縮合環化合物。 - 請求項１ないし８のいずれかに記載の縮合環化化合物の応用であって、
前記化合物は機能性材料として有機電子素子に応用され、前記有機電子素子は有機電界発光素子、光学センサー、太陽電池、照明素子、有機薄膜トランジスター、有機電界効果トランジスター、有機薄膜太陽電池、情報タグ、電子人工皮膚シート、シート状スキャナーまたは電子ペーパーを含み、
さらに、前記化合物は発光層材料として有機電界発光素子に応用される
ことを特徴とする応用。 - 有機電界発光素子であって、
第１の電極、第２の電極、および前記第１の電極と前記第２の電極との間に挿入された１層以上の有機層を含み、
前記有機層は、請求項１ないし８のいずれかに記載の少なくとも１種の縮合環化合物を含み、
さらに、前記発光機能層は、正孔輸送領域と、発光層と、及び電子輸送領域とを含み、前記正孔輸送領域は陽極層に形成され、陰極層は前記電子輸送領域に形成され、前記正孔輸送領域と前記電子輸送領域との間に発光層が形成され、そのうち、前記発光層に請求項１ないし８のいずれかに記載の縮合環化合物が含有される
ことを特徴とする有機電界発光素子。
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