JP4564590B1 - 有機電界発光素子材料、及び有機電界発光素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】例えば下記のように、ネオペンチル基を有する金属錯体からなる有機電界発光素子材料。また、基板上に一対の電極と該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子であって、有機層のいずれかの層に該有機電界発光素子材料を含有する有機電界発光素子。
Description
しかし湿式法により得られた有機電界発光素子には発光効率や素子耐久性に劣るという問題があった。
〔1〕
下記一般式(3)で表される化合物である有機電界発光素子材料。
〔2〕
前記一般式(3)で表される化合物が、下記一般式(4)で表される上記〔1〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔3〕
前記一般式(4)で表される化合物が、下記一般式(5)で表される上記〔2〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔4〕
前記一般式(5)で表される化合物が、下記一般式(5−4)で表される上記〔3〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔5〕
前記一般式(5)で表される化合物が、下記一般式(5−7)で表される上記〔3〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔6〕
前記一般式(4)で表される化合物が、下記一般式(6)で表される上記〔2〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔7〕
前記一般式(3)で表される化合物が、下記一般式(7)で表される上記〔1〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔8〕
前記R33〜R36、R43〜R46、R53〜R510、R543〜R5412、R573〜R5712、R63〜R66、R73〜R76がそれぞれ独立にメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基を表す上記〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の有機電界発光素子材料。
〔9〕 前記Z 32 、A 31 及びA 32 が形成するベンゼン環、ピラゾール環、ピリジン環、又はチオフェン環が有してもよい置換基が、iso−ブチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基である上記〔1〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔10〕
前記2座の配位子が前記一般式(l−1)、(l−4)、又は(l−15)で表される上記〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載の有機電界発光素子材料。
〔11〕
下記一般式(13)で表される有機電界発光素子材料。
A131、A132は各々独立に窒素原子又は炭素原子を表す。
Y131、Y132は単結合を表す。
L131は、X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のアリーレン基、X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のピリジレン基、X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のベンゾフランジイル基、X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の窒素原子で結合するピラゾールジイル基、又はX131と酸素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合するカルボキシラト基を表す。
L132はX132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のアリーレン基、X132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のピリジレン基、X132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のベンゾフランジイル基、X132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の窒素原子で結合するピラゾールジイル基、又はX132と酸素原子で、A132と炭素原子で結合するカルボキシラト基を表す。
ただし、前記L131及びL132における置換基は、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの基である。
Z131 は、A 131 、C、Nとともにピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環を形成する原子群を表す。該ピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環は更にメチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基を有していてもよい。Z 132 は、A 132 、C、Nとともにピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環を形成する原子群を表す。該ピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環は更にメチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基を有していてもよい。
X131、X132は各々独立に酸素原子又は単結合を表す。
E131は−C(R1)(R2)−で表される2価の連結基を表す。R1、R2は各々独立にアルキル基又はフェニル基を表す。
S131、S132は下記(a)で表される置換基を表す。
n、mは各々独立に0〜4の整数を表し、n+mは1〜4の整数である。)
前記一般式(13)で表される化合物が、下記一般式(14)で表される上記〔11〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔13〕
前記一般式(14)で表される化合物が、下記一般式(15)で表される上記〔12〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔14〕
前記一般式(15)で表される化合物が、下記一般式(16)で表される上記〔13〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔15〕
前記一般式(15)で表される化合物が、下記一般式(17)で表される上記〔13〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔16〕
前記一般式(14)で表される化合物が、下記一般式(18)で表される上記〔12〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔17〕
前記一般式(14)で表される化合物が、下記一般式(19)で表される化合物である上記〔12〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔18〕
前記一般式(19)で表される化合物が、下記一般式(20)で表される上記〔17〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔19〕
前記一般式(19)で表される化合物が、下記一般式(21)で表される上記〔17〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔20〕
前記L 131 及びL 132 における置換基が、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの基である上記〔11〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔21〕
前記Z 131 、A 131 、C、及びNが形成するピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環、及び、前記Z 132 、A 132 、C、及びNが形成するピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環が更に有しても良い置換基が、メチル基又はフッ素原子である上記〔11〕に記載の有機電界発光素子材料。
〔22〕
上記〔1〕〜〔21〕のいずれか1項に記載の一般式(3)〜(21)のいずれかで表される化合物を少なくとも1種含有する発光層。
〔23〕
基板上に、一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子であって、前記有機層に上記〔1〕〜〔21〕のいずれか1項に記載の有機電界発光素子用材料を含有する有機電界発光素子。
〔24〕
上記〔1〕〜〔21〕のいずれか1項に記載の一般式(3)〜(21)のいずれかで表される化合物の少なくとも1種を発光層に含有する上記〔23〕に記載の有機電界発光素子。
〔25〕
更に、カルバゾール骨格又はインドール骨格を含む材料を有機層のいずれかに含有する上記〔23〕又は〔24〕に記載の有機電界発光素子。
〔26〕
更に、カルバゾール骨格又はインドール骨格を含む材料を発光層に含有する上記〔23〕〜〔25〕のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
〔27〕
極大発光波長が400nm以上465nm以下である上記〔23〕〜〔26〕のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
〔28〕
前記発光層における有機電界発光素子用材料の含有量が5質量%以上30質量%以下である上記〔23〕〜〔27〕のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
〔29〕
前記有機層の少なくとも1層がウエットプロセスで形成された上記〔23〕〜〔28〕のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
〔30〕
上記〔23〕〜〔29〕のいずれか1項に記載の有機電界発光素子を用いた表示装置。
〔31〕
上記〔23〕〜〔29〕のいずれか1項に記載の有機電界発光素子を用いた照明装置。
A131、A132は各々独立に窒素原子又は炭素原子を表す。
Y131、Y132は単結合を表す。
L131は、X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のアリーレン基、
X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のピリジレン基、
X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のベンゾフランジイル基、
X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の窒素原子で結合するピラゾールジイル基、又は
X131と酸素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合するカルボキシラト基を表す。
L132はX132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のアリーレン基、
X132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のピリジレン基、
X132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のベンゾフランジイル基、
X132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の窒素原子で結合するピラゾールジイル基、又は
X132と酸素原子で、A132と炭素原子で結合するカルボキシラト基を表す。
ただし、前記L131及びL132における置換基は、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの基である。
Z131、Z132は各々独立にピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環を表す。Z131、Z132は更にメチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基を有していてもよい。
X131、X132は各々独立に酸素原子又は単結合を表す。
E131は−C(R1)(R2)−で表される2価の連結基を表す。R1、R2は各々独立にアルキル基又はフェニル基を表す。
S131、S132は下記(a)で表される置換基を表す。
n、mは各々独立に0〜4の整数を表し、n+mは1〜4の整数である。)
一般式(1)で表される化合物は、基板上に、一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子において、前記有機層に含有されることが好ましい。
一般式(1)で表される化合物は、その互変異性体も含むものであり、特定の分岐アルキル基を有する金属錯体である。特に分岐アルキル基中の2〜3級炭素が、配位子である芳香族複素環又は芳香族炭化水素環に直接置換している。通常、アルキル基を芳香族複素環又は芳香族炭化水素環に置換すると、励起状態においてアルキル基のベンジル位が、劣化反応(例えば、水素脱離反応、2量化反応)を起こし、素子の寿命を低下させると考えられてきた。本発明では、立体的にかさ高い分岐アルキル基を導入する事で、ベンジル位を空間的に保護し、アルキル基の劣化反応を抑え、素子寿命を向上させることを目指した。この劣化反応が抑えられた特定の分岐アルキル基で金属錯体を置換すると、反応活性点保護効果、金属錯体―金属錯体間の空間的な距離の分離により、金属錯体の水素脱離反応、2量化反応が抑制され、素子の長寿命化すると期待される。
一般式(1)で表される化合物について詳細に説明する。
Z11は好ましくは、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、イソキノリン環、キノキサリン環であり、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、イソキノリン環、キノキサリン環であることがより好ましく、イソキノリン環、ベンゾオキサゾール環、ピリジン環、イミダゾール環、ピラゾール環であることが更に好ましく、ピリジン環、イミダゾール環、ピラゾール環であることが特に好ましい。
前記芳香族含窒素複素環は置換基を有していてもよく、置換基としては下記置換基群Aとして挙げたものが適用できる。
アルキル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチルなどが挙げられる。)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数3〜10であり、例えばシクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニルなどが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられる。)
置換基は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子であり、より好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子であり、更に好ましくはアルキル基、アリール基である。
該2座の配位子としては、下記一般式(l−1)〜(l−17)のいずれかで表される配位子を挙げることができる。
Rx、Ry及びRzはそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。該置換基としては前記置換基群Aから選択される置換基が挙げられる。該置換基としては、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、スルフィノ基、ヘテロ環基、シリル基であり、より好ましくは置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、フッ素原子、ヘテロ環であり、更に好ましくは、メチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、メトキシ基、アリール基、シアノ基である。置換基として特に好ましくはメチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、メトキシ基、アリール基、シアノ基である。
一般式(l−1)〜(l−17)のうち、より好ましくは一般式(l−1)、(l−4)、(l−10)、(l−15)、(l−16)、(l−17)であり、特に好ましくは(l−1)、(l−4)、(l−15)であり、最も好ましくは(l−15)である。
好ましくは、(a)、(d)、(e)、(g)、(k)〜(n)であり、より好ましくは、(a)、(d)、(l)、(n)であり、更に好ましくは(a)、(d)、(l)、(m)であり、特に好ましくは(a)、(d)であり、(a)が最も好ましい。
通常、(a)〜(w)のような分岐アルキル基を配位子に置換することについては、ベンジル位の劣化反応(例えば、水素脱離反応、2量化反応)や駆動電圧の大幅な上昇などの懸念があり、当該分岐アルキル基の採用は控えると共に、本発明の効果は容易に想起できるものではない。この効果は、空間的な保護により、素子の効率、耐久性が改善し、劣化後の色度ずれが抑制されたと考えられる。
また、更に、駆動電圧の上昇や合成難易度のバランスを考慮すると(a)、(d)が好ましい。耐久性、色度ズレ抑制と駆動電圧の最適点を予想するのは困難であったが、種々の検討により本発明で挙げられるような構造が好ましい事が見出された。
Z22として好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾオキサゾール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、インドール環、チオフェン環であり、より好ましくはベンゼン環、ピラゾール環、ピリジン環、ベンゾオキサゾール環、チオフェン環である。
一般式(3)で表される化合物について詳細に説明する。
R33とR34、R34とR35、及びR35とR36から選ばれるいずれかの組み合わせが互いに結合して形成してもよいベンゼン環は置換基を有さないことが好ましい。
Z22として好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾオキサゾール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、インドール環、チオフェン環であり、より好ましくはベンゼン環、ピラゾール環、ピリジン環、ベンゾオキサゾール環、チオフェン環であり、更に好ましくはベンゼン環、ピラゾール環、ピリジン環、チオフェン環である。
Z32は置換基を有していないことが好ましい。
L32−E31−L33で表される2座の配位子は特に限定されないが、該2座の配位子としては、前記一般式(l−1)〜(l−17)のいずれかで表される配位子を挙げることができる。一般式(l−1)〜(l−17)のうち、より好ましくは一般式(l−1)、(l−4)、(1−10)、(l−15)、(l−16)、(l−17)であり、特に好ましくは(l−1)、(l−4)、(l−15)であり、最も好ましくは(l−15)である。一般式(l−1)〜(l−17)におけるRx、Ry及びRzの好ましい範囲は前記と同様である。
2座の配位子の具体例としては、例えば、置換又は無置換のフェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール、フェニルテトラゾール、ピリジルピリジン、イミダゾリルピリジン、ピラゾリルピリジン、トリアゾリルピリジン、ピラザボール、ジフェニルホスフィノエチレン、ピコリン酸及びアセチルアセトン等が挙げられる。このうち好ましいのは、フェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、ピリジルピリジン、ピラザボール、ピコリン酸及びアセチルアセトン等であり、特に好ましいのはフェニルピリジン、ピリジルピリジン、ピコリン酸及びアセチルアセトンである。また、これらの基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。
好ましくは、(a)、(d)、(e)、(g)、(k)〜(n)であり、より好ましくは、(a)、(d)、(l)、(n)であり、更に好ましくは(a)、(d)、(l)、(m)であり、特に好ましくは(a)、(d)であり、(a)が最も好ましい。
通常、(a)〜(w)のような分岐アルキル基を配位子に置換することについては、ベンジル位の劣化反応(例えば、水素脱離反応、2量化反応)や駆動電圧の大幅な上昇などの懸念があり、当該分岐アルキル基の採用は控えると共に、本発明の効果は容易に想起できるものではない。この効果は、空間的な保護により、素子の効率、耐久性が改善し、劣化後の色度ずれが抑制されたと考えられる。
また、更に、駆動電圧の上昇や合成難易度のバランスを考慮すると(a)、(d)が好ましい。耐久性、色度ズレ抑制と駆動電圧の最適点を予想するのは困難であったが、種々の検討により本発明で挙げられるような構造が好ましい事が見出された。
R5211〜R5213として特に好ましくは、水素原子又はメチル基、tert−ブチル基、である。
R5513〜R5516として特に好ましくは水素原子である。
R5613〜R5615として特に好ましくは、水素原子又はメチル基、tert−ブチル基、である。
R5813〜R5816として特に好ましくは水素原子である。
R5913〜R5915として特に好ましくは、水素原子又はメチル基、tert−ブチル基、である。
R6210〜R6213は一般式(5−8)のR5813〜R5816と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
R6310〜R6312として特に好ましくは、水素原子又はメチル基、tert−ブチル基、である。
n、mは0〜4の整数を表し、n+mは1〜4の整数である。n+mとして好ましくは1〜2である。
R1129〜R11212として特に好ましくは、水素原子である。
R1139〜R11311として特に好ましくは、水素原子又はメチル基である。
L131は、X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のアリーレン基、
X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のピリジレン基、
X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のベンゾフランジイル基、
X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の窒素原子で結合するピラゾールジイル基、又は
X131と酸素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合するカルボキシラト基を表すことが好ましい。
L132はX132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のアリーレン基、
X132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のピリジレン基、
X132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のベンゾフランジイル基、
X132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の窒素原子で結合するピラゾールジイル基、又は
X132と酸素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合するカルボキシラト基を表すことが好ましい。
ただし、前記L131及びL132における置換基は、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの基であることが好ましい。該アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましい。該アリール基は置換基を有してもよく、該置換基としては、前記置換基群Aが挙げられ、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基が好ましく、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、シアノ基がより好ましい。
X131、X132は酸素原子又は単結合を表すことが好ましい。
Z131及びZ132は好ましくは、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、イソキノリン環、キノキサリン環であり、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、イソキノリン環、キノキサリン環であることがより好ましく、イソキノリン環、ベンゾオキサゾール環、ピリジン環、イミダゾール環、ピラゾール環であることが更に好ましく、ピリジン環、イミダゾール環、ピラゾール環が最も好ましい。
該アルキル基が有しても良い置換基としては、前記置換基群Aとして挙げたものが適用でき、好ましくは、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、スルフィノ基、ヘテロ環基、シリル基であり、より好ましくはシクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、フッ素原子、ヘテロ環であり、更に好ましくは、フッ素原子、メトキシ基、アリール基、シアノ基である。
特に好ましくはフッ素原子、アリール基である。
Z143、Z144として好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾオキサゾール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、インドール環、チオフェン環であり、より好ましくはベンゼン環、ピラゾール環、ピリジン環、ベンゾオキサゾール環、チオフェン環である。特に好ましくはアリール基、ピリジル基、ベンゾフラニル基、ピラゾリル基である。
R153〜R158は水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基、フッ素原子、シアノ基であることが好ましく、水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、シアノ基であることがより好ましく、水素原子、メチル基、tert−ブチル基、フッ素原子であることが更に好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基であることが特に好ましい。
D171及びD174は窒素原子を表すことが好ましい。D172、D173、D175、及びD176はC−R179を表すことが好ましく、R179は水素原子又は置換基を表す。該置換基としては前記置換基群Aが挙げられる。また、該置換基は互いに連結して縮合環を形成していてもよく、形成される環としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピリダジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、フラン環、チオフェン環、セレノフェン環、シロール環、ゲルモール環、ホスホール環等が挙げられる。
R179は、好ましくは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、スルフィノ基、ヘテロ環基、シリル基、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、フッ素原子、ヘテロ環であり、更に好ましくは、水素原子、置換又は無置換のアルキル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、メトキシ基、アリール基、シアノ基であり、更により好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いアリール基、シアノ基であり、水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基、フッ素原子、シアノ基が特に好ましく、さらに好ましくは水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基であり、特に好ましくは水素原子、トリフルオロメチル基である。
D181〜D184は、窒素原子又はC−R18を表すことが好ましい。R18は水素原子又は置換基を表す。該置換基としては前記置換基群Aが挙げられる。また、該置換基は互いに連結して縮合環を形成していてもよく、形成される環としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピリダジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、フラン環、チオフェン環、セレノフェン環、シロール環、ゲルモール環、ホスホール環等が挙げられる。
R179は、好ましくは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、スルフィノ基、ヘテロ環基、シリル基、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、フッ素原子、ヘテロ環であり、更に好ましくは、水素原子、置換又は無置換のアルキル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、メトキシ基、アリール基、シアノ基であり、更により好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いアリール基、シアノ基であり、水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基、フッ素原子、シアノ基が更に好ましく、水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基、フッ素原子、シアノ基が特に好ましく、水素原子、メチル基、tert−ブチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基がより好ましく、水素原子、メチル基が最も好ましい。
D181、D182、A181、窒素原子及び炭素原子、並びにD183、D184、A184、窒素原子及び炭素原子から形成される5員環はイミダゾール環又はピラゾール環を表すことが好ましい。
D191〜D194は、窒素原子又はC−R19を表すことが好ましく、R19の好ましい範囲は一般式(18)におけるR18の好ましい範囲と同様である。
D191、D192、A191、窒素原子及び炭素原子、並びにD193、D194、A194、窒素原子及び炭素原子から形成される5員環はイミダゾール環又はピラゾール環を表すことが好ましい。
R203〜R206は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、スルフィノ基、ヘテロ環基、シリル基、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、フッ素原子、ヘテロ環であり、更に好ましくは、水素原子、置換又は無置換のアルキル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、メトキシ基、アリール基、シアノ基であり、更により好ましくは水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基、フッ素原子、シアノ基であり、特に好ましくは水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基、フッ素原子、シアノ基であり、特により好ましくは水素原子、メチル基、tert−ブチル基であり、最も好ましくは水素原子、メチル基である。
R213、R214は好ましくは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、スルフィノ基、ヘテロ環基、シリル基、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、フッ素原子、ヘテロ環であり、更に好ましくは、置換又は無置換のアルキル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、メトキシ基、アリール基、シアノ基であり、更に好ましくは水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基、フッ素原子、シアノ基であり、特に好ましくは水素原子、メチル基、tert−ブチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基であり、最も好ましくは水素原子、メチル基である。
R215、R216は好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、スルフィノ基、ヘテロ環基、シリル基、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、フッ素原子、ヘテロ環であり、更に好ましくは、水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基、フッ素原子、シアノ基、特に好ましくは水素原子、メチル基、tert−ブチル基、アルキル基で置換されていても良いアリール基であり、最も好ましくは水素原子、メチル基である。
高分子化合物の場合、ホモポリマー化合物であっても良く、共重合体であっても良く、共重合体はランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体のいずれでもよい。共重合体の場合、他のモノマーとしては、電荷輸送機能部分を有するモノマーが好ましい。電荷輸送機能を有するモノマーとしては、後述のホスト材料、正孔輸送層に含有する材料、電子輸送層に含有する材料として挙げた化合物を部分構造に有するモノマーなどが挙げられ、好ましくはホスト材料として挙げた化合物を部分構造に有するモノマーである。
高分子化合物の場合、好ましい分子量は2,000以上1,000,000未満であり、より好ましくは10,000以上500,000未満であり、更に好ましくは10,000以上100,000未満である。
例えば、配位子、又はその解離体と金属化合物を溶媒(例えば、ハロゲン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、ニトリル系溶媒、アミド系溶媒、スルホン系溶媒、スルホキサイド系溶媒、水などが挙げられる)の存在下、若しくは、溶媒非存在下、塩基の存在下(無機、有機の種々の塩基、例えば、ナトリウムメトキサイド、t−ブトキシカリウム、トリエチルアミン、炭酸カリウムなどが挙げられる)、若しくは、塩基非存在下、室温以下、若しくは加熱し(通常の加熱以外にもマイクロウェーブで加熱する手法も有効である)得ることができる。
本発明では、高温駆動時の色度変化をより抑えるために、一般式(1)で表される化合物を発光層に含有されることが好ましい。
一般式(1)で表される化合物を発光層中の含有させる場合は、本発明の一般式(1)で表される化合物は発光層の全質量に対して0.1〜50質量%含ませることが好ましく、1〜50質量%含ませることがより好ましく、2〜40質量%含ませることがより好ましい。
また、一般式(1)で表される化合物を発光層以外の層に含有させる場合は、0.1〜100質量%含ませることが好ましく、10〜100質量%含ませることがより好ましく、30〜100質量%含まれせることがより好ましい。
本発明の素子について詳細に説明する。
本発明の有機電界発光素子は、基板上に、一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子であって、有機層のいずれかの層に一般式(1)で表される化合物を含有する。
発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明若しくは半透明であることが好ましい。
図1は、本発明に係る有機電界発光素子の構成の一例を示している。図1に示される本発明に係る有機電界発光素子10は、支持基板2上において、陽極3と陰極9との間に発光層6が挟まれている。具体的には、陽極3と陰極9との間に正孔注入層4、正孔輸送層5、発光層6、正孔ブロック層7、及び電子輸送層8がこの順に積層されている。
前記有機層の層構成としては、特に制限はなく、有機電界発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記透明電極上に又は前記背面電極上に形成されるのが好ましい。この場合、有機層は、前記透明電極又は前記背面電極上の前面又は一面に形成される。
有機層の形状、大きさ、及び厚み等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
・陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極、
・陽極/正孔輸送層/発光層/ブロック層/電子輸送層/陰極、
・陽極/正孔輸送層/発光層/ブロック層/電子輸送層/電子注入層/陰極、
・陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/ブロック層/電子輸送層/陰極、
・陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/ブロック層/電子輸送層/電子注入層/陰極。
有機電界発光素子の素子構成、基板、陰極及び陽極については、例えば、特開2008−270736号公報に詳述されており、該公報に記載の事項を本発明に適用することができる。
本発明で使用する基板としては、有機層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
<陽極>
陽極は、通常、有機層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。
<陰極>
陰極は、通常、有機層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
本発明における有機層について説明する。
本発明の有機電界発光素子において、各有機層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、転写法、印刷法等いずれによっても好適に形成することができる。
有機層の少なくとも1層がウエットプロセスで形成されることが好ましい。
<発光材料>
本発明における発光材料は、前記一般式(1)で表される化合物であることが好ましい。
また、発光層は一層であっても二層以上の多層であってもよい。発光層が複数の場合、一般式(1)で表される化合物を二層以上の発光層に含んでもよい。また、それぞれの発光層が異なる発光色で発光してもよい。
発光層に含有されるホスト材料としては、本発明の化合物の他、例えば、カルバゾール骨格を有するもの、アザカルバゾール骨格を有するもの、インドール骨格を有するもの、アザインドール骨格を有するもの、ジアリールアミン骨格を有するもの、ピリジン骨格を有するもの、ピラジン骨格を有するもの、トリアジン骨格を有するもの及びアリールシラン骨格を有するものや、後述の正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層の項で例示されている材料が挙げられる。カルバゾール骨格を有するもの、インドール骨格を有するものが好ましい。ピロール、インドール、カルバゾール、CBP(4,4’−ジ(9−カルバゾイル)ビフェニル)、アザインドール、アザカルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、8−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体及びそれらの誘導体(置換基や縮環を有していてもよい)等を挙げることができる。
本発明に使用できる蛍光発光材料の例としては、例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、縮合芳香族化合物、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサジン誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、8−キノリノール誘導体の錯体やピロメテン誘導体の錯体に代表される各種錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン誘導体などの化合物等が挙げられる。
本発明に使用できる燐光発光材料としては、一般式(1)で表される化合物の他、例えば、US6303238B1、US6097147、WO00/57676、WO00/70655、WO01/08230、WO01/39234A2、WO01/41512A1、WO02/02714A2、WO02/15645A1、WO02/44189A1、WO05/19373A2、特開2001−247859、特開2002−302671、特開2002−117978、特開2003−133074、特開2002−235076、特開2003−123982、特開2002−170684、EP1211257、特開2002−226495、特開2002−234894、特開2001−247859、特開2001−298470、特開2002−173674、特開2002−203678、特開2002−203679、特開2004−357791、特開2006−256999、特開2007−19462、特開2007−84635、特開2007−96259等の特許文献に記載の燐光発光化合物などが挙げられ、中でも、更に好ましい発光性ドーパントとしては、Ir錯体、Pt錯体、Cu錯体、Re錯体、W錯体、Rh錯体、Ru錯体、Pd錯体、Os錯体、Eu錯体、Tb錯体、Gd錯体、Dy錯体、及びCe錯体が挙げられる。特に好ましくは、Ir錯体、Pt錯体、又はRe錯体であり、中でも金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含むIr錯体、Pt錯体、又はRe錯体が好ましい。更に、発光効率、駆動耐久性、色度等の観点で、3座以上の多座配位子を含むIr錯体、Pt錯体、又はRe錯体が特に好ましい。
本発明の有機電界発光素子は、上記化合物(1)(一般式(1)で表される化合物)の少なくとも一種を該発光層の総質量に対して5〜30質量%含有することが最も好ましい。
また、炭化水素化合物は下記一般式(VI)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(VI)で表される化合物を発光材料とともに適切に用いることにより、材料分子間の相互作用を適切に制御し、隣接分子間のエネルギーギャップ相互作用を均一にすることで駆動電圧を更に低下させることが可能となる。
また、有機電界発光素子において用いられる、一般式(VI)で表される化合物は、化学的な安定性に優れ、素子駆動中における材料の分解等の変質が少なく、当該材料の分解物による、有機電界発光素子の効率低下や素子寿命の低下を防ぐことが出来る。
一般式(VI)で表される化合物について説明する。
室温(25℃)において固体を形成しない一般式(VI)で表される化合物を用いる場合は、他の材料と組み合わせることにより、常温で固相を形成させることができる。
また、一般式(VI)で表される化合物を、複数の有機層に用いる場合はそれぞれの層において、上記の範囲で含有することが好ましい。
文献1:Tetrahedron Lett.39,1998,9557−9558.
文献2:Tetrahedron Lett.39,1998,2095−2096.
文献3:J.Am.Chem.Soc.124,2002,13662−13663.
Groups in Organic Synthesis)、グリーン(T. W.
Greene)著、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ・インコーポレイテッド(John Wiley & Sons Inc.)(1981年)等)等の手段により容易に製造が可能である。また、必要に応じて適宜置換基導入等の反応工程の順序を変化させることも可能である。
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。−電子注入層、電子輸送層−
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。
正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層については、特開2008−270736号公報の段落番号〔0165〕〜〔0167〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陰極側で隣接する有機層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔ブロック層を構成する有機化合物の例としては、アルミニウム(III)ビス(2−メチル−8−キノリナト)4−フェニルフェノレート(Aluminum(III)bis(2−methyl−8−quinolinato)4−phenylphenolate(BAlqと略記する))等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(2,9−Dimethyl−4,7−diphenyl−1,10−phenanthroline(BCPと略記する))等のフェナントロリン誘導体等が挙げられる。
正孔ブロック層の厚さとしては、1nm〜500nmであるのが好ましく、5nm〜200nmであるのがより好ましく、10nm〜100nmであるのが更に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の一種又は二種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
電子ブロック層は、陰極側から発光層に輸送された電子が、陽極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陽極側で隣接する有機層として、電子ブロック層を設けることができる。
電子ブロック層を構成する有機化合物の例としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが適用できる。
電子ブロック層の厚さとしては、1nm〜500nmであるのが好ましく、5nm〜200nmであるのがより好ましく、10nm〜100nmであるのが更に好ましい。
電子ブロック層は、上述した材料の一種又は二種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
本発明において、有機EL素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層については、特開2008−270736号公報の段落番号〔0169〕〜〔0170〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
本発明の素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
封止容器については、特開2008−270736号公報の段落番号〔0171〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流(必要に応じて交流成分を含んでもよい)電圧(通常2ボルト〜15ボルト)、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平2−148687号、同6−301355号、同5−29080号、同7−134558号、同8−234685号、同8−241047号の各公報、特許第2784615号、米国特許5828429号、同6023308号の各明細書等に記載の駆動方法を適用することができる。
別の好ましい態様では、透明基板上に、透明又は半透明電極と金属電極がそれぞれ反射板として機能して、発光層で生じた光はその間で反射を繰り返し共振する。
共振構造を形成するためには、2つの反射板の有効屈折率、反射板間の各層の屈折率と厚みから決定される光路長を所望の共振波長の得るのに最適な値となるよう調整される。第一の態様の場合の計算式は特開平9−180883号公報に記載されている。第2の態様の場合の計算式は特開2004−127795号公報に記載されている。
本発明の発光素子は、発光装置、ピクセル、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、又は光通信等に好適に利用できる。特に、照明装置、表示装置等の発光輝度が高い領域で駆動されるデバイスに好ましく用いられる。
本発明の発光装置は、前記有機電界発光素子を用いてなる。
図2は、本発明の発光装置の一例を概略的に示した断面図である。
図2の発光装置20は、透明基板(支持基板)2、有機電界発光素子10、封止容器11等により構成されている。
ここで、接着層14としては、エポキシ樹脂等の光硬化型接着剤や熱硬化型接着剤を用いることができ、例えば熱硬化性の接着シートを用いることもできる。
図3は、本発明の実施形態に係る照明装置の一例を概略的に示した断面図である。
本発明の実施形態に係る照明装置40は、図3に示すように、前述した有機EL素子10と、光散乱部材30とを備えている。より具体的には、照明装置40は、有機EL素子10の基板2と光散乱部材30とが接触するように構成されている。
光散乱部材30は、光を散乱できるものであれば特に制限されないが、図3においては、透明基板31に微粒子32が分散した部材とされている。透明基板31としては、例えば、ガラス基板を好適に挙げることができる。微粒子32としては、透明樹脂微粒子を好適に挙げることができる。ガラス基板及び透明樹脂微粒子としては、いずれも、公知のものを使用できる。このような照明装置40は、有機電界発光素子10からの発光が散乱部材30の光入射面30Aに入射されると、入射光を光散乱部材30により散乱させ、散乱光を光出射面30Bから照明光として出射するものである。
例示化合物2は下記スキームに従って合成した。
例示化合物276は下記スキームに従って合成した。
0.5mm厚み、2.5cm角のITO膜を有するガラス基板(ジオマテック社製、表面抵抗10Ω/□)を洗浄容器に入れ、2−プロパノール中で超音波洗浄した後、30分間UV−オゾン処理を行った。この透明陽極(ITO膜)上に真空蒸着法にて以下の有機層(有機化合物層)を順次蒸着した。
本発明の実施例における蒸着速度は、特に断りのない場合は0.2nm/秒である。蒸着速度は水晶振動子を用いて測定した。以下に記載の膜厚も水晶振動子を用いて測定したものである。
実施例1−1で使用した材料を、表1に記載の材料に変更した以外は実施例1−1と同様にして実施例1−2〜1〜4、比較例1−1〜1−9の素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機EL素子に印加して発光させた結果、それぞれの発光材料に由来する色の発光が得られた。
実施例1−1〜1〜4、比較例1−1〜1−9の有機電界発光素子を(株)島津製作所製の発光スペクトル測定システム(ELS1500)にセットし、これらの輝度が100cd/m2時の印加電圧を測定した。
実施例1−1〜1〜4、比較例1−1〜1−9の有機電界発光素子を、東京システム開発(株)製のOLEDテストシステムST−D型にセットし、定電流モードにて初期輝度1000cd/m2の条件で駆動し、輝度半減時間を測定した。
実施例1−1〜1〜4、比較例1−1〜1−9の有機電界発光素子を、東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧をEL素子に印加して発光させた。100cd/m2時の正面輝度から外部量子効率(%)を算出した。
(色度の評価)
色度(CIE色度)は輝度が1000cd/m2になるよう直流電圧を印加し、(株)島津製作所製の発光スペクトル測定システム(ELS1500)により発光スペクトルを測定し、算出した。
(実施例2−1)
実施例2−1で使用した材料を、表2に記載の材料に変更した以外は実施例2−1と同様にして実施例2−2〜2−8、比較例2−1〜2−10の素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機EL素子に印加して発光させた結果、それぞれの発光材料に由来する色の発光が得られた。
(実施例3−1)
実施例3−1で使用した材料を、表2に記載の材料に変更した以外は実施例3−1と同様にして実施例3−2〜3−6、比較例3−1〜3−9の素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機EL素子に印加して発光させた結果、それぞれの発光材料に由来する色の発光が得られた。
(実施例4−1)
実施例4−1で使用した材料を、表4に記載の材料に変更した以外は実施例4−1と同様にして実施例4−2〜4−12、比較例4−1〜4−15の素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機EL素子に印加して発光させた結果、それぞれの発光材料に由来する色の発光が得られた。
(実施例5−1)
0.5mm厚み、2.5cm角のITO膜を有するガラス基板(ジオマテック社製、表面抵抗10Ω/□)を洗浄容器に入れ、2−プロパノール中で超音波洗浄した後、30分間UV−オゾン処理を行った。これにポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)を純水で70%に希釈した溶液をスピンコーターで塗布し、50nmの正孔輸送層を設けた。H−1:A−1=95:5(質量比)を溶解したメチレンクロライド溶液をスピンコーターで塗布し、30nmの発光層を得た。この上に、BAlq[ビス−(2−メチル−8−キノリノレート)−4−(フェニルフェノレート)アルミニウム]を40nm蒸着した(第4層)。この有機化合物層の上に、蒸着装置内で陰極バッファー層としてフッ化リチウム0.5nm及び陰極としてアルミニウム150nmを蒸着した。これを大気に触れさせること無く、アルゴンガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶及び紫外線硬化型の接着剤(XNR5516HV、長瀬チバ(株)製)を用いて封止し、実施例5−1の有機EL素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機EL素子に印加して発光させた結果、本発明の化合物A−1に由来する発光が得られた。
実施例5−1で使用した材料を、表5に記載の材料に変更した以外は実施例5−1と同様にして実施例5−2〜5−3、比較例5−1〜5−5の素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機EL素子に印加して発光させた結果、それぞれの発光材料に由来する色の発光が得られた。
(実施例6−1)
実施例6−1で使用した材料を、表6に記載の材料に変更した以外は実施例6−1と同様にして実施例6−2〜6−5、比較例6−1〜6−6の素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機EL素子に印加して発光させた結果、それぞれの発光材料に由来する色の発光が得られた。
(実施例7−1)
実施例7−1で使用した材料を、表7に記載の材料に変更した以外は実施例7−1と同様にして実施例7−2〜7−4、比較例7−1〜7−6の素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機EL素子に印加して発光させた結果、それぞれの発光材料に由来する色の発光が得られた。
(実施例8−1)
実施例8−1で使用した材料を、表8に記載の材料に変更した以外は実施例8−1と同様にして実施例8−2〜8−7、比較例8−1〜8−10の素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機EL素子に印加して発光させた結果、それぞれの発光材料に由来する色の発光が得られた。
(実施例9−1)
実施例9−1で使用した材料を、表9に記載の材料に変更した以外は実施例9−1と同様にして実施例9−2〜9−6、比較例9−1の素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機EL素子に印加して発光させた結果、それぞれの発光材料に由来する色の発光が得られた。
(実施例10−1)
実施例10−1で使用した材料を、表10に記載の材料に変更した以外は実施例10−1と同様にして実施例10−2、比較例10−1〜10−3の素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機EL素子に印加して発光させた結果、それぞれの発光材料に由来する色の発光が得られた。
(実施例11−1)
実施例11−1で使用した材料を、表11に記載の材料に変更した以外は実施例11−1と同様にして比較例11−1〜11−4の素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機EL素子に印加して発光させた結果、それぞれの発光材料に由来する色の発光が得られた。
3・・・陽極
4・・・正孔注入層
5・・・正孔輸送層
6・・・発光層
7・・・正孔ブロック層
8・・・電子輸送層
9・・・陰極
10・・・有機電界発光素子(有機EL素子)
11・・・有機層
12・・・保護層
14・・・接着層
16・・・封止容器
20・・・発光装置
30・・・光散乱部材
30A・・・光入射面
30B・・・光出射面
32・・・微粒子
40・・・照明装置
Claims (31)
- 下記一般式(3)で表される化合物である有機電界発光素子材料。
(一般式(3)中、M31はイリジウムを表す。A31、A32はそれぞれ独立に窒素原子又は炭素原子を表す。R33〜R36はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、又はシアノ基を表す。R33とR34、R34とR35、及びR35とR36から選ばれるいずれかの組み合わせが互いに結合して、ベンゼン環を形成してもよく、該ベンゼン環はメチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基を有してもよい。Z32はA31及びA32とともにベンゼン環、ピラゾール環、ピリジン環、又はチオフェン環を形成する原子群を表す。該ベンゼン環、ピラゾール環、ピリジン環、又はチオフェン環はメチル基、エチル基、iso−プロピル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基を有してもよい。L32及びL33は、各々独立に炭素原子、窒素原子、又は酸素原子を表し、E31はL32及びL33とともに下記一般式(l−1)、(l−4)、(l−10)、(l−15)、(l−16)、又は(l−17)で表される2座の配位子を形成する原子群を表す。kは1〜3の整数を表し、lは0〜2の整数を表すが、k+lは3である。S31、及びS32は下記(a)で表される置換基を表す。n、mは0〜4の整数を表し、n+mは1〜4の整数である。)
(式中、Rx、Ry及びRzはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いアリール基、又はシアノ基を表す。) - 前記一般式(3)で表される化合物が、下記一般式(4)で表される請求項1に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(4)中、M41はイリジウムを表す。R43〜R46はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、又はシアノ基を表す。R43とR44、R44とR45、及びR45とR46から選ばれるいずれかの組み合わせが互いに結合して、ベンゼン環を形成してもよく、該ベンゼン環はメチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基を有してもよい。B41〜B44はそれぞれ独立に窒素原子又はC−R47を表すが、B41〜B44のうち2つ以上が窒素原子を表すことはない。R47は水素原子、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、又はシアノ基を表す。複数のR47は同一でも異なっていてもよい。L42及びL43は、各々独立に炭素原子、窒素原子、又は酸素原子を表し、E41はL42及びL43とともに前記一般式(l−1)、(l−4)、(l−10)、(l−15)、(l−16)、又は(l−17)で表される2座の配位子を形成する原子群を表す。kは1〜3の整数を表し、lは0〜2の整数を表すが、k+lは3である。S41、S42 は前記(a)で表される置換基を表す。n、mは0〜4の整数を表し、n+mは1〜4の整数である。) - 前記一般式(4)で表される化合物が、下記一般式(5)で表される請求項2に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(5)中、M51はイリジウムを表す。R53〜R510はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、又はシアノ基を表す。R53とR54、R54とR55、及びR55とR56から選ばれるいずれかの組み合わせが互いに結合して、ベンゼン環を形成してもよく、該ベンゼン環はメチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基を有してもよい。L52及びL53は、各々独立に炭素原子、窒素原子、又は酸素原子を表し、E51はL52及びL53とともに前記一般式(l−1)、(l−4)、(l−15)、(l−16)、又は(l−17)で表される2座の配位子を形成する原子群を表す。kは1〜3の整数を表し、lは0〜2の整数を表すが、k+lは3である。S51、S52は前記(a)で表される置換基を表す。n、mは0〜4の整数を表し、n+mは1〜4の整数である。) - 前記一般式(5)で表される化合物が、下記一般式(5−4)で表される請求項3に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(5−4)中、M541はイリジウムを表す。R543〜R5412はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、又はシアノ基を表す。L542及びL543は、各々独立に炭素原子、窒素原子、又は酸素原子を表し、E541はL542及びL543とともに前記一般式(l−1)、(l−4)、(l−10)、(l−15)、(l−16)、又は(l−17)で表される2座の配位子を形成する原子群を表す。kは1〜3の整数を表し、lは0〜2の整数を表すが、k+lは3である。S541、S542は前記(a)で表される置換基を表す。n、mは0〜4の整数を表し、n+mは1〜4の整数である。) - 前記一般式(5)で表される化合物が、下記一般式(5−7)で表される請求項3に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(5−7)中、M571はイリジウムを表す。R573〜R5712はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、又はシアノ基を表す。L572及びL573は、各々独立に炭素原子、窒素原子、又は酸素原子を表し、E571はL572及びL573とともに前記一般式(l−1)、(l−4)、(l−10)、(l−15)、(l−16)、又は(l−17)で表される2座の配位子を形成する原子群を表す。kは1〜3の整数を表し、lは0〜2の整数を表すが、k+lは3である。S571、S572は前記(a)で表される置換基を表す。n、mは0〜4の整数を表し、n+mは1〜4の整数である。) - 前記一般式(4)で表される化合物が、下記一般式(6)で表される請求項2に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(6)中、M61はイリジウムを表す。R63〜R66はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、又はシアノ基を表す。B61〜B63はそれぞれ独立にC−R67を表し、R67は水素原子、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、又はシアノ基を表す。複数のR67は同一でも異なっていてもよい。L62及びL63は、各々独立に炭素原子、窒素原子、又は酸素原子を表し、E61はL62及びL63とともに前記一般式(l−1)、(l−4)、(l−10)、(l−15)、(l−16)、又は(l−17)で表される2座の配位子を形成する原子群を表す。kは1〜3の整数を表し、lは0〜2の整数を表すが、k+lは3である。S61、S62は前記(a)で表される置換基を表す。n、mは0〜4の整数を表し、n+mは1〜4の整数である。) - 前記一般式(3)で表される化合物が、下記一般式(7)で表される請求項1に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(7)中、M71はイリジウムを表す。R73〜R76はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、又はシアノ基を表す。A71、A72はそれぞれ独立に窒素原子又は炭素原子を表す。D71〜D73は、各々独立に炭素、窒素、硫黄から選択される原子を表す。ただし、D71〜D73、A71、及びA72から形成される5員環はピラゾール環又はチオフェン環を表す。D71〜D73、A71、及びA72から形成される5員環における原子間の結合は単結合又は二重結合を表す。D71〜D73が更に置換可能な場合、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基を有していてもよい。L72及びL73は、各々独立に炭素原子、窒素原子、又は酸素原子を表し、E71はL72及びL73とともに前記一般式(l−1)、(l−4)、(l−15)、(l−16)、又は(l−17)で表される2座の配位子を形成する原子群を表す。kは1〜3の整数を表し、lは0〜2の整数を表すが、k+lは3である。S71、S72は前記(a)で表される置換基を表す。n、mは0〜4の整数を表し、n+mは1〜4の整数である。) - 前記R33〜R36、R43〜R46、R53〜R510、R543〜R5412、R573〜R5712、R63〜R66、R73〜R76がそれぞれ独立にメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基を表す請求項1〜7のいずれか1項に記載の有機電界発光素子材料。
- 前記Z 32 、A 31 及びA 32 が形成するベンゼン環、ピラゾール環、ピリジン環、又はチオフェン環が有してもよい置換基が、iso−ブチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基である請求項1に記載の有機電界発光素子材料。
- 前記2座の配位子が前記一般式(l−1)、(l−4)、又は(l−15)で表される請求項1〜9のいずれか1項に記載の有機電界発光素子材料。
- 下記一般式(13)で表される有機電界発光素子材料。
(一般式(13)中、
A131、A132は各々独立に窒素原子又は炭素原子を表す。
Y131、Y132は単結合を表す。
L131は、X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のアリーレン基、X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のピリジレン基、X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のベンゾフランジイル基、X131と炭素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の窒素原子で結合するピラゾールジイル基、又はX131と酸素原子で、A131とX131と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合するカルボキシラト基を表す。
L132はX132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のアリーレン基、X132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のピリジレン基、X132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の炭素原子で結合する置換又は無置換のベンゾフランジイル基、X132と炭素原子で、A132とX132と結合する炭素原子の隣の窒素原子で結合するピラゾールジイル基、又はX132と酸素原子で、A132と炭素原子で結合するカルボキシラト基を表す。
ただし、前記L131及びL132における置換基は、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基又はハロゲン原子で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの基である。
Z131 は、A 131 、C、Nとともにピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環を形成する原子群を表す。該ピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環は更にメチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基を有していてもよい。Z 132 は、A 132 、C、Nとともにピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環を形成する原子群を表す。該ピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環は更にメチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基を有していてもよい。
X131、X132は各々独立に酸素原子又は単結合を表す。
E131は−C(R1)(R2)−で表される2価の連結基を表す。R1、R2は各々独立にアルキル基又はフェニル基を表す。
S131、S132は下記(a)で表される置換基を表す。
n、mは各々独立に0〜4の整数を表し、n+mは1〜4の整数である。)
- 前記一般式(13)で表される化合物が、下記一般式(14)で表される請求項11に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(14)中、A141〜A146はそれぞれ独立に窒素原子又は炭素原子を表す。Z141 は、A 141 、C、Nとともにピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環を形成する原子群を表す。該ピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環は更にメチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基を有していてもよい。Z 142 、A 142 、C、Nとともにピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環を形成する原子群を表す。該ピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環は更にメチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの置換基を有していてもよい。Z143はA142及びA143とともにアリーレン基、ピリジレン基、ベンゾフランジイル基、又はピラゾールジイル基を形成する原子群を表す。該アリーレン基、ピリジレン基、ベンゾフランジイル基、又はピラゾールジイル基は、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基又はハロゲン原子で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの基により置換されていても良い。Z144はA145及びA146とともにアリーレン基、ピリジレン基、ベンゾフランジイル基、又はピラゾールジイル基を形成する原子群を表す。該アリーレン基、ピリジレン基、ベンゾフランジイル基、又はピラゾールジイル基は、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基又はハロゲン原子で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの基により置換されていても良い。E141は−C(R1)(R2)−で表される2価の連結基を表す。R1、R2は各々独立にアルキル基又はフェニル基を表す。S141〜S144は前記(a)で表される置換基を表す。n、m、k、lは0〜4の整数を表し、n+m+k+lは1〜4の整数である。) - 前記一般式(14)で表される化合物が、下記一般式(15)で表される請求項12に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(15)中、A151〜A154はそれぞれ独立に窒素原子又は炭素原子を表す。R153〜R158はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。Z151はA151及びA152とともにアリーレン基、ピリジレン基、ベンゾフランジイル基、又はピラゾールジイル基を形成する原子群を表す。該アリーレン基、ピリジレン基、ベンゾフランジイル基、又はピラゾールジイル基は、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基又はハロゲン原子で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの基により置換されていても良い。Z152はA153及びA154とともにアリーレン基、ピリジレン基、ベンゾフランジイル基、又はピラゾールジイル基を形成する原子群を表す。該アリーレン基、ピリジレン基、ベンゾフランジイル基、又はピラゾールジイル基は、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基又はハロゲン原子で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの基により置換されていても良い。E151は−C(R1)(R2)−で表される2価の連結基を表す。R1、R2は各々独立にアルキル基又はフェニル基を表す。S151〜S154は前記(a)で表される置換基を表す。n、m、k、lは0〜4の整数を表し、n+m+k+lは1〜4の整数である。) - 前記一般式(15)で表される化合物が、下記一般式(16)で表される請求項13に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(16)中、R163〜R168はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。B161〜B168はそれぞれ独立に窒素原子又はC−R169を表す。ただし、B161〜B164のうち2つ以上が窒素原子を表すことはない。B165〜B168のうち2つ以上が窒素原子を表すことはない。R169は水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基又はハロゲン原子で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。複数のR169は同一でも異なっていてもよい。E161は−C(R1)(R2)−で表される2価の連結基を表す。R1、R2は各々独立にアルキル基又はフェニル基を表す。S161〜S164は前記(a)で表される置換基を表す。n、m、k、lは0〜4の整数を表し、n+m+k+lは1〜4の整数である。) - 前記一般式(15)で表される化合物が、下記一般式(17)で表される請求項13に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(17)中、R173〜R178はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。A171及びA173は窒素原子を表す。A172及びA174は炭素原子を表す。D171及びD174は窒素原子を表す。D172、D173、D175、及びD176はC−R179を表し、R179は水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基又はハロゲン原子で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。E171は−C(R1)(R2)−で表される2価の連結基を表す。R1、R2は各々独立にアルキル基又はフェニル基を表す。S171〜S174は前記(a)で表される置換基を表す。n、m、k、lは0〜4の整数を表し、n+m+k+lは1〜4の整数である。) - 前記一般式(14)で表される化合物が、下記一般式(18)で表される請求項12に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(18)中、A181〜A186はそれぞれ独立に窒素原子又は炭素原子を表す。D181〜D184は、窒素原子又はC−R18を表し、R18は水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。ただし、D181、D182、A181、窒素原子及び炭素原子、並びにD183、D184、A184、窒素原子及び炭素原子から形成される5員環はイミダゾール環又はピラゾール環を表す。Z181はA182及びA183とともにアリーレン基、ピリジレン基、ベンゾフランジイル基、又はピラゾールジイル基を形成する原子群を表す。該アリーレン基、ピリジレン基、ベンゾフランジイル基、又はピラゾールジイル基は、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基又はハロゲン原子で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの基により置換されていても良い。Z182はA185及びA186とともにアリーレン基、ピリジレン基、ベンゾフランジイル基、又はピラゾールジイル基を形成する原子群を表す。該アリーレン基、ピリジレン基、ベンゾフランジイル基、又はピラゾールジイル基は、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基又はハロゲン原子で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの基により置換されていても良い。E181は−C(R1)(R2)−で表される2価の連結基を表す。R1、R2は各々独立にアルキル基又はフェニル基を表す。S181〜S184は前記(a)で表される置換基を表す。n、m、k、lは0〜4の整数を表し、n+m+k+lは1〜4の整数である。) - 前記一般式(14)で表される化合物が、下記一般式(19)で表される化合物である請求項12に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(19)中、A191、A192はそれぞれ独立に窒素原子又は炭素原子を表す。D191〜D194は窒素原子又はC−R19を表し、R19は水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。ただし、D191、D192、A191、窒素原子及び炭素原子、並びにD193、D194、A194、窒素原子及び炭素原子から形成される5員環はイミダゾール環又はピラゾール環を表す。B191〜B198はそれぞれ独立に窒素原子又はC−R199を表す。ただし、B191〜B194のうち2つ以上が窒素原子を表すことはない。B195〜B198のうち2つ以上が窒素原子を表すことはない。R199は水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基又はハロゲン原子で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。複数のR199は同一でも異なっていてもよい。E191は−C(R1)(R2)−で表される2価の連結基を表す。R1、R2は各々独立にアルキル基又はフェニル基を表す。S191〜S194は前記(a)で表される置換基を表す。n、m、k、lは0〜4の整数を表し、n+m+k+lは1〜4の整数である。) - 前記一般式(19)で表される化合物が、下記一般式(20)で表される請求項17に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(20)中、R203〜R206はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。B201〜B208はそれぞれ独立に窒素原子又はC−R207を表す。ただし、B201〜B204のうち2つ以上が窒素原子を表すことはない。B205〜B208のうち2つ以上が窒素原子を表すことはない。R207は水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基又はハロゲン原子で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。複数のR207は同一でも異なっていてもよい。E201は−C(R1)(R2)−で表される2価の連結基を表す。R1、R2は各々独立にアルキル基又はフェニル基を表す。S201〜S204は前記(a)で表される置換基を表す。n、m、k、lは0〜4の整数を表し、n+m+k+lは1〜4の整数である。) - 前記一般式(19)で表される化合物が、下記一般式(21)で表される請求項17に記載の有機電界発光素子材料。
(一般式(21)中、R213、R214はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。R215、R216はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。B211〜B218はそれぞれ独立に窒素原子又はC−R217を表す。ただし、B211〜B214のうち2つ以上が窒素原子を表すことはない。B215〜B218のうち2つ以上が窒素原子を表すことはない。R217は水素原子、メチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、アルキル基又はハロゲン原子で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、又はシアノ基を表す。複数のR217は同一でも異なっていてもよい。E211は−C(R1)(R2)−で表される2価の連結基を表す。R1、R2は各々独立にアルキル基又はフェニル基を表す。S211〜S214は前記(a)で表される置換基を表す。n、m、k、lは0〜4の整数を表し、n+m+k+lは1〜4の整数である。) - 前記L 131 及びL 132 における置換基が、トリフルオロメチル基、アルキル基で置換されていても良いフェニル基、フッ素原子、及びシアノ基から選ばれる少なくとも1つの基である請求項11に記載の有機電界発光素子材料。
- 前記Z 131 、A 131 、C、及びNが形成するピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環、及び、前記Z 132 、A 132 、C、及びNが形成するピリジン環、イミダゾール環、又はピラゾール環が更に有しても良い置換基が、メチル基又はフッ素原子である請求項11に記載の有機電界発光素子材料。
- 請求項1〜21のいずれか1項に記載の一般式(3)〜(21)のいずれかで表される化合物を少なくとも1種含有する発光層。
- 基板上に、一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子であって、前記有機層に請求項1〜21のいずれか1項に記載の有機電界発光素子用材料を含有する有機電界発光素子。
- 請求項1〜21のいずれか1項に記載の一般式(3)〜(21)のいずれかで表される化合物の少なくとも1種を発光層に含有する請求項20に記載の有機電界発光素子。
- 更に、カルバゾール骨格又はインドール骨格を含む材料を有機層のいずれかに含有する請求項23又は24に記載の有機電界発光素子。
- 更に、カルバゾール骨格又はインドール骨格を含む材料を発光層に含有する請求項23〜25のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
- 極大発光波長が400nm以上465nm以下である請求項23〜26のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
- 前記発光層における有機電界発光素子用材料の含有量が5質量%以上30質量%以下である請求項23〜27のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
- 前記有機層の少なくとも1層がウエットプロセスで形成された請求項23〜28のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
- 請求項23〜29のいずれか1項に記載の有機電界発光素子を用いた表示装置。
- 請求項23〜29のいずれか1項に記載の有機電界発光素子を用いた照明装置。
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