JP2024525500A - 化合物及びその使用、有機電界発光素子 - Google Patents

化合物及びその使用、有機電界発光素子 Download PDF

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Abstract

【要約】
本出願は、化合物及びその使用、有機電界発光素子を提供し、前記化合物は式Ｉに示される構造を有し、より良い平面性と芳香性を有し、アモルファスの薄膜を、より形成しやすく、分子の結晶性を低下させ、素子の空間構造をより緻密にすることにより、駆動電圧を低下させ、素子の発光効率を向上させるとともに、アリールアミン構造のＮ、Ａｒ１及びＡｒ３は、それぞれベンゼン環の隣接する位置に接続され、前記化合物のＬＵＭＯ準位を浅くすることにより、励起子の正孔層への拡散をさらに阻止し、素子の性能向上により有利である。前記化合物は、有機電界発光素子に適用され、特に電子阻止層材料に適用され、素子の動作電圧を低下させ、発光効率を向上させ、ＯＬＥＤ素子の光電性能が絶えず向上するニーズを満たす。
【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年０６月２８日に中国特許庁、出願番号が２０２１１０７１９９４８．２、出願名称が「化合物及びその使用、有機電界発光素子」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容が引用により本出願に結合される。
技術分野
本出願は、有機電界発光材料の技術分野に属し、具体的には、化合物及びその使用、有機電界発光素子に関する。
近年、有機材料による光電子素子が人気になってきている。有機材料に固有の可撓性は、フレキシブル基板上で製造するために十分に適しており、要求に応じて、美観で、格好よい光電子製品を設計し、製造することができ、無機材料に対しては比べない利点を獲得する。このような有機光電子素子の例は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、有機電界効果トランジスタ、有機太陽電池、有機センサなどを含む。ＯＬＥＤの発展は特に迅速であり、情報表示分野において商業的な成功を取得している。ＯＬＥＤは、高彩度の赤、緑、青の３色を提供することができ、それを用いて製造されるフルカラー表示装置は、追加のバックライトを必要とせず、色彩が鮮やかで、軽薄で柔らかいなどの利点を有する。
ＯＬＥＤ素子のコアは、複数種類の有機機能材料を含む薄膜構造である。一般的な有機機能材料としては、正孔注入材料、正孔輸送材料、正孔阻止材料、電子注入材料、電子輸送材料、電子阻止材料、発光ホスト材料及び発光ゲスト（染料）などがある。通電すると、電子及び正孔がそれぞれ発光領域に注入、転送され、ここで再結合することで励起子が生成され、発光する。
現在、多種の有機材料が開発され、種々の新規な素子構造と組み合わせることにより、キャリア移動度を向上させ、キャリアバランスを制御し、電界発光効率を突破させ、素子の減衰を遅延させることができる。量子力学的な理由から、一般的な蛍光発光体は主に電子と正孔との結合時に発生する一重項励起子によって発光し、現在、依然として様々なＯＬＥＤ製品に広く応用されている。一部の金属錯体（例えばイリジウム錯体）は、三重項励起子と一重項励起子を同時に利用して発光することができ、燐光発光体と呼ばれ、そのエネルギー変換効率は従来の蛍光発光体に比べて最大４倍に向上できる。熱励起遅延蛍光（ＴＡＤＦ）技術は、三重項励起子の一重項励起子への転移を促進し、金属錯体を採用しない場合に、三重項励起子を有効に利用して高い発光効率を実現することができる。熱励起増感蛍光（ＴＡＳＦ）技術はＴＡＤＦの性質を有する材料を採用し、エネルギー移動の方式で発光体を増感し、同様に高い発光効率を実現することができる。
ＯＬＥＤ製品が市場に進出するにつれて、人々は、これらの製品の性能に対する要求がますます高くなっている。現在使用されているＯＬＥＤ材料及び素子構造は、ＯＬＥＤ製品の効率、寿命、コストなどの各方面の問題を完全に解決することができない。
したがって、本分野では、素子の発光効率を向上させ、駆動電圧を低下させることができる有機電界発光材料を開発することが急務である。
従来技術の欠点に対して、本出願の目的は、化合物及びその使用、有機電界発光素子を提供することであり、前記化合物は、有機電界発光素子に適用され、特に電子阻止層材料及び／又は正孔輸送層材料に好適であり、素子の発光効率を向上させ、駆動電圧を低下させ、素子の総合性能を向上させることができる。
この目的を達成するために、本出願は以下の技術案を採用する。
本出願の第１の目的は、式Ｉに示される構造を有する化合物を提供することである。
Figure 2024525500000001
 式Ｉにおいて、Ｘは、Ｏ、Ｓ、ＣＲ１Ｒ２、ＮＲ３又はＳｉＲ４Ｒ５から選択される。
式Ｉにおいて、Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ独立に、置換のフェニル基、置換もしくは無置換のＣ９－Ｃ３０アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；且つＡｒ１に
Figure 2024525500000002
 が含まれる場合、Ｚ１はＯ、Ｓ、ＣＲ１１Ｒ１２又はＮＲ１３から選択され；＊は基の結合手を表す。
式Ｉにおいて、Ａｒ３は、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ３０アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種である。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のＣ１－Ｃ２０直鎖又は分岐鎖アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ２０シクロアルキル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルケニル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルキニル基、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ３０アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；Ｒ１とＲ２、Ｒ４とＲ５、Ｒ１１とＲ１２は、それぞれ独立に、連結せず又は化学結合により環に連結される。
Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３は、それぞれ独立に、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは無置換のＣ１－Ｃ２０直鎖又は分岐鎖アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ２０シクロアルキル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルケニル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルキニル基、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ３０アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種である。
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３における前記置換の置換基は、それぞれ独立に、ハロゲン、Ｃ１－Ｃ１０直鎖又は分岐鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ２－Ｃ１０ヘテロシクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１０アルキルチオ基、Ｃ６－Ｃ３０アリールアミノ基、Ｃ３－Ｃ３０ヘテロアリールアミノ基、Ｃ６－Ｃ３０アリール基又はＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択される少なくとも１種である。
ｋ１、ｋ２は、それぞれ独立に、０～３の整数であり、例えば、０、１、２又は３であり、ｋ３は、０～４の整数であり、例えば、０、１、２、３又は４であってもよい。
本出願で提供される化合物は、式Ｉに示される構造を有し、前記化合物は、より良い平面性と芳香性を有し、アモルファスの薄膜を、より形成しやすく、分子の結晶性を低下させ、素子の空間構造をより緻密にすることにより、駆動電圧を低下させ、素子の発光効率を向上させるとともに、アリールアミン構造のＮ、Ａｒ１及びＡｒ３は、それぞれベンゼン環の隣接する位置に接続され、前記化合物のＬＵＭＯ準位を浅くすることにより、励起子の正孔層への拡散をさらに阻止し、素子の性能向上により有利である。
なお、本出願では、説明の便宜上、各基／特徴の可能の作用についてそれぞれ説明したが、これらの基／特徴が孤立して機能することを示すものではない。実際には、良好な性能が得られる理由は、本質的に、分子全体の最適の組合せであり、各基同士が相乗的に作用した結果であり、単一の基の効果ではない。
本出願において、前記ハロゲンは、いずれもフッ素、塩素、臭素又はヨウ素であってもよい。以下は同じ記述に関するものは、すべて同じ意味を有する。
本出願において、前記「置換又は非置換」の基は、１つの置換基に置換されていてもよく、複数の置換基が置換されていてもよく、置換基が複数（少なくとも２つ）である場合、同一又は異なる置換基であってもよく、以下は同じ記述に関するものは、すべて同じ意味を有し、且つ置換基の選択範囲はいずれも上に示されており、ここでは繰り返さない。
本出願において、化学元素に対する表記は、特に断らない限り、化学的性質が同じである同位体の概念を含み、例えば、水素（Ｈ）は、１Ｈ（軽水素）、２Ｈ（重水素、Ｄ）、３Ｈ（三重水素、Ｔ）などを含み、炭素（Ｃ）は、１２Ｃ、１３Ｃなどを含む。
本出願において、特に断らない限り、ヘテロアリール基のヘテロ原子は、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ又はＳｅから選択される。
本出願において、「－」で交差された環構造の表現は、連結部位が該環構造における任意に結合可能な位置であることを表す。
本出願において、Ｃａ～Ｃｂの表現方式は、当該基が有する炭素原子数がａ～ｂであることを表し、特に断らない限り、一般的に当該炭素原子数は置換基の炭素原子数を含まない。
本明細書において、「それぞれ独立に」とは、その主語が複数ある場合、互いに同一でも異なっていてもよいことを意味する。
本出願において、前記Ｃ９－Ｃ３０アリール基は、いずれもＣ９、Ｃ１０、Ｃ１２、Ｃ１４、Ｃ１６、Ｃ１８、Ｃ２０、Ｃ２２、Ｃ２４、Ｃ２６又はＣ２８などであってもよい。
前記Ｃ３－Ｃ３０は、いずれもＣ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１２、Ｃ１４、Ｃ１６、Ｃ１８、Ｃ２０、Ｃ２２、Ｃ２４、Ｃ２６又はＣ２８などであってもよい。
前記Ｃ６－Ｃ３０は、いずれもＣ６、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１２、Ｃ１４、Ｃ１６、Ｃ１８、Ｃ２０、Ｃ２２、Ｃ２４、Ｃ２６又はＣ２８などであってもよい。
前記Ｃ１－Ｃ２０は、いずれもＣ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４、Ｃ１５、Ｃ１６、Ｃ１７、Ｃ１８又はＣ１９などであってもよい。
前記Ｃ３－Ｃ２０は、いずれもＣ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４、Ｃ１５、Ｃ１６、Ｃ１７、Ｃ１８又はＣ１９などであってもよい。
前記Ｃ２－Ｃ１２は、いずれもＣ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０又はＣ１１などであってもよい。
前記Ｃ１－Ｃ１０は、いずれもＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９又はＣ１０であってもよい。
前記Ｃ３－Ｃ１０は、いずれもＣ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９又はＣ１０であってもよい。
前記Ｃ２－Ｃ１０は、いずれもＣ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９又はＣ１０であってもよい。
本出願において、前記Ｃ６－Ｃ３０アリール基、好ましくはＣ６－Ｃ２０アリール基は、単環アリール基及び縮合環アリール基を含み；前記単環アリール基とは、基中に少なくとも１つのフェニル基を含むことを指し、少なくとも２つのフェニル基を含む場合に、フェニル基同士は単結合によって連結され、例示的には、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などを含むが、これらに限定されない。前記縮合環アリール基とは、基中に少なくとも２つの芳香環を含み、且つ芳香環同士では２つの隣接する炭素原子が互いに縮合した基を共有することを指し、例示的には、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、フルオレニル基及びその誘導体（９，９－ジメチルフルオレニル基、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－ジペンチルフルオレニル基、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、スピロビフルオレニル基、ベンゾフルオレン基など）、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、クリセニル基又はテトラセン基などを含むが、これらに限定されない。
前記Ｃ３－Ｃ３０ヘテロアリール基は、単環ヘテロアリール基と縮合環ヘテロアリール基を含む。前記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ことを指し、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）が含まれる場合に、ヘテロアリール基と他の基との間は単結合によって連結され、例示的には、フリル基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基などを含むが、これらに限定されない。前記縮合環ヘテロアリール基とは、分子中に少なくとも１つの芳香族複素環と１つの芳香族性環（芳香族複素環又は芳香環）を含み、且つ２つの隣接する原子が互いに縮合した基を共有していることを指し、例示的には、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、イソベンゾフラニル基、イソベンゾチオフェニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基及びその誘導体（Ｎ－フェニルカルバゾリル基、Ｎ－ナフチルカルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、インドリルカルバゾリル基、アザカルバゾリル基など）、アクリジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、ヒドロアクリジニル基などを含むが、これらに限定されない。
本出願で後述する前記アリーレン基の具体例としては、上記アリール基の例から水素原子を１個除いた２価の基が挙げられ；前記ヘテロアリーレン基の具体例としては、上記ヘテロアリール基の例から水素原子を１個除いた２価の基が挙げられる。
前記Ｃ１－Ｃ２０直鎖又は分岐鎖アルキル基は、例示的には、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－オクチル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基などが例示されるが、これらに限定されない。
前記Ｃ３－Ｃ２０シクロアルキル基は、例示的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基などが例示されるが、これらに限定されない。
好ましくは、前記ＸはＣＲ１Ｒ２、ＮＲ３又はＳｉＲ４Ｒ５であり、さらに好ましくはＣＲ１Ｒ２である。
好ましくは、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のＣ１－Ｃ６直鎖又は分岐鎖アルキル基、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ１８アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ１８ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；Ｒ１とＲ２は、連結せず又は化学結合により環に連結され、Ｒ４とＲ５は、連結せず又は化学結合により環に連結される。
好ましくは、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立に、メチル又はフェニル基である。
例示的には、前記ＸはＣＲ１Ｒ２であり、前記Ｒ１とＲ２は化学結合によりフルオレン環構造になる様に連結される。
好ましくは、前記Ａｒ１は、置換のフェニル基、置換もしくは無置換のＣ１０－Ｃ２０アリール基、置換もしくは無置換のＣ１２－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；前記Ｃ１２－Ｃ３０ヘテロアリール基中のヘテロ原子はＯ、Ｓ又はＮである。
好ましくは、前記Ａｒ１は、置換もしくは無置換の以下の基のうちのいずれか１種であり：
Figure 2024525500000003
 式中、＊は基の結合手を表し；
Ｒ’は、ハロゲン、Ｃ１－Ｃ１０直鎖又は分岐鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１０アルキルチオ基、Ｃ６－Ｃ３０アリールアミノ基、Ｃ３－Ｃ３０ヘテロアリールアミノ基、Ｃ６－Ｃ３０アリール基又はＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択される。
Ｚ１は、Ｏ、Ｓ、ＣＲ１１Ｒ１２又はＮＲ１３から選択される。
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のＣ１－Ｃ２０直鎖又は分岐鎖アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ２０シクロアルキル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルケニル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルキニル基、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ３０アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種である。
Ｒ１１とＲ１２は、連結せず又は化学結合により環に連結される。
ｎは１～５の整数であり、例えば１、２、３、４又は５であってもよい。
好ましくは、前記Ａｒ１は、置換もしくは無置換の以下の基から選択されるいずれか１種であり：
Figure 2024525500000004
 式中、＊は基の結合手を表す。
好ましくは、前記Ａｒ２は、置換のフェニル基、置換もしくは無置換のＣ１０－Ｃ２０アリール基、置換もしくは無置換のＣ１２－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種である。
好ましくは、前記Ａｒ２は、置換もしくは無置換の以下の基から選択されるいずれか１種であり：
Figure 2024525500000005
 式中、＊は基の結合手を表し；
Ｒ″は、ハロゲン、Ｃ１－Ｃ１０直鎖又は分岐鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１０アルキルチオ基、Ｃ６－Ｃ３０アリールアミノ基、Ｃ３－Ｃ３０ヘテロアリールアミノ基、Ｃ６－Ｃ３０アリール基又はＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択され；
Ｌは、単結合、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ３０アリーレン基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリーレン基から選択されるいずれか１種であり；
Ｚ２は、Ｏ、Ｓ、ＣＲ２１Ｒ２２、ＮＲ２３又はＳｉＲ２４Ｒ２５から選択され；
Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のＣ１－Ｃ２０直鎖又は分岐鎖アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ２０シクロアルキル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルケニル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルキニル基、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ３０アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；
Ｒ２１とＲ２２は、連結せず又は化学結合により環に連結され、Ｒ２４とＲ２５は、連結せず又は化学結合により環に連結され；
ｍは１～５の整数であり、例えば１、２、３、４又は５であってもよい。
好ましくは、前記Ｌは単結合、置換もしくは無置換の如下基から選択されるいずれか１種である。
Figure 2024525500000006
 式中、＊は基の結合手を表す。
好ましくは、前記Ａｒ２は、置換もしくは無置換の以下の基から選択されるいずれか１種であり：
Figure 2024525500000007
 式中、Ｌは、
Figure 2024525500000008
 のうちのいずれか１種であり；
＊は基の結合手を表す。
好ましくは、前記Ａｒ３は、置換もしくは無置換の以下の基から選択されるいずれか１種であり：
Figure 2024525500000009
 式中、＊は基の結合手を表す。
好ましくは、前記Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３は、それぞれ独立に、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは無置換のＣ１－Ｃ６直鎖又は分岐鎖アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ６シクロアルキル基、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ１８アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ１８ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種である。
好ましくは、前記ｋ１、ｋ２、ｋ３は、いずれも０である。
本出願に前述した「置換又は非置換」に置換基が存在する場合に、前記置換基は、それぞれ独立に、ハロゲン、Ｃ１－Ｃ１０直鎖又は分岐鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ２－Ｃ１０ヘテロシクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１０アルキルチオ基、Ｃ６－Ｃ３０アリールアミノ基、Ｃ３－Ｃ３０ヘテロアリールアミノ基、Ｃ６－Ｃ３０アリール基又はＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択される少なくとも１種である。
好ましくは、前記置換基は、それぞれ独立に、ハロゲン、Ｃ１－Ｃ１０直鎖又は分岐鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ２－Ｃ１０ヘテロシクロアルキル基、Ｃ６－Ｃ３０アリール基又はＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択される少なくとも１種である。
好ましくは、前記化合物は、以下のＰ１～Ｐ５９０に示される構造のいずれか１種を有する：
Figure 2024525500000010
Figure 2024525500000011
Figure 2024525500000012
Figure 2024525500000013
Figure 2024525500000014
Figure 2024525500000015
Figure 2024525500000016
Figure 2024525500000017
Figure 2024525500000018
Figure 2024525500000019
Figure 2024525500000020
Figure 2024525500000021
Figure 2024525500000022
Figure 2024525500000023
Figure 2024525500000024
Figure 2024525500000025
Figure 2024525500000026
Figure 2024525500000027
Figure 2024525500000028
Figure 2024525500000029
Figure 2024525500000030
Figure 2024525500000031
Figure 2024525500000032
Figure 2024525500000033
Figure 2024525500000034
Figure 2024525500000035
Figure 2024525500000036
Figure 2024525500000037
Figure 2024525500000038
Figure 2024525500000039
Figure 2024525500000040
Figure 2024525500000041
Figure 2024525500000042
Figure 2024525500000043
Figure 2024525500000044
Figure 2024525500000045
Figure 2024525500000046
Figure 2024525500000047
Figure 2024525500000048
本出願のいくつかの実施例において、上記有機化合物は、上記Ｐ２、Ｐ１６、Ｐ２０、Ｐ２５、Ｐ２８、Ｐ３１、Ｐ３８、Ｐ４２、Ｐ４４、Ｐ５１、Ｐ１２９、Ｐ１９６、Ｐ２２１、Ｐ３０１、Ｐ３４１、Ｐ３９１、Ｐ４４１、Ｐ４４８、Ｐ４６１又はＰ５０１のうちのいずれか１種又は複種の混合物から選択される場合に、電子阻止層材料及び／又は正孔輸送層材料として有機電界発光素子に適用され、素子の発光効率をより効果的に向上させ、駆動電圧をより効果的に低下させることができる。
本出願の第２の目的は、第１の目的に記載の化合物の、有機電界発光素子に適用される使用を提供することである。
好ましくは、前記化合物は、有機電界発光素子に電子阻止材料及び／又は正孔輸送材料として用いられる。
本出願の化合物は、有機電界発光素子に加えて、照明デバイス、有機薄膜トランジスタ、有機電界効果トランジスタ、有機薄膜太陽電池、情報ラベル、電子人工皮膚シート、シート型スキャナ又は電子ペーパーにも適用できる。
本出願の第３の目的は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に設けられた少なくとも１つの有機層とを含み、前記有機層には、少なくとも１種の第１の目的に記載の化合物が含まれる有機電界発光素子を提供することである。
好ましくは、前記有機層は電子阻止層を含み、前記電子阻止層には、少なくとも１種の第１の目的に記載の化合物が含まれる。
本出願で提供される化合物は、電子阻止層材料として有機電界発光素子に適用される場合、素子の駆動電圧を著しく低下させ、電流効率が向上し、全面的に有機電界発光素子の発光性能を向上させる。
好ましくは、前記有機層は正孔輸送層を含み、前記正孔輸送層には、少なくとも１種の第１の目的に記載の化合物が含まれる。
具体的な一技術方案において、前記有機電界発光素子（ＯＬＥＤ）は、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間に位置する有機層とを含む。前記有機層は、さらに複数の領域に分けられてもよく、例えば、正孔輸送領域、発光層、電子輸送領域を含む。
具体的な実施形態において、第１電極の下方又は第２電極の上方に基板を使用することができる。基板は、いずれも機械的強度、熱安定性、防水性、透明度に優れたガラス又はポリマー材料である。なお、ディスプレイ用の基板には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が付いていてもよい。
第１電極は、基板上に第１電極として機能する材料をスパッタリング又は堆積することにより形成することができる。第１電極を陽極とする場合、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、二酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの酸化物透明導電材料とそれらの任意の組み合せを採用することができる。第１電極を陰極とする場合、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）、イッテルビウム（Ｙｂ）、マグネシウム－インジウム（Ｍｇ－Ｉｎ）、マグネシウム－銀（Ｍｇ－Ａｇ）などの金属又は合金及びこれらの任意の組み合せを採用することができる。
有機層は、真空熱蒸着、スピンコーティング、プリントなどの方法により電極の上に形成することができる。有機層として用いる化合物は、有機小分子、有機高分子又は重合体、及びこれらの組み合せであってもよい。
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）であってもよく、１種の化合物のみを含有する単層の正孔輸送層と、複数の化合物を含有する単層の正孔輸送層とを含む。正孔輸送領域は、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、電子阻止層（ＥＢＬ）中の少なくとも１層を含む多層構造であってもよく、ＨＩＬは、陽極とＨＴＬとの間に位置し、ＥＢＬは、ＨＴＬと発光層との間に位置し、ＨＴＬ又はＥＢＬには、式Ｉの構造を有する少なくとも１種の化合物が含まれる。
正孔輸送領域の材料は、さらに、ＣｕＰｃなどのフタロシアニン誘導体、ポリフェニレンビニレン、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－スチレンスルホネート）（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－スチレンスルホネート）（Ｐａｎｉ／ＰＳＳ）などの導電性ポリマー又は導電性ドーパント含有ポリマー、下記のＨＴ－１からＨＴ－５１で示される化合物を含む芳香族アミン誘導体であってもよく、又はそれらの任意の組み合せを含むが、これらに限定されない。
Figure 2024525500000049
Figure 2024525500000050
Figure 2024525500000051
Figure 2024525500000052
正孔注入層は、陽極と正孔輸送層との間に位置する。正孔注入層は、単一の化合物材料であってもよく、複数の化合物の組み合せであってもよい。例えば、正孔注入層は、上記ＨＴ－１からＨＴ－５１の１種又は複種の化合物、或いは下記のＨＩ－１～ＨＩ－３中の１種又は複種の化合物を採用してもよく、ＨＴ－１からＨＴ－５１の１種又は複種の化合物を採用して下記のＨＩ－１からＨＩ－３中の１種又は複種の化合物をドープしてもよい。
Figure 2024525500000053
発光層は、異なる波長スペクトルを発することができる発光染料（即ちドーパント、ｄｏｐａｎｔ）を含み、ホスト材料（Ｈｏｓｔ）をさらに含んでもよい。発光層は、赤、緑、青などの単一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は、画素パターンに従って平面配列されてもよく、積み重ねられてカラー発光層を形成してもよい。異なる色の発光層が積み重ねられている場合には、互いに離間していてもよいし、互いに繋がっていてもよい。発光層は、赤、緑、青などの異なる色を同時に発光可能な単一のカラー発光層であってもよい。
異なる技術によれば、発光層材料は、蛍光電界発光材料、燐光電界発光材料、熱活性化遅延蛍光発光材料などの異なる材料を採用することができる。１つのＯＬＥＤ素子において、単一の発光技術を採用してもよく、複数の異なる発光技術の組み合せを採用してもよい。これらの技術的に分類された異なる発光材料は、同種の色の光を発光してもよいし、異なる色の光を発光してもよい。
本出願の一態様において、発光層は、蛍光電界発光の技術を採用する。その発光層蛍光ホスト材料は、以下に挙げるＢＦＨ－１からＢＦＨ－１７の１種又は複種の組み合わせから選択されるが、これらに限定されない。
Figure 2024525500000054
本出願の一態様において、発光層は、蛍光電界発光の技術を採用する。その発光層蛍光ドーパントは、以下に挙げるＢＦＤ－１からＢＦＤ－２４の１種又は複種の組み合わせから選択されるが、これらに限定されない。
Figure 2024525500000055
Figure 2024525500000056
本出願の一態様において、発光層は、燐光電界発光の技術を採用する。その発光層ホスト材料は、ＰＨ－１からＰＨ－８５の１種又は複種の組み合わせから選択されるが、これらに限定されない。
Figure 2024525500000057
Figure 2024525500000058
Figure 2024525500000059
Figure 2024525500000060
本出願の一態様において、発光層は、燐光電界発光の技術を採用する。その発光層燐光ドーパントは、以下に挙げるＧＰＤ－１からＧＰＤ－４７の１種又は複種の組み合わせから選択されるが、これらに限定されない。
Figure 2024525500000061
Figure 2024525500000062
本出願の一態様において、発光層は、燐光電界発光の技術を採用する。その発光層燐光ドーパントは、以下に挙げるＲＰＤ－１からＲＰＤ－２８の１種又は複種の組み合わせから選択されるが、これらに限定されない。
Figure 2024525500000063
本出願の一態様において、発光層は、燐光電界発光の技術を採用する。その発光層燐光ドーパントは、以下に挙げるＹＰＤ－１からＹＰＤ－１１の１種又は複種の組み合わせから選択されるが、これらに限定されない。
Figure 2024525500000064
ＯＬＥＤ有機層は、発光層と陰極との間の電子輸送領域をさらに含んでもよい。電子輸送領域は、単層構造の電子輸送層（ＥＴＬ）であってもよく、１種の化合物のみを含有する単層電子輸送層と、複種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）の少なくとも一層を含む多層構造であってもよい。
本出願の一態様において、電子輸送層材料は、以下に挙げるＥＴ－１からＥＴ－７３のうちの１種又は複種の組み合せから選択されるが、これらに限定されない。
Figure 2024525500000065
Figure 2024525500000066
Figure 2024525500000067
Figure 2024525500000068
 本出願の一態様において、正孔阻止層（ＨＢＬ）は、電子輸送層と発光層との間に位置する。正孔阻止層は、上記ＥＴ－１からＥＴ－７３のうちの１種又は複種の化合物、又はＰＨ－１からＰＨ－４６のうちの１種又は複種の化合物を採用することができるが、それらに限定されなく；ＥＴ－１からＥＴ－７３のうちの１種又は複種の化合物と、ＰＨ－１からＰＨ－４６のうちの１種又は複種の化合物との混合物を採用することができるが、これらに限定されない。
素子は、電子輸送層と陰極との間に位置する電子注入層をさらに含んでもよく、電子注入層材料は、ＬｉＱ、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、Ｃｓ２ＣＯ３、ＢａＯ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｇ又はＹｂからの１種又は複種の組み合わせを含むが、これらに限定されない。
前記正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層の厚さはいずれも制限されない。発光素子の発光効率をさらに向上させ、駆動電圧をさらに低下させるために、正孔注入層の厚さは８～１２ｎｍであることが好ましく、正孔輸送層の厚さは５５～６５ｎｍであることが好ましく、電子阻止層の厚さは３０～４０ｎｍであることが好ましく、発光層の厚さは３５～４５ｎｍであることが好ましく、正孔阻止層の厚さは３～８ｎｍであることが好ましく、電子輸送層の厚さは２０～３０ｎｍであることが好ましく、電子注入層の厚さは０．８～１．２ｎｍであることが好ましい。特に、正孔注入層の厚さが１０ｎｍであり、正孔輸送層の厚さが６０ｎｍであり、電子阻止層の厚さが３５ｎｍであり、発光層の厚さが４０ｎｍであり、正孔阻止層の厚さが５ｎｍであり、電子輸送層の厚さが２５ｎｍであり、電子注入層の厚さが１ｎｍである場合に、得られた電界発光素子は、より優れた発光効率とより低い駆動電圧を有する。
従来技術に対して、本出願は以下の有益な効果を有する。
本出願により提供される化合物は、式Ｉに示される構造を有し、前記化合物は、より良い平面性と芳香性を有し、アモルファスの薄膜を、より形成しやすく、分子の結晶性を低下させ、素子の空間構造をより緻密にすることにより、駆動電圧を低下させ、素子の発光効率を向上させるとともに、アリールアミン構造のＮ、Ａｒ１及びＡｒ３は、それぞれベンゼン環の隣接する位置に接続され、前記化合物のＬＵＭＯ準位を浅くすることにより、励起子の正孔層への拡散をさらに阻止し、素子の性能向上により有利である。前記化合物は、有機電界発光素子に応用され、特に電子阻止層材料に適用され、素子の動作電圧を低下させ、発光効率を向上させるのにより有利で、ＯＬＥＤ素子の光電性能が絶えず向上するニーズを満たす。
以下、具体的な実施形態により本出願の技術方案をさらに説明する。当業者であれば、前記の実施例は本出願を理解するためのものに過ぎず、本出願の具体的な制限と見なされるべきではない。
本出願において、式Ｉに示される構造を有する化合物の代表的な合成経路は以下の通りである。
Figure 2024525500000069
 式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｘ、Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３、ｋ１、ｋ２、ｋ３は、式Ｉにおけるものと同じ意味を有し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４は、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウムを表し、Ｐｄ２（ｄｂａ）３は、トリス（ジベンジルアセトン）ジパラジウム（０）を表し、Ｓｐｈｏｓは、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を表し、ＩＰｒ．ＨＣｌは、１，３－ビス（２，６－ジイソプロピルフェニル）イミダゾリウムクロライドを表し、ＮａＯＢｕ－ｔは、ナトリウム－ｔｅｒｔ－ブトキシドを表し、（ｔ－Ｂｕ）３Ｐは、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスフィンを表す。
本出願の式Ｉ化合物の調製は上記の方法を含むが、上記の方法に限定されず、当業者が他の方法で合成して得られた式Ｉ化合物も本発明の保護範囲に属する。
より具体的には、本出願は、以下の合成例において例示的に前記化合物の具体的な合成方法を提供し、以下の合成例において用いられる溶媒及び試薬は、いずれも化学製品市場から購入又はカスタマイズすることができる。また、当業者は、他の公知の方法により合成してもよい。
以下の合成例における質量分析特性データは、英国Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ社製のＺＡＢ－ＨＳ型質量分析装置により測定した。
合成例１：化合物Ｐ２
Figure 2024525500000070
１０００ｍＬの一口フラスコに、２０．０ｇのＭ１、２０．７ｇの２－ビフェニルボロン酸、１．２ｇのテトラキストリフェニルホスフィンパラジウムＰｄ（ＰＰｈ３）４、２８．９ｇの炭酸カリウム、３００ｍＬの１，４－ジオキサン及び１００ｍＬの水を加え、真空引きして窒素で３回置換し、反応を１００℃に昇温して５ｈ反応させた。反応が終了し、反応を停止した。室温まで冷却し、反応液を分液し、有機相を２回シリカゲルカラムで精製し、有機相を濃縮し、メタノールを加えて１ｈ還流撹拌し、吸引ろ過して淡黄色粉末Ｍ１－１を得た後、酢酸エチルで再結晶して純品２２．９ｇを得た。
Ｍ１－１：ｍ／ｚ理論値：３０９；ｍ／ｚ実測値：３１０。
１０００ｍＬの一口フラスコに、２２．９ｇのＭ１－１、１３．５ｇフェニルボロン酸、０．７ｇのトリス（ジベンジルアセトン）ジパラジウム（０）Ｐｄ２（ｄｂａ）３、０．６ｇの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（Ｓｐｈｏｓ）、３１．４ｇの無水リン酸カリウム、４００ｍＬの１，４－ジオキサン及び４０ｍＬの水を加え、真空引きして窒素で３回置換し、反応を１００℃に昇温して５ｈ反応させた。反応が終了し、反応を停止した。室温まで冷却し、反応液を分液し、有機相を２回シリカゲルカラムで精製し、有機相を濃縮し、メタノールを加えて１ｈ還流撹拌し、吸引ろ過して淡黄色粉末Ｍ１－２を得た後、酢酸エチルで再結晶して純品１６．９ｇを得た。
Ｍ１－２：ｍ／ｚ理論値：３５１；ｍ／ｚ実測値：３５２。
１０００ｍＬの一口フラスコに、１６．９ｇのＭ１－２、２ｍｌのヒドラジン水和物、０．５ｇのパラジウム炭素（Ｐｄ／Ｃ）及び３００ｍＬのエタノールを加え、真空引きして窒素で３回置換し、反応を９０℃に昇温して５ｈ反応させた。反応が終了し、反応を停止した。室温まで冷却し、反応液を分液し、有機相を２回シリカゲルカラムで精製し、有機相を濃縮し、メタノールを加えて１ｈ還流撹拌し、吸引ろ過して白色粉末Ｍ１－３を得た後、酢酸エチルで再結晶して純品１４．５ｇを得た。
Ｍ１－３：ｍ／ｚ理論値：３２１；ｍ／ｚ実測値：３２２。
１０００ｍＬの一口フラスコに、１４．５ｇのＭ１－３、１２．３ｇの２－ブロモ－９，９－ジメチルフルオレン、０．４ｇのＰｄ２（ｄｂａ）３、０．４ｇの１，３－ビス（２，６－ジイソプロピルフェニル）イミダゾリウムクロライド（ＩＰｒ．ＨＣｌ）、１３．０ｇのナトリウム－ｔｅｒｔ－ブトキシドＮａＯＢｕ－ｔ、３００ｍＬのトルエンを加え、真空引きして窒素で３回置換し、反応を９０℃に昇温して５ｈ反応させた。反応が終了し、反応を停止した。室温まで冷却し、反応液を分液し、有機相を２回シリカゲルカラムで精製し、有機相を濃縮し、メタノールを加えて１ｈ還流撹拌し、吸引ろ過して淡黄色粉末Ｍ１－４を得た後、酢酸エチルで再結晶して純品１７．１ｇを得た。
Ｍ１－４：ｍ／ｚ理論値：５１３；ｍ／ｚ実測値：５１４。
１０００ｍＬの一口フラスコに、１７．１ｇのＭ１－４、７．７ｇの４－ブロモビフェニル、０．３ｇのＰｄ２（ｄｂａ）３、０．４ｍＬのトリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスフィン（ｔ－Ｂｕ）３Ｐ、９．６ｇのナトリウム－ｔｅｒｔ－ブトキシド、３００ｍＬのトルエンを加え、真空引きして窒素で３回置換し、反応を１１０℃に昇温して５ｈ反応させた。反応が終了し、反応を停止した。室温まで冷却し、反応液を分液し、有機相を２回シリカゲルカラムで精製し、有機相を濃縮し、メタノールを加えて１ｈ還流撹拌し、吸引ろ過して淡黄色粉末Ｐ２を得た後、酢酸エチルで３回再結晶して純品８．５ｇを得た。
化合物Ｐ２：ｍ／ｚ理論値：６６５；ｍ／ｚ実測値：６６６。
合成例２～２０、比較化合物ＣＣＰ－３
合成例２～２０のプロセス経路は合成例１と同じであり、相違点は原料が異なり、原料、目標生成物及び結果特徴付けデータは表１に示すとおりである。
Figure 2024525500000071
Figure 2024525500000072
Figure 2024525500000073
Figure 2024525500000074
実施例１
順に設けられた陽極（ＩＴＯ）と、正孔注入層と、正孔輸送層と、電子阻止層と、発光層と、正孔阻止層と、電子輸送層と、電子注入層と、陰極（Ａｌ）とを含む有機電界発光素子。
前記有機電界発光素子の製造方法は、以下の通りである。ＩＴＯ透明導電層が塗布されたガラス板を商用洗浄剤中で超音波処理し、脱イオン水で洗浄し、アセトン／エタノールの混合溶媒中で超音波で油を除去し、水分を完全に除去するまでクリーン環境下でベーキングし、紫外光とオゾンで洗浄し、低エネルギー陽イオンビームで表面を衝突させ、上記陽極付きガラス基板を真空チャンバー内に置き、＜１×１０－５Ｐａまで真空引きし、上記陽極層フィルム上に、正孔注入層として１０ｎｍの化合物ＨＴ－４：ＨＩ－３（９７／３、ｗ／ｗ）混合物、正孔輸送層として６０ｎｍの化合物ＨＴ－４、電子阻止層として３５ｎｍの本出願で提供される化合物Ｐ２、発光層として４０ｎｍの化合物ＰＨ－６１：ＰＨ－３：ＧＰＤ－１２（１００：１００：２０、ｗ／ｗ）三元混合物、正孔阻止層として５ｎｍのＥＴ－２３、電子輸送層として２５ｎｍの化合物ＥＴ－６９：ＥＴ－５７（５０／５０、ｗ／ｗ）混合物を、電子注入層として１ｎｍのＬｉＦ、陰極として１５０ｎｍの金属アルミニウム、を順に真空熱蒸着し、全ての有機層とＬｉＦの蒸着総速度を０．１ｎｍ／ｓに制御し、金属電極の蒸着レートを１ｎｍ／ｓに制御した。
実施例２～２０、比較例１～５
電子阻止層材料化合物Ｐ２を表２の化合物に置き換えたことのみが実施例１と異なる有機電界発光素子。
比較例１～５の電子阻止層材料の構造は以下の通りである。
Figure 2024525500000075
上記化合物ＣＣＰ－１の由来は従来技術ＣＮ１０９４８５５７７Ａを参考でき、ＣＣＰ－２の由来は従来技術ＫＲ１０２０１８０１０４９１１Ａを参考でき、ＣＣＰ－３の製造方法は表１に示される如きで、ＣＣＰ－４の由来は従来技術ＣＮ１０７０１７３４８Ａを参考でき、ＣＣＰ－５の由来は従来技術ＣＮ１１０９０３２７６Ａを参考できる。
上記実施例１～２０及び比較例１～５に係る有機電界発光素子について、下記の性能テストを行った：即ち、同じ輝度で、デジタルソースメーター及び輝度計を用いて有機電界発光素子の駆動電圧及び電流効率を測定した。具体的には、毎秒０．１Ｖの速度で電圧を上昇させ、有機電界発光素子の輝度が１００００ｃｄ／ｍ２に達した時の電圧である駆動電圧を測定するとともに、この時の電流密度を測定し、輝度と電流密度との比が電流効率であり、テスト結果を表２に示す。
Figure 2024525500000076
表２のデータを参照すると、本出願により提供される化合物は、有機電界発光素子に用いられ、点灯電圧の低下、電流効率の向上により有利で、素子の駆動電圧が３．９～４．３Ｖと低く、電流効率が６４．９～６９．４ｃｄ／Ａとなり、性能が良好な緑色光電子阻止層材料である。
比較例１のＣＣＰ－１と実施例１１の化合物Ｐ１２９との相違点は、Ｎに連結された基Ａｒ２がフェニル基であるため、ＣＣＰ－１の平面性及び芳香性が悪く、分子の結晶性及び空間構造の緻密性に影響を与え、比較例１の素子の駆動電圧が高く、電流効率が低いことを引き招く。比較例２の化合物ＣＣＰ－２と実施例１０の化合物Ｐ５１との相違点は、ベンゼン環におけるアリールアミンＮのオルト位の基Ａｒ１がフェニル基であるため、ＣＣＰ－２の結晶性を高くさせ、空間構造の緻密性を悪くさせ、比較例２の素子の性能が劣っていることを引き招く。ＣＣＰ－３の分子構造において、アリールアミンＮとフルオレン基（ジベンゾペンタセン構造）との間にベンゼン環があるため、移動度が低下し、且つ分子の堆積緻密性が悪いことを引き招き、比較例３の素子の性能が悪いことを引き招き、ＣＣＰ－４において、アリールアミンＮのオルト位に置換基が連結されないため、分子のＬＵＭＯ準位を深くさせ、素子の発光性能が低下し、比較例５の電子阻止層材料がＣＣＰ－５であり、そのベンゼン環におけるアリールアミンＮのオルト位の基Ａｒ１がシリコンヘテロアリール基であるため、ＣＣＰ－５の移動度が低く、分子の結晶性が悪いことを引き招き、有機電界発光素子の駆動電圧を高くさせ、発光効率を低下させた。
出願人は、本出願の上記実施例により本出願の化合物及びその使用、有機電界発光素子を説明したが、本出願は上記実施例に限定されず、即ち、本出願が上記実施例に依存しなければ実施できないことを意味しない。当業者であれば、本出願に対する任意の改良、本出願の製品の各原料に対する等価置換及び補助成分の添加、具体的な方式の選択などは、いずれも本出願の保護範囲及び開示範囲内に含まれることを理解すべきである。

Claims (13)

  1. 式Ｉに示される構造を有することを特徴とする化合物。
    Figure 2024525500000077
     式中、ＸはＯ、Ｓ、ＣＲ１Ｒ２、ＮＲ３又はＳｉＲ４Ｒ５から選択され；
    Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ独立に、置換のフェニル基、置換もしくは無置換のＣ９－Ｃ３０アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり、且つＡｒ１に
    Figure 2024525500000078
     が含まれる場合に、Ｚ１は、Ｏ、Ｓ、ＣＲ１１Ｒ１２又はＮＲ１３から選択され、＊は基の結合手を表し；
    Ａｒ３は、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ３０アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；
    Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のＣ１－Ｃ２０直鎖又は分岐鎖アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ２０シクロアルキル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルケニル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルキニル基、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ３０アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；Ｒ１とＲ２、Ｒ４とＲ５、Ｒ１１とＲ１２は、それぞれ独立に、連結せず又は化学結合により環に連結され；
    Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３は、それぞれ独立に、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは無置換のＣ１－Ｃ２０直鎖又は分岐鎖アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ２０シクロアルキル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルケニル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルキニル基、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ３０アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；
    Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３における前記置換の置換基は、それぞれ独立に、ハロゲン、Ｃ１－Ｃ１０直鎖又は分岐鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ２－Ｃ１０ヘテロシクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１０アルキルチオ基、Ｃ６－Ｃ３０アリールアミノ基、Ｃ３－Ｃ３０ヘテロアリールアミノ基、Ｃ６－Ｃ３０アリール基又はＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択される少なくとも１種であり；
    ｋ１、ｋ２は、それぞれ独立に、０～３の整数であり；ｋ３は０～４の整数である。
  2. 前記ＸはＣＲ１Ｒ２、ＮＲ３又はＳｉＲ４Ｒ５であり、好ましくはＣＲ１Ｒ２であり；
    好ましくは、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のＣ１－Ｃ６直鎖又は分岐鎖アルキル基、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ１８アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ１８ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；
    Ｒ１とＲ２は、連結せず又は化学結合により環に連結され、Ｒ４とＲ５は、連結せず又は化学結合により環に連結され；
    好ましくは、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立に、メチル又はフェニル基である、ことを特徴とする請求項１に記載の化合物。
  3. 前記Ａｒ１は、置換のフェニル基、置換もしくは無置換のＣ１０－Ｃ２０アリール基、置換もしくは無置換のＣ１２－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；前記Ｃ１２－Ｃ３０ヘテロアリール基中のヘテロ原子はＯ、Ｓ又はＮであり；
    好ましくは、前記Ａｒ１は、置換もしくは無置換の以下の基のうちのいずれか１種であり：
    Figure 2024525500000079
     式中、＊は基の結合手を表し；
    Ｒ’は、ハロゲン、Ｃ１－Ｃ１０直鎖又は分岐鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１０アルキルチオ基、Ｃ６－Ｃ３０アリールアミノ基、Ｃ３－Ｃ３０ヘテロアリールアミノ基、Ｃ６－Ｃ３０アリール基又はＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択され；
    Ｚ１はＯ、Ｓ、ＣＲ１１Ｒ１２又はＮＲ１３であり；
    Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のＣ１－Ｃ２０直鎖又は分岐鎖アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ２０シクロアルキル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルケニル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルキニル基、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ３０アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；
    Ｒ１１とＲ１２は、連結せず又は化学結合により環に連結され；
    ｎは１～５の整数である、ことを特徴とする請求項１に記載の化合物。
  4. 前記Ａｒ１は、置換もしくは無置換の以下の基から選択されるいずれか１種である、ことを特徴とする請求項１又は３に記載の化合物。
    Figure 2024525500000080
     式中、＊は基の結合手を表す。
  5. 前記Ａｒ２は、置換のフェニル基、置換もしくは無置換のＣ１０－Ｃ２０アリール基、置換もしくは無置換のＣ１２－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；
    好ましくは、前記Ａｒ２は、置換もしくは無置換の以下の基から選択されるいずれか１種である、ことを特徴とする請求項１に記載の化合物。
    Figure 2024525500000081
     式中、＊は基の結合手を表し；
    Ｒ″は、ハロゲン、Ｃ１－Ｃ１０直鎖又は分岐鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１０アルキルチオ基、Ｃ６－Ｃ３０アリールアミノ基、Ｃ３－Ｃ３０ヘテロアリールアミノ基、Ｃ６－Ｃ３０アリール基又はＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択され；
    Ｌは、単結合、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ３０アリーレン基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリーレン基中的いずれか１種から選択され；
    Ｚ２は、Ｏ、Ｓ、ＣＲ２１Ｒ２２、ＮＲ２３又はＳｉＲ２４Ｒ２５から選択され；
    Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のＣ１－Ｃ２０直鎖又は分岐鎖アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ２０シクロアルキル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルケニル基、置換もしくは無置換のＣ２－Ｃ１２アルキニル基、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ３０アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；
    Ｒ２１とＲ２２は、連結せず又は化学結合により環に連結され、Ｒ２４とＲ２５は、連結せず又は化学結合により環に連結され；
    ｍは１～５の整数である。
  6. 前記Ｌは、単結合、置換もしくは無置換の以下の基から選択されるいずれか１種である、ことを特徴とする請求項５に記載の化合物。
    Figure 2024525500000082
     式中、＊は基の結合手を表す。
  7. 前記Ａｒ２は、置換もしくは無置換の以下の基から選択されるいずれか１種である、ことを特徴とする請求項１、５又は６のいずれか１項に記載の化合物。
    Figure 2024525500000083
     式中、Ｌは、
    Figure 2024525500000084
     から選択されるいずれか１種であり；
    ＊は基の結合手を表す。
  8. 前記Ａｒ３は、置換もしくは無置換の以下の基のうちのいずれか１種である、ことを特徴とする請求項１に記載の化合物。
    Figure 2024525500000085
     式中、＊は基の結合手を表す。
  9. 前記Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３は、それぞれ独立に、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは無置換のＣ１－Ｃ６直鎖又は分岐鎖アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ６シクロアルキル基、置換もしくは無置換のＣ６－Ｃ１８アリール基、置換もしくは無置換のＣ３－Ｃ１８ヘテロアリール基から選択されるいずれか１種であり；
    好ましくは、前記ｋ１、ｋ２、ｋ３はいずれも０である、ことを特徴とする請求項１に記載の化合物。
  10. 前記化合物は、以下のＰ１～Ｐ５９０に示される構造のうちのいずれか１種を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の化合物。
    Figure 2024525500000086
    Figure 2024525500000087
    Figure 2024525500000088
    Figure 2024525500000089
    Figure 2024525500000090
    Figure 2024525500000091
    Figure 2024525500000092
    Figure 2024525500000093
    Figure 2024525500000094
    Figure 2024525500000095
    Figure 2024525500000096
    Figure 2024525500000097
    Figure 2024525500000098
    Figure 2024525500000099
    Figure 2024525500000100
    Figure 2024525500000101
    Figure 2024525500000102
    Figure 2024525500000103
    Figure 2024525500000104
    Figure 2024525500000105
    Figure 2024525500000106
    Figure 2024525500000107
    Figure 2024525500000108
    Figure 2024525500000109
    Figure 2024525500000110
    Figure 2024525500000111
    Figure 2024525500000112
    Figure 2024525500000113
    Figure 2024525500000114
    Figure 2024525500000115
    Figure 2024525500000116
    Figure 2024525500000117
    Figure 2024525500000118
    Figure 2024525500000119
    Figure 2024525500000120
    Figure 2024525500000121
    Figure 2024525500000122
    Figure 2024525500000123
    Figure 2024525500000124
  11. 前記化合物は、Ｐ２、Ｐ１６、Ｐ２０、Ｐ２５、Ｐ２８、Ｐ３１、Ｐ３８、Ｐ４２、Ｐ４４、Ｐ５１、Ｐ１２９、Ｐ１９６、Ｐ２２１、Ｐ３０１、Ｐ３４１、Ｐ３９１、Ｐ４４１、Ｐ４４８、Ｐ４６１又はＰ５０１から選択される少なくとも１種である、ことを特徴とする請求項１０に記載の化合物。
  12. 請求項１～１１のいずれか１項に記載の化合物の、有機電界発光素子、照明デバイス、有機薄膜トランジスタ、有機電界効果トランジスタ、有機薄膜太陽電池、情報ラベル、電子人工皮膚シート、シート型スキャナ又は電子ペーパーにおける使用；
    好ましくは、前記化合物は、有機電界発光素子に電子阻止材料及び／又は正孔輸送材料として用いられることを特徴とする使用。
  13. 有機電界発光素子であって、前記有機電界発光素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に設けられた少なくとも１つの有機層とを含み、前記有機層には、少なくとも１種の請求項１～１１のいずれか１項に記載の化合物が含まれ；
    好ましくは、前記有機層は電子阻止層を含み、前記電子阻止層には、少なくとも１種の請求項１～１１のいずれか１項に記載の化合物が含まれ；
    好ましくは、前記有機層は正孔輸送層を含み、前記正孔輸送層には少なくとも１種の請求項１～１１のいずれか１項に記載の化合物が含まれる、ことを特徴とする有機電界発光素子。
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