JP6446028B2 - 組成物、化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、インク組成物、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び電子機器 - Google Patents

組成物、化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、インク組成物、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び電子機器 Download PDF

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Description

本発明は、組成物、化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、インク組成物、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び電子機器に関する。
陽極と陰極との間に発光層を含む有機薄膜層を備え、発光層に注入された正孔と電子との再結合によって生じる励起子(エキシトン)エネルギーから発光を得る有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」と記載することもある)が知られている。
有機EL素子は、自発光型素子としての利点を活かし、高発光効率、高画質、低消費電力さらには薄型のデザイン性に優れた発光素子として期待されている。発光層を、ホストにドーパントとして発光材料をドーピングしたホスト/ドーパント発光層にすることが知られている。
ホスト/ドーパント発光層では、ホストに注入された電荷から効率よく励起子を生成することができる。そして、生成された励起子のエネルギーをドーパントに移動させ、ドーパントから高効率の発光を得ることができる。
近年では有機EL素子の性能向上を果たすべく、ホスト/ドーパントシステムに関してもさらなる研究が行われており、好適なホスト材料及びその他の有機EL素子用材料の探索が続いている。
また、有機EL素子の各層を形成する方法は、真空蒸着法や分子線蒸着法等の蒸着法と、ディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法及びロールコート法等の塗布法に大別される。塗布法で層形成する材料は、例えば温度耐性や溶媒への可溶性など、蒸着法で用いられる材料とは異なる特性が求められる。したがって、蒸着法で有用な材料が塗布法においても有用であるとは限らない。更に、塗布法での層形成が可能な上で、有機EL素子として求められる多様な性能要求に応える必要がある。
特に、大型の有機ELディスプレイ、照明パネルなどの製造には塗布法による層形成が適用され得るため、塗布法に用いることができる有機EL素子用材料の開発が望まれている。
国際公開第2012/086170号
本発明の目的は、塗布法により層形成する有機EL素子に好適な組成物又は化合物を提供することである。また、他の目的は、当該組成物又は化合物からなる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、当該組成物又は化合物を含むインク組成物、及び当該組成物又は化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、並びに当該有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載した電子機器を提供することである。
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定構造を有する置換基により置換された窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基を有する化合物、及び該化合物を含有する組成物が上記課題を解決し得ることを見出した。
すなわち、本発明の一態様によれば、下記[1]〜[6]が提供される。
[1]下記一般式(1)で表される化合物と、
下記一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)のいずれかで表される化合物から選択される少なくとも1種
とを含有する組成物。
[一般式(1)中、Aは、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
〜Lは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。
a〜cは、それぞれ独立に、0又は1である。
p〜rは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、p+q+r=3である。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在するD、D及びDは、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
*1〜*3は、それぞれD〜Dと結合している。該D〜Dは、それぞれ独立に、下記一般式(D)〜(D)で表される4つの基群であるA群〜D群から選択される基である。
(A群に属する基を表す一般式(D)中、*及び*のうち、一方は式(1)中の*1〜*3のいずれかと結合し、他方はArと結合する。Ar及びArは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数は6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数は5〜30のヘテロアリール基である。X〜Xのうちの1つ及びX13〜X16のうちの1つは、それぞれ*10及び*11に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、また、X〜X12のうちの1つ及びX21〜X24のうちの1つは、それぞれ*12及び*13に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子である。X〜X及びX17〜X20は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。該Rは、水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。)
(B群に属する基を表す一般式(D)中、X〜Xのうちの2つは、それぞれ*21及び*22に結合する炭素原子であり、それ以外の2つは、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子であり、X〜X12は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。該Rは、水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。Yは、酸素原子、硫黄原子、−C(R)(R)−、−Si(R)(R)−、−P(R)−、−P(=O)(R)−、−S(=O)−、−P(=S)(R)−、又は−N(R)−である。該R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。*は式(1)中の*1〜*3のいずれかと結合する。)
(C群に属する基を表す一般式(D)中、X〜Xは、それぞれC(R)〜C(R)又は窒素原子を表す。R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子または置換基である。但し、X〜Xのうちの1つは、ZもしくはAr及びArが結合する窒素原子と直接結合する炭素原子である。また、その直接結合に関与していないR〜Rから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。Ar、Ar及びArは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基を表す。Zは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。dは、0又は1である。一般式(D)中、*6’が記されているAr及びArのうちのいずれか一方が脱離して、その代わりに一般式(1)中の*1〜3のいずれかが窒素原子と直接結合している。)
(D群に属する基を表す一般式(D)中、X〜X16は、それぞれC(R)〜C(R16)又は窒素原子を表す。R〜R16は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。但し、X〜Xのうちのいずれか1つは炭素原子であり、X13〜X16のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしている。また、その直接結合に関与していない、R〜Rから選ばれる2つ、及びR〜R16から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。Yは、酸素原子、硫黄原子、C(R)(R)、Si(R)(R)、P(R)、P(=O)(R)、S(=O)、P(=S)(R)、又は−N(R)−である。該R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。*は式(1)中の*1〜*3のいずれかと結合する。)]

[式(CH1)中、Aは、置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、
は、単結合、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、
Bは、下記式(CH2)で表される構造の残基であり、
mは、2以上の整数であり、複数のLは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のBは互いに同一であっても異なっていてもよい。]

[式(CH2)中、X及びYの一方は単結合、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、他方は−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、
2及びY2の一方は単結合、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、他方は−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、
Rは、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、
及びZは、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素環基、置換若しくは無置換の脂肪族複素環基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、
は、連結基であり、
nは0〜5の整数であり、nが2以上の場合、複数のZは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のXは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のYは互いに同一であっても異なっていてもよい。]

[式(CH3)中、X、Yは、単結合、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、全てが単結合になることはない。Rは、前記と同じである。
、Zは、前記Z、Zと同じであるが、3環以上が縮環した脂肪族炭化水素環基、3環以上が縮環した脂肪族複素環基、3環以上が縮環した芳香族炭化水素環基、又は3環以上が縮環した芳香族複素環基である場合はない。
tは、1以上の整数である。
は、単結合、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基又はこれらの組合せである。ただし、tが1の場合、Lは単結合ではない。]

[式(CH4)中、A〜Aは、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基である。]

[式(CH5)中、Lは1〜4個の置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環が連結(又は含有)した2価の基、又は1〜4個の置換若しくは無置換の芳香族複素環が連結した2価の基である。A〜Aは、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基である。A及びAは互いに結合して環状構造を形成してもよい。]

[式(CH6)中、Lは1〜6個の置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環が連結(又は含有)した2価の基、又は1〜6個の置換若しくは無置換の芳香族複素環が連結した2価の基である。A〜A10は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環が1〜10個結合した基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環が1〜10個結合した基である。]

[式(CH7)中、Ar及びArは、置換若しくは無置換の1価の芳香族炭化水素環基、置換若しくは無置換の1価の芳香族複素環基、Arは、置換若しくは無置換の2価の芳香族炭化水素環が1〜10個結合した基、置換若しくは無置換の2価の芳香族複素環が1〜10個結合した基である。]

[式(CH14)中、X、X10、Y、Y10は、単結合、−CR−、−NR−、−O−、−S−、−PR−、又は−SiR−で表される基であり、全てが単結合になることはない。
Rは、式(CH2)のX、X2、Y及びY2におけるRと同義であり、
、Z10、Z11は、式(CH2)のZ、Zと同義であり、
aaは1〜5の整数であり、aaが2以上の場合、複数のZ10は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のX10は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のY10は互いに同一であっても異なっていてもよい。]

[式(CH15)中、Aaは、式(CH1)のAと同義であり、L11は式(CH1)のLと同義であり、Bは、前記式(CH2)で表される構造の残基である。
hは、1以上の整数であり、hの上限はAaの構造に依存して決定され、特に限定されるわけではないが、好ましくは1〜10程度の範囲から選ばれるのが好ましい。より好ましくは、1〜3であり、更に好ましくは、1又は2である。
jは、1以上の整数であり、jの上限はL11の構造に依存して決定され、特に限定されるわけではないが、好ましくは2又は3である。
ただし、h+jは3以上の整数である。
複数のL11は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のBは互いに同一であっても異なっていてもよい。]
[2]前記一般式(1)で表される化合物。
[3]上記[1]に記載の組成物又は上記[2]に記載の化合物からなる、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
[4]溶媒、並びに、上記[1]に記載の組成物又は上記[2]に記載の化合物を含む、インク組成物。
[5]陰極、陽極、及び該陰極と該陽極の間に一層以上の有機薄膜層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記一層以上の有機薄膜層が発光層を含み、前記一層以上の有機薄膜層の少なくとも1層が、上記[1]に記載の組成物又は上記[2]に記載の化合物を含む層である、有機エレクトロルミネッセンス素子。
[6]上記[5]に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載した、電子機器。
本発明によれば、塗布法により層形成する有機EL素子に好適な組成物又は化合物を提供できる。
本発明の一態様に係る有機EL素子の概略構成を示す図である。
本明細書において、「置換もしくは無置換の炭素数XX〜YYのZZ基」という表現における「炭素数XX〜YY」は、ZZ基が無置換である場合の炭素数を表すものであり、置換されている場合の置換基の炭素数は含めない。ここで、「YY」は「XX」よりも大きく、「XX」と「YY」はそれぞれ1以上の整数を意味する。
また、本明細書において、「置換もしくは無置換の原子数XX〜YYのZZ基」という表現における「原子数XX〜YY」は、ZZ基が無置換である場合の原子数を表すものであり、置換されている場合の置換基の原子数は含めない。ここで、「YY」は「XX」よりも大きく、「XX」と「YY」はそれぞれ1以上の整数を意味する。
本明細書において、環形成炭素数とは、原子が環状に結合した構造の化合物(例えば、単環化合物、縮合環化合物、架橋化合物、炭素環化合物、複素環化合物)の当該環自体を構成する原子のうちの炭素原子の数を表す。当該環が置換基によって置換される場合、置換基に含まれる炭素は環形成炭素数には含まない。以下で記される「環形成炭素数」については、特筆しない限り同様とする。例えば、ベンゼン環は環形成炭素数が6であり、ナフタレン環は環形成炭素数が10であり、ピリジニル基は環形成炭素数5であり、フラニル基は環形成炭素数4である。また、ベンゼン環やナフタレン環に置換基として例えばアルキル基が置換している場合、当該アルキル基の炭素数は、環形成炭素数の数に含めない。また、フルオレン環に置換基として例えばフルオレン環が結合している場合(スピロフルオレン環を含む)、置換基としてのフルオレン環の炭素数は環形成炭素数の数に含めない。
また、本明細書において、環形成原子数とは、原子が環状に結合した構造(例えば単環、縮合環、環集合)の化合物(例えば単環化合物、縮合環化合物、架橋化合物、炭素環化合物、複素環化合物)の当該環自体を構成する原子の数を表す。環を構成しない原子(例えば環を構成する原子の結合手を終端する水素原子)や、当該環が置換基によって置換される場合の置換基に含まれる原子は環形成原子数には含まない。以下で記される「環形成原子数」については、特筆しない限り同様とする。例えば、ピリジン環の環形成原子数は6であり、キナゾリン環の環形成原子数は10であり、フラン環の環形成原子数は5である。ピリジン環やキナゾリン環の炭素原子にそれぞれ結合している水素原子や置換基を構成する原子については、環形成原子数の数に含めない。また、フルオレン環に置換基として例えばフルオレン環が結合している場合(スピロフルオレン環を含む)、置換基としてのフルオレン環の原子数は環形成原子数の数に含めない。
また、本明細書において、「水素原子」とは、中性子数が異なる同位体、すなわち、軽水素(protium)、重水素(deuterium)及び三重水素(tritium)を包含する。
本明細書中において、「ヘテロアリール基」及び「ヘテロアリーレン基」は、環形成原子として、少なくとも1つのヘテロ原子を含む基であり、該へテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子及びセレン原子から選ばれる1種以上であることが好ましい。
本明細書中において、「置換もしくは無置換のカルバゾリル基」は、下記のカルバゾリル基、

及び上記の基に対して、さらに任意の置換基を有する置換カルバゾリル基を表す。
なお、当該置換カルバゾリル基は、任意の置換基同士が互いに結合して縮環してもよく、窒素原子、酸素原子、ケイ素原子及びセレン原子等のヘテロ原子を含んでもよく、また、結合位置は1位〜9位のいずれであってもよい。このような置換カルバゾリル基の具体例として、例えば、下記に示す基が挙げられる。
本明細書において、「置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基」及び「置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基」は、下記のジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基、

及び上記の基に対して、さらに任意の置換基を有する置換ジベンゾフラニル基及び置換ジベンゾチオフェニル基を表す。
なお、当該置換ジベンゾフラニル基及び置換ジベンゾチオフェニル基は、任意の置換基同士が互いに結合して縮環してもよく、窒素原子、酸素原子、ケイ素原子及びセレン原子等のヘテロ原子を含んでもよく、また、結合位置は1位〜8位のいずれであってもよい。
このような置換ジベンゾフラニル基及び置換ジベンゾチオフェニル基の具体例として、例えば、下記に示す基が挙げられる。

[上記式中、Xは酸素原子又は硫黄原子を表し、Yは酸素原子、硫黄原子、NH、NR(Rはアルキル基又はアリール基である。)、CH、又は、CR (Rはアルキル基又はアリール基である。)を表す。]
また、「置換基」、又は「置換もしくは無置換」との記載における置換基としては、炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のアルキル基;環形成炭素数3〜50(好ましくは3〜10、より好ましくは3〜8、更に好ましくは5又は6)のシクロアルキル基;環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18)のアリール基;環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18)のアリール基を有する炭素数7〜51(好ましくは7〜30、より好ましくは7〜20)のアラルキル基;アミノ基;炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のアルキル基及び環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18)のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基;炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のアルキル基を有するアルコキシ基;環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18)のアリール基を有するアリールオキシ基;炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のアルキル基及び環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18)のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換、ジ置換又はトリ置換シリル基;環形成原子数5〜50(好ましくは5〜24、より好ましくは5〜13)のヘテロアリール基;炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のハロアルキル基;ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子);シアノ基;ニトロ基;炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のアルキル基及び環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18)のアリール基から選ばれる置換基を有するスルホニル基;炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のアルキル基及び環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18)のアリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基;アルキルスルホニルオキシ基;アリールスルホニルオキシ基;アルキルカルボニルオキシ基;アリールカルボニルオキシ基;ホウ素含有基;亜鉛含有基;スズ含有基;ケイ素含有基;マグネシウム含有基;リチウム含有基;ヒドロキシ基;アルキル置換又はアリール置換カルボニル基;カルボキシル基;ビニル基;(メタ)アクリロイル基;エポキシ基;並びにオキセタニル基からなる群より選ばれる基であることが好ましい。
これらの置換基は、さらに上述の任意の置換基により置換されていてもよい。また、これらの置換基は、複数の置換基が互いに結合して環を形成していてもよい。
また、「置換もしくは無置換」との記載における「無置換」とは、これらの置換基で置換されておらず、水素原子が結合していることを意味する。
上記置換基の中でも、より好ましくは、置換もしくは無置換の炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜50(好ましくは3〜10、より好ましくは3〜8、更に好ましくは5又は6)のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18)のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50(好ましくは1〜18、より好ましくは1〜8)のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18)のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50(好ましくは5〜24、より好ましくは5〜13)のヘテロアリール基、ハロゲン原子、シアノ基である。
本明細書中、好ましいとする規定は任意に選択することができ、また、好ましいとする規定の組み合わせはより好ましいと言える。
[組成物]
本発明の一態様において、下記一般式(1)で表される化合物と、後述する一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)のいずれかで表される化合物から選択される少なくとも1種とを含有する組成物が提供される。当該組成物は、塗布法により層形成する有機EL素子に好適な化合物であり、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用である。
[一般式(1)中、Aは、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
〜Lは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。
a〜cは、それぞれ独立に、0又は1である。
p〜rは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、p+q+r=3である。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在するD、D及びDは、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
*1〜*3は、それぞれD〜Dと結合している。該D〜Dは、それぞれ独立に、下記一般式(D)〜(D)で表される4つの基群であるA群〜D群から選択される基である。
(A群に属する基を表す一般式(D)中、*及び*のうち、一方は式(1)中の*1〜*3のいずれかと結合し、他方はArと結合する。Ar及びArは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数は6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数は5〜30のヘテロアリール基である。X〜Xのうちの1つ及びX13〜X16のうちの1つは、それぞれ*10及び*11に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、また、X〜X12のうちの1つ及びX21〜X24のうちの1つは、それぞれ*12及び*13に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子である。X〜X及びX17〜X20は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。該Rは、水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。)
(B群に属する基を表す一般式(D)中、X〜Xのうちの2つは、それぞれ*21及び*22に結合する炭素原子であり、それ以外の2つは、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子であり、X〜X12は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。該Rは、水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。Yは、酸素原子、硫黄原子、−C(R)(R)−、−Si(R)(R)−、−P(R)−、−P(=O)(R)−、−S(=O)−、−P(=S)(R)−、又は−N(R)−である。該R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。*は式(1)中の*1〜*3のいずれかと結合する。)
(C群に属する基を表す一般式(D)中、X〜Xは、それぞれC(R)〜C(R)又は窒素原子を表す。R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子または置換基である。但し、X〜Xのうちの1つは、ZもしくはAr及びArが結合する窒素原子と直接結合する炭素原子である。また、その直接結合に関与していないR〜Rから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。Ar、Ar及びArは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基を表す。Zは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。dは、0又は1である。一般式(D)中、*6’が記されているAr及びArのうちのいずれか一方が脱離して、その代わりに一般式(1)中の*1〜3のいずれかが窒素原子と直接結合している。)
(D群に属する基を表す一般式(D)中、X〜X16は、それぞれC(R)〜C(R16)又は窒素原子を表す。R〜R16は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。但し、X〜Xのうちのいずれか1つは炭素原子であり、X13〜X16のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしている。また、その直接結合に関与していない、R〜Rから選ばれる2つ、及びR〜R16から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。Yは、酸素原子、硫黄原子、C(R)(R)、Si(R)(R)、P(R)、P(=O)(R)、S(=O)、P(=S)(R)、又は−N(R)−である。該R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。*は式(1)中の*1〜*3のいずれかと結合する。)]
上記一般式(1)中の各基のより具体的な説明は、後述する一般式(1[V])中の同じ記号の基と同じように説明され、好ましいものも同じである。
本発明の一態様においては、後述する一般式(1[I])で表される化合物と、後述する一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)のいずれかで表される化合物から選択される少なくとも1種とを含有する組成物も提供される。但し、化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)及び化合物(CH15)は、一般式(1[I])で表される化合物と同じではない。つまり、各一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)中に一般式(1[I])で表される化合物が含まれ得る場合には、一般式(1[I])で表される化合物に相当するその重複部分は除かれる。
本発明の一態様においては、後述する一般式(1[II])で表される化合物と、後述する一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)のいずれかで表される化合物から選択される少なくとも1種とを含有する組成物も提供される。但し、化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)及び化合物(CH15)は、一般式(1[II])で表される化合物と同じではない。つまり、各一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)中に一般式(1[II])で表される化合物が含まれ得る場合には、一般式(1[II])で表される化合物に相当するその重複部分は除かれる。
本発明の一態様においては、後述する一般式(1[III])で表される化合物と、後述する一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)のいずれかで表される化合物から選択される少なくとも1種とを含有する組成物も提供される。但し、化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)及び化合物(CH15)は、一般式(1[III])で表される化合物と同じではない。つまり、各一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)中に一般式(1[III])で表される化合物が含まれ得る場合には、一般式(1[III])で表される化合物に相当するその重複部分は除かれる。
本発明の一態様においては、後述する一般式(1[IV])で表される化合物と、後述する一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)のいずれかで表される化合物から選択される少なくとも1種とを含有する組成物も提供される。但し、化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)及び化合物(CH15)は、一般式(1[IV])で表される化合物と同じではない。つまり、各一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)中に一般式(1[IV])で表される化合物が含まれ得る場合には、一般式(1[IV])で表される化合物に相当するその重複部分は除かれる。
本発明の一態様においては、後述する一般式(1[V])で表される化合物と、後述する一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)のいずれかで表される化合物から選択される少なくとも1種とを含有する組成物も提供される。但し、化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)及び化合物(CH15)は、一般式(1[V])で表される化合物と同じではない。つまり、各一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)中に一般式(1[V])で表される化合物が含まれ得る場合には、一般式(1[V])で表される化合物に相当するその重複部分は除かれる。
これらの組成物は、塗布法により層形成する有機EL素子に好適な化合物であり、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用である。
[一般式(1)で表される化合物]
本発明の一態様においては、前記一般式(1)で表される化合物も提供される。当該化合物は、塗布法により層形成する有機EL素子に好適な化合物であり、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用である。
一般式(1)で表される化合物としては、好ましくは、後述の一般式(1[I])で表される化合物、後述の一般式(1[II])で表される化合物、後述の一般式(1[III])で表される化合物、後述の一般式(1[IV])で表される化合物、後述の一般式(1[V])で表される化合物である。
[一般式(1[I])で表される化合物]
本発明の一態様において、下記一般式(1[I])で表される化合物(以下、「化合物(1[I])」ともいう)が提供される。当該化合物(1[I])は、塗布法により層形成する有機EL素子に好適な化合物であり、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用である。
(一般式(1[I])中、Aは、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
〜Lは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。
a〜cは、それぞれ独立に、0又は1である。
及び*のうち、一方は*と結合し、他方はArと結合し、
及び*のうち、一方は*と結合し、他方はArと結合し、
及び*のうち、一方は*と結合し、他方はArと結合する。
Ar〜Arは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数は6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数は5〜30のヘテロアリール基である。
〜Xのうちの1つ及びX13〜X16のうちの1つは、それぞれ*10及び*11に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、
〜X12のうちの1つ及びX21〜X24のうちの1つは、それぞれ*12及び*13に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、
25〜X28のうちの1つ及びX37〜X40のうちの1つは、それぞれ*14及び*15に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、
33〜X36のうちの1つ及びX45〜X48のうちの1つは、それぞれ*16及び*17に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、
49〜X52のうちの1つ及びX61〜X64のうちの1つは、それぞれ*18及び*19に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、
57〜X60のうちの1つ及びX69〜X72のうちの1つは、それぞれ*20及び*21に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、
〜X、X17〜X20、X29〜X32、X41〜X44、X53〜X56、及びX65〜X68は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。
Rは、水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
p〜rは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、p+q+r=3である。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(1[I])中の各基についての説明)
一般式(1[I])中のAが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の環形成原子数は5〜30であり、好ましくは6〜20、より好ましくは6〜14である。
当該窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、好ましくは、単環、2環から構成される縮合環、3環から構成される縮合環のいずれかであることが好ましい。
当該窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が含有する窒素原子の数は、好ましくは1〜3個、より好ましくは2個又は3個である。特に、窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が単環の場合には、含有する窒素原子の数は好ましくは2個又は3個、より好ましくは3個であり、窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が2環又は3環から構成される縮合環の場合には、含有する窒素原子の数は好ましくは2個である。
なお、当該窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、窒素原子以外のヘテロ原子(例えば、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、及びセレン原子等)を含有していてもよいが、ヘテロ原子として窒素原子のみを含有していることが好ましい。
一般式(1[I])中のAが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の具体例としては、ピロール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、インドール、イソインドール、インドリジン、キノリジン、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、ベンゾ[f]キナゾリン、ベンゾ[h]キナゾリン、キノキサリン、ベンゾイミダゾール、インダゾール、カルバゾール、ビスカルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、アザトリフェニレン、ジアザトリフェニレン、ヘキサアザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザジベンゾフラン、アザジベンゾチオフェン及びジナフト[2’,3’:2,3:2’,3’:6,7]カルバゾールから選択される化合物の残基などが挙げられる。
ここで、残基とは、化合物から水素原子が1つ以上脱離して得られる1価以上の基である。なお、前記窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の価数、つまり「A」の価数は、一般式(1[I])中の「a+b+c」の値に相当する。
前記窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基としては、上記の中でも、下記の群から選択される化合物の残基が好ましい。
また、本発明の一態様においては、Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が、下記一般式(A1)で表される窒素含有複素環の残基であることが好ましい。

(一般式(A1)中、X101〜X104は、それぞれC(R101)〜C(R104)又は窒素原子を示す。R101〜R104は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102〜R104から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
本発明の一態様においては、Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が、下記一般式(A2)〜(A4)のいずれかで表される窒素含有複素環の残基であることがより好ましい。

(一般式(A2)中、X103は、C(R103)又は窒素原子を示す。R101〜R104は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。R102〜R104から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)

(一般式(A3)中、X101、X102、X105〜X108は、それぞれC(R101)、C(R102)、C(R105)〜C(R108)又は窒素原子を示す。R101、R102及びR105〜R108、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)

(一般式(A4)中、R101、R102及びR105〜R108は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
なお、一般式(1[I])中のAが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、任意に置換基を有していてもよい。
窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基に置換し得る置換基としては、具体的には上述の置換基が挙げられ、「2つの(アザ)カルバゾリル基で置換された(アザ)カルバゾリル基」(例えば、後述の一般式(D1)で表される基など)や、「2つの(アザ)カルバゾリル基で置換された(アザ)カルバゾリル基で更に置換されたアリール基及びヘテロアリール基」(例えば、後述の一般式(D1)で表される基等で置換されたアリール基及びヘテロアリール基など)も含まれる。
前記一般式(1[I])において、L〜Lが表す芳香族炭化水素基の環形成炭素数は6〜30であり、好ましくは6〜18、より好ましくは6〜13、さらに好ましくは6〜12、特に好ましくは6〜10である。
本発明の一態様においては、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、L〜Lの少なくとも一つが下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることが好ましく、L〜Lのすべてが下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることがより好ましい。

(上記化合物中の炭素原子は置換基と結合していてもよい。)
さらに、本発明の一態様においては、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、L〜Lの少なくとも一つが下記式で表されるいずれかの基であることが好ましく、L〜Lのすべてが下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることがより好ましい。

(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
上記の中でも、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、L〜Lの少なくとも一つが下記式で表されるいずれかの基であることがより好ましく、L〜Lのすべてが下記式で表されるいずれかの基であることが更に好ましい。

(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
上記の中でも、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、L〜Lの少なくとも一つが下記式で表されるいずれかの基であることがより好ましく、L〜Lのすべてが下記式で表されるいずれかの基であることが更に好ましい。

(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、上記以外にも、下記式で表される基が挙げられる。

(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
〜Lが表す芳香族炭化水素基が二価の場合の具体例としては、下記式で表される基が挙げられる。

(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
また、前記一般式(1[I])において、L〜Lが表す複素環基の環形成原子数は5〜30であり、好ましくは5〜18、より好ましくは5〜13、特に好ましくは5〜10である。
このような複素環基としては、例えば、ピロール、ピリジン、イミダゾピリジン、ピラゾール、トリアゾール、テトラゾール、インドール、イソインドール及びカルバゾール等の含窒素複素環化合物の残基;フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾナフトフラン及びジナフトフラン等の含酸素複素環化合物の残基;チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、チアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾナフトチオフェン及びジナフトチオフェン等の含硫黄複素環化合物の残基などが挙げられる。
〜Lが表す、「これらの基が2〜4個結合してなる基」は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基及び置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基から選ばれる2〜4個の基が結合してなる基である。なお、選ばれる2〜4個の基が互いに結合して環構造を形成してもよい。また、当該芳香族炭化水素基及び複素環基から選ばれる基の結合順序に特に制限はない。
以上の中でも、L〜Lとしては、いずれも、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基が好ましい。該芳香族炭化水素基としてより好ましいものは、前述の通りである。
また、前記一般式(1[I])中のa〜cは、それぞれ独立に、0又は1である。
前記一般式(1[I])において、例えば、a=0の場合、Lは存在しないことを意味し、Aが直接[ ]内の基と結合する。一方、a=1の場合には、AはLを介して[ ]内の基と結合する。なお、b、cについても同様である。
前記一般式(1[I])において、*及び*のうち、一方は*と結合し、他方はArと結合し、*及び*のうち、一方は*と結合し、他方はArと結合し、*及び*のうち、一方は*と結合し、他方はArと結合する。
本発明の一態様の化合物としては、前記一般式(1[I])において、*は*と結合し、*はArと結合し、*は*と結合し、*はArと結合し、*は*と結合し、*はArと結合した化合物が好ましい。
Ar〜Arは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。
Ar〜Arが表すアリール基の環形成炭素数は6〜30であり、好ましくは6〜18、より好ましくは6〜15、さらに好ましくは6〜12、特に好ましくは6〜10である。
なお、該アリール基は、非縮合アリール基、縮合アリール基、及びこれらの組み合わせのいずれであってもよい。
該アリール基としては、例えば、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、クアテルフェニリル基、キンクフェニリル基、ナフチル基(1−ナフチル基、2−ナフチル基)、アセナフチレニル基、アントリル基、ベンゾアントリル基、アセアントリル基、フェナントリル基、ベンゾフェナントリル基、フェナレニル基、フルオレニル基(9,9−ジメチルフルオレニル基、9,9−ジフェニルフルオレニル基、9,9’−スピロビフルオレニル基を含む。)、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾクリセニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基、テトラセニル基、ペリレニル基、コロニル基、ジベンゾアントリル基、ナフチルフェニル基、s−インダニル基、as−インダニル基、トリフェニレニル基、ベンゾトリフェニレニル基等が挙げられる。前記各基は、異性体基が存在する場合には、異性体基を含む。
Ar〜Arが表すアリール基としては、より具体的には、下記群から選択されるアリール基が好ましい。

(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
Ar〜Arが表すヘテロアリール基の環形成原子数は、5〜30であり、好ましくは5〜20、より好ましくは5〜14、更に好ましくは5〜10である。
該ヘテロアリール基は、少なくとも1個、好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1〜2個の同一又は異なるヘテロ原子を含む。
該へテロアリール基としては、例えば、ピロリル基、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピラゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチオフェニル基、インドリジニル基、キノリジニル基、キノリル基、イソキノリル基、シンノリル基、フタラジニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、インダゾリル基、ベンゾイソキサゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、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、ビスカルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、アザトリフェニレニル基、ジアザトリフェニレニル基、キサンテニル基、アザカルバゾリル基、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基、ベンゾフラノベンゾチオフェニル基、ベンゾチエノベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラノナフチル基、ジベンゾチエノナフチル基、ジナフトチエノチオフェニル基、及びジナフト[2’,3’:2,3:2’,3’:6,7]カルバゾリル基が挙げられる。
Ar〜Arとしては、いずれも、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基が好ましい。該アリール基としてより好ましいものは、前述の通りである。
前記一般式(1[I])において、X〜Xのうちの1つ及びX13〜X16のうちの1つは、それぞれ*10及び*11に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子である。
〜X12のうちの1つ及びX21〜X24のうちの1つは、それぞれ*12及び*13に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子である。
25〜X28のうちの1つ及びX37〜X40のうちの1つは、それぞれ*14及び*15に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子である。
33〜X36のうちの1つ及びX45〜X48のうちの1つは、それぞれ*16及び*17に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子である。
49〜X52のうちの1つ及びX61〜X64のうちの1つは、それぞれ*18及び*19に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子である。
57〜X60のうちの1つ及びX69〜X72のうちの1つは、それぞれ*20及び*21に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子である。
上記規定の意味するところについて、「X〜X及びX13〜X16」に関する規定を例に説明すると、仮に、Xが*10に結合する炭素原子であり、X13が*11に結合する炭素原子である場合を考える。この場合、X及びX13は、炭素原子となり当該2つの炭素原子は互いに直接結合して、2つの(アザ)カルバゾリル基を結合する。また、それ以外のX〜X及びX14〜X16の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子となる。他の規定についても、上記と同じ事項を意味する。
つまり、前記一般式(1[I])において、*10、*12、*14、*16、*18、及び*20は、それぞれ所定の(アザ)カルバゾリル基の1位、2位、3位、又は4位(X〜Xのうちの1つ、X〜X12のうちの1つ、X25〜X28のうちの1つ、X49〜X52のうちの1つ、X57〜X60のうちの1つ、X57〜X60のうちの1つ)の炭素原子と結合する。
一方、前記一般式(1[I])において、*10、*12、*14、*16、*18、及び*20は、それぞれ所定の(アザ)カルバゾリル基の5位、6位、7位、又は8位(X13〜X16のうちの1つ、X21〜X24のうちの1つ、X37〜X40のうちの1つ、X45〜X48のうちの1つ、X61〜X64のうちの1つ、X69〜X72のうちの1つ)の炭素原子と結合する。
その結果、*10−*11、*12−*13、*14−*15、*16−*17、*18−*19、及び*20−*21により、2つの(アザ)カルバゾリル基が結合される。
また、前記一般式(1[I])において、X〜X、X17〜X20、X29〜X32、X41〜X44、X53〜X56、及びX65〜X68は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。
つまり、前記一般式(1[I])において、(アザ)カルバゾリル基同士の結合に関与しないX〜X72は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子であり、本発明の一態様においては、いずれもC(R)であることが好ましい。
ここで、Rは水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
ただし、本発明の一態様の化合物において、複数存在するRから選ばれる2つが互いに結合して環を形成していることがないことが好ましい。
本発明の一態様の化合物において、前記一般式(1[I])中の[ ]内の基が、下記一般式(D1)で表される基であることが好ましい。
一般式(D1)中、R〜R24は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であって、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、R〜R24から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
*及び**のうち、一方は前記一般式(1[I])中の*〜*のいずれかと結合し、他方はArと結合する。Arは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。
10−*11は、R〜Rのうちの1つ及びR13〜R16のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示し、*12−*13は、R〜R12のうちの1つ及びR21〜R24のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。
つまり、*10及び*12は、一つのカルバゾリル基の1位、2位、3位、又は4位の炭素原子と結合し、*11及び*13は、別のカルバゾリル基の5位、6位、7位、又は8位の炭素原子と結合し、*10−*11及び*12−*13により、2つのカルバゾリル基が結合される。
なお、前記一般式(D1)中のR〜R24から選ばれる2つが互いに結合して環を形成する場合には、RとR、RとR、RとR、R17とR18、R18とR19、及びR19とR20から選ばれる1組以上で、互いに結合して環を形成する構成が好ましい。
ただし、本発明の一態様の化合物において、前記一般式(D1)中のR〜R24から選ばれる2つが互いに結合して環を形成していることがないことが好ましく、前記一般式(1[I])中の[ ]内の基が、下記一般式(D2)で表される基であることがより好ましい。

(一般式(D2)中、*10−*11、及び*12−*13は、ベンゼン環中の水素原子がそれぞれ脱離した炭素原子同士の結合を示す。*及び**は、前記一般式(D1)に関する記載と同じである。)
また、本発明の一態様の化合物において、前記一般式(1[I])中の[ ]内の基が、前記一般式(D1)で表される基の中でも、下記一般式(D3)で表される基が好ましい。

(一般式(D3)中、R〜R24、Ar、*10−*11、及び*12−*13は、前記一般式(D1)に関する記載と同じである。*は、前記一般式(1[I])中の*〜*のいずれかと結合する。)
また、前記一般式(D3)で表される基の中でも、下記一般式(D3−i)〜(D3−vi)のいずれかで表される基がより好ましい。

(一般式(D3−i)〜(D3−vi)中、R〜R24、Ar、*10−*11、*12−*13、及び*は、前記一般式(D3)に関する記載と同じである。)
前記一般式(1[I])中の[ ]内の基として、より具体的には、下記群から選択される基が好ましい。なお、下記の基において、*は、前記一般式(1[I])中の*〜*のいずれかと結合位置を示す。加えて、下記の基において、水素原子と結合している炭素原子は、当該水素原子に代えて、上述の置換基と結合してもよい。
前記一般式(1[I])中、p〜rは、前述の通り、それぞれ独立に0〜3の整数であり、p+q+r=3となる。p〜rは、特に制限されるものではないが、p〜rのうちの2つが同時に0ではないことが好ましい。
なお、p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
(本発明の一態様の化合物)
本発明の一態様の化合物として、下記一般式(1a[I])で表される化合物(以下、「化合物(1a[I])」ともいう)が好ましい。
前記一般式(1a)中、A、L〜L、a〜c、X〜X72、*〜*21、Ar、Ar、及びArは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様である化合物(1a[I])の中でも、下記一般式(1a−i[I])で表される化合物(以下、「化合物(1a−i[I])」ともいう)がより好ましい。
前記一般式(1a−i[I])中、A、L〜L、a〜c、*〜*、Ar、Ar、及びArは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。R〜R72は、前記一般式(1[I])に関する記載のRと同じである。つまり、R〜R72は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であって、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、R〜R72から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
また、*10−*11は、R〜Rのうちの1つ及びR13〜R16のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。
12−*13は、R〜R12のうちの1つ及びR21〜R24のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。
14−*15は、R25〜R28のうちの1つ及びR37〜R40のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。
16−*17は、R33〜R36のうちの1つ及びR45〜R48のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。
18−*19は、R49〜R52のうちの1つ及びR61〜R64のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。
20−*21は、R57〜R60のうちの1つ及びR69〜R72のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。
つまり、*10、*12、*14、*16、*18及び*20は、一つのカルバゾリル基の1位、2位、3位、又は4位の炭素原子と結合し、*11、*13、*15、*17、*19、及び*21は、別のカルバゾリル基の5位、6位、7位、又は8位の炭素原子と結合し、*10−*11、*12−*13、*14−*15、*16−*17、*18−*19、及び*20−*21により、2つのカルバゾリル基が結合される。
なお、本発明の一態様である化合物(1a−i[I])としては、R〜R72から選ばれる2つが互いに結合して環を形成することがない化合物であることが好ましく、下記一般式(1a−vi[I])で表される化合物であることがより好ましい。
一般式(1a−vi[I])中、A、L〜L、a〜c、*〜*、Ar、Ar、及びArは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。
10−*11、*12−*13、*14−*15、*16−*17、*18−*19、*20−*21は、ベンゼン環中の水素原子がそれぞれ脱離した炭素原子同士の結合を示す。
つまり、*10、*12、*14、*16、*18、及び*20は、一つのカルバゾリル基の1位、2位、3位、又は4位の炭素原子と結合し、*11、*13、*15、*17、*19、及び*21は、別のカルバゾリル基の5位、6位、7位、又は8位の炭素原子と結合し、*10−*11、*12−*13、*14−*15、*16−*17、*18−*19、及び*20−*21により、2つのカルバゾリル基が結合される。
また、本発明の一態様である化合物(1a−i[I])に含まれる別の態様として、下記一般式(1a−ii[I])で表される化合物(以下、「化合物(1a−ii[I])」ともいう)がより好ましい。
一般式(1a−ii[I])中、A、L〜L、a〜c、Ar〜Arは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。R〜R72、及び*10〜*21は、前記一般式(1a−i[I])に関する記載と同じである。
さらに、本発明の一態様である化合物(1a−ii[I])の中でも、下記一般式(1a−ii−1[I])〜(1a−ii−6[I])のいずれかで表される化合物(以下、「化合物(1a−ii−1[I])〜(1a−ii−6[I])」ともいう)がより好ましい。
一般式(1a−ii−1[I])〜(1a−ii−6[I])中、A、L〜L、a〜c、Ar〜Arは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。R〜R72、及び*10〜*21は、前記一般式(1a−i[I])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様である化合物(1a−i[I])に含まれる別の態様として、下記一般式(1a−iii[I])で表される化合物(以下、「化合物(1a−iii[I])」ともいう)がより好ましい。
一般式(1a−iii[I])中、A、L〜L、*〜*、Ar、Ar、及びArは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。R〜R72、及び*10〜*21は、前記一般式(1a−i[I])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様である化合物(1a−i[I])に含まれる別の態様として、下記一般式(1a−iv[I])で表される化合物(以下、「化合物(1a−iv[I])」ともいう)がより好ましい。
一般式(1a−iv[I])中、A、L、L、b、c、*〜*、Ar、Ar、及びArは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。R〜R72、及び*10〜*21は、前記一般式(1a−i[I])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様である化合物(1a−i[I])に含まれる別の態様として、下記一般式(1a−iv[I])で表される化合物(以下、「化合物(1a−v[I])」ともいう)がより好ましい。
一般式(1a−v[I])中、A、*〜*、Ar、Ar、及びArは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。R〜R72、及び*10〜*21は、前記一般式(1a−i[I])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様の化合物として、下記一般式(1b[I])で表される化合物(以下、「化合物(1b[I])」ともいう)が好ましい。
一般式(1b[I])中、A、L、L、a、*〜*、Ar、及びArは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。R〜R48は、前記一般式(1[I])に関する記載のRと同じである。
10−*11は、R〜Rのうちの1つ及びR13〜R16のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。
12−*13は、R〜R12のうちの1つ及びR21〜R24のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。
14−*15は、R25〜R28のうちの1つ及びR37〜R40のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。
16−*17は、R33〜R36のうちの1つ及びR45〜R48のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。
つまり、*10、*12、*14、及び*16は、一つのカルバゾリル基の1位、2位、3位、又は4位の炭素原子と結合し、*11、*13、*15、及び*17は、別のカルバゾリル基の5位、6位、7位、又は8位の炭素原子と結合し、*10−*11、*12−*13、*14−*15、及び*16−*17により、2つのカルバゾリル基が結合される。
なお、本発明の一態様である化合物(1b[I])としては、R〜R48から選ばれる2つが互いに結合して環を形成することがない化合物であることが好ましく、下記一般式(1b−i[I])で表される化合物であることがより好ましい。
上記一般式(1b−i[I])中、A、L、L、a、*〜*、Ar、Arは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。
10−*11、*12−*13、*14−*15、*16−*17は、ベンゼン環中の水素原子がそれぞれ脱離した炭素原子同士の結合を示す。
つまり、*10、*12、*14、及び*16は、一つのカルバゾリル基の1位、2位、3位、又は4位の炭素原子と結合し、*11、*13、*15、及び*17は、別のカルバゾリル基の5位、6位、7位、又は8位の炭素原子と結合し、*10−*11、*12−*13、*14−*15、及び*16−*17により、2つのカルバゾリル基が結合される。
また、本発明の一態様である化合物として、下記一般式(1c−i[I])〜(1c−iv[I])で表される化合物(以下、「化合物(1c−i[I])〜(1c−iv[I])」ともいう)が好ましい。
一般式(1c−i[I])中、L〜L、a〜c、X〜X72、*〜*21、Ar、Ar、及びArは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。
101〜X104は、それぞれ*〜*のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
一般式(1c−ii[I])中、L〜L、a〜c、X〜X72、*〜*21、Ar、Ar、及びArは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。X103は、C(Rx)又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基である。
一般式(1c−iii[I])中、L〜L、a〜c、X〜X72、*〜*21、Ar、Ar、及びArは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。
101、X102、X105〜X108は、それぞれ*〜*のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
一般式(1c−iv[I])中、L〜L、a〜c、X〜X72、*〜*21、Ar、Ar、及びArは、前記一般式(1[I])に関する記載と同じである。
101、R102、及びR105〜R108のうちの1〜3つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子が*〜*のいずれかと結合し、それ以外は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。なお、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
以下に本発明の一態様である化合物(1[I])の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。

[一般式(1[II])で表される化合物]
本発明の一態様において、下記一般式(1[II])で表される化合物(以下、「化合物(1[II])」ともいう)が提供される。当該化合物(1[II])は、塗布法により層形成する有機EL素子に好適な化合物であり、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用である。
(一般式(1[II])中、Aは、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の窒素含有複素環基を表す。
〜Lは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。
a〜cは、それぞれ独立に、0又は1である。
〜Xのうちの2つは、それぞれ*及び*に結合する炭素原子であり、それ以外の2つは、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子であり、
13〜X16のうちの2つは、それぞれ*及び*に結合する炭素原子であり、それ以外の2つは、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子であり、
25〜X28のうちの2つは、それぞれ*及び*に結合する炭素原子であり、それ以外の2つは、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子であり、
〜X12、X17〜X24、及びX29〜X36は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子であり、
Rは、水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
〜Yは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、−C(R)(R)−、−Si(R)(R)−、−P(R)−、−P(=O)(R)−、−S(=O)−、又は−P(=S)(R)−である。
〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R〜Rから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
p〜rは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、p+q+r=3である。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(1[II])中の各基についての説明)
一般式(1[II])中のAが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の環形成原子数は5〜30であり、好ましくは6〜20、より好ましくは6〜14である。
当該窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、好ましくは、単環、2環から構成される縮合環、3環から構成される縮合環のいずれかであることが好ましい。
当該窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が含有する窒素原子の数は、好ましくは1〜3個、より好ましくは2個又は3個である。特に、窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が単環の場合には、含有する窒素原子の数は好ましくは2個又は3個、より好ましくは3個であり、窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が2環又は3環から構成される縮合環の場合には、含有する窒素原子の数は好ましくは2個である。
なお、当該窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、窒素原子以外のヘテロ原子(例えば、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、及びセレン原子等)を含有していてもよいが、ヘテロ原子として窒素原子のみを含有していることが好ましい。
一般式(1[II])中のAが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の具体例としては、ピロール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、インドール、イソインドール、インドリジン、キノリジン、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、ベンゾ[f]キナゾリン、ベンゾ[h]キナゾリン、キノキサリン、ベンゾイミダゾール、インダゾール、カルバゾール、ビスカルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、アザトリフェニレン、ジアザトリフェニレン、ヘキサアザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザジベンゾフラン、アザジベンゾチオフェン及びジナフト[2’,3’:2,3:2’,3’:6,7]カルバゾールから選択される化合物の残基などが挙げられる。
ここで、残基とは、化合物から水素原子が1つ以上脱離して得られる1価以上の基である。なお、前記窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の価数、つまり「A」の価数は、一般式(1[II])中の「a+b+c」の値に相当する。
前記窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基としては、上記の中でも、下記の群から選択される化合物の残基が好ましい。
また、本発明の一態様においては、Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が、下記一般式(A1)で表される窒素含有複素環の残基であることが好ましい。

(一般式(A1)中、X101〜X104は、それぞれC(R101)〜C(R104)又は窒素原子を示す。R101〜R104は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102〜R104から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
本発明の一態様においては、Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が、下記一般式(A2)〜(A4)のいずれかで表される窒素含有複素環の残基であることがより好ましい。

(一般式(A2)中、X103は、C(R103)又は窒素原子を示す。R101〜R104は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。R102〜R104から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)

(一般式(A3)中、X101、X102、X105〜X108は、それぞれC(R101)、C(R102)、C(R105)〜C(R108)又は窒素原子を示す。R101、R102及びR105〜R108、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)

(一般式(A4)中、R101、R102及びR105〜R108は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
なお、一般式(1[II])中のAが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、任意に置換基を有していてもよい。
窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基に置換し得る置換基としては、具体的には上述の置換基が挙げられ、例えば、2つの置換基が互いに結合して形成した環を有する(アザ)カルバゾリル基や、当該2つの置換基が互いに結合して形成した環を有する(アザ)カルバゾリル基で更に置換されたアリール基及びヘテロアリール基も含まれる。
前記一般式(1[II])において、L〜Lが表す芳香族炭化水素基の環形成炭素数は6〜30であり、好ましくは6〜18、より好ましくは6〜13、さらに好ましくは6〜12、特に好ましくは6〜10である。
本発明の一態様においては、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、L〜Lの少なくとも一つが下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることが好ましく、L〜Lのすべてが下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることがより好ましい。

(上記化合物中の炭素原子は置換基と結合していてもよい。)
さらに、本発明の一態様においては、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、L〜Lの少なくとも一つが下記式で表されるいずれかの基であることが好ましく、L〜Lのすべてが下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることがより好ましい。

(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
上記の中でも、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、L〜Lの少なくとも一つが下記式で表されるいずれかの基であることがより好ましく、L〜Lのすべてが下記式で表されるいずれかの基であることが更に好ましい。

(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
上記の中でも、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、L〜Lの少なくとも一つが下記式で表されるいずれかの基であることがより好ましく、L〜Lのすべてが下記式で表されるいずれかの基であることが更に好ましい。

(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、上記以外にも、下記式で表される基が挙げられる。

(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
〜Lが表す芳香族炭化水素基が二価の場合の具体例としては、下記式で表される基が挙げられる。

(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
また、前記一般式(1[II])において、L〜Lが表す複素環基の環形成原子数は5〜30であり、好ましくは5〜18、より好ましくは5〜13、特に好ましくは5〜10である。
このような複素環基としては、例えば、ピロール、ピリジン、イミダゾピリジン、ピラゾール、トリアゾール、テトラゾール、インドール、イソインドール及びカルバゾール等の含窒素複素環化合物の残基;フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾナフトフラン及びジナフトフラン等の含酸素複素環化合物の残基;チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、チアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾナフトチオフェン及びジナフトチオフェン等の含硫黄複素環化合物の残基などが挙げられる。
〜Lが表す、「これらの基が2〜4個結合してなる基」は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基及び置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基から選ばれる2〜4個の基が結合してなる基である。なお、選ばれる2〜4個の基が互いに結合して環構造を形成してもよい。また、当該芳香族炭化水素基及び複素環基から選ばれる基の結合順序に特に制限はない。
以上の中でも、L〜Lとしては、いずれも、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基が好ましい。該芳香族炭化水素基としてより好ましいものは、前述の通りである。
また、前記一般式(1[II])中のa〜cは、それぞれ独立に、0又は1である。
前記一般式(1[II])において、例えば、a=0の場合、Lは存在しないことを意味し、Aが直接[ ]内の基と結合する。一方、a=1の場合には、AはLを介して[ ]内の基と結合する。なお、b、cについても同様である。
前記一般式(1[II])において、X〜Xのうちの2つは、それぞれ*及び*に結合する炭素原子であり、それ以外の2つは、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。
13〜X16のうちの2つは、それぞれ*及び*に結合する炭素原子であり、それ以外の2つは、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。
25〜X28のうちの2つは、それぞれ*及び*に結合する炭素原子であり、それ以外の2つは、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。
本発明の一態様において、*及び*に結合する炭素原子となるX〜Xから選ばれる2つの組み合わせとしては、XとX、XとX、及びXとXから選ばれる1組が好ましい。
同様に、*及び*に結合する炭素原子となるX13〜X16から選ばれる2つの組み合わせとしては、X13とX14、X14とX15、及びX15とX16から選ばれる1組が好ましい。
さらに、*及び*に結合する炭素原子となるX25〜X28から選ばれる2つの組み合わせとしては、X25とX26、X26とX27、及びX27とX28から選ばれる1組が好ましい。
また、X〜X12、X17〜X24、及びX29〜X36は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。
つまり、前記一般式(1[II])において、一般式(1[II])中に示される所定の環構造の形成に関与しないX〜X36は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子であり、本発明の一態様においては、いずれもC(R)であることが好ましい。
ここで、Rは水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
ただし、本発明の一態様の化合物において、複数存在するRから選ばれる2つが互いに結合して環を形成していることがないことが好ましい。
前記一般式(1[II])中のY〜Yは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、−C(R)(R)−、−Si(R)(R)−、−P(R)−、−P(=O)(R)−、−S(=O)−、又は−P(=S)(R)−である。
〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R〜Rから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
なお、R〜Rとして選択し得る置換基としては、上記に記載の基が挙げられるが、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基が好ましく、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基がより好ましい。
〜Rとして選択し得るアリール基の環形成炭素数は、6〜30であり、好ましくは6〜18、より好ましくは6〜13、さらに好ましくは6〜12、特に好ましくは6〜10である。なお、該アリール基は、非縮合アリール基、縮合アリール基、及びこれらの組み合わせのいずれであってもよい。
該アリール基としては、例えば、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、クアテルフェニリル基、キンクフェニリル基、ナフチル基(1−ナフチル基、2−ナフチル基)、アセナフチレニル基、アントリル基、ベンゾアントリル基、アセアントリル基、フェナントリル基、ベンゾフェナントリル基、フェナレニル基、フルオレニル基(9,9−ジメチルフルオレニル基、9,9−ジフェニルフルオレニル基、9,9’−スピロビフルオレニル基を含む。)、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾクリセニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基、テトラセニル基、ペリレニル基、コロニル基、ジベンゾアントリル基、ナフチルフェニル基、s−インダニル基、as−インダニル基、トリフェニレニル基、ベンゾトリフェニレニル基等が挙げられる。前記各基は、異性体基が存在する場合には、異性体基を含む。
〜Rとして選択し得るアリール基としては、より具体的には、下記群から選択されるアリール基が好ましい。

(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
〜Rとして選択し得るヘテロアリール基の環形成原子数は、5〜30であり、好ましくは5〜20、より好ましくは5〜14、更に好ましくは5〜10である。
該ヘテロアリール基は、少なくとも1個、好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1〜2個の同一又は異なるヘテロ原子を含む。
該へテロアリール基としては、例えば、ピロリル基、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピラゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチオフェニル基、インドリジニル基、キノリジニル基、キノリル基、イソキノリル基、シンノリル基、フタラジニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、インダゾリル基、ベンゾイソキサゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、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、ビスカルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、アザトリフェニレニル基、ジアザトリフェニレニル基、キサンテニル基、アザカルバゾリル基、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基、ベンゾフラノベンゾチオフェニル基、ベンゾチエノベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラノナフチル基、ジベンゾチエノナフチル基、ジナフトチエノチオフェニル基、及びジナフト[2’,3’:2,3:2’,3’:6,7]カルバゾリル基が挙げられる。
本発明の一態様の化合物において、前記一般式(1[II])中の[ ]内の基が、下記一般式(D1)で表される基であることが好ましい。
一般式(D1)中、R〜R12は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であって、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、R〜R12から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。ただし、R〜Rのうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合する。
は、前記一般式(1[II])に関する記載と同じであり、*は、前記一般式(1[II])中のL〜L及びAのいずれかと結合する位置を示す。
本発明の一態様において、前記一般式(D1)で表される基の中でも、下記一般式(D1−i)〜(D1−vi)のいずれかで表される基がより好ましい。

(上記一般式(D1−i)〜(D1−vi)中、R〜R12、Y、及び*は、前記一般式(D1)に関する記載と同じである。)
なお、前記一般式(D1)中のR〜R24から選ばれる2つが互いに結合して環を形成する場合には、RとR、RとR、及びRとRから選ばれる1組以上で、互いに結合して環を形成する構成が好ましい。
ただし、本発明の一態様の化合物において、前記一般式(D1)中のR〜R24から選ばれる2つが互いに結合して環を形成していることがないことが好ましく、前記一般式(1[II])中の[ ]内の基が、下記一般式(D2)で表される基であることがより好ましい。

(上記一般式(D2)中、カルルバゾリル基の1位、2位、3位及び4位に有する4つの水素原子のうち2つが脱離して、脱離した水素原子と結合していた炭素原子が、*及び*と結合する。また、上記一般式(D2)中、Y及び*は、前記一般式(D1)に関する記載と同じである。)
前記一般式(1[II])中の[ ]内の基として、より具体的には、下記群から選択される基が好ましい。なお、下記の基において、*は、前記一般式(1[II])中のL〜L及びAのいずれかと結合する位置を示す。加えて、下記の基において、水素原子と結合している炭素原子は、当該水素原子に代えて、上述の置換基と結合してもよい。
前記一般式(1[II])中、p〜rは、前述の通り、それぞれ独立に0〜3の整数であり、p+q+r=3となる。p〜rは、特に制限されるものではないが、p〜rのうちの2つが同時に0ではないことが好ましい。
なお、p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
(本発明の一態様の化合物)
本発明の一態様の化合物として、下記一般式(1a[II])で表される化合物(以下、「化合物(1a[II])」ともいう)が好ましい。
前記一般式(1a[II])中、A、L〜L、a〜c、X〜X36、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様である化合物(1a[II])の中でも、下記一般式(1a−i[II])で表される化合物(以下、「化合物(1a−i[II])」ともいう)がより好ましい。
前記一般式(1a−i[II])中、A、L〜L、a〜c、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。R〜R36は、前記一般式(1[II])に関する記載のRと同じである。つまり、R〜R36は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であって、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、R〜R36から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
前記一般式(1a−i[II])中、R〜Rのうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合し、R13〜R16のうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合し、R25〜R28のうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合する。
なお、本発明の一態様である化合物(1a−i[II])としては、R〜R36から選ばれる2つが互いに結合して環を形成することがない化合物であることが好ましく、下記一般式(1a−v[II])で表される化合物であることがより好ましい。
一般式(1a−v[II])中、A、L〜L、a〜c、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。
カルルバゾリル基の1位、2位、3位及び4位に有する4つの水素原子のうち2つが脱離して、脱離した水素原子と結合していた炭素原子が、*及び*、*及び*、もしくは、*及び*と結合する。
さらに、本発明の一態様である化合物(1a−i[II])のより具体的な化合物として、下記一般式(1a−i−1[II])〜(1a−i−6[II])のいずれかで表される化合物(以下、「化合物(1a−i−1[II])〜(1a−i−6[II])」ともいう)がより好ましい。
一般式(1a−i−1[II])〜(1a−i−6[II])中、A、L〜L、a〜c、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。R〜R36は、前記一般式(1[II])に記載のRと同じである。
13〜R16のうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合し、R25〜R28のうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合する。
また、本発明の一態様である化合物として、下記一般式(1a−ii[II])で表される化合物(以下、「化合物(1a−ii[II])」ともいう)がより好ましい。
一般式(1a−ii[II])中、A、L〜L、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。R〜R36は、前記一般式(1[II])に記載のRと同じである。
〜Rのうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合し、R13〜R16のうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合し、R25〜R28のうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合する。
また、本発明の一態様である化合物として、下記一般式(1a−iii[II])で表される化合物(以下、「化合物(1a−iii[II])」ともいう)がより好ましい。
一般式(1a−iii[II])中、A、L〜L、b〜c、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。R〜R36は、前記一般式(1[II])に記載のRと同じである。
〜Rのうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合し、R13〜R16のうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合し、R25〜R28のうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合する。
また、本発明の一態様である化合物として、下記一般式(1a−iv[II])で表される化合物(以下、「化合物(1a−iv[II])」ともいう)がより好ましい。
一般式(1a−iv[II])中、A、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。R〜R36は、前記一般式(1[II])に記載のRと同じである。
〜Rのうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合し、R13〜R16のうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合し、R25〜R28のうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合する。
また、本発明の一態様の化合物として、下記一般式(1b[II])で表される化合物(以下、「化合物(1b[II])」ともいう)が好ましい。
一般式(1b[II])中、A、L〜L、a、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。R〜R24は、前記一般式(1[II])に記載のRと同じである。
〜Rのうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合し、R13〜R16のうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合する。
なお、本発明の一態様である化合物(1b[II])としては、R〜R24から選ばれる2つが互いに結合して環を形成することがない化合物であることが好ましく、下記一般式(1b−i[II])で表される化合物であることがより好ましい。
一般式(1b−i[II])中、A、L〜L、a、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。
カルルバゾリル基の1位、2位、3位及び4位に有する4つの水素原子のうち2つが脱離して、脱離した水素原子と結合していた炭素原子が、*及び*、*及び*、もしくは、*及び*と結合する。
また、本発明の一態様である化合物として、下記一般式(1c−i[II])〜(1c−iv[II])で表される化合物(以下、「化合物(1c−i[II])〜(1c−iv[II])」ともいう)が好ましい。
一般式(1c−i[II])中、L〜L、a〜c、p〜r、X〜X36、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。
101〜X104は、それぞれ*〜*のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、
互いに結合して、環を形成していてもよい。
一般式(1c−ii[II])中、L〜L、a〜c、p〜r、X〜X36、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。X103は、C(Rx)、又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基である。
一般式(1c−iii[II])中、L〜L、a〜c、p〜r、X〜X36、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。
101、X102、X105〜X108は、それぞれ*〜*のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
一般式(1c−iv[II])中、L〜L、a〜c、p〜r、X〜X36、及びY〜Yは、前記一般式(1[II])に関する記載と同じである。
101、R102、及びR105〜R108のうちの1〜3つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子が*〜*のいずれかと結合し、それ以外は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。なお、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
以下に本発明の一態様である化合物(1[II])の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
[一般式(1[III])で表される化合物]
本発明の一態様において、下記一般式(1[III])で表される化合物[化合物(1[III])と略称することがある。]が提供される。当該化合物(1[III])は、塗布法により層形成する有機EL素子に好適な化合物であり、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用である。
(一般式(1[III])中、Aは、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
〜Lは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。
a〜cは、それぞれ独立に、0又は1である。
〜X24は、それぞれC(R)〜C(R24)又は窒素原子を表す。R〜R24は、それぞれ独立に、水素原子または置換基である。但し、X〜Xのうちの1つは、ZもしくはAr及びArが結合する窒素原子と直接結合する炭素原子であり、X〜X12のうちの1つは、ZもしくはAr及びArが結合する窒素原子と直接結合する炭素原子であり、X21〜X24のうちの1つは、ZもしくはAr及びArが結合する窒素原子と直接結合する炭素原子である。また、その直接結合に関与していないR〜Rから選ばれる2つ、R〜R16から選ばれる2つ、及びR17〜R24から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
Ar〜Arは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基を表す。
Ar〜Arは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基を表す。
〜Zは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。
d〜fは、それぞれ独立に、0又は1である。
p〜rは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、p+q+r=3である。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
一般式(1[III])中、*1は、*1’が記されているAr及びArのうちのいずれか一方が脱離して窒素原子と直接結合している。*2は、*2’が記されているAr及びArのうちのいずれか一方が脱離して窒素原子と直接結合している。*3は、*3’が記されているAr及びArのうちのいずれか一方が脱離して窒素原子と直接結合している。)
(一般式(1[III])中の各基についての説明)
Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の環形成原子数は5〜30であり、好ましくは6〜20、より好ましくは6〜14である。窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、好ましくは、単環、2環から構成される縮合環、3環から構成される縮合環のいずれかである。
窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が含有する窒素原子の数は、好ましくは1〜3個、より好ましくは2個又は3個である。特に、窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が単環の場合には、含有する窒素原子の数は好ましくは2個又は3個、より好ましくは3個であり、窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が2環又は3環から構成される縮合環の場合には、含有する窒素原子の数は好ましくは2個である。なお、窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、窒素原子以外のヘテロ原子、例えば、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、セレン原子等を含有していてもよく、一方、ヘテロ原子として窒素原子のみを含有していることも好ましい。
Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の具体例としては、ピロール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、インドール、イソインドール、インドリジン、キノリジン、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、ベンゾ[f]キナゾリン、ベンゾ[h]キナゾリン、キノキサリン、ベンゾイミダゾール、インダゾール、カルバゾール、ビスカルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、アザトリフェニレン、ジアザトリフェニレン、ヘキサアザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザジベンゾフラン、アザジベンゾチオフェン及びジナフト[2’,3’:2,3:2’,3’:6,7]カルバゾールから選択される化合物の残基などが挙げられる。ここで、残基とは、化合物から水素原子が1つ以上脱離して得られる1価以上の基である。なお、前記窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の価数、つまり「A」の価数は、「a+b+c」の値に相当する。
前記窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基としては、上記の中でも、下記の群から選択される化合物の残基が好ましい。
また、本発明の一態様においては、Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が、下記一般式(A1)で表される窒素含有複素環の残基であることが好ましい。
(一般式(A1)中、X101〜X104は、それぞれC(R101)〜C(R104)又は窒素原子を示す。R101〜R104は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102〜R104から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
本発明の一態様においては、Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が、下記一般式(A2)〜(A4)のいずれかで表される窒素含有複素環の残基であることがより好ましい。
(一般式(A2)中、X103は、C(R103)又は窒素原子を示す。R101〜R104は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。R102〜R104から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
(一般式(A3)中、X101、X102、X105〜X108は、それぞれC(R101)、C(R102)、C(R105)〜C(R108)又は窒素原子を示す。R101、R102及びR105〜R108、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
(一般式(A4)中、R101、R102及びR105〜R108は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
なお、一般式(1[III])中のAが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、任意に置換基を有していてもよい。
窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基に置換し得る置換基としては、具体的には上述の置換基が挙げられ、該置換基としては、例えば、置換アミノ基が置換した9−カルバゾリル基や、カルバゾリル基が置換した置換アミノ基や、置換アミノ基が置換したアリール基又はヘテロアリール基で置換された9−カルバゾリル基や、カルバゾリル基が置換したアリール基又はヘテロアリール基で置換された置換アミノ基も含まれる。
前記一般式(1[III])において、L〜Lが表す芳香族炭化水素基の環形成炭素数は6〜30であり、好ましくは6〜18、より好ましくは6〜13、さらに好ましくは6〜12、特に好ましくは6〜10である。
〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることが好ましく、本発明の一態様においては、L〜Lの少なくとも一つ(好ましくは全て)が下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることが好ましい。
(上記化合物中の炭素原子は置換基を有していてもよい。)
さらに、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、下記式で表されるいずれかの基であることがより好ましく、本発明の一態様においては、L〜Lの少なくとも一つ(好ましくは全て)が下記式で表されるいずれかの基であることがより好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
上記の中でも、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、下記式で表される基のいずれかであることがより好ましく、L〜Lの少なくとも一つ(好ましくは全て)が下記式で表されるいずれかの基であることがより好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
上記の中でも、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、下記式で表される基のいずれかであることが更に好ましく、L〜Lの少なくとも一つ(好ましくは全て)が下記式で表されるいずれかの基であることが更に好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、上記以外にも、下記式で表される基が挙げられる。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
〜Lが表す芳香族炭化水素基が二価の場合の具体例としては、下記式で表される基が挙げられる。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
また、L〜Lが表す複素環基の環形成原子数は5〜30であり、好ましくは5〜18、より好ましくは5〜13、特に好ましくは5〜10である。複素環基としては、例えば、ピロール、ピリジン、イミダゾピリジン、ピラゾール、トリアゾール、テトラゾール、インドール、イソインドール及びカルバゾール等の含窒素複素環化合物の残基;フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾナフトフラン及びジナフトフラン等の含酸素複素環化合物の残基;チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、チアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾナフトチオフェン及びジナフトチオフェン等の含硫黄複素環化合物の残基などが挙げられる。
〜Lが表す、「これらの基が2〜4個結合してなる基」は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基と置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基とが2〜4個結合してなる基である。この場合の結合順序に特に制限はない。
以上の中でも、L〜Lとしては、いずれも、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基が好ましい。該芳香族炭化水素基としてより好ましいものは、前述の通りである。
〜X24は、それぞれC(R)〜C(R24)又は窒素原子を表す。該R〜R24は、それぞれ独立に、水素原子または置換基である。
但し、X〜Xのうちの1つは、ZもしくはAr及びArが結合する窒素原子と直接結合する炭素原子である。より詳細に説明すると、X〜Xのうちの1つは、d=0の場合、Ar及びArが結合する窒素原子と直接結合する炭素原子であり、d=1の場合、Zと直接結合する炭素原子である。
また、X〜X12のうちの1つは、ZもしくはAr及びArが結合する窒素原子(N)と直接結合する炭素原子であり、X21〜X24のうちの1つは、ZもしくはAr及びArが結合する窒素原子と直接結合する炭素原子である。より詳細に説明すると、X〜X12のうちの1つは、e=0の場合、Ar及びArが結合する窒素原子(N)と直接結合する炭素原子であり、e=1の場合、Zと直接結合する炭素原子である。X21〜X24のうちの1つは、f=0の場合、Ar及びArが結合する窒素原子(N)と直接結合する炭素原子であり、f=1の場合、Zと直接結合する炭素原子である。
また、その直接結合に関与していない、R〜Rから選ばれる2つ、R〜R16から選ばれる2つ、及びR17〜R24から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。本発明の一態様では、その直接結合に関与していない、R〜Rから選ばれる2つ、R〜R16から選ばれる2つ、及びR17〜R24から選ばれる2つは、いずれも、互いに結合して環を形成していないことが好ましい。
なお、「直接結合」は、他の文言では、一般的には「単結合」と言われることもある。
〜X24としては、好ましくはいずれもC(R)〜C(R24)であり、該R〜R24がいずれも水素原子であることがより好ましい。
Ar〜Arは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基を表す。
また、Ar〜Arは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基を表す。
Ar〜Ar、及びAr〜Arが表すアリール基の環形成炭素数は6〜30であり、いずれも、好ましくは6〜18、より好ましくは6〜13、さらに好ましくは6〜12、特に好ましくは6〜10である。
該アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基(1−ナフチル基、2−ナフチル基)、ナフチルフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、クアテルフェニリル基、キンクフェニリル基、アセナフチレニル基、アントリル基、ベンゾアントリル基、アセアントリル基、フェナントリル基、ベンゾフェナントリル基、フェナレニル基、フルオレニル基(9,9−ジメチルフルオレニル基、9,9−ジフェニルフルオレニル基、9,9’−スピロビフルオレニル基を含む。)、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾクリセニル基、s−インダニル基、as−インダニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基、テトラセニル基、トリフェニレニル基、ベンゾトリフェニレニル基、ペリレニル基、コロニル基、ジベンゾアントリル基等が挙げられる。前記各基は、異性体基が存在する場合には、異性体基を含む。
Ar〜Arとしては、本発明の一態様においては、前記アリール基の中でも、環形成炭素数10〜30(好ましくは10〜20、より好ましくは10〜14)の縮合環基であることも好ましい。該縮合環基としては、ナフチル基(1−ナフチル基、2−ナフチル基)、アセナフチレニル基、アントリル基、ベンゾアントリル基、アセアントリル基、フェナントリル基、ベンゾフェナントリル基、フェナレニル基、フルオレニル基(9,9−ジメチルフルオレニル基、9,9−ジフェニルフルオレニル基、9,9’−スピロビフルオレニル基を含む。)、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、ピセニル基、ペンタセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾクリセニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基、テトラセニル基、ペリレニル基、コロニル基、ジベンゾアントリル基等が挙げられる。
また、アリール基としては、より具体的には、下記群から選択されるアリール基が好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
Ar〜Ar、及びAr〜Arが表すヘテロアリール基の環形成原子数は5〜30であり、好ましくは5〜20、より好ましくは5〜14、更に好ましくは5〜10である。
該ヘテロアリール基は、少なくとも1個、好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1〜2個の同一又は異なるヘテロ原子を含む。該ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、硫黄原子、酸素原子及びリン原子が挙げられ、好ましくはこれらから選択される。
該へテロアリール基としては、例えば、ピロリル基、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピラゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチオフェニル基、インドリジニル基、キノリジニル基、キノリル基、イソキノリル基、シンノリル基、フタラジニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、インダゾリル基、ベンゾイソキサゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、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、ビスカルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、アザトリフェニレニル基、ジアザトリフェニレニル基、キサンテニル基、アザカルバゾリル基、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基、ベンゾフラノベンゾチオフェニル基、ベンゾチエノベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラノナフチル基、ジベンゾチエノナフチル基、ジナフトチエノチオフェニル基、及びジナフト[2’,3’:2,3:2’,3’:6,7]カルバゾリル基が挙げられる。
Ar〜Ar及びAr〜Arとしては、いずれも置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基が好ましい。該アリール基としてより好ましいものは、前述の通りである。
一般式(1[III])中、Z〜Zが表す芳香族炭化水素基、複素環基又はこれらの基が2〜4個結合してなる基の説明は、L〜Lの場合と同じであり、好ましいものも同じである。その中でも、Z〜Zが表す芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基が好ましく、フェニレン基がより好ましい。
また、Z〜Zとしては、以上の中でも、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基が好ましい。該芳香族炭化水素基としてより好ましいものは、前述の通りである。
一般式(1[III])中、d〜fは、いずれも0であることも好ましく、いずれも1であることも好ましい。また、d〜fは、いずれか一つが0であり、残りの二つが1であることも好ましい。
一般式(1[III])中、p〜rは、前述の通り、それぞれ独立に0〜3の整数であり、p+q+r=3となる。特に制限されるものではないが、p〜rのうちの2つが同時に0ではないことが好ましい。
また、一般式(1[III])中、*1’が記されているAr及びArのうちのいずれか一方が脱離して、その代わりに*1が窒素原子と直接結合している。*2’が記されているAr及びArのうちのいずれか一方が脱離して、その代わりに*2が窒素原子と直接結合している。*3’が記されているAr及びArのうちのいずれか一方が脱離して、その代わりに*3が窒素原子と直接結合している。
例えば、*1’が記されているAr及びArのうち、Arの方が脱離して、その代わりに*1が窒素原子と直接結合している場合、以下の状態(部分構造のみを示す。)となる。
一方、*1’が記されているAr及びArのうち、Arの方が脱離して、その代わりに*1が窒素原子と直接結合している場合、以下の状態(部分構造のみを示す。)となる。
一般式(1[III])において、[ ]内の基としては、具体的には以下の基が例示され、以下の基から任意に選択することができる。

(化合物(1[III])の中でも好ましい化合物の一般式)
本発明の化合物(1[III])の中でも好ましい化合物の一般式を以下に列挙する。なお、各基の定義は一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。
(一般式(1a[III])中、A、L〜L、a〜f、X〜X24、Ar〜Ar、Z〜Z、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a’[III])中、A、L〜L、a〜f、R〜R24、Ar〜Ar、Z〜Z、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(2’[III])中、A、L〜L、a〜f、p〜r、R〜R24、Ar〜Ar、Z〜Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(3’[III])中、A、L〜L、a〜f、p〜r、R〜R24、Ar〜Ar、Ar、Ar、Ar、Z〜Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(2−1[III])中、A、L〜L、a〜f、p〜r、R、R、R〜R10、R12〜R21、R23、R24、Ar〜Ar、Z〜Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(1a−i[III])中、A、L〜L、d〜f、X〜X24、Ar〜Ar、Z〜Z、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a’−i[III])中、A、L〜L、d〜f、R〜R24、Ar〜Ar、Z〜Z、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(2a’−i[III])中、A、L〜L、d〜f、R〜R24、Ar〜Ar、Z〜Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(3a’−i[III])中、A、L〜L、d〜f、R〜R24、Ar〜Ar、Ar、Ar、Ar、Z〜Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a−ii[III])中、A、L、L、b〜f、X〜X24、Ar〜Ar、Z〜Z、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)

(一般式(1a’−ii[III])中、A、L、L、b〜f、R〜R24、Ar〜Ar、Z〜Z、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(2a’−ii[III])中、A、L、L、b〜f、R〜R24、Ar〜Ar、Z〜Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(3a’−ii[III])中、A、L、L、b〜f、R〜R24、Ar〜Ar、Ar、Ar、Ar、Z〜Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a−iii[III])中、A、d〜f、X〜X24、Ar〜Ar、Z〜Z、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a’−iii[III])中、A、d〜f、R〜R24、Ar〜Ar、Z〜Z、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(2a’−iii[III])中、A、d〜f、R〜R24、Ar〜Ar、Z〜Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(3a’−iii[III])中、A、d〜f、R〜R24、Ar〜Ar、Ar、Ar、Ar、Z〜Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a−iv[III])中、A、L、L、a、d、e、X〜X16、Ar、Ar、Ar〜Ar、Z、Z、*1、*2、*1’、*2’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。一般式(1a−iv[III])中の各基において、同一の記号は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(1a’−iv[III])中、A、L、L、a、d、e、R〜R16、Ar、Ar、Ar〜Ar、Z、Z、*1、*2、*1’、*2’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。一般式(1a’−iv[III])中の各基において、同一の記号は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(2a’−iv[III])中、A、L、L、a、d、e、R〜R16、Ar〜Ar、Z、Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。一般式(2a’−iv[III])中の各基において、同一の記号は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(3a’−iv[III])中、A、L、L、a、d、e、R〜R16、Ar、Ar、Ar、Ar、Z、Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。一般式(3a’−iv[III])中の各基において、同一の記号は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(2[III])中、A、L〜L、a〜f、p〜r、X〜X24、Ar〜Ar、Z〜Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(2−1[III])中、A、L〜L、a〜f、p〜r、X、X、X〜X10、X12〜X21、X23、X24、Ar〜Ar、Z〜Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(3[III])中、A、L〜L、a〜f、p〜r、X〜X24、Ar〜Ar、Ar、Ar、Ar、Z〜Zは、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a’−H[III])中、A、L〜L、a〜f、Ar〜Ar、Z〜Z、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
なお、上記一般式(1a’−H[III])中、Z〜Zのそれぞれからベンゼン環へ伸びている結合手は、先端が位置するベンゼン環上の4つの水素原子のいずれかが脱離して、そこで結合していることを示す。
(一般式(1a’−iv−H[III])中、A、L、L、a、d、e、Ar、Ar、Ar〜Ar、Z、Z、*1、*2、*1’、*2’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。一般式(1a’−iv−H[III])中の各基において、同一の記号は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。)
なお、上記一般式(1a’−iv−H[III])中、Z〜Zのそれぞれからベンゼン環へ伸びている結合手は、先端が位置するベンゼン環上の4つの水素原子のいずれかが脱離して、そこで結合していることを示す。
(一般式(1b−i[III])中、L〜L、a〜f、p〜r、X〜X24、Ar〜Ar、Ar〜Ar、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
101〜X104は、それぞれ*10〜*12のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子である。該Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
(一般式(1b−ii[III])中、L〜L、a〜f、p〜r、X〜X24、Ar〜Ar、Ar〜Ar、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
103は、C(Rx)又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基である。)
(一般式(1b−iii[III])中、L〜L、a〜f、p〜r、X〜X24、Ar〜Ar、Ar〜Ar、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
101、X102、X105〜X108は、それぞれ*10〜*12のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子である。該Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
(一般式(1b−iv[III])中、L〜L、a〜f、p〜r、X〜X24、Ar〜Ar、Ar〜Ar、*1〜*3、*1’〜*3’は、一般式(1[III])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
101、R102及びR105〜R108のうちの1〜3つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子が*10〜*12のいずれかと結合し、それ以外は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。なお、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
以下に本発明の一態様である化合物(1[III])の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
[一般式(1[IV])で表される化合物]
本発明の一態様においては、下記一般式(1[IV])で表される化合物[化合物(1[IV])と略称することがある。]を有機エレクトロルミネッセンス素子の材料として用いる。当該化合物は、塗布法により層形成する有機EL素子に好適な化合物であり、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用である。
(一般式(1[IV])中、Aは、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
〜Lは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。
a〜cは、それぞれ独立に、0又は1である。
〜X48は、それぞれC(R)〜C(R48)又は窒素原子を表す。R〜R48は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。但し、X〜Xのうちのいずれか1つは炭素原子であり、X13〜X16のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしており、X17〜X20のうちのいずれか1つは炭素原子であり、X29〜X32のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしており、X37〜X40のうちのいずれか1つは炭素原子であり、X41〜X44のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしている。また、その直接結合に関与していないR〜R48から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
〜Yは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、C(R)(R)、Si(R)(R)、P(R)、P(=O)(R)、S(=O)又はP(=S)(R)である。R、R、R、R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。
p〜rは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、p+q+r=3である。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(1[IV])中の各基についての説明)
Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の環形成原子数は5〜30であり、好ましくは6〜20、より好ましくは6〜14である。窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、好ましくは、単環、2環から構成される縮合環、3環から構成される縮合環のいずれかである。
窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が含有する窒素原子の数は、好ましくは1〜3個、より好ましくは2個又は3個である。特に、窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が単環の場合には、含有する窒素原子の数は好ましくは2個又は3個、より好ましくは3個であり、窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が2環又は3環から構成される縮合環の場合には、含有する窒素原子の数は好ましくは2個である。なお、窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、窒素原子以外のヘテロ原子、例えば、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、セレン原子等を含有していてもよく、一方、ヘテロ原子として窒素原子のみを含有していることも好ましい。
Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の具体例としては、ピロール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、インドール、イソインドール、インドリジン、キノリジン、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、ベンゾ[f]キナゾリン、ベンゾ[h]キナゾリン、キノキサリン、ベンゾイミダゾール、インダゾール、カルバゾール、ビスカルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、アザトリフェニレン、ジアザトリフェニレン、ヘキサアザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザジベンゾフラン、アザジベンゾチオフェン及びジナフト[2’,3’:2,3:2’,3’:6,7]カルバゾールから選択される化合物の残基などが挙げられる。ここで、残基とは、化合物から水素原子が1つ以上脱離して得られる1価以上の基である。なお、前記窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の価数、つまり「A」の価数は、「a+b+c」の値に相当する。
前記窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基としては、上記の中でも、下記の群から選択される化合物の残基が好ましい。
また、本発明の一態様においては、Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が、下記一般式(A1)で表される窒素含有複素環の残基であることが好ましい。
(一般式(A1)中、X101〜X104は、それぞれC(R101)〜C(R104)又は窒素原子を示す。R101〜R104は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102〜R104から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
本発明の一態様においては、Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が、下記一般式(A2)〜(A4)のいずれかで表される窒素含有複素環の残基であることがより好ましい。
(一般式(A2)中、X103は、C(R103)又は窒素原子を示す。R101〜R104は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。R102〜R104から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
(一般式(A3)中、X101、X102、X105〜X108は、それぞれC(R101)、C(R102)、C(R105)〜C(R108)又は窒素原子を示す。R101、R102及びR105〜R108、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
(一般式(A4)中、R101、R102及びR105〜R108は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
なお、一般式(1[IV])中のAが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、任意に置換基を有していてもよい。
窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基に置換し得る置換基としては、具体的には上述の置換基が挙げられ、該置換基としては、例えば、アリール基又はヘテロアリール基が置換した9−カルバゾリル基や、アリール基又はヘテロアリール基が置換した9−カルバゾリル基で置換されたアリール基又はヘテロアリール基も含まれる。
前記一般式(1[IV])において、L〜Lが表す芳香族炭化水素基の環形成炭素数は6〜30であり、好ましくは6〜18、より好ましくは6〜13、さらに好ましくは6〜12、特に好ましくは6〜10である。
〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることが好ましく、本発明の一態様においては、L〜Lの少なくとも一つ(好ましくは全て)が下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることが好ましい。
(上記化合物中の炭素原子は置換基を有していてもよい。)
さらに、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、下記式で表されるいずれかの基であることがより好ましく、本発明の一態様においては、L〜Lの少なくとも一つ(好ましくは全て)が下記式で表されるいずれかの基であることがより好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
上記の中でも、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、下記式で表される基のいずれかであることがより好ましく、L〜Lの少なくとも一つ(好ましくは全て)が下記式で表されるいずれかの基であることがより好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
上記の中でも、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、下記式で表される基のいずれかであることが更に好ましく、L〜Lの少なくとも一つ(好ましくは全て)が下記式で表されるいずれかの基であることが更に好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、上記以外にも、下記式で表される基が挙げられる。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
〜Lが表す芳香族炭化水素基が二価の場合の具体例としては、下記式で表される基が挙げられる。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
また、L〜Lが表す複素環基の環形成原子数は5〜30であり、好ましくは5〜18、より好ましくは5〜13、特に好ましくは5〜10である。複素環基としては、例えば、ピロール、ピリジン、イミダゾピリジン、ピラゾール、トリアゾール、テトラゾール、インドール、イソインドール及びカルバゾール等の含窒素複素環化合物の残基;フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾナフトフラン及びジナフトフラン等の含酸素複素環化合物の残基;チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、チアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾナフトチオフェン及びジナフトチオフェン等の含硫黄複素環化合物の残基などが挙げられる。
〜Lが表す、「これらの基が2〜4個結合してなる基」は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基と置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基とが2〜4個結合してなる基である。この場合の結合順序に特に制限はない。
以上の中でも、L〜Lとしては、いずれも、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基が好ましい。該芳香族炭化水素基としてより好ましいものは、前述の通りである。
〜X48は、それぞれC(R)〜C(R48)又は窒素原子を表す。該R〜R48は、それぞれ独立に、水素原子または置換基である。
但し、X〜Xのうちのいずれか1つは炭素原子であり、X13〜X16のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしており、X17〜X20のうちのいずれか1つは炭素原子であり、X29〜X32のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしており、X37〜X40のうちのいずれか1つは炭素原子であり、X41〜X44のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしている。
また、その直接結合に関与していない、R〜Rから選ばれる2つ、R〜R16から選ばれる2つ、R17〜R24から選ばれる2つ、R25〜R32から選ばれる2つ、R33〜R40から選ばれる2つ、及びR41〜R48から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。本発明の一態様では、その直接結合に関与していない、R〜Rから選ばれる2つ、R〜R16から選ばれる2つ、R17〜R24から選ばれる2つ、R25〜R32から選ばれる2つ、R33〜R40から選ばれる2つ、及びR41〜R48から選ばれる2つは、いずれも、互いに結合して環を形成していないことが好ましい。
なお、「直接結合」は、他の文言では、一般的には「単結合」と言われることもある。
〜X48としては、好ましくはいずれもC(R)〜C(R48)であり、該R〜R48がいずれも水素原子であることがより好ましい。
〜Yは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、C(R)(R)、Si(R)(R)、P(R)、P(=O)(R)、S(=O)又はP(=S)(R)である。Y〜Yとしては、いずれも、好ましくは酸素原子又は硫黄原子であり、Y〜Yの全てが酸素原子又は硫黄原子であることがより好ましく、Y〜Yの全てが酸素原子である、もしくはY〜Yの全てが硫黄原子であることが更に好ましい。
該R、R、R、R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。
、R、R、R、R、R及びRは、いずれもアリール基であることも好ましく、該アリール基としては、下記群から選択されるアリール基がより好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
また、C(R)(R)のRとR、並びにSi(R)(R)のRとRとが互いに結合して環を形成している場合、具体的には、以下のような構造が挙げられる。
一般式(1[IV])中、p〜rは、前述の通り、それぞれ独立に0〜3の整数であり、p+q+r=3となる。特に制限されるものではないが、p〜rのうちの2つが同時に0ではないことが好ましい。
一般式(1[IV])において、[ ]内の基としては、具体的には以下の基が例示され、以下の基から任意に選択することができる。
(化合物(1[IV])の中でも好ましい化合物の一般式)
化合物(1[IV])の中でも好ましい化合物の一般式を以下に列挙する。なお、各基の定義は一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。
(一般式(1a[IV])中、A、L〜L、a〜c、X〜X48、及びY〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1−ii−1[IV])中、A、L、L、c、p〜r、X〜X48、及びY〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(1a−ii−1[IV])中、A、L、L、c、X〜X48、Y〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a’[IV])中、A、L〜L、a〜c、R〜R48、及びY〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a−i[IV])中、A、L〜L、X〜X48、Y〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a’−i[IV])中、A、L〜L、R〜R48、及びY〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a−ii[IV])中、A、L、L、b、c、X〜X48、Y〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a’−ii[IV])中、A、L、L、b、c、R〜R48、及びY〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a−iii[IV])中、A、X〜X48、Y〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a’−iii[IV])中、A、R〜R48、及びY〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a−iv[IV])中、A、L、L、a、X〜X32、Y〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。一般式(1a−iv[IV])中の各基において、同一の記号は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(1a’−iv[IV])中、A、L、L、a、R〜R32、Y及びYは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。一般式(1a’−iv[IV])中の各基において、同一の記号は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(1a’−H[IV])中、A、L〜L、a〜c、及びY〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
なお、上記一般式(1a’−H[IV])中、カルバゾリル基が有するベンゼン環から伸びている結合手は、その結合手の2つの先端が位置するそれぞれのベンゼン環上の4つの水素原子のいずれかが脱離して、そこで結合していることを示す。
(一般式(1a’−iv−H[IV])中、A、L、L、a、Y及びYは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。一般式(1a’−iv−H[IV])中の各基において、同一の記号は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。)
なお、上記一般式(1a’−iv−H[IV])中、カルバゾリル基が有するベンゼン環から伸びている結合手は、その結合手の2つの先端が位置するそれぞれのベンゼン環上の4つの水素原子のいずれかが脱離して、そこで結合していることを示す。
(一般式(1b−i[IV])中、L〜L、a〜c、p〜r、X〜X48、及びY〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
101〜X104は、それぞれ*10〜*12のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子である。該Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
(一般式(1b−ii[IV])中、L〜L、a〜c、p〜r、X〜X48、及びY〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
103は、C(Rx)又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基である。)

(一般式(1b−iii[IV])中、L〜L、a〜c、p〜r、X〜X48、及びY〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
101、X102、X105〜X108は、それぞれ*10〜*12のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子である。該Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
(一般式(1b−iv[IV])中、L〜L、a〜c、p〜r、X〜X48、及びY〜Yは、一般式(1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
101、R102及びR105〜R108のうちの1〜3つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子が*10〜*12のいずれかと結合し、それ以外は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。なお、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
また、化合物(1[IV])の中でも、特に、下記一般式で表される化合物を用いることが好ましい。
(一般式(1−ii−1[IV])中、Aは、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
及びLは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。
cは、0又は1である。
〜X48は、それぞれC(R)〜C(R48)又は窒素原子を表す。R〜R48は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。但し、X〜Xのうちのいずれか1つは炭素原子であり、X13〜X16のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしており、X17〜X20のうちのいずれか1つは炭素原子であり、X29〜X32のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしており、X37〜X40のうちのいずれか1つは炭素原子であり、X41〜Xのうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしている。また、その直接結合に関与していない、R〜Rから選ばれる2つ、R〜R16から選ばれる2つ、R17〜R24から選ばれる2つ、R25〜R32から選ばれる2つ、R33〜R40から選ばれる2つ、及びR41〜R48から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
〜Yは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、C(R)(R)、Si(R)(R)、P(R)、P(=O)(R)、S(=O)又はP(=S)(R)である。R、R、R、R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。
p〜rは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、p+q+r=3である。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
(一般式(1a−ii−1[IV])中、A、L、L、c、X〜X48、及びY〜Yは、一般式(1−ii−1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1a’−ii−1[IV])中、A、L、L、c、R〜R48、及びY〜Yは、一般式(1−ii−1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。)
(一般式(1b−i−1[IV])中、L、L、c、p〜r、X〜X48、及びY〜Yは、一般式(1−ii−1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
101〜X104は、それぞれ*10〜*12のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子である。該Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
(一般式(1b−ii−1[IV])中、L、L、c、p〜r、X〜X48、及びY〜Yは、一般式(1−ii−1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
103は、C(Rx)又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基である。)
(一般式(1b−iii−1[IV])中、L、L、c、p〜r、X〜X48、及びY〜Yは、一般式(1−ii−1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
101、X102、X105〜X108は、それぞれ*10〜*12のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子である。該Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
(一般式(1b−iv−1[IV])中、L、L、c、p〜r、X〜X48、及びY〜Yは、一般式(1−ii−1[IV])中のものと同じであり、好ましいものも同じである。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
101、R102、及びR105〜R108のうちの1〜3つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子が*10〜*12のいずれかと結合し、それ以外は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。なお、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
以下に本発明の一態様である化合物(1[IV])の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
[一般式(1[V])で表される化合物]
本発明の一態様において、下記一般式(1[V])で表される化合物(以下、「化合物(1[V])」ともいう)が提供される。当該化合物は、塗布法により層形成する有機EL素子に好適な化合物であり、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用である。
なお、当該化合物(1[V])は、前記化合物(1)において、D〜Dの基のうちの少なくとも2つが、互いに異なる基群(A群〜D群)から選択されたものに相当する。
[一般式(1[V])中、Aは、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
〜Lは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。
a〜cは、それぞれ独立に、0又は1である。
p〜rは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、p+q+r=3である。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在するD、D及びDは、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
*1〜*3は、それぞれD〜Dと結合している。該D〜Dは、それぞれ独立に、下記一般式(D)〜(D)で表される4つの基群であるA群〜D群から選択される基であって、これらの基の少なくとも2つは、互いに異なる基群から選択される。
(A群に属する基を表す一般式(D)中、*及び*のうち、一方は式(1[V])中の*1〜*3のいずれかと結合し、他方はArと結合する。Ar及びArは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数は6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数は5〜30のヘテロアリール基である。X〜Xのうちの1つ及びX13〜X16のうちの1つは、それぞれ*10及び*11に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、また、X〜X12のうちの1つ及びX21〜X24のうちの1つは、それぞれ*12及び*13に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子である。X〜X及びX17〜X20は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。該Rは、水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。)
(B群に属する基を表す一般式(D)中、X〜Xのうちの2つは、それぞれ*21及び*22に結合する炭素原子であり、それ以外の2つは、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子であり、X〜X12は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。該Rは、水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。Yは、酸素原子、硫黄原子、−C(R)(R)−、−Si(R)(R)−、−P(R)−、−P(=O)(R)−、−S(=O)−、−P(=S)(R)−、又は−N(R)−である。該R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。*は式(1[V])中の*1〜*3のいずれかと結合する。)
(C群に属する基を表す一般式(D)中、X〜Xは、それぞれC(R)〜C(R)又は窒素原子を表す。R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子または置換基である。但し、X〜Xのうちの1つは、ZもしくはAr及びArが結合する窒素原子と直接結合する炭素原子である。また、その直接結合に関与していないR〜Rから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。Ar、Ar及びArは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基を表す。Zは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。dは、0又は1である。一般式(D)中、*6’が記されているAr及びArのうちのいずれか一方が脱離して、その代わりに一般式(1[V])中の*1〜3のいずれかが窒素原子と直接結合している。)
(D群に属する基を表す一般式(D)中、X〜X16は、それぞれC(R)〜C(R16)又は窒素原子を表す。R〜R16は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。但し、X〜Xのうちのいずれか1つは炭素原子であり、X13〜X16のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしている。また、その直接結合に関与していない、R〜Rから選ばれる2つ、及びR〜R16から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。Yは、酸素原子、硫黄原子、C(R)(R)、Si(R)(R)、P(R)、P(=O)(R)、S(=O)、P(=S)(R)、又は−N(R)−である。該R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。*は式(1[V])中の*1〜*3のいずれかと結合する。)]
(前記一般式(1[V])中の「A」についての説明)
一般式(1[V])中のAが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の環形成原子数は5〜30であり、好ましくは6〜20、より好ましくは6〜14である。
当該窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、好ましくは、単環、2環から構成される縮合環、3環から構成される縮合環のいずれかであることが好ましい。
当該窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が含有する窒素原子の数は、好ましくは1〜3個、より好ましくは2個又は3個である。特に、窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が単環の場合には、含有する窒素原子の数は好ましくは2個又は3個、より好ましくは3個であり、窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が2環又は3環から構成される縮合環の場合には、含有する窒素原子の数は好ましくは2個である。
なお、当該窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、窒素原子以外のヘテロ原子(例えば、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、及びセレン原子等)を含有していてもよいが、ヘテロ原子として窒素原子のみを含有していることが好ましい。
一般式(1[V])中のAが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の具体例としては、ピロール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、インドール、イソインドール、インドリジン、キノリジン、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、ベンゾ[f]キナゾリン、ベンゾ[h]キナゾリン、キノキサリン、ベンゾイミダゾール、インダゾール、カルバゾール、ビスカルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、アザトリフェニレン、ジアザトリフェニレン、ヘキサアザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザジベンゾフラン、アザジベンゾチオフェン及びジナフト[2’,3’:2,3:2’,3’:6,7]カルバゾールから選択される化合物の残基などが挙げられる。
ここで、残基とは、化合物から水素原子が1つ以上脱離して得られる1価以上の基である。なお、前記窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基の価数、つまり「A」の価数は、一般式(1[V])中の「a+b+c」の値に相当する。
前記窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基としては、上記の中でも、下記の群から選択される化合物の残基が好ましい。
また、本発明の一態様においては、Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が、下記一般式(A1)で表される窒素含有複素環の残基であることが好ましい。
(一般式(A1)中、X101〜X104は、それぞれC(R101)〜C(R104)又は窒素原子を示す。R101〜R104は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102〜R104から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
本発明の一態様においては、Aが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基が、下記一般式(A2)〜(A4)のいずれかで表される窒素含有複素環の残基であることがより好ましい。
(一般式(A2)中、X103は、C(R103)又は窒素原子を示す。R101〜R104は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。R102〜R104から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
(一般式(A3)中、X101、X102、X105〜X108は、それぞれC(R101)、C(R102)、C(R105)〜C(R108)又は窒素原子を示す。R101、R102及びR105〜R108、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
(一般式(A4)中、R101、R102及びR105〜R108は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
なお、一般式(1[V])中のAが表す窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基は、任意に置換基を有していてもよい。
窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基に置換し得る置換基としては、具体的には上述の置換基が挙げられるが、以下の(a)〜(d)で示される置換基も含まれる。
(a):2つの(アザ)カルバゾリル基で置換された(アザ)カルバゾリル基および当該2つの(アザ)カルバゾリル基で置換された(アザ)カルバゾリル基で更に置換されたアリール基及びヘテロアリール基。
(b):2つの置換基が互いに結合して形成した環を有する(アザ)カルバゾリル基および当該2つの置換基が互いに結合して形成した環を有する(アザ)カルバゾリル基で更に置換されたアリール基及びヘテロアリール基。
(c):置換アミノ基が置換した9−カルバゾリル基、カルバゾリル基が置換した置換アミノ基、置換アミノ基が置換したアリール基又はヘテロアリール基で置換された9−カルバゾリル基、カルバゾリル基が置換したアリール基又はヘテロアリール基で置換された置換アミノ基、及びこれらの置換9−カルバゾリル基又は置換アミノ基で更に置換されたアリール基又はヘテロアリール基。
(d):アリール基又はヘテロアリール基が置換した9−カルバゾリル基、アリール基又はヘテロアリール基が置換した9−カルバゾリル基で置換されたアリール基又はヘテロアリール基。
(前記一般式(1[V])中の「L〜L」についての説明)
前記一般式(1[V])において、L〜Lが表す芳香族炭化水素基の環形成炭素数は6〜30であり、好ましくは6〜18、より好ましくは6〜13、さらに好ましくは6〜12、特に好ましくは6〜10である。
本発明の一態様においては、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、L〜Lの少なくとも一つが下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることが好ましく、L〜Lのすべてが下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることがより好ましい。
(上記化合物中の炭素原子は置換基と結合していてもよい。)
さらに、本発明の一態様においては、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、L〜Lの少なくとも一つが下記式で表されるいずれかの基であることが好ましく、L〜Lのすべてが下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基であることがより好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
上記の中でも、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、L〜Lの少なくとも一つが下記式で表されるいずれかの基であることがより好ましく、L〜Lのすべてが下記式で表されるいずれかの基であることが更に好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
上記の中でも、L〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、L〜Lの少なくとも一つが下記式で表されるいずれかの基であることがより好ましく、L〜Lのすべてが下記式で表されるいずれかの基であることが更に好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
〜Lが表す芳香族炭化水素基としては、上記以外にも、下記式で表される基が挙げられる。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
〜Lが表す芳香族炭化水素基が二価の場合の具体例としては、下記式で表される基が挙げられる。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
また、前記一般式(1[V])において、L〜Lが表す複素環基の環形成原子数は5〜30であり、好ましくは5〜18、より好ましくは5〜13、特に好ましくは5〜10である。
このような複素環基としては、例えば、ピロール、ピリジン、イミダゾピリジン、ピラゾール、トリアゾール、テトラゾール、インドール、イソインドール及びカルバゾール等の含窒素複素環化合物の残基;フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾナフトフラン及びジナフトフラン等の含酸素複素環化合物の残基;チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、チアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾナフトチオフェン及びジナフトチオフェン等の含硫黄複素環化合物の残基などが挙げられる。
〜Lが表す、「これらの基が2〜4個結合してなる基」は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基及び置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基から選ばれる2〜4個の基が結合してなる基である。なお、選ばれる2〜4個の基が互いに結合して環構造を形成してもよい。また、当該芳香族炭化水素基及び複素環基から選ばれる基の結合順序に特に制限はない。
以上の中でも、L〜Lとしては、いずれも、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基が好ましい。該芳香族炭化水素基としてより好ましいものは、前述の通りである。
(前記一般式(1[V])中の「a〜c」についての説明)
また、前記一般式(1[V])中のa〜cは、それぞれ独立に、0又は1である。
前記一般式(1[V])において、例えば、a=0の場合、Lは存在しないことを意味し、Aが直接[ ]内の基と結合する。一方、a=1の場合には、AはLを介して[ ]内の基と結合する。なお、b、cについても同様である。
(前記一般式(1[V])中の「p〜r」についての説明)
前記一般式(1[V])中、p〜rは、前述の通り、それぞれ独立に0〜3の整数であり、p+q+r=3となる。p〜rは、特に制限されるものではないが、p〜rのうちの2つが同時に0ではないことが好ましい。
なお、p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
(前記一般式(1[V])中の「D〜D」についての説明)
前記一般式(1[V])中、*1〜*3は、それぞれD〜Dと結合している。
〜Dは、それぞれ独立に、前記一般式(D)〜(D)で表される4つの基群であるA群〜D群から選択される基であって、これらの基の少なくとも2つは、互いに異なる基群から選択される。
上記の「これらの基の少なくとも2つは、互いに異なる基群から選択される」とは、D〜Dのすべてが同じ基群から選択されることはない、ということを示している。そのため、D〜Dは、少なくとも2つの基群に属する基から構成される。
なお、本発明の一態様としては、D〜Dのうちの2つが同じ基群に属する基であり、残りの1つが当該基群とは別の基群に属する基であることが好ましい。
また、本発明の別の一態様としては、D〜Dが、それぞれ互いに異なる基群に属する基であることが好ましい。
さらに、本発明の別の一態様としては、D〜Dの少なくとも一つが、A群に属する基であることが好ましい。
以下、D〜Dとして選択し得る、前記一般式(D)〜(D)で表される4つの基群(A群〜D群)について説明する。
(前記一般式(D)で表されるA群に属する基についての説明)
前記一般式(D)において、*及び*のうち、一方は前記一般式(1[V])中の*1〜*3のいずれかと結合し、他方はArと結合する。
本発明の一態様としては、前記一般式(D)において、*は*1〜*3のいずれかと結合し、*はArと結合することが好ましい。
Ar及びArは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数は6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数は5〜30のヘテロアリール基である。
Ar及びArが表すアリール基の環形成炭素数は6〜30であり、好ましくは6〜18、より好ましくは6〜15、さらに好ましくは6〜12、特に好ましくは6〜10である。
なお、該アリール基は、非縮合アリール基、縮合アリール基、及びこれらの組み合わせのいずれであってもよい。
該アリール基としては、例えば、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、クアテルフェニリル基、キンクフェニリル基、ナフチル基(1−ナフチル基、2−ナフチル基)、アセナフチレニル基、アントリル基、ベンゾアントリル基、アセアントリル基、フェナントリル基、ベンゾフェナントリル基、フェナレニル基、フルオレニル基(9,9−ジメチルフルオレニル基、9,9−ジフェニルフルオレニル基、9,9’−スピロビフルオレニル基を含む。)、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾクリセニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基、テトラセニル基、ペリレニル基、コロニル基、ジベンゾアントリル基、ナフチルフェニル基、s−インダニル基、as−インダニル基、トリフェニレニル基、ベンゾトリフェニレニル基等が挙げられる。前記各基は、異性体基が存在する場合には、異性体基を含む。
Ar及びArが表すアリール基としては、より具体的には、下記群から選択されるアリール基が好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
Ar及びArが表すヘテロアリール基の環形成原子数は、5〜30であり、好ましくは5〜20、より好ましくは5〜14、更に好ましくは5〜10である。
該ヘテロアリール基は、少なくとも1個、好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1〜2個の同一又は異なるヘテロ原子を含む。
該へテロアリール基としては、例えば、ピロリル基、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピラゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチオフェニル基、インドリジニル基、キノリジニル基、キノリル基、イソキノリル基、シンノリル基、フタラジニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、インダゾリル基、ベンゾイソキサゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、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、ビスカルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、アザトリフェニレニル基、ジアザトリフェニレニル基、キサンテニル基、アザカルバゾリル基、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基、ベンゾフラノベンゾチオフェニル基、ベンゾチエノベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラノナフチル基、ジベンゾチエノナフチル基、ジナフトチエノチオフェニル基、及びジナフト[2’,3’:2,3:2’,3’:6,7]カルバゾリル基が挙げられる。
Ar及びArとしては、いずれも、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基が好ましい。該アリール基としてより好ましいものは、前述の通りである。
前記一般式(D)において、X〜Xのうちの1つ及びX13〜X16のうちの1つは、それぞれ*10及び*11に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子である。
また、X〜X12のうちの1つ及びX21〜X24のうちの1つは、それぞれ*12及び*13に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子である。
上記規定の意味するところについて、「X〜X及びX13〜X16」に関する規定を例に説明すると、仮に、Xが*10に結合する炭素原子であり、X13が*11に結合する炭素原子である場合を考える。この場合、X及びX13は、炭素原子となり当該2つの炭素原子は互いに直接結合して、2つの(アザ)カルバゾリル基を結合する。また、それ以外のX〜X及びX14〜X16の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子となる。他の規定についても、上記と同じ事項を意味する。
つまり、前記一般式(D)において、*10及び*12は、それぞれ所定の(アザ)カルバゾリル基の1位、2位、3位、又は4位(X〜Xのうちの1つ、X〜X12のうちの1つ)の炭素原子と結合する。
一方、前記一般式(D)において、*11及び*13は、それぞれ所定の(アザ)カルバゾリル基の5位、6位、7位、又は8位(X13〜X16のうちの1つ、X21〜X24のうちの1つ)の炭素原子と結合する。
その結果、*10−*11及び*12−*13により、2つの(アザ)カルバゾリル基が結合される。
また、前記一般式(D)において、X〜X及びX17〜X20は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。
つまり、前記一般式(D)において、(アザ)カルバゾリル基同士の結合に関与しないX〜X24は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子であり、本発明の一態様においては、いずれもC(R)であることが好ましい。
ここで、Rは水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
ただし、本発明の一態様の化合物において、複数存在するRから選ばれる2つが互いに結合して環を形成していることがないことが好ましい。
本発明の一態様において、前記一般式(D)で表される基が、下記一般式(DA1)で表される基であることが好ましい。
一般式(DA1)中、R〜R24は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、R〜R24から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。それ以外の各記号の定義は、前記一般式(D)に関する記載と同じである。
10−*11は、R〜Rのうちの1つ及びR13〜R16のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示し、*12−*13は、R〜R12のうちの1つ及びR21〜R24のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。
つまり、*10及び*12は、一つのカルバゾリル基の1位、2位、3位、又は4位の炭素原子と結合し、*11及び*13は、別のカルバゾリル基の5位、6位、7位、又は8位の炭素原子と結合し、*10−*11及び*12−*13により、2つのカルバゾリル基が結合される。
また、本発明の一態様において、前記一般式(DA1)で表される基が、下記一般式(DA1−1)で表される基がより好ましく、(DA1−1−1)〜(DA1−1−6)のいずれかで表される基であることが更に好ましい。
(一般式(DA1−1)中、各記号の定義は、前記一般式(DA1)に関する記載と同じである。)
(一般式(DA1−1−1)〜(DA1−1−6)中、各記号の定義は、前記一般式(DA1)に関する記載と同じである。
なお、前記一般式(D)中のR〜R24から選ばれる2つが互いに結合して環を形成する場合には、RとR、RとR、RとR、R17とR18、R18とR19、及びR19とR20から選ばれる1組以上で、互いに結合して環を形成する構成が好ましい。
ただし、本発明の一態様の化合物において、前記一般式(D)中のR〜R24から選ばれる2つが互いに結合して環を形成していることがないことが好ましく、前記一般式(D)で表される基が、下記一般式(DA2)で表される基であることがより好ましい。
前記一般式(DA2)中、*10−*11、及び*12−*13は、ベンゼン環中の水素原子がそれぞれ脱離した炭素原子同士の結合を示す。それ以外の各記号の定義は、前記一般式(D)に関する記載と同じである。
前記一般式(DA1)で表される基として、より具体的には、下記から選択される基が好ましい。なお、下記の基において、*は、前記一般式(1[V])中の*1〜*3のいずれかとの結合位置を示す。加えて、下記の基において、水素原子と結合している炭素原子は、当該水素原子に代えて、上述の置換基と結合してもよい。
(前記一般式(D)で表されるB群に属する基についての説明)
前記一般式(D)において、X〜Xのうちの2つは、それぞれ*21及び*22に結合する炭素原子であり、それ以外の2つは、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。
本発明の一態様において、*21及び*22に結合する炭素原子となるX〜Xから選ばれる2つの組み合わせとしては、XとX、XとX、及びXとXから選ばれる1組が好ましい。
また、X〜X12は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。
つまり、前記一般式(D)において、一般式(D)中に示される所定の環構造の形成に関与しないX〜X12は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子であり、本発明の一態様においては、いずれもC(R)であることが好ましい。
ここで、Rは水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
ただし、本発明の一態様の化合物において、複数存在するRから選ばれる2つが互いに結合して環を形成していることがないことが好ましい。
前記一般式(D)中のYは、酸素原子、硫黄原子、−C(R)(R)−、−Si(R)(R)−、−P(R)−、−P(=O)(R)−、−S(=O)−、又は−P(=S)(R)−、又は−N(R)−である。
〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。
*は一般式(1[V])中の*1〜*3のいずれかと結合する。
なお、R〜Rとして選択し得る置換基としては、上記に記載の置換基が挙げられるが、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基が好ましく、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基がより好ましい。
〜Rとして選択し得るアリール基の環形成炭素数は、6〜30であり、好ましくは6〜18、より好ましくは6〜13、さらに好ましくは6〜12、特に好ましくは6〜10である。なお、該アリール基は、非縮合アリール基、縮合アリール基、及びこれらの組み合わせのいずれであってもよい。
また、R〜Rとして選択し得るヘテロアリール基の環形成原子数は、5〜30であり、好ましくは5〜20、より好ましくは5〜14、更に好ましくは5〜10である。
該ヘテロアリール基は、少なくとも1個、好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1〜2個の同一又は異なるヘテロ原子を含む。
前記R〜Rとして選択し得るアリール基及びヘテロアリール基について、具体的な基及び好適な基としては、前記一般式(D)中のAr及びArとして選択し得るアリール基及びヘテロアリール基として記載したものが挙げられる。
本発明の一態様において、前記一般式(D)で表される基が、下記一般式(DB1)で表される基であることが好ましい。
一般式(DB1)中、R〜R12は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、R〜R12から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。それ以外の各記号の定義は、前記一般式(D)に関する記載と同じである。
なお、R〜Rのうちの2つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子は*及び*と結合する。
本発明の一態様において、前記一般式(DB1)で表される基の中でも、下記一般式(DB1−1)〜(DB1−6)のいずれかで表される基がより好ましい。
(上記一般式(DB1−1)〜(DB1−6)中、各記号の定義は、前記一般式(DB1)に関する記載と同じである。)
なお、前記一般式(D)中のR〜R24から選ばれる2つが互いに結合して環を形成する場合には、RとR、RとR、及びRとRから選ばれる1組以上で、互いに結合して環を形成する構成が好ましい。
ただし、本発明の一態様の化合物において、前記一般式(D)中のR〜R24から選ばれる2つが互いに結合して環を形成していることがないことが好ましく、前記一般式(D)で表される基が、下記一般式(DB2)で表される基であることがより好ましい。
前記一般式(DB2)中、カルルバゾリル基の1位、2位、3位及び4位に有する4つの水素原子のうち2つが脱離して、脱離した水素原子と結合していた炭素原子が、*及び*と結合する。それ以外の各記号の適宜は、前記一般式(D)に関する記載と同じである。
前記一般式(D)で表される基として、より具体的には、下記群から選択される基が好ましい。なお、下記の基において、*は、前記一般式(1[V])中の*1〜*3のいずれかとの結合する位置を示す。加えて、下記の基において、水素原子と結合している炭素原子は、当該水素原子に代えて、上述の置換基と結合してもよい。
(前記一般式(D)で表されるC群に属する基についての説明)
前記一般式(D)において、X〜Xは、それぞれC(R)〜C(R)又は窒素原子を表す。R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子または置換基である。
但し、X〜Xのうちの1つは、ZもしくはAr及びArが結合する窒素原子と直接結合する炭素原子である。より詳細に説明すると、X〜Xのうちの1つは、d=0の場合、Ar及びArが結合する窒素原子と直接結合する炭素原子であり、d=1の場合、Zと直接結合する炭素原子である。
また、その直接結合に関与していないR〜Rから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。本発明の一態様では、その直接結合に関与していない、R〜Rから選ばれる2つは、いずれも、互いに結合して環を形成していないことが好ましい。
なお、「直接結合」は、他の文言では、一般的には「単結合」と言われることもある。
〜Xとしては、好ましくはいずれもC(R)〜C(R)であり、該R〜Rがいずれも水素原子であることがより好ましい。
前記一般式(D)において、Ar、Ar及びArは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基を表す。
Ar、Ar及びArとして選択し得るアリール基の環形成炭素数は6〜30であり、いずれも、好ましくは6〜18、より好ましくは6〜13、さらに好ましくは6〜12、特に好ましくは6〜10である。なお、該アリール基は、非縮合アリール基、縮合アリール基、及びこれらの組み合わせのいずれであってもよい。
また、Ar、Ar及びArとして選択し得るヘテロアリール基の環形成原子数は5〜30であり、好ましくは5〜20、より好ましくは5〜14、更に好ましくは5〜10である。
該ヘテロアリール基は、少なくとも1個、好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1〜2個の同一又は異なるヘテロ原子を含む。該ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、硫黄原子、酸素原子及びリン原子が挙げられ、好ましくはこれらから選択される。
前記Ar、Ar及びArとして選択し得るアリール基及びヘテロアリール基について、具体的な基及び好適な基としては、前記一般式(D)中のAr及びArとして選択し得るアリール基及びヘテロアリール基として記載したものが挙げられる。
前記一般式(D)において、Zは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。
一般式(D)中、Zが表す芳香族炭化水素基、複素環基又はこれらの基が2〜4個結合してなる基の説明は、L〜Lの場合と同じであり、好ましいものも同じである。その中でも、Z〜Zが表す芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基が好ましく、フェニレン基がより好ましい。
また、Zとしては、以上の中でも、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基が好ましい。該芳香族炭化水素基としてより好ましいものは、前述の通りである。
前記一般式(D)において、dは、0又は1である。
また、前記一般式(D)中、*6’が記されているAr及びArのうちのいずれか一方が脱離して、その代わりに一般式(1[V])中の*1〜3のいずれかが窒素原子と直接結合している。
*6’が記されているAr及びArのうち、Arの方が脱離して、その代わりに*6が窒素原子と直接結合している場合、以下の状態(部分構造のみを示す。)となる。
一方、*6’が記されているAr及びArのうち、Arの方が脱離して、その代わりに*6が窒素原子と直接結合している場合、以下の状態(部分構造のみを示す。)となる。
本発明の一態様において、前記一般式(D)で表される基が、下記一般式(DC1)で表される基であることが好ましい。
(一般式(DC1)中の各記号の定義は、前記一般式(D)に関する記載と同じである。)
また、本発明の一態様において、前記一般式(D)で表される基が、下記一般式(DC2)で表される基であることが好ましい。
(一般式(DC2)中の各記号の定義は、前記一般式(D)に関する記載と同じである。)
前記一般式(D)で表される基として、より具体的には、下記群から選択される基が好ましい。なお、下記の基において、水素原子と結合している炭素原子は、当該水素原子に代えて、上述の置換基と結合してもよい。
(前記一般式(D)で表されるD群に属する基についての説明)
前記一般式(D)において、X〜X16は、それぞれC(R)〜C(R16)又は窒素原子を表す。R〜R16は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。
但し、X〜Xのうちのいずれか1つは炭素原子であり、X13〜X16のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしている。
また、その直接結合に関与していない、R〜Rから選ばれる2つ、及びR〜R16から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
本発明の一態様では、その直接結合に関与していない、R〜Rから選ばれる2つ、及びR〜R16から選ばれる2つは、いずれも、互いに結合して環を形成していないことが好ましい。
なお、「直接結合」は、他の文言では、一般的には「単結合」と言われることもある。
〜X16としては、好ましくはいずれもC(R)〜C(R16)であり、該R〜R16がいずれも水素原子であることがより好ましい。
前記一般式(D)において、Yは、酸素原子、硫黄原子、C(R)(R)、Si(R)(R)、P(R)、P(=O)(R)、S(=O)、P(=S)(R)、又は−N(R)−である。Yとしては、酸素原子又は硫黄原子であることが好ましい。
該R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。*は式(1[V])中の*1〜*3のいずれかと結合する。
〜Rは、いずれもアリール基であることも好ましく、該アリール基としては、下記群から選択されるアリール基がより好ましい。
(上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基を有していてもよい。)
また、C(R)(R)のRとR、並びにSi(R)(R)のRとRとが互いに結合して環を形成している場合、具体的には、以下のような構造が挙げられる。
本発明の一態様において、前記一般式(D)で表される基が、下記一般式(DD1)で表される基であることが好ましい。
(一般式(DD1)中の各記号の定義は、前記一般式(D)に関する記載と同じである。)
また、本発明の一態様において、前記一般式(D)で表される基が、下記一般式(DD2)で表される基であることが好ましい。
(一般式(DD2)中の各記号の定義は、前記一般式(D)に関する記載と同じである。)
前記一般式(D)で表される基として、より具体的には、下記群から選択される基が好ましい。なお、下記の基において、水素原子と結合している炭素原子は、当該水素原子に代えて、上述の置換基と結合してもよい。
(本発明の一態様の化合物)
本発明の一態様の化合物として、下記一般式(1a[V])で表される化合物(以下、「化合物(1a[V])」ともいう)が好ましい。
前記一般式(1a[V])中、各記号の定義は、前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様である化合物(1a)の中でも、下記一般式(1a−1[V])〜(1a−4[V])のいずれかで表される化合物(以下、「化合物(1a−1[V])〜(1a−4[V])」ともいう)がより好ましい。
前記一般式(1a−1[V])中、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のD群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
前記一般式(1a−2[V])中、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のB群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のD群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
前記一般式(1a−3[V])中、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のB群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のC群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
前記一般式(1a−4[V])中、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のC群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のD群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様である化合物(1[V])又は化合物(1a[V])に含まれる別の態様として、下記一般式(1a−i[V])で表される化合物(以下、「化合物(1a−i[V])」ともいう)がより好ましい。
前記一般式(1a−i[V])中、各記号の定義は、前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
さらに、本発明の一態様である化合物(1a−i[V])の中でも、下記一般式(1a−4−i[V])で表される化合物(以下、「化合物(1a−4−i[V])」ともいう)がより好ましい。
前記一般式(1a−4−i[V])中、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のC群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のD群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様である化合物(1[V])又は化合物(1a[V])に含まれる別の態様として、下記一般式(1a−ii[V])で表される化合物(以下、「化合物(1a−ii[V])」ともいう)がより好ましい。
前記一般式(1a−ii[V])中、各記号の定義は、前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様である化合物(1[V])又は化合物(1a[V])に含まれる別の態様として、下記一般式(1a−iii[V])で表される化合物(以下、「化合物(1a−iii[V])」ともいう)がより好ましい。
前記一般式(1a−iii[V])中、各記号の定義は、前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様である化合物(1a−iii[V])の中でも、下記一般式(1a−1−iii[V])〜(1a−3−iii[V])のいずれかで表される化合物(以下、「化合物(1a−1−iii[V])〜(1a−3−iii[V])」ともいう)がより好ましい。
前記一般式(1a−1−iii[V])中、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のD群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
前記一般式(1a−2−iii[V])中、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のB群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のD群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
前記一般式(1a−3−iii[V])中、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のB群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、前記一般式(1[V])に関する記載中のC群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様である化合物(1[V])又は化合物(1a[V])に含まれる別の態様として、下記一般式(1a−iv[V])で表される化合物(以下、「化合物(1a−iv[V])」ともいう)がより好ましい。
前記一般式(1a−iv[V])中、各記号の定義は、それぞれ前記一般式(1[V])に関する記載と同じである。
また、本発明の一態様である化合物(1[V])に含まれる別の態様として、下記一般式(1b−i[V])〜(1b−iv[V])で表される化合物(以下、「化合物(1b−i[V])〜(1b−iv[V])」ともいう)がより好ましい。
前記一般式(1b−i[V])中、各記号の定義は、それぞれ前記一般式(1[V])に関する記載の定義と同じである。
101〜X104は、それぞれ*〜*のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
前記一般式(1b−ii[V])中、各記号の定義は、それぞれ前記一般式(1[V])に関する記載の定義と同じである。X103は、C(Rx)又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基である。
前記一般式(1b−iii[V])中、各記号の定義は、それぞれ前記一般式(1[V])に関する記載の定義と同じである。
101、X102、X105〜X108は、それぞれ*〜*のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
一般式(1b−iv[V])中、各記号の定義は、それぞれ前記一般式(1[V])に関する記載の定義と同じである。
101、R102、及びR105〜R108のうちの1〜3つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子が*〜*のいずれかと結合し、それ以外は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。なお、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
以下に本発明の一態様である化合物(1[V])の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。

前述の通り、本発明の一態様は、前記本発明の化合物と、下記一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)のいずれかで表される化合物[それぞれ、化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)、化合物(CH15)と称することがある。]から選択される少なくとも1種とを含有する組成物である。
但し、化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)及び化合物(CH15)は、本発明の前記化合物と同じではない。つまり、各一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)、(CH14)及び(CH15)中に本発明の化合物が含まれ得る場合には、本発明の化合物に相当するその重複部分は除かれる。
当該組成物において、本発明の化合物と、化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)及び化合物(CH15)から選択される少なくとも1種の化合物との含有比率に特に制限はない。例えば、1つの態様として、「本発明の化合物」:「化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)及び化合物(CH15)から選択される少なくとも1種の化合物」=5:95〜95:5が好ましく、10:90〜90:10がより好ましく、20:80〜80:20がさらに好ましく、40:60〜60:40が特に好ましい。該含有比率は、質量比である。
また、他の態様として「本発明の化合物」:「化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)及び化合物(CH15)から選択される少なくとも1種の化合物」=5:95〜90:10が好ましく、10:90〜60:40がより好ましく、20:80〜40:60がさらに好ましい。該含有比率は、質量比である。
さらに他の態様として「本発明の化合物」:「化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)及び化合物(CH15)から選択される少なくとも1種の化合物」=10:90〜95:5が好ましく、40:60〜90:10がより好ましく、60:40〜80:20がさらに好ましい。該含有比率は、質量比である。
なお、当該組成物において、本発明の化合物と、化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)及び化合物(CH15)から選択される少なくとも1種の化合物との合計含有比率は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、よりさらに好ましくは80質量%以上、特に好ましくは90質量%以上、最も好ましくは、実質的に100質量%である。
以下、化合物(CH1)、化合物(CH3)、化合物(CH4)、化合物(CH5)、化合物(CH6)、化合物(CH14)及び化合物(CH15)について詳細に説明する。
[化合物(CH1)]
化合物(CH1)は、正孔輸送能を有する正孔輸送性骨格と電子輸送能を有する電子輸送性骨格を分子内に併せ持つことが好ましい。更に好適には、Bの構造部分が正孔輸送性骨格有し、Aの構造部分が電子輸送性骨格を有する。
式(CH1)中、Aは、置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、
は、単結合、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、
Bは、下記式(CH2)で表される構造の残基である。式(CH2)については、後述する。
mは、2以上の整数である。mの上限はAの構造に依存して決定され、特に限定されるわけではないが、ガラス転移温度を高める観点からmは2〜10程度の範囲から選ばれるのが好ましい。更に好ましくは2又は3である。本発明の組成物は塗布法で有機EL素子の層を形成することができることが好ましい。この場合、通常は塗布膜を形成後、加熱により溶媒を蒸発させることで有機薄膜が形成される。ガラス転移温度が高い材料は、非晶質の有機薄膜の形成に有利である。
複数のLは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のBは互いに同一であっても異なっていてもよい。溶解性の観点では、LとBで形成される構造が互いに異なり、Aに対して非対称となる構造の化合物が好ましい。
前記化合物(CH1)は、下記式(CHi)又は下記式(CH1−A)で表される化合物であることが好ましい。
式(CH1−A’)中、aは、1以上の整数であり、bは、1以上の整数であり、a+bは、式(CH1−A)のm−kを表す。Ax、Rx、L、B及びkは、式(CH1−A)中のそれらの記号と同義である。複数のLは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のBは互いに同一であっても異なっていてもよい。
以下、式(CH2)について説明する。式(CH2)を構成する、Z,X,Y,Z,X,Y又はLと、Lが結合して、Lが単結合の場合はAと結合して、式(CH1)の化合物が形成される。
式(CH2)中、X及びYの一方は単結合、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、他方は−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、
及びYの一方は単結合、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、他方は−NR−、−O−、−S−又は−SiR−である。
ここでRは、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基である。
及びZは、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素環基、置換若しくは無置換の脂肪族複素環基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基である。
は、連結基である。前記連結基としては、−CR−、−CRCR−、−CR=CR−、−NR−、−N=CR−、置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素環基、置換若しくは無置換の脂肪族複素環基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基が挙げられる。
におけるRは、X、X、Y及びYにおけるRと同義である。
nは0〜5の整数である。好ましくは、0〜2の整数であり、特に好ましくは0又は1である。nが2以上の場合、Z、X及びYはそれぞれ複数存在するが、複数のZは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のXは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のYは互いに同一であっても異なっていてもよい。
式(CH2)で表される構造は、下記式(CH2−a)で表される構造又は下記式(CH2−b)で表される構造であることが好ましい。式(CH1)は、式(CH2−a)で表される構造と下記式(CH2−b)で表される構造の両方を有する化合物であってもよい。
式(CH2−a)について説明する。式(CH2−a)は式(CH2)を構成するLがZaである構造である。式(CH2−a)を構成するZa、Xa、Ya、Za、Xa、Ya又はZaのいずれかと、Lが結合して、Lが単結合の場合はAと結合して、式(CH1)の化合物が形成される。
Xa及びYaの一方は単結合、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、他方は−NR−、−O−、−S−又は−SiR−である。
Xa及びYaの一方は単結合、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、他方は−NR−、−O−、−S−又は−SiR−である。
Xa、Xa、Ya及びYaにおけるRは、式(CH2)のX、X、Y及びYにおけるRと同義である。
Za、Za及びZaは、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素環基、置換若しくは無置換の脂肪族複素環基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基である。
は0〜5の整数であり、好ましくは0〜2の整数であり、特に好ましくは0又は1である。nが2以上の場合、Za、Xa及びYaはそれぞれ複数存在するが、複数のZaは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のXaは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のYaは互いに同一であっても異なっていてもよい。
式(CH2−b)について説明する。式(CH2−b)は式(CH2)を構成するnが0で、Lが3環以上の縮環構造の置換基を有する芳香族炭化水素環基、又は芳香族複素環基である構造である。式(CH2−b)を構成する、Zb,Xb,Yb,Zb,Zb、Xb,Yb又はZbのいずれかと、Lが結合して、Lが単結合の場合はAと結合して式(CH1)の化合物が形成される。式(CH2−b)の環Zbと環Zbは単結合で結合している。溶解性向上の観点では、式(CH2−b)が好ましい。
Xb及びYbの一方は単結合、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−、で表される基であり、他方は−NR−、−O−、−S−又は−SiR−である。
Xb及びYbの一方は単結合、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、他方は−NR−、−O−、−S−又は−SiR−である。
Xb、Xb2、Yb及びYb2におけるRは、式(CH2)のX、X2、Y及びY2におけるRと同義である。
Zb、Zb、Zb及びZbは、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素環基、置換若しくは無置換の脂肪族複素環基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基である。
式(CH2−a)で表される構造において、nが1の場合、下記式(CH2−a−1)〜式(CH2−a−6)で表される構造のいずれかであることがより好ましい。式(CH2−a)で表される構造においてnが1であり、Za,Za,Zaがベンゼン環であり、XaとYaの一方が単結合であり、XaとYaの一方が単結合である構造が、式(CH2−a−1)〜式(CH2−a−6)で表される構造である。
式(CH2−a−1)中のXa11及びXa12、式(CH2−a−2)中のXa21及びXa22、式(CH2−a−3)中のXa31及びXa32、式(CH2−a−4)中のXa41及びXa42、式(CH2−a−5)中のXa51及びXa52、並びに式(CH2−a−6)中のXa61及びXa62は、それぞれ独立に、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−である。
Xa11、Xa12、Xa21、Xa22、Xa31、Xa32、Xa41、Xa42、Xa51、Xa52、Xa61及びXa62におけるRは、式(CH2)のX、X、Y及びYにおけるRと同義である。
式(CH2−a−1)中のRa、式(CH2−a−2)中のRa、式(CH2−a−3)中のRa、式(CH2−a−4)中のRa、式(CH2−a−5)中のRa、及び式(CH2−a−6)中のRaは、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数7〜24のアラルキル基、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜24の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数2〜24の芳香族複素環基である。
Raが複数存在する場合に複数のRaは互いに同一であっても異なっていてもよく、Raが複数存在する場合に複数のRaは互いに同一であっても異なっていてもよく、Raが複数存在する場合に複数のRaは互いに同一であっても異なっていてもよく、Raが複数存在する場合に複数のRaは互いに同一であっても異なっていてもよく、Raが複数存在する場合に複数のRaは互いに同一であっても異なっていてもよく、Raが複数存在する場合に複数のRaは互いに同一であっても異なっていてもよい。
式(CH2−a−1)中のp、式(CH2−a−2)中のp、式(CH2−a−3)中のp、式(CH2−a−4)中のp、式(CH2−a−5)中のp、及び式(CH2−a−6)中のpは、それぞれ独立に、0〜4の整数である。
式(CH2−a−1)中のq、式(CH2−a−2)中のq、式(CH2−a−3)中のq、式(CH2−a−4)中のq、式(CH2−a−5)中のq、及び式(CH2−a−6)中のqは、それぞれ独立に、0〜2の整数である。
式(CH2−a−1)中のr、式(CH2−a−2)中のr、式(CH2−a−3)中のr、式(CH2−a−4)中のr、式(CH2−a−5)中のr、及び式(CH2−a−1)中のr、は0〜4の整数である。
式(CH2−b)で表される構造は、下記式(CH2−b−1)で表される構造であることが、溶解性向上の観点で、より好ましい。式(CH2−b)で表される構造において、Zb、Zb、Zb、Zbがベンゼン環であり、XbとYbの一方が単結合であり、XbとYbの一方が単結合である構造が、式(CH2−b−1)である。
式(CH2−b−1)中、Xb11及びXb12は、それぞれ独立に、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−である。該Rは、式(CH2)のX、X2、Y及びY2におけるRと同義である。
Rb11、Rb12、Rb13及びRb14は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数7〜24のアラルキル基、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜24の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数2〜24の芳香族複素環基である。
は0〜4の整数である。sが2以上の場合、Rb11は複数存在するが、複数のRb11は互いに同一であっても異なっていてもよく、
は0〜3の整数であり、tが2以上の場合、Rb12は複数存在するが、複数のRb12は互いに同一であっても異なっていてもよく、
は0〜3の整数であり、uが2以上の場合、Rb13は複数存在するが、複数のRb13は互いに同一であっても異なっていてもよく、
は0〜4の整数であり、vが2以上の場合、Rb14は複数存在するが、複数のRb14は互いに同一であっても異なっていてもよい。
式(CH1)におけるBは、下記式(CH2―A)で表される基又は下記式(CH2−B)で表される基であることが好ましい。
式(CH2−A)について説明する。
Xb12、Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、s、t、u及びvは、式(CH2−b−1)中のそれら記号と同義である。
*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
式(CH2−B)について説明する。
は0〜3の整数である。
Xb12、R、Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、t、u及びvは、式(CH2−b−1)中のそれらと記号と同義である。溶解性向上の観点でXb12はNRであることが好ましい。
*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
式(CH2−B)中のRは、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であることが好ましい。
式(CH2―A)で表される基は、下記式(CH2−A−i)又は下記式(CH2−A−ii)で表される基であることが好ましい。
式(CH2−A−i)について説明する。
Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、s、t、u及びvは、式(CH2−A)中のそれらの記号と同義である。
Rは、式(CH2)のX、X2、Y及びY2におけるRと同義である。
*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
式(CH2−A−i)中のRは、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であることが好ましい。
式(CH2−A−ii)について説明する。
は0〜3の整数であり、Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、t、u及びvは、式(CH2−A)中のそれらの記号と同義である。
Rb15及びRb16は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数7〜24のアラルキル基、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜24の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数2〜24の芳香族複素環基である。
Rは、式(CH2)のX、X2、Y及びY2におけるRと同義であり、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であることが好ましい。
は0〜3の整数であり、wが2以上の場合、複数のRb15は互いに同一であっても異なっていてもよい。
は0〜4の整数であり、zが2以上の場合、複数のRb16は互いに同一であっても異なっていてもよい。
*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
式(CH2―A−i)で表される基は、下記式(CH2−A−1)〜式(CH2−A−3)で表される基のいずれかであることが好ましい。
式(CH2−A−1)〜式(CH2−A−3)中のR、Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、s、t、u及びvは、式(CH2−b−1)中のそれら記号と同義である。
式(CH2−A−1)〜式(CH2−A−3)中の*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
式(CH2−A−1)〜式(CH2−A−3)中のRは、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であることが好ましい。
式(CH2−B)で表される基は、下記式(CH2−B−i)又は下記式(CH2−B−ii)で表される基であることが好ましい。
式(CH2−B−i)について説明する。
R、Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、s、t、u及びvは、式(CH2−B)中のそれらの記号と同義である。
*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
式(CH2−B−i)中のRは、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であることが好ましい。
式(CH2−B−ii)について説明する。
は0〜2の整数であり、R、Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、t、u及びvは、式(CH2−B)中のそれらの記号と同義である。
Rb15及びRb16は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数7〜24のアラルキル基、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜24の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数2〜24の芳香族複素環基である。
は0〜3の整数であり、wが2以上の場合、複数のRb15は互いに同一であっても異なっていてもよい。
は0〜4の整数であり、zが2以上の場合、複数のRb16は互いに同一であっても異なっていてもよい。
*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
式(CH2−B−ii)中のRは、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であることが好ましい。
また、式(CH1)におけるBは、下記式(CH2−C)で表される基又は下記式(CH2−D)で表される基であることがより好ましい。
式(CH2−C)について説明する。
は0〜4の整数である。
Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、s、t及びvは、式(CH2−b−1)中のそれら記号と同義である。
*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
式(CH2−D)について説明する。
は0〜3の整数であり、uは0〜4の整数である。
R、Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、t及びvは、式(CH2−b−1)中のそれらの記号と同義である。
*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
式(CH2−D)中のRは、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であることが好ましい。
式(CH2−C)で表される基は、下記式(CH2−C−1)又は下記式(CH2−C−2)で表される基であることがより好ましい。
式(CH2−C−1)について説明する。
R、Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、s、t及びvは、式(CH2−b−1)中のそれら記号と同義である。
は、0〜4の整数を表す。
*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
式(CH2−C−1)中のRは、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であることが好ましい。
式(CH2−C−2)について説明する。
R、Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、s、t及びvは、式(CH2−b−1)中のそれら記号と同義である。
は、0〜4の整数を表す。
*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
式(CH2−C−2)中のRは、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であることが好ましい。
また、式(CH1)におけるBは、下記式(CH2−E)で表される基又は下記式(CH2−F)で表される基であることがより好ましい。
式(CH2−E)について説明する。
は0〜3の整数であり、uは0〜4の整数であり、wは0〜4の整数であり、Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、t及びvは、式(CH2−b−1)中のそれらの記号と同義である。
Rb15及びRb16は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数7〜24のアラルキル基、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜24の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数2〜24の芳香族複素環基である。
Rは、式(CH2)のX、X2、Y及びY2におけるRと同義であり、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であることが好ましい。
は0〜3の整数であり、wが2以上の場合、複数のRb15は互いに同一であっても異なっていてもよい。
は0〜4の整数であり、zが2以上の場合、複数のRb16は互いに同一であっても異なっていてもよい。
*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
式(CH2−F)について説明する。
は0〜2の整数であり、uは0〜4の整数であり、Rb11、Rb12、Rb13、Rb14、t及びvは、式(CH2−b−1)中のそれらの記号と同義である。
Rb15及びRb16は、式(CH2−E)中のそれらの記号と同義である。
Rは、式(CH2)のX、X2、Y及びY2におけるRと同義であり、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であることが好ましい。
は0〜4の整数であり、wが2以上の場合、複数のRb15は互いに同一であっても異なっていてもよい。
は0〜4の整数であり、zが2以上の場合、複数のRb16は互いに同一であっても異なっていてもよい。
*は、式(CH1)のLとの結合手を表す。
以下に、前記式における記号が表す各基の詳細について説明する。
式(CH1)中のL、式(CHi)中のL、式(CH1−A)中のL、式(CH1−A’)中のL、式(CH2)中のR、Z、Z及びL、式(CH2−a)中のR及びZa〜Za、式(CH2−b)中のR及びZb〜Zb、式(CH2−a−1)〜式(CH2−a−6)中のR、式(CH2−b−1)中のR、式(CH2−A)中のR、式(CH2−B)中のR、式(CH2−D)中のR、式(CH2−F)中のR、式(CH2−A−i)中のR、式(CH2−A−ii)中のR、式(CH2−B−i)中のR、式(CH2−B−ii)中のR、式(CH2−A−1)〜式(CH2−A−3)中のRが表す置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素環の残基であることが好ましい。
環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素環の具体例としては、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ターフェニル、フルオレン、フェナントレン、トリフェニレン、ペリレン、クリセン、フルオランテン、ベンゾフルオレン、ベンゾトリフェニレン、ベンゾクリセン、及びアントラセン、並びにそれらのベンツ体及び架橋体が挙げられ、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ターフェニル、フルオレン及びフェナントレンが好ましい。
式(CH1)のL、式(CHi)中のL、式(CH1−A)中のL、式(CH1−A’)中のLが表す環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素環基としては、メタフェニレン基、パラフェニレン基、4,4’−ビフェニレン基、4,3’−ビフェニレン基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基が好ましく例示される。
式(CH2)中のR、式(CH2−a)中又は式(CH2−b)中のR、式(CH2−a−1)〜式(CH2−a−6)中のR、式(CH2−b−1)中のR、式(CH2−A)中又は式(CH2−B)中のR、式(CH2−D)中のR、式(CH2−F)中のR、式(CH2−A−i)中のR、式(CH2−A−ii)中のR、式(CH2−B−i)中のR、式(CH2−B−ii)中のR、式(CH2−A−1)〜式(CH2−A−3)中のRが表す環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素環としては、ベンゼンが好ましく例示される。この場合、電子輸送能を有する置換基を有するベンゼンであってもよい。電子輸送能を有する置換基としては、シアノ基が挙げられる。
式(CH2)中のZ、Z、式(CH2−a)中のZa〜Za、式(CH2−b)中のZb〜Zb、が表す環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素環としては、ベンゼンが好ましく例示される。
式(CH1)中のA及びL、式(CHi)中のA及びL、式(CH1−A)中のAx及びL、式(CH1−A’)中のAx及びL、式(CH2)中のR、Z、Z及びL、式(CH2−a)中のR及びZa〜Za、式(CH2−b)中のR及びZb〜Zb、式(CH2−a−1)〜式(CH2−a−6)中のR、式(CH2−b−1)中のR、式(CH2−A)中のR、式(CH2−B)中のR、式(CH2−D)中のR、式(CH2−F)中のR、式(CH2−A−i)中のR、式(CH2−A−ii)中のR、式(CH2−B−i)中のR、式(CH2−B−ii)中のR、式(CH2−A−1)〜式(CH2−A−3)中のRが表す置換若しくは無置換の芳香族複素環基は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成炭素数2〜30の芳香族複素環の残基であることが好ましい。
環形成炭素数2〜30の芳香族複素環としては、ピロール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、インドール、イソインドール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、アクリジン、ピロリジン、ジオキサン、ピペリジン、モルフォリン、ピペラジン、カルバゾール、フェナントリジン、フェナントロリン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、チオフェン、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、チアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ピラン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、アザフルオレン、ベンゾ[f]キナゾリン、ベンゾ[h]キナゾリン、アザフルオランテン、ジアザフルオランテン、及びアザカルバゾール、並びにそれらのベンツ体及び架橋体が挙げられる。
式(CH1)のA、式(CHi)中のA、式(CH1−A)中のAx、式(CH1−A’)中のAxが示す環形成炭素数2〜30の芳香族複素環としては、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、アジリジン、アザインドリジン、インドリジン、イミダゾール、インドール、イソインドール、インダゾール、プリン、プテリジン、β−カルボリン、ナフチリジン、ベンゾ[f]キナゾリン、ベンゾ[h]キナゾリン、アザフルオランテン、ジアザフルオランテン、ピラゾール、テトラゾール、キノリジン、シンノリン、フタラジン、ビスカルバゾール、フェナジン、アザトリフェニレン、ジアザトリフェニレン、ヘキサアザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザジベンゾフラン、アザジベンゾチオフェン及びジナフト[2’,3’:2,3:2’,3’:6,7]カルバゾールが好ましく挙げられる。上記の中でも、下記の群から選択される化合物の残基が好ましい。
中でも、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリンが好ましい。特に好ましくは、ピリミジン、トリアジンである。
式(CH2)中のR、式(CH2−a)中のR、式(CH2−b)中のR、式(CH2−a−1)〜式(CH2−a−6)中のR、式(CH2−b−1)中のR、式(CH2−A)中のR、式(CH2−B)中のR、式(CH2−D)中のR、式(CH2−F)中のR、式(CH2−A−i)中のR、式(CH2−A−ii)中のR、式(CH2−B−i)中のR、式(CH2−B−ii)中のR、式(CH2−A−1)〜式(CH2−A−3)中のRが表す置換若しくは無置換のアルキル基は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。
炭素数1〜30のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、ネオペンチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、1−ペンチルヘキシル基、1−ブチルペンチル基、1−ヘプチルオクチル基、3−メチルペンチル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基及びt−ブチル基が好ましい。
式(CH2)中のR、式(CH2−a)中のR、式(CH2−b)中のR、式(CH2−a−1)〜式(CH2−a−6)中のR、式(CH2−b−1)中のR、式(CH2−A)中のR、式(CH2−B)中のR、式(CH2−D)中のR、式(CH2−F)中のR、式(CH2−A−i)中のR、式(CH2−A−ii)中のR、式(CH2−B−i)中のR、式(CH2−B−ii)中のR、式(CH2−A−1)〜式(CH2−A−3)中のRが表す置換若しくは無置換のシクロアルキル基は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜30のシクロアルキル基である。
環形成炭素数3〜30のシクロアルキル基の具体例としては、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、シクロオクチル基、アダマンチル基等が挙げられ、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が好ましい。
式(CH2)中のZ、Z及びL、式(CH2−a)中のZa〜Za、並びに式(CH2−b)中のZb〜Zbが表す置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素環基は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜30のシクロアルカンの残基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜30のシクロアルケンの残基であることが好ましい。
環形成炭素数3〜30のシクロアルカンの具体例としては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン、アダマンタン等が挙げられ、シクロペンタン及びシクロヘキサンが好ましい。
環形成炭素数3〜30のシクロアルケンの具体例としては、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン等が挙げられ、シクロペンテン及びシクロヘキセンが好ましい。
式(CH2)中のZ、Z及びL、式(CH2−a)中のZa〜Za、並びに式(CH2−b)中のZb〜Zbが表す置換若しくは無置換の脂肪族複素環基は、それぞれ独立に、前述の置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素環基の環形成炭素原子の一つ以上を、酸素、窒素、硫黄等のヘテロ原子で置き換えたものであることが好ましい。
式(CH2−a−1)中のRa、式(CH2−a−2)中のRa、式(CH2−a−3)中のRa、式(CH2−a−4)中のRa、式(CH2−a−5)中のRa、式(CH2−a−6)中のRa、式(CH2−b−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C)中のRb11〜Rb14、式(CH2−D)中のRb11〜Rb14、式(CH2−E)中のRb11〜Rb16、式(CH2−F)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−B−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−2)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−3)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C−1)中のRb11〜Rb14、及び式(CH2−C−2)中のRb11〜Rb14が表す置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基における、その炭素数1〜20のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、ネオペンチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、1−ペンチルヘキシル基、1−ブチルペンチル基、1−ヘプチルオクチル基、3−メチルペンチル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、ネオペンチル基、1−メチルペンチル基、1−ペンチルヘキシル基、1−ブチルペンチル基及び1−ヘプチルオクチル基が好ましい。
式(CH2−a−1)中のRa、式(CH2−a−2)中のRa、式(CH2−a−3)中のRa、式(CH2−a−4)中のRa、式(CH2−a−5)中のRa、式(CH2−a−6)中のRa、式(CH2−b−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C)中のRb11〜Rb14、式(CH2−D)中のRb11〜Rb14、式(CH2−E)中のRb11〜Rb16、式(CH2−F)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−B−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−2)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−3)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C−1)中のRb11〜Rb14、及び式(CH2−C−2)中のRb11〜Rb14が表す置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基における、その環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が好ましい。
式(CH2−a−1)中のRa、式(CH2−a−2)中のRa、式(CH2−a−3)中のRa、式(CH2−a−4)中のRa、式(CH2−a−5)中のRa、式(CH2−a−6)中のRa、式(CH2−b−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C)中のRb11〜Rb14、式(CH2−D)中のRb11〜Rb14、式(CH2−E)中のRb11〜Rb16、式(CH2−F)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−B−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−2)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−3)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C−1)中のRb11〜Rb14、及び式(CH2−C−2)中のRb11〜Rb14が表す置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基における、その炭素数1〜20のアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、メトキシ基、i−プロポキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、メトキシ基、i−プロポキシ基及びn−プロポキシ基が好ましい。
式(CH2−a−1)中のRa、式(CH2−a−2)中のRa、式(CH2−a−3)中のRa、式(CH2−a−4)中のRa、式(CH2−a−5)中のRa、式(CH2−a−6)中のRa、式(CH2−b−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C)中のRb11〜Rb14、式(CH2−D)中のRb11〜Rb14、式(CH2−E)中のRb11〜Rb16、式(CH2−F)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−B−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−2)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−3)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C−1)中のRb11〜Rb14、及び式(CH2−C−2)中のRb11〜Rb14が表す置換若しくは無置換の炭素数7〜24のアラルキル基における、その炭素数7〜24のアラルキル基としてはベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基等が挙げられ、ベンジル基が好ましい。
式(CH2−a−1)中のRa、式(CH2−a−2)中のRa、式(CH2−a−3)中のRa、式(CH2−a−4)中のRa、式(CH2−a−5)中のRa、式(CH2−a−6)中のRa、式(CH2−b−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C)中のRb11〜Rb14、式(CH2−D)中のRb11〜Rb14、式(CH2−E)中のRb11〜Rb16、式(CH2−F)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−B−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−2)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−3)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C−1)中のRb11〜Rb14、及び式(CH2−C−2)中のRb11〜Rb14が表す置換若しくは無置換のシリル基としては、炭素数1〜10(好ましくは1〜5)のアルキルシリル基や環形成炭素数6〜30(好ましくは6〜18)のアリールシリル基が挙げられる。炭素数1〜10のアルキルシリル基としては、例えば、トリメチルシリル基やトリエチルシリルが挙げられる。環形成炭素数6〜30のアリールシリル基としては、例えば、トリフェニルシリル基が挙げられる。
式(CH2−a−1)中のRa、式(CH2−a−2)中のRa、式(CH2−a−3)中のRa、式(CH2−a−4)中のRa、式(CH2−a−5)中のRa、式(CH2−a−6)中のRa、式(CH2−b−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C)中のRb11〜Rb14、式(CH2−D)中のRb11〜Rb14、式(CH2−E)中のRb11〜Rb16、式(CH2−F)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−B−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−2)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−3)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C−1)中のRb11〜Rb14、及び式(CH2−C−2)中のRb11〜Rb14が表す環形成炭素数6〜24の芳香族炭化水素環基としては、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ターフェニル、フルオレン、フェナントレン、トリフェニレン、ペリレン、クリセン、フルオランテン、ベンゾフルオレン、ベンゾトリフェニレン、ベンゾクリセン、アントラセン等の芳香族炭化水素環の残基が挙げられ、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ターフェニル、フルオレン及びフェナントレンの残基が好ましい。
式(CH2−a−1)中のRa、式(CH2−a−2)中のRa、式(CH2−a−3)中のRa、式(CH2−a−4)中のRa、式(CH2−a−5)中のRa、式(CH2−a−6)中のRa、式(CH2−b−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C)中のRb11〜Rb14、式(CH2−D)中のRb11〜Rb14、式(CH2−E)中のRb11〜Rb16、式(CH2−F)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−B−i)中のRb11〜Rb14、式(CH2−B−ii)中のRb11〜Rb16、式(CH2−A−1)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−2)中のRb11〜Rb14、式(CH2−A−3)中のRb11〜Rb14、式(CH2−C−1)中のRb11〜Rb14、及び式(CH2−C−2)中のRb11〜Rb14が表す環形成炭素数2〜24の芳香族複素環基としては、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノキサジン、フェノチアジン及びジヒドロアクリジン等の芳香族複素環の残基が挙げられ、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノキサジン及びジヒドロアクリジンの残基が好ましい。
以下に、化合物(CH1)の具体例を記載するが、それら具体例に限定されない。
化合物(CH1)の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、一般的に行われるハロゲン化合物とカルバゾールのウルマン反応やブッフバルト反応、さらには、カルバゾールの水素を水素化ナトリウムや炭酸カリウムなどの塩基で引き抜き、塩を生成させてから、ハロゲン化合物を反応させる方法等を用いることができる。
具体的には、例えば、WO2012/086170号公報に記載の方法を採用することができる。
[化合物(CH3)]
以下、化合物(CH3)について説明する。化合物(CH3)は、励起子の生成を高め、有機ELの発光効率を向上させる効果を有する。
化合物(CH3)の一態様としては、電子輸送性骨格を有するものであることも好ましい。また、化合物(CH3)の一態様としては、トリアリールアミノ基などのアミノ基を有しないものであることも好ましい。
電子輸送性骨格とは、正孔輸送能よりも電子輸送能を多く有する骨格で、具体的には、含窒素芳香族複素環やシアノ基が挙げられる。
式(CH3)中のZ,X,Y,又はZのいずれかと、Lが結合して化合物が形成される。
式(CH3)中、X、Yは、単結合、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、全てが単結合になることはない。Rは、前記と同じであり、式(CH2)で説明したものと同様の例が挙げられる。
励起状態と基底状態のエネルギーギャップを高める観点から、X、Yの1以上は−NR−であることが好ましい。この場合、正孔輸送能が高まるため、Rはピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン及びトリアジン等の電子輸送性骨格の残基であることが好ましい。これらの基は、フェニル基、ビフェニル基、フルオレニル基等の置換基を有していてもよい。フェニレン基等の連結基を介して電子輸送性骨格の残基が結合する構造であってもよい。また、フェニル基や、シアノ基で置換されたフェニル基も好ましい。
、Zは、前記Z、Zと同じであるが、3環以上が縮環した脂肪族炭化水素環基、3環以上が縮環した脂肪族複素環基、3環以上が縮環した芳香族炭化水素環基、又は3環以上が縮環した芳香族複素環基である場合はない。具体的には、式(CH2)で説明したものと同様の例が挙げられるが、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンなどの3環が縮環した芳香族複素環等は除外される。
tは、1以上の整数である。tの上限はLの構造に依存して決定され、特に限定されるわけではないが、tは1〜4程度の範囲から選ばれるのが好ましい。更に好ましくは1〜3である。
は、単結合、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、式(CH1)のLで説明した芳香族炭化水素環基、無置換の芳香族複素環基と同様の例が挙げられる。tが1のとき、Lは、単結合ではない。
が、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基の場合の置換基としては、前述した環形成炭素数2〜30の(好ましくは2〜18)ヘテロアリール基に更に環形成炭素数6〜20(好ましくは6〜18)の芳香族炭化水素が結合していてもよい。この場合の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ビフェニル基、9,9−ジメチルフルオレニル基等のほか、9,9−ジメチルフルオレニル基が結合したフェニル基が挙げられる。
前記式(CH3)で表される化合物は、下記式(CH3−A)で表される化合物であることが好ましい。
式(CH3−A)について説明する。
t及びLは、式(CH3)中のそれらの記号と同義である。
Xcは、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、Rは、*の位置でLに直接結合する単結合、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基である。
15及びY16は、それぞれ独立に、*の位置でLに直接結合する単結合、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数1〜20の置換若しくは無置換のアルコキシ基、炭素数1〜20の置換若しくは無置換のハロアルキル基、炭素数1〜20の置換若しくは無置換のハロアルコキシ基、炭素数1〜20の置換若しくは無置換のアルキルシリル基、炭素数6〜30の置換若しくは無置換のアリールシリル基、環形成炭素数6〜30の置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数6〜30の置換若しくは無置換の縮合芳香族炭化水素環基、環形成炭素数2〜30の置換若しくは無置換の芳香族複素環基、又は環形成炭素数2〜30の置換若しくは無置換の縮合芳香族複素環基を表す。
なお、隣接するY15及びY16同士が互いに結合して、連結基を形成してもよいが、2環以上が縮環した脂肪族炭化水素環基、2環以上が縮環した脂肪族複素環基、2環以上が縮環した芳香族炭化水素環基、又は2環以上が縮環した芳香族複素環基を形成する場合はない。
m1は1〜4の整数を表す。n1は、Rが*の位置でLに直接結合する単結合を表す場合、1〜3の整数を表し、Rが*の位置でLに直接結合する単結合以外の場合、1〜4の整数を表す。なお、m1、n1が2以上の場合、複数のY15及びY16は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
前記式(CH3−A)で表される化合物は、下記式(CH3−A−1)で表される化合物であることが好ましい。
式(CH3−A−1)について説明する。
t、Xc、Y15、Y16、m1及びn1は、式(CH3−A)中のそれらの記号と同義である。
14は、環形成炭素数1〜30の置換若しくは無置換の含窒素複素環基を表し、X14は、単結合、環形成炭素数6〜30の置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環、環形成炭素数6〜30の置換若しくは無置換の縮合芳香族炭化水素環、環形成炭素数2〜30の置換若しくは無置換の芳香族複素環、又は環形成炭素数2〜30の置換若しくは無置換の縮合芳香族複素環の残基を表す。
また、前記式(CH3−A)で表される化合物は、下記式(CH3−A−2)で表される化合物であることが好ましい。
式(CH3−A−2)について説明する。
、Xc、Y15、Y16、m1及びn1は、式(CH3−A)中のそれらの記号と同義である。
uは、1以上の整数である。
Xdは、−CR−、−NR−、−O−、−S−又は−SiR−であり、Rは、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基である。
前記式(CH3)で表される化合物は、下記式(CH8)〜(CH9)のいずれかで表される化合物であることが好ましい。式(CH3)で表される化合物において、tが2、Lが単結合、Xの一方がNArの化合物が式(CH8)であり、tが2、XがNの化合物が式(CH9)である。
式(CH8)及び(CH9)中、X、Y、Z、Zは、前記式(CH3)中のそれらの記号と同じであり、具体例も同様のものが挙げられる。複数のY、Z、Zは互いに同一であっても異なっていてもよい。
は、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基又はこれらの組合せである。具体的には、式(CH1)のLで説明した芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基と同様の例が挙げられる。
Arは、置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素環基、置換若しくは無置換の脂肪族複素環基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、式(CH2)のRやZで説明したものと同様の例で1価のものが挙げられる。
また、前記式(CH3)で表される化合物は、下記式(CH10)〜(CH11)のいずれかで表される化合物であることが好ましい。
[式(CH10)及び(CH11)中、A11は、環形成炭素数1〜30の置換若しくは無置換の含窒素複素環基を表し、A13は、環形成炭素数1〜30の置換若しくは無置換の2価の含窒素複素環基、又は環形成炭素数2〜30の置換若しくは無置換の2価の含酸素複素環基を表す。
12は、環形成炭素数6〜30の置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は環形成炭素数2〜30の置換若しくは無置換の含窒素複素環基を表す。
11、X12及びX13は、連結基であり、それぞれ独立に、単結合、環形成炭素数6〜30の置換若しくは無置換の2価の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数6〜30の置換若しくは無置換の2価の縮合芳香族炭化水素環基、環形成炭素数2〜30の置換若しくは無置換の2価の芳香族複素環基、又は環形成炭素数2〜30の置換若しくは無置換の2価の縮合芳香族複素環基を表す。
式(CH11)において、X13は、環形成炭素数6〜30の置換若しくは無置換の2価の芳香族炭化水素環基であることが好ましい。
11〜Y14は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数1〜20の置換若しくは無置換のアルコキシ基、炭素数1〜20の置換若しくは無置換のハロアルキル基、炭素数1〜20の置換若しくは無置換のハロアルコキシ基、炭素数1〜20の置換若しくは無置換のアルキルシリル基、炭素数6〜30の置換若しくは無置換のアリールシリル基、環形成炭素数6〜30の置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、環形成炭素数6〜30の置換若しくは無置換の縮合芳香族炭化水素環基、環形成炭素数2〜30の置換若しくは無置換の芳香族複素環基、又は環形成炭素数2〜30の置換若しくは無置換の縮合芳香族複素環基を表す。
なお、隣接するY11〜Y14同士が互いに結合して、連結基を形成してもよい。
p1、q1は1〜4の整数を表し、r1、s1は1〜3の整数を表す。なお、p1、q1、r1、s1が2以上の場合、複数のY11〜Y14は、同一でも異なっていてもよい。]
12の示す芳香族炭化水素環基としては、式(CH2)のRやZで説明した芳香族炭化水素環基と同様の例が挙げられる。
11及びA12の示す含窒素複素環基としては、ピロール、ピリジン、ピラジン、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、インドール、イソインドール、インダゾール、プリン、プテリジン、β−カルボリン、ナフチリジン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、アジリジン、アザインドリジン、インドリジン、アクリジン、ピロリジン、ピペリジン、モルフォリン、ピペラジン、カルバゾール、フェナントリジン、フェナントロリン、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、チアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、アザフルオレン、及びアザカルバゾール、並びにそれらのベンツ体及び架橋体の1価の残基が挙げられる。
これらの中では、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、アジリジン、アザインドリジン、インドリジン、イミダゾール、インドール、イソインドール、インダゾール、プリン、プテリジン、β−カルボリン、ナフチリジンが好ましい。中でも、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリンが更に好ましい。特に好ましくは、ピリミジン、トリアジンである。
13の示す2価の含窒素複素環基の具体例及び好ましい例としては、A11及びA12の示す含窒素複素環基の例の2価の残基が挙げられる。また、A13の示す2価の含酸素複素環基の具体例及び好ましい例としては、ジベンゾフラニレン基が挙げられる。
11、X12及びX13の示す芳香族炭化水素環基、縮合芳香族炭化水素環基としては、式(CH2)のRやZで説明した芳香族炭化水素環基と同様の例の2価のものが挙げられ、X11、X12及びX13の示す芳香族複素環基、縮合芳香族複素環基としては、式(CH2)のRやZで説明した芳香族複素環基と同様の例の2価のものが挙げられる。X11及びX12として具体的には、メタフェニレン基、パラフェニレン基、4,4’−ビフェニレン基、4,3’−ビフェニレン基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基が好ましく例示される。
11〜Y14の示すアルキル基の例としては、前記式(CH2)で説明したものと同様の例が挙げられる。また、アルコキシ基、及びチオアルコキシ基の例としては、前記アルキル基に、酸素原子、硫黄原子が結合した基が挙げられる。また、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基としては、前記アルキル基、アルコキシ基の水素原子がハロゲン原子で置換された基が挙げられ、アルキルシリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリブチルシリル基、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、ジメチルプロピルシリル基、ジメチルブチルシリル基、ジメチルターシャリーブチルシリル基、ジエチルイソプロピルシリル基などが挙げられる。アリールシリル基としては、フェニルジメチルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ジフェニルターシャリーブチルシリル基、トリフェニルシリルなどが挙げられる。
11〜Y14の示す芳香族炭化水素環基、縮合芳香族炭化水素環基としては、式(CH2)のRやZで説明した芳香族炭化水素環基と同様の例が挙げられ、X11及びX12の示す芳香族複素環基、縮合芳香族複素環基としては、式(CH2)のRやZで説明した芳香族複素環基と同様の例が挙げられる。
式(CH10)としては、以下の(CH10−1)〜(CH10−4)で表される構造が好ましく挙げられる。
以下に、式(CH3)の化合物の具体例を記載するが、それら具体例に限定されない。
更に、化合物(CH3)は、式(CH3)で表現される部分構造を有する高分子化合物でもよいが、正孔輸送に寄与する構造と電子輸送に寄与する構造のバランスを微調整できるという観点からは、低分子化合物の方が好ましい。
式(CH3)で表される化合物が、下記式(CH12)〜(CH13)のいずれかで表される化合物であることも好ましい。
式(CH12)〜(CH13)中、X,Y、Z、Zは、前記式(CH3)中のそれらの記号と同じであり、X,Y、Z、Zの具体例としては、式(CH2)で説明したものと同様の例が挙げられる。
,Lは、置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素環基、置換若しくは無置換の脂肪族複素環基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、式(CH2)のRやZで説明したものと同様の例が挙げられる。
式(CH3)の化合物の製造方法としては、前記した化合物(CH1)の製造方法と同様の方法を採用することができる。また、例えば、カルバゾール化合物と芳香族ハロゲン化化合物に対し、テトラヘドロン,40(1984),p.1433〜1456に記載された銅触媒、又はジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソアイアティ,123(2001),p.7727〜7729に記載の銅触媒を用いたカップリング反応で製造することもできる。
以下、化合物(CH4)〜(CH6)について説明する。これらの化合物は、アリールアミノ基やカルバゾリル基を化学構造中に有する点に特徴がある。本発明の組成物を、その使用態様の一つである塗布法に使用して有機EL素子を形成する場合、発光層中の正孔輸送層から離れた位置で発光させるのが好適な場合がある。このような場合、正孔輸送性に寄与する基を有する化合物が有効であり、式(CH4)〜式(CH6)の化合物を含む組成物が好ましい。
[化合物(CH4)]
以下、式(CH4)の化合物について説明する。
式(CH4)中、A〜Aは、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、好ましくは、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素環基である。具体的には、式(CH2)中のZ、Zで説明したものと同様のものの1価の残基の例が挙げられる。好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クォーターフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。置換基としては、前記式(CH1)の説明で挙げられた基が挙げられるが、環形成炭素数2〜30のヘテロアリール基が好ましく、更に好ましくは環形成炭素数2〜18のヘテロアリール基である。このような置換基としては、カルバゾリル基やジベンゾフラニル基が挙げられる。
[化合物(CH5)]
以下、化合物(CH5)について説明する。
式(CH5)中、Lは1〜4個の置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環が連結(又は含有)した2価の基、又は1〜4個の置換若しくは無置換の芳香族複素環が連結した2価の基である。Lは芳香族炭化水素環と芳香族複素環の組合せでもよい。A〜Aは、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基である。A及びAは互いに結合して環状構造を形成してもよい。
の具体例としては、式(CH2)中のZ、Zで説明した芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が連結した例が挙げられる。例えば、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ターフェニル、フルオレン、フェナントレン、トリフェニレン、ビナフタレン、ビアントラセン、ペリレン、クリセン、フルオランテン、ベンゾフルオレン、ベンゾトリフェニレン、ベンゾクリセン、アントラセン、ピロール、ピリジン、ピラジン、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、インドール、イソインドール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、アクリジン、ピロリジン、ジオキサン、ピペリジン、モルフォリン、ピペラジン、カルバゾール、フェナントリジン、フェナントロリン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、チオフェン、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、チアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ピラン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、アザフルオレン、及びアザカルバゾール、並びにそれらのベンツ体及び架橋体等の2価の残基が挙げられる。好ましくは、フェニレン基、ビフェニレン基、フルオレニレン基である。
〜Aの具体例としては、式(CH2)中のZ、Zで説明したものと同様のものの1価の残基の例が挙げられる。好適な基は、式(CH4)中のA〜Aと同様である。
以下に、化合物(CH4)、化合物(CH5)の具体例を記載するが、それら具体例に限定されない。
[化合物(CH6)]
以下、化合物(CH6)について説明する。
式(CH6)中、Lは1〜6個の置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環が連結(又は含有)した2価の基、又は1〜6個の置換若しくは無置換の芳香族複素環が連結した2価の基である。Lは芳香族炭化水素環と芳香族複素環の組合せであってもよい。A〜A10は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環が1〜10個結合した基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環が1〜10個結合した基である。
の具体例としては、式(CH2)中のZ、Zで説明した芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が連結した例が挙げられ、例えば、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ターフェニル、フルオレン、フェナントレン、トリフェニレン、ビナフタレン、ビアントラセン、ペリレン、クリセン、フルオランテン、ベンゾフルオレン、ベンゾトリフェニレン、ベンゾクリセン、アントラセン、ピロール、ピリジン、ピラジン、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、インドール、イソインドール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、アクリジン、ピロリジン、ジオキサン、ピペリジン、モルフォリン、ピペラジン、カルバゾール、フェナントリジン、フェナントロリン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、チオフェン、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、チアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ピラン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、アザフルオレン、及びアザカルバゾール、並びにそれらのベンツ体及び架橋体等の2価の残基が挙げられる。好ましくは、ベンゼン、ビフェニル、スピロフルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンの2価の残基である。
同様に、A〜A10の具体例としては、式(CH2)中のZ、Zで説明した芳香族炭化水素環、芳香族複素環が1〜10個結合した1価の基が挙げられ、例えば、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ターフェニル、フルオレン、フェナントレン、トリフェニレン、ビナフタレン、ビアントラセン、ペリレン、クリセン、フルオランテン、ベンゾフルオレン、ベンゾトリフェニレン、ベンゾクリセン、アントラセン、ピロール、ピリジン、ピラジン、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、インドール、イソインドール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、アクリジン、ピロリジン、ジオキサン、ピペリジン、モルフォリン、ピペラジン、カルバゾール、フェナントリジン、フェナントロリン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、チオフェン、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、チアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ピラン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、アザフルオレン、及びアザカルバゾール、並びにそれらのベンツ体及び架橋体等の1価の残基が挙げられる。好適な基は、式(CH5)中のA〜Aと同様である。また、ジベンゾフラニル基等であってもよい。
以下に、式(CH6)の化合物の具体例を記載するが、それら具体例に限定されない。
式(CH4)〜式(CH6)の化合物は、公知の製造方法を利用して製造することができる。例えば、WO2010/061824号公報に記載の製造方法を参考にして製造できる。
[化合物(CH7)]
以下、式(CH7)について説明する。式(CH7)の化合物は安定性に優れるため、耐久性向上に寄与する。
式(CH7)中、Ar及びArは、置換若しくは無置換の1価の芳香族炭化水素環基、置換若しくは無置換の1価の芳香族複素環基、Arは、置換若しくは無置換の2価の芳香族炭化水素環が1〜10個結合した基、置換若しくは無置換の2価の芳香族複素環が1〜10個結合した基である。安定性の観点より、Ar,Ar,Arの全てが芳香族炭化水素基であることが好ましい。
Ar及びArの具体例としては、式(CH2)中のZ、Zで説明したものと同様のものの1価の残基の例が挙げられ、Arの具体例としては、式(CH2)中のZ、Zで説明したものと同様のものが1〜10個結合した2価の残基の例が挙げられる。Arは好適には芳香族炭化水素基が1個又は2個結合した2価の残基である。Ar〜Arがベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾフェナントレン環、ジベンゾフェナントレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、ジベンゾクリセン環、フルオランテン環、ベンゾフルオランテン環、トリフェニレン環、ベンゾトリフェニレン環、ジベンゾトリフェニレン環、ピセン環、ベンゾピセン環、及びジベンゾピセン環の残基であると、燐光発光材料と組合せた有機EL素子の発光効率の点で好ましい。
式(CH7)の化合物は、鈴木−宮浦クロスカップリング反応等を用いて合成することができる。例えば、以下の化学反応式に示すように合成される。
(Ra−B(OH))+(I−Ar−Br) → (Ra−Ar−Br)
(Ra−Ar−Br)+((OH)−Ar−Rb)
→ Ra−Ar−Ar−Rb
具体的には、WO2009/008215号公報に記載の方法により製造することができる。
以下に、式(CH7)の化合物の具体例を記載するが、それら具体例に限定されない。
[化合物(CH14)]
以下、化合物(CH14)について説明する。
式(CH14)中、X、X10、Y、Y10は、単結合、−CR−、−NR−、−O−、−S−、−PR−、又は−SiR−で表される基であり、全てが単結合になることはない。Rは、式(CH2)と同じであり、式(CH2)で説明したものと同様の例が挙げられる。
、Z10、Z11は、式(CH2)Z、Zと同じであり、式(CH2)で説明したものと同様の例が挙げられる。
aaは1〜5の整数である。好ましくは、1〜2の整数であり、特に好ましくは1である。aaが2以上の場合、Z10、X10及びY10はそれぞれ複数存在するが、複数のZ10は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のX10は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のY10は互いに同一であっても異なっていてもよい。
また、式(CH14)は、式(CH1)で表される化合物以外の化合物を表す。
前記式(CH14)で表される化合物は、下記式(CH14−a−1)〜式(CH14−a−6)で表される構造のいずれかであることがより好ましい。式(CH14)で表される構造においてaaが1であり、Z、Z10、Z11がベンゼン環であり、XとYの一方が単結合であり、X10とY10の一方が単結合である構造が、式(CH14−a−1)〜式(CH14−a−6)で表される構造である。
式(CH14−a−1)中のXc11及びXc12、式(CH14−a−2)中のXc21及びXc22、式(CH14−a−3)中のXc31及びXc32、式(CH14−a−4)中のXc41及びXc42、式(CH14−a−5)中のXc51及びXc52、並びに式(CH14−a−6)中のXc61及びXc62は、それぞれ独立に、−CR−、−NR−、−O−、−S−、−PR−、又は−SiR−である。
Xc11、Xc12、Xc21、Xc22、Xc31、Xc32、Xc41、Xc42、Xc51、Xc52、Xc61及びXc62におけるRは、式(CH2)のX、X、Y及びYにおけるRと同義である。
式(CH14−a−1)中のRc、式(CH14−a−2)中のRc、式(CH14−a−3)中のRc、式(CH14−a−4)中のRc、式(CH14−a−5)中のRc、及び式(CH14−a−6)中のRcは、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数7〜24のアラルキル基、置換若しくは無置換のアミノ基、置換若しくは無置換のシリル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜24の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数2〜24の芳香族複素環基である。
Raが複数存在する場合に複数のRcは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rcが複数存在する場合に複数のRcは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rcが複数存在する場合に複数のRcは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rcが複数存在する場合に複数のRcは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rcが複数存在する場合に複数のRcは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rcが複数存在する場合に複数のRcは互いに同一であっても異なっていてもよい。
式(CH14−a−1)中のp、式(CH14−a−2)中のp、式(CH14−a−3)中のp、式(CH14−a−4)中のp、式(CH14−a−5)中のp、及び式(CH14−a−6)中のpは、それぞれ独立に、0〜4の整数である。
式(CH14−a−1)中のq、式(CH14−a−2)中のq、式(CH14−a−3)中のq、式(CH14−a−4)中のq、式(CH14−a−5)中のq、及び式(CH14−a−6)中のqは、それぞれ独立に、0〜2の整数である。
式(CH14−a−1)中のr、式(CH14−a−2)中のr、式(CH14−a−3)中のr、式(CH14−a−4)中のr、式(CH14−a−5)中のr、及び式(CH14−a−1)中のr、は0〜4の整数である。
以下に、化合物(CH14)の具体例を記載するが、これらの具体例に限定されない。
[化合物(CH15)]
式(CH15)の化合物は、正孔輸送能を有する正孔輸送性骨格と電子輸送能を有する電子輸送性骨格を分子内に併せ持つことが好ましい。更に好適には、Bの構造部分が正孔輸送性骨格有し、Aaの構造部分が電子輸送性骨格を有する。
以下、式(CH15)について説明する。
Aaは、式(CH1)のAと同義であり、L11は式(CH1)のLと同義であり、Bは、前記式(CH2)で表される構造の残基である。
hは、1以上の整数であり、hの上限はAaの構造に依存して決定され、特に限定されるわけではないが、好ましくは1〜10程度の範囲から選ばれるのが好ましい。より好ましくは、1〜3であり、更に好ましくは、1又は2である。
jは、1以上の整数であり、jの上限はL11の構造に依存して決定され、特に限定されるわけではないが、好ましくは2又は3である。
ただし、h+jは3以上の整数である。
複数のL11は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のBは互いに同一であっても異なっていてもよい。溶解性の観点では、L11とBで形成される構造が互いに異なり、Aaに対して非対称となる構造の化合物が好ましい。
式(CH15)で表される化合物は、下記式(CH15−i)又は下記式(CH15−ii)で表される化合物であることが好ましい。
式(CH15−i)中、Aa、L11、Bは、式(CH15)中のそれらの記号と同義であり、複数のL11は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のBは互いに同一であっても異なっていてもよい。
式(CH15−ii)中、Aa、L11、Bは、式(CH15)中のそれらの記号と同義であり、複数のL11は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のBは互いに同一であっても異なっていてもよい。
(有機EL素子)
次に、本発明の一態様の有機EL素子について説明する。
本発明の一態様の有機EL素子は、陰極、陽極、及び該陰極と該陽極の間に一層以上の有機薄膜層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記一層以上の有機薄膜層が発光層を含み、前記一層以上の有機薄膜層の少なくとも1層が、前記本発明の組成物又は前記本発明の化合物を含む層である、有機エレクトロルミネッセンス素子である。
前記本発明の組成物又は化合物が含まれる有機薄膜層の例としては、陽極と発光層との間に設けられる陽極側有機薄膜層(正孔輸送層、正孔注入層等)、発光層、陰極と発光層との間に設けられる陰極側有機薄膜層(電子輸送層、電子注入層等)、スペース層、障壁層等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。前記本発明の組成物又は化合物は、上記いずれの層に含まれていてもよく、例えば、蛍光発光ユニットの発光層におけるホスト材料やドーパント材料、燐光発光ユニットの発光層におけるホスト材料、発光ユニットの正孔輸送層材料、電子輸送層材料等として用いることができる。
本発明の一態様において、有機EL素子は、蛍光又は燐光発光型の単色発光素子であっても、蛍光/燐光ハイブリッド型の白色発光素子であってもよいし、単独の発光ユニットを有するシンプル型であっても、複数の発光ユニットを有するタンデム型であってもよく、中でも、燐光発光型であることが好ましい。ここで、「発光ユニット」とは、一層以上の有機層を含み、そのうちの一層が発光層であり、注入された正孔と電子が再結合することにより発光することができる最小単位をいう。
従って、シンプル型有機EL素子の代表的な素子構成としては、以下の素子構成を挙げることができる。
(1)陽極/発光ユニット/陰極
また、上記発光ユニットは、燐光発光層や蛍光発光層を複数有する積層型であってもよく、その場合、各発光層の間に、燐光発光層で生成された励起子が蛍光発光層に拡散することを防ぐ目的で、スペース層を有していてもよい。発光ユニットの代表的な層構成を以下に示す。
(a)正孔輸送層/発光層(/電子輸送層)
(b)正孔輸送層/第一燐光発光層/第二燐光発光層(/電子輸送層)
(c)正孔輸送層/燐光発光層/スペース層/蛍光発光層(/電子輸送層)
(d)正孔輸送層/第一燐光発光層/第二燐光発光層/スペース層/蛍光発光層(/電子輸送層)
(e)正孔輸送層/第一燐光発光層/スペース層/第二燐光発光層/スペース層/蛍光発光層(/電子輸送層)
(f)正孔輸送層/燐光発光層/スペース層/第一蛍光発光層/第二蛍光発光層(/電子輸送層)
(g)正孔輸送層/電子障壁層/発光層(/電子輸送層)
(h)正孔輸送層/発光層/正孔障壁層(/電子輸送層)
(i)正孔輸送層/蛍光発光層/トリプレット障壁層(/電子輸送層)
上記各燐光又は蛍光発光層は、それぞれ互いに異なる発光色を示すものとすることができる。具体的には、上記積層発光ユニット(d)において、正孔輸送層/第一燐光発光層(赤色発光)/第二燐光発光層(緑色発光)/スペース層/蛍光発光層(青色発光)/電子輸送層といった層構成等が挙げられる。
なお、各発光層と正孔輸送層あるいはスペース層との間には、適宜、電子障壁層を設けてもよい。また、各発光層と電子輸送層との間には、適宜、正孔障壁層を設けてもよい。電子障壁層や正孔障壁層を設けることで、電子又は正孔を発光層内に閉じ込めて、発光層における電荷の再結合確率を高め、発光効率を向上させることができる。
タンデム型有機EL素子の代表的な素子構成としては、以下の素子構成を挙げることができる。
(2)陽極/第一発光ユニット/中間層/第二発光ユニット/陰極
ここで、上記第一発光ユニット及び第二発光ユニットとしては、例えば、それぞれ独立に上述の発光ユニットと同様のものを選択することができる。
上記中間層は、一般的に、中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、第一発光ユニットに電子を、第二発光ユニットに正孔を供給する、公知の材料構成を用いることができる。
図1に、前記有機EL素子の一例の概略構成を示す。有機EL素子1は、基板2、陽極3、陰極4、及び該陽極3と陰極4との間に配置された発光ユニット10とを有する。発光ユニット10は、燐光ホスト材料と燐光ドーパント(燐光発光材料)を含む少なくとも1つの燐光発光層を含む発光層5を有する。発光層5と陽極3との間に正孔注入・輸送層(陽極側有機薄膜層)6等、発光層5と陰極4との間に電子注入・輸送層(陰極側有機薄膜層)7等を形成してもよい。また、発光層5の陽極3側に電子障壁層(図示せず)を、発光層5の陰極4側に正孔障壁層(図示せず)を、それぞれ設けてもよい。これにより、電子や正孔を発光層5に閉じ込めて、発光層5における励起子の生成確率をさらに高めることができる。
なお、本発明において、蛍光ドーパント(蛍光発光材料)と組み合わされたホストを蛍光ホストと称し、燐光ドーパントと組み合わされたホストを燐光ホストと称する。蛍光ホストと燐光ホストは分子構造のみにより区分されるものではない。すなわち、燐光ホストとは、燐光ドーパントを含有する燐光発光層を形成する材料を意味し、蛍光発光層を形成する材料として利用できないことを意味しているわけではない。蛍光ホストについても同様である。
(基板)
基板は、発光素子の支持体として用いられる。基板としては、例えば、ガラス、石英、プラスチックなどを用いることができる。また、可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルからなるプラスチック基板等が挙げられる。
(陽極)
基板上に形成される陽極には、仕事関数の大きい(具体的には4.0eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン、および酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、グラフェン等が挙げられる。この他、金(Au)、白金(Pt)、または金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等が挙げられる。
(陰極)
陰極には、仕事関数の小さい(具体的には3.8eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第1族または第2族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム(Mg)等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(例えば、MgAg、AlLi)等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。
(発光層のゲスト材料)
発光層は、発光性の高い物質を含む層であり、種々の材料を用いることができる。例えば、発光性の高い物質としては、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。蛍光性化合物は一重項励起状態から発光可能な化合物であり、燐光性化合物は三重項励起状態から発光可能な化合物である。
発光層に用いることができる青色系の蛍光発光材料として、ピレン誘導体、スチリルアミン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、フルオレン誘導体、ジアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体等が使用できる。具体的には、N,N'−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N'−ジフェニルスチルベン−4,4'−ジアミン(略称:YGA2S)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4'−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:YGAPA)、4−(10−フェニル−9−アントリル)−4'−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPA)などが挙げられる。
発光層に用いることができる緑色系の蛍光発光材料として、芳香族アミン誘導体等を使用できる。具体的には、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、N−[9,10−ビス(1,1'−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCABPhA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,N',N'−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPA)、N−[9,10−ビス(1,1'−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,N',N'−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPABPhA)、N−[9,10−ビス(1,1'−ビフェニル−2−イル)]−N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N−フェニルアントラセン−2−アミン(略称:2YGABPhA)、N,N,9−トリフェニルアントラセン−9−アミン(略称:DPhAPhA)などが挙げられる。
発光層に用いることができる赤色系の蛍光発光材料として、テトラセン誘導体、ジアミン誘導体等が使用できる。具体的には、N,N,N',N'−テトラキス(4−メチルフェニル)テトラセン−5,11−ジアミン(略称:p−mPhTD)、7,14−ジフェニル−N,N,N',N'−テトラキス(4−メチルフェニル)アセナフト[1,2−a]フルオランテン−3,10−ジアミン(略称:p−mPhAFD)などが挙げられる。
発光層に用いることができる青色系の燐光発光材料として、イリジウム錯体、オスミウム錯体、白金錯体等の金属錯体、好ましくはイリジウム、オスミウム又は白金金属のオルトメタル化錯体が使用される。具体的には、ビス[2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2']イリジウム(III)テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)、ビス[2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2']イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス[2−(3',5'ビストリフルオロメチルフェニル)ピリジナト−N,C2']イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CF3ppy)2(pic))、ビス[2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2']イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FIracac)などが挙げられる。
発光層に用いることができる緑色系の燐光発光材料として、イリジウム錯体等が使用される。トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2')イリジウム(III)(略称:Ir(ppy)3)、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2')イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(ppy)2(acac))、ビス(1,2−ジフェニル−1H−ベンゾイミダゾラト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(pbi)2(acac))、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bzq)2(acac))などが挙げられる。
発光層に用いることができる赤色系の燐光発光材料として、イリジウム錯体、白金錯体、テルビウム錯体、ユーロピウム錯体等の金属錯体が使用される。具体的には、ビス[2−(2'−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジナト−N,C3']イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(btp)2(acac))、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2')イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(piq)2(acac))、(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)2(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:PtOEP)等の有機金属錯体が挙げられる。
また、トリス(アセチルアセトナト)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:Tb(acac)3(Phen))、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(DBM)3(Phen))、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロアセトナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(TTA)3(Phen))等の希土類金属錯体は、希土類金属イオンからの発光(異なる多重度間の電子遷移)であるため、燐光性化合物として用いることができる。
(発光層のホスト材料)
発光層としては、上述した発光性の高い物質(ゲスト材料)を他の物質(ホスト材料)に分散させた構成としてもよい。発光性の高い物質を分散させるための物質としては、各種のものを用いることができ、発光性の高い物質よりも最低空軌道準位(LUMO準位)が高く、最高被占有軌道準位(HOMO準位)が低い物質を用いることが好ましい。
発光性の高い物質を分散させるための物質(ホスト材料)としては、本発明の前記組成物又は本発明の前記化合物が好ましい。
本発明の一態様である化合物以外にも、例えば、1)アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、若しくは亜鉛錯体等の金属錯体、2)オキサジアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、若しくはフェナントロリン誘導体等の複素環化合物、3)カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、若しくはクリセン誘導体等の縮合芳香族化合物、3)トリアリールアミン誘導体、若しくは縮合多環芳香族アミン誘導体等の芳香族アミン化合物を使用できる。より具体的には、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(II)(略称:Znq)、ビス[2−(2−ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnPBO)、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnBTZ)などの金属錯体、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、2,2',2''−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)(略称:TPBI)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)などの複素環化合物や、9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、3,6−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:DPCzPA)、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、9,9'−ビアントリル(略称:BANT)、9,9'−(スチルベン−3,3'−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS)、9,9'−(スチルベン−4,4'−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS2)、3,3',3''−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリピレン(略称:TPB3)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、6,12−ジメトキシ−5,11−ジフェニルクリセンなどの縮合芳香族化合物、N,N−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:CzA1PA)、4−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:DPhPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPA)、N,9−ジフェニル−N−{4−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]フェニル}−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPBA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、NPB(またはα−NPD)、TPD、DFLDPBi、BSPBなどの芳香族アミン化合物などをホスト材料として用いることができる。また、発光性の高い物質(ゲスト材料)を分散させるための物質(ホスト材料)は複数種用いることができる。
(電子輸送層)
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層には、1)アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、亜鉛錯体等の金属錯体、2)イミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、アジン誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントロリン誘導体等の複素芳香族化合物、3)高分子化合物を使用することができる。
(電子注入層)
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層には、リチウム(Li)、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)、リチウム酸化物(LiOx)等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。
(正孔注入層)
正孔注入層は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、芳香族アミン化合物、又は高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)等も使用できる。
(正孔輸送層)
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層には、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体等を使用する事ができる。ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)やポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)等の高分子化合物を用いることもできる。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
本発明の一態様において、有機EL素子の各層は従来公知の真空蒸着法、スピンコーティング法等により形成することができる。例えば、真空蒸着法、分子線蒸着法(MBE法)、あるいは、層を形成する化合物の溶液を用いた、ディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法による公知の方法で形成することができる。
各有機層の膜厚は特に制限されないが、一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い駆動電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常は数nmから1μmの範囲が好ましい。
前記本発明の組成物又は化合物を含有する層(発光層、正孔輸送層、電子輸送層)は、溶媒及び前記本発明の組成物又は化合物を含む溶液(インク組成物)を用いて上記塗布法により成膜することが好ましい。なお、当該溶液には、必要に応じて、ドーパント等の他の材料を含んでもよい。
塗布法としては、湿式成膜法が好適に用いられ、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、孔版印刷法、及び、それらとオフセット印刷法を組み合わせた印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー塗布スピンコート法、バーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スリットコート法、ロールコート法、キャップコート法、グラビアロールコート法、メニスカスコート法等が適用できる。特に微細なパターニングを要する場合、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、孔版印刷法、及び、それらとオフセット印刷法を組み合わせた印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー塗布等が好ましい。また、転写前駆基板へ本重合体を前記の湿式成膜法により成膜した後、レーザー光や熱プレスなどで対象とする電極を有する配線基板上へ転写する方法を用いることもできる。
これらの方法による成膜は当業者に周知の条件により行うことができ、その詳細は省略する。
塗布法に使用する塗布液(インク組成物)は、少なくとも1種類の前記本発明の組成物又は化合物を含有していればよく、溶媒に溶解していても、分散していてもよい。
上記塗布液(インク組成物)中の前記本発明の組成物又は化合物の含有量は、成膜用溶液全体に対して0.1〜15質量%が好ましく、0.1〜10質量%がより好ましく、0.3〜5質量%がさらに好ましく、0.3〜3質量%が特に好ましい。
溶媒は好ましくは有機溶媒であり、当該有機溶媒としては、例えばクロロホルム、クロロベンゼン、クロロトルエン、クロロキシレン、クロロアニソール、ジクロロメタン、ジクロロベンゼン、ジクロロトルエン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロベンゼン、トリクロロメチルベンゼン、ブロモベンゼン、ジブロモベンゼン、ブロモアニソール等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、オキサゾール、メチルベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、フラン、フラザン、ベンゾフラン、ジヒドロベンゾフラン等のエーテル系溶媒、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、トリエチルベンゼン、トリメチルベンゼン、トリメトキシベンゼン、プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ジイソプロピルベンゼン、ジブチルベンゼン、アミルベンゼン、ジヘキシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ドデシルベンゼン、ベンゾニトリル、アセトフェノン、メチルアセトフェノン、メトキシアセトフェノン、トルイル酸エチルエステル、トルエン、エチルトルエン、メトキシトルエン、ジメトキシトルエン、トリメトキシトルエン、イソプロピルトルエン、キシレン、ブチルキシレン、イソプロピルキシレン、アニソール、エチルアニソール、ジメチルアニソール、トリメチルアニソール、プロピルアニソール、イソプロピルアニソール、ブチルアニソール、メチルエチルアニソール、アネトールアニシルアルコール、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、ジフェニルエーテル、ブチルフェニルエーテル、ベンジルメチルエーテル、ベンジルエチルエーテル、メチレンジオキシベンゼン、メチルナフタレン、テトラヒドロナフタレン、アニリン、メチルアニリン、エチルアニリン、ブチルアニリン、ビフェニル、メチルビフェニル、イソプロピルビフェニル等の芳香族炭化水素系溶媒、シクロへキサン、メチルシクロへキサン、n−ペンタン、n−へキサン、n−へプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン、テトラデカン、デカリン、イソプロピルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロへキサノン、アセトフェノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセロソルブアセテート、安息香酸メチル、酢酸フェニル等のエステル系溶媒、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2−へキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロへキサノール等のアルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が例示される。また、これらの有機溶媒は、単独で、又は複数組み合わせて用いることができる。
上記の溶媒のうち、溶解性、成膜の均一性、粘度特性等の観点から、少なくともトルエン、キシレン、エチルベンゼン、アミルベンゼン、アニソール、4−メトキシトルエン、2−メトキシトルエン、1,2−ジメトキシベンゼン、メシチレン、テトラヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼン、2,3−ジヒドロベンゾフラン、シクロへキサノン、メチルシクロヘキサノンのいずれか1種以上を含むことが好ましい。
また、成膜用の塗布液(インク組成物)には、必要に応じて粘度の調整剤、表面張力の調整材、架橋反応の開始剤、架橋反応の触媒を添加することもできる。尚、粘度の調整剤、表面張力の調整剤、架橋反応の開始剤、架橋反応の触媒は、膜中に残留しても素子特性に影響を与えないものを選択するか、成膜工程で膜中から除去できるものが望ましい。
本発明の一態様において、有機エレクトロルミネッセンス素子は、有機ELパネルモジュール等の表示部品、テレビ、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の表示装置、及び、照明、車両用灯具の発光装置等の電子機器に使用できる。
次に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例の記載内容になんら制限されるものではない。
(1)まず、化合物(1[I])の合成方法、及び該化合物(1[I])を用いた有機EL素子の製造方法及びその評価結果を示す。
<<化合物(1[I])>>
合成例1[I](化合物H−1[I]の合成)
アルゴン雰囲気下、9−フェニルカルバゾール−3−ボロン酸(12.06g、42mmol)、3,6−ジブロモカルバゾール(5.60g、20mmol)、ジクロロ(ジフェニルホスフィノフェロセン)パラジウム−塩化メチレン錯体(0.32g、0.4mmol)、1,4−ジオキサン(60mL)、2M炭酸ナトリウム水溶液(60mL)を順次加えて7時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、析出した固体を濾取し、1,4−ジオキサン及び水で洗浄し、減圧乾燥した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した後、1,4−ジオキサンから再結晶し、トリカルバゾリル中間体A1(11.05g,収率85%)を得た。
3−ブロモベンズアルデヒド(17.0mL、146mmol)、3−ブロモアセトフェノン(19.3mL、146mmol)をメタノール(300mL)に溶解し、水酸化ナトリウム(0.584g、14.6mmol)を加え、室温で10.5時間攪拌した。
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄したのち真空乾燥し、クリーム色の粉末(47.8g、収率90%)を得た。
続いて、得られたその粉末(12.4g、33.9mmol)に、3−ブロモベンズアミジン塩酸塩(4.00g、16.9mmol)、水酸化ナトリウム(0.745g、18.6mmol)を加えエタノール(35mL)を追加し、加熱還流下12.5時間反応させた。生成した白色粉末を濾取し、液の着色が無くなるまでエタノールで洗浄し、さらに水、エタノールで洗浄したのち真空乾燥し、目的とするピリミジン中間体B1(5.75g、収率62%)を得た。
アルゴン雰囲気下、トリカルバゾリル中間体A1(3.58g、5.50mmol)、ピリミジン中間体B1(1.00g、1.83mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.0336g、0.0732mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.269g、0.293mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.528g、9.0mmol)、無水トルエン(36mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−1[I](2.25g,収率55%)を得た。
化合物H−1[I]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C166H103N11=2249、
found m/z=2249(M+,100)
合成例2[I](化合物H−2[I]の合成)
3−ブロモベンズアルデヒド(1.85g、10.0mmol)、3−ブロモベンズアミジン塩酸塩(4.71g、20.0mmol)、水酸化ナトリウム(1.20g、30.0mmol)を加えエタノール(200mL)を追加し、加熱還流下7時間反応させた。生成した固体を濾取した。濾液を減圧下留去し、得られた固体に、クロラニル(0.776g、3.16mmol)、ジクロロメタン(120mL)を加え室温で1時間攪拌した。生成した固体を濾取し、先の固体と混ぜ、ジクロロメタンとエタノールで再結晶を2回繰り返した。析出した白色固体を濾取し、真空乾燥し、目的とするトリアジン中間体C1(4.44g、収率81%)を得た。
アルゴン雰囲気下、トリカルバゾリル中間体A1(5.30g、8.13mmol)、トリアジン中間体C1(1.48g、2.71mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.0993g、0.108mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.126g、0.433mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.78g、8.13mmol)、無水キシレン(50mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−2[I](4.27g,収率70%)を得た。
化合物H−2[I]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C165H102N12=2250、
found m/z=2250(M+,100)
合成例3[I](化合物H−3[I]の合成)
アルゴン雰囲気下、9−フェニルカルバゾール−3−ボロン酸(12.06g、42mmol),2,7−ジブロモカルバゾール(5.60g、20mmol)、ジクロロ(ジフェニルホスフィノフェロセン)パラジウム−塩化メチレン錯体(0.320g、0.4mmol)、1,4−ジオキサン(60mL)、2M炭酸ナトリウム水溶液(60mL)を順次加えて7時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、析出した固体を濾取し、1,4−ジオキサン及び水で洗浄し、減圧乾燥した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、トリカルバゾリル中間体D1(9.00g,収率69%)を得た。
4−ブロモベンズアルデヒド(17.0mL、146mmol)、4−ブロモアセトフェノン(19.3mL、146mmol)をメタノール(300mL)に溶解し、水酸化ナトリウム(0.584g、14.6mmol)を加え、室温で10.5時間攪拌した。
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄したのち真空乾燥し、粉末(47.8g、収率90%)を得た。
続いて、得られたその粉末(12.4g、33.9mmol)に、4−ブロモベンズアミジン塩酸塩(4.00g、16.9mmol)、水酸化ナトリウム(0.745g、18.6mmol)を加えエタノール(35mL)を追加し、加熱還流下12.5時間反応させた。生成した白色粉末を濾取し、液の着色が無くなるまでエタノールで洗浄し、さらに水、エタノールで洗浄したのち真空乾燥し、目的とするピリミジン中間体E1(7.42g、収率80%)を得た。
アルゴン雰囲気下、トリカルバゾリル中間体D1(3.58g、5.50mmol)、ピリミジン中間体E1(1.00g、1.83mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.0336g、0.0732mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.269g、0.293mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.528g、9.0mmol)、無水トルエン(36mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−3[I](2.86g,収率70%)を得た。
化合物H−3[I]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C166H103N11=2249、
found m/z=2249(M+,100)
合成例4[I](化合物H−4[I]の合成)
アルゴン雰囲気下、ボロン酸F1(14.00g、37.3mmol)、3,6−ジブロモカルバゾール(5.77g、17.8mmol)、ジクロロ(ジフェニルホスフィノフェロセン)パラジウム−塩化メチレン錯体(0.290g、0.355mmol)、1,4−ジオキサン(90mL)、2M炭酸ナトリウム水溶液(55mL)を順次加えて10時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、析出した固体を濾取し、1,4−ジオキサン及び水で洗浄し、減圧乾燥した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し,トリカルバゾリル中間体G1(12.1g,収率77%)を得た。
アルゴン雰囲気下、トリカルバゾリル体G1(5.29g、6.00mmol)、トリアジン中間体C1(1.09g、2.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.0733g、0.0800mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.0928g、0.320mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.577g、6.0mmol)、無水キシレン(40mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−4[I](3.83g,収率65%)を得た。
化合物H−4[I]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度98.6%
LC−MS:calcd for C219H150N12=2948、
found m/z=2948(M+,100)
合成例5[I](化合物H−5[I]の合成)
3−ブロモベンズアルデヒド(17.0mL、146mmol)、3−ブロモアセトフェノン(19.3mL、146mmol)をメタノール(300mL)に溶解し、水酸化ナトリウム(0.584g、14.6mmol)を加え、室温で10.5時間攪拌した。
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄したのち真空乾燥し、クリーム色の粉末(47.8g、収率90%)を得た。
続いて、得られたその粉末(12.4g、33.9mmol)に、3−クロロベンズアミジン塩酸塩(3.23g、16.9mmol)、水酸化ナトリウム(0.745g、18.6mmol)を加えエタノール(35mL)を追加し、加熱還流下12.5時間反応させた。生成した白色粉末を濾取し、液の着色が無くなるまでエタノールで洗浄し、さらに水、エタノールで洗浄したのち真空乾燥し、目的とするピリミジン中間体J1(5.25g、収率62%)を得た。
アルゴン雰囲気下、トリカルバゾリル体A1(3.90g、6.00mmol)、ピリミジン中間体J1(1.50g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物K1(2.70g,収率55%)を得た。
アルゴン雰囲気下、化合物K1(2.70g、3.00mmol)、カルバゾリル体D1(1.95g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−5[I](5.74g,収率85%)を得た。
化合物H−5[I]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C166H103N11=2249、
found m/z=2249(M+,100)
合成例6[I](化合物H−6[I]の合成)
アルゴン雰囲気下、トリカルバゾリル体A1(5.85g、9.00mmol)、ピリミジン中間体L1(0.550g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−6[I](4.86g,収率80%)を得た。
化合物H−6[I]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C148H91N11=2021、
found m/z=2021(M+,100)
なお、以上の合成反応を参照し、目的物に合わせた公知の代替反応や原料を用いることによって、特許請求の範囲で規定の化合物を合成することが可能である。
実施例1[I]
(基板の洗浄)
25mm×25mm×厚さ1.1mmのITO透明電極付ガラス基板(ジオマテック株式会社製)をイソプロピルアルコール中で、超音波洗浄を5分間行った後、UVオゾン洗浄を5分間行った。
(下地層の形成)
正孔輸送材料としてHERAEUS社製CLEVIOUS AI4083(商品名)を30nmの厚さで前記のITO基板上にスピンコート法により成膜した。成膜後、アセトンにより不要な部分を除去し、次いで大気中で200℃のホットプレートで10分間焼成し、下地基板を作製した。
(発光層の形成)
ホスト材料として合成例1[I]で得た化合物H−1[I]、ドーパント材料として下記の化合物D−iを用い、化合物H−1[I]:化合物D−iが質量比で95:5となるような混合比で1.6質量%のトルエン溶液を調製した。このトルエン溶液を用い、前記下地基板上にスピンコート法により、50nmの膜厚になるように塗布積層した。塗布成膜後、不要部分をトルエンにて除去し、150℃のホットプレート上で加熱乾燥し、発光層を成膜した塗布積層基板を作製した。なお、発光層の成膜にかかる全ての操作は窒素雰囲気のグローブボックス中で実施した。
(蒸着、封止)
塗布積層基板を蒸着チャンバー中に搬送し、電子輸送層として下記の化合物ET−1を50nm蒸着した。さらにフッ化リチウムを1nm、アルミニウムを80nm蒸着積層した。全ての蒸着工程を完了させた後、窒素雰囲気下のグローブボックス中でザグリガラスによる封止を行い、有機EL素子を作製した。
(素子評価)
得られた有機EL素子を、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表1に示す。
なお、発光層の形成過程において、塗布成膜後の加熱乾燥温度を200℃とし、同様に有機EL素子を別途作製し、当該有機EL素子についても、上記と同様に外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表1に示す。
実施例2[I]
ホスト材料として合成例2[I]で得た化合物H−2[I]を用いたこと以外は、実施例1[I]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製した。当該有機EL素子の外部量子効率(EQE)の測定結果を表1に示す。
実施例3[I]
ホスト材料として合成例3[I]で得た化合物H−3[I]を用いたこと以外は、実施例1[I]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製した。当該有機EL素子の外部量子効率(EQE)の測定結果を表1に示す。
実施例4[I]
ホスト材料として合成例4[I]で得た化合物H−4[I]を用いたこと以外は、実施例1[I]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製した。当該有機EL素子の外部量子効率(EQE)の測定結果を表1に示す。
実施例5[I]
ホスト材料として合成例5[I]で得た化合物H−5[I]を用いたこと以外は、実施例1[I]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製した。当該有機EL素子の外部量子効率(EQE)の測定結果を表1に示す。
実施例6[I]
ホスト材料として合成例6[I]で得た化合物H−6[I]を用いたこと以外は、実施例1[I]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製した。当該有機EL素子の外部量子効率(EQE)の測定結果を表1に示す。
比較例1[I]
ホスト材料として公知文献WO2012/086170記載の下記化合物Q−1[I]を用いたこと以外は、実施例1[I]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃とした有機EL素子を作製した。当該有機EL素子の外部量子効率(EQE)の測定結果を表1に示す。
比較例2[I]
ホスト材料として下記化合物Q−2[I]を用いたこと以外は、実施例1[I]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製した。当該有機EL素子の外部量子効率(EQE)の測定結果を表1に示す。
(2)次に、化合物(1[II])の合成方法、及び該化合物(1[II])を用いた有機EL素子の製造方法及びその評価結果を示す。
<<化合物(1[II])>>
合成例1[II](化合物H−1[II]の合成)
3−ブロモベンズアルデヒド(17.0mL、146mmol)、3−ブロモアセトフェノン(19.3mL、146mmol)をメタノール(300mL)に溶解し、水酸化ナトリウム(0.584g、14.6mmol)を加え、室温で10.5時間攪拌した。
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄したのち真空乾燥し、粉末(47.8g、収率90%)を得た。
続いて、得られたその粉末(12.4g、33.9mmol)に、3−ブロモベンズアミジン塩酸塩(4.00g、16.9mmol)、水酸化ナトリウム(0.745g、18.6mmol)を加えエタノール(35mL)を追加し、加熱還流下12.5時間反応させた。生成した白色粉末を濾取し、液の着色が無くなるまでエタノールで洗浄し、さらに水、エタノールで洗浄したのち真空乾燥し、目的とするピリミジン中間体A1(7.42g、収率80%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体B1(2.55g、9.00mmol)、ピリミジン中間体A1(1.64g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.480mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.965g、9.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−1[II](2.25g,収率65%)を得た。
化合物H−1[II]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.2%
LC−MS:calcd for C85H61N5=1151、
found m/z=1151(M+,100)
合成例2[II](化合物H−2[II]の合成)
3−ブロモベンズアルデヒド(1.85g、10.0mmol)、3−ブロモベンズアミジン塩酸塩(4.71g、20.0mmol)、水酸化ナトリウム(1.20g、30.0mmol)を加えエタノール(200mL)を追加し、加熱還流下7時間反応させた。生成した固体を濾取した。濾液を減圧下留去し、得られた固体に、クロラニル(0.776g、3.16mmol)、ジクロロメタン(120mL)を加え室温で1時間攪拌した。生成した固体を濾取し、先の固体と混ぜ、ジクロロメタンとエタノールで再結晶を2回繰り返した。析出した白色固体を濾取し、真空乾燥し、目的とするトリアジン中間体C1(4.44g、収率81%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体D1(2.32g、9.00mmol)、トリアジン中間体C1(1.64g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.480mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.965g、9.00mmol)、無水キシレン(60mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−2[II](2.26g,収率70%)を得た。
化合物H−2[II]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.4%
LC−MS:calcd for C75H42N6O3=1074、
found m/z=1074(M+,100)
合成例3[II](化合物H−3[II]の合成)
4−ブロモベンズアルデヒド(17.0mL、146mmol)、4−ブロモアセトフェノン(19.3mL、146mmol)をメタノール(300mL)に溶解し、水酸化ナトリウム(0.584g、14.6mmol)を加え、室温で10.5時間攪拌した。
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄したのち真空乾燥し、粉末(47.8g、収率90%)を得た。
続いて、得られたその粉末(12.4g、33.9mmol)に、4−ブロモベンズアミジン塩酸塩(4.00g、16.9mmol)、水酸化ナトリウム(0.745g、18.6mmol)を加えエタノール(35mL)を追加し、加熱還流下12.5時間反応させた。生成した白色粉末を濾取し、液の着色が無くなるまでエタノールで洗浄し、さらに水、エタノールで洗浄したのち真空乾燥し、目的とするピリミジン中間体E1(7.42g、収率80%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体F1(2.46g、9.00mmol)、ピリミジン中間体E1(1.64g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.480mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.965g、9.00mmol)、無水キシレン(60mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−3[II](2.19g,収率65%)を得た。
化合物H−3[II]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.2%
LC−MS:calcd for C76H43N5S3=1121、
found m/z=1121(M+,100)
合成例4[II](化合物H−4[II]の合成)
アルゴン雰囲気下、2,4,6−トリクロロピリミジン(3.67g、20mmol)、3−クロロフェニルボロン酸(3.13g、20mmol)、ジクロロ(ビストリフェニルホスフィン)パラジウム錯体(0.351g、0.5mmol)、1,4−ジオキサン(80mL)、2M炭酸カリウム水溶液(40mL)を順次加えて8時間加熱還流した。室温まで反応液を冷却した後、トルエンを加えて希釈し、水で洗浄し、減圧乾燥した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、ピリミジン中間体G1(4.05g,収率78%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体B1(2.55g、9.00mmol)、ピリミジン体G1(0.779g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.480mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.965g、9.00mmol)、無水キシレン(60mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−4[II](1.65g,収率55%)を得た。
化合物H−4[II]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度98.6%
LC−MS:calcd for C73H53N5=999、
found m/z=999(M+,100)
合成例5[II](化合物H−5[II]の合成)
3−ブロモベンズアルデヒド(17.0mL、146mmol)、3−ブロモアセトフェノン(19.3mL、146mmol)をメタノール(300mL)に溶解し、水酸化ナトリウム(0.584g、14.6mmol)を加え、室温で10.5時間攪拌した。
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄したのち真空乾燥し、クリーム色の粉末(47.8g、収率90%)を得た。
続いて、得られたその粉末(12.4g、33.9mmol)に、3−クロロベンズアミジン塩酸塩(3.23g、16.9mmol)、水酸化ナトリウム(0.745g、18.6mmol)を加えエタノール(35mL)を追加し、加熱還流下12.5時間反応させた。生成した白色粉末を濾取し、液の着色が無くなるまでエタノールで洗浄し、さらに水、エタノールで洗浄したのち真空乾燥し、目的とするピリミジン中間体J1(5.25g、収率62%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体B1(1.70g、6.00mmol)、ピリミジン中間体J1(1.50g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物K1(1.90g,収率70%)を得た。
アルゴン雰囲気下、化合物K1(1.90g、3.00mmol)、カルバゾリル体L1(0.850g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−5[II](2.94g,収率85%)を得た。
化合物H−5[II]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C85H61N5=1151、
found m/z=1379(M+,100)
合成例6[II](化合物H−6[II]の合成)
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体F1(2.46g、9.00mmol)、トリアジン中間体M1(0.553g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水キシレン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−6[II](2.15g,収率80%)を得た。
化合物H−6[II]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C57H30N6S3=894、
found m/z=894(M+,100)
なお、以上の合成反応を参照し、目的物に合わせた公知の代替反応や原料を用いることによって、特許請求の範囲で規定の化合物を合成することが可能である。
実施例1[II]
(基板の洗浄)
25mm×25mm×厚さ1.1mmのITO透明電極付ガラス基板(ジオマテック株式会社製)をイソプロピルアルコール中で、超音波洗浄を5分間行った後、UVオゾン洗浄を5分間行った。
(下地層の形成)
正孔輸送材料としてHERAEUS社製CLEVIOUS AI4083(商品名)を30nmの厚さで前記のITO基板上にスピンコート法により成膜した。成膜後、アセトンにより不要な部分を除去し、次いで大気中で200℃のホットプレートで10分間焼成し、下地基板を作製した。
(発光層の形成)
ホスト材料として合成例1[II]で得た化合物H−1[II]、ドーパント材料として下記の化合物D−iiを用い、化合物H−1[II]:化合物D−iiが質量比で90:10となるような混合比で1.6質量%のトルエン溶液を調製した。このトルエン溶液を用い、前記下地基板上にスピンコート法により、50nmの膜厚になるように塗布積層した。塗布成膜後、不要部分をトルエンにて除去し、150℃のホットプレート上で加熱乾燥し、発光層を成膜した塗布積層基板を作製した。なお、発光層の成膜にかかる全ての操作は窒素雰囲気のグローブボックス中で実施した。
(蒸着、封止)
塗布積層基板を蒸着チャンバー中に搬送し、電子輸送層として下記化合物ET−1を50nm蒸着した。さらにフッ化リチウムを1nm、アルミニウムを80nm蒸着積層した。全ての蒸着工程を完了させた後、窒素雰囲気下のグローブボックス中でザグリガラスによる封止を行い、有機EL素子を作製した。
(素子評価)
得られた有機EL素子を、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子効率(EQE)を測定した。さらに、当該有機EL素子を、直流電流駆動により1000cd/mの輝度で発光させた。連続点灯させて、輝度が800cd/mになるまでの時間(LT80)を計測した。これらの測定結果を表2に示す。
なお、発光層の形成過程において、塗布成膜後の加熱乾燥温度を200℃とし、同様に有機EL素子を別途作製し、当該有機EL素子についても、上記と同様に外部量子効率(EQE)のみを測定した。測定結果を表2に示す。
実施例2[II]
ホスト材料として合成例2[II]で得た化合物H−2[II]を用いたこと以外は、実施例1[II]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製し、実施例1[II]と同様の評価をした。測定結果を表2に示す。
実施例3[II]
ホスト材料として合成例3[II]で得た化合物H−3[II]を用いたこと以外は、実施例1[II]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製し、実施例1[II]と同様の評価をした。測定結果を表2に示す。
実施例4[II]
ホスト材料として合成例4[II]で得た化合物H−4[II]を用いたこと以外は、実施例1[II]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製し、実施例1[II]と同様の評価をした。測定結果を表2に示す。
実施例5[II]
ホスト材料として合成例5[II]で得た化合物H−5[II]を用いたこと以外は、実施例1[II]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製し、実施例1[II]と同様の評価をした。測定結果を表2に示す。
実施例6[II]
ホスト材料として合成例6[II]で得た化合物H−6[II]を用いたこと以外は、実施例1[II]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製し、実施例1[II]と同様の評価をした。測定結果を表2に示す。
比較例1[II]
ホスト材料として公知文献WO2012/086170記載の下記化合物Q−1[II]を用いたこと以外は、実施例1[II]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製し、実施例1[II]と同様の評価をした。測定結果を表2に示す。
比較例2[II]
ホスト材料としてWO2011/108902に記載の下記化合物Q−2[II]を用いたこと以外は、実施例1[II]と同様の方法で、塗布成膜後の加熱乾燥温度を150℃及び200℃とした有機EL素子をそれぞれ作製し、外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表2に示す。
比較例3[II]
ホスト材料として公知文献WO2007/063754記載の下記化合物Q−3[II]を用いたこと以外は、実施例1[II]と同様の方法で有機EL素子を作製しようとしたが、トルエンへの溶解性が低く、発光可能な素子を得るに至らなかった。
(3)次に、化合物(1[III])の合成方法、及び該化合物(1[III])を用いた有機EL素子の製造方法及びその評価結果を示す。
<<化合物(1[III])>>
合成例1[III](化合物H−1[III]の合成)
3−ブロモベンズアルデヒド(17.0mL、146mmol)、3−ブロモアセトフェノン(19.3mL、146mmol)をメタノール(300mL)に溶解し、水酸化ナトリウム(0.584g、14.6mmol)を加え、室温で10.5時間攪拌した。
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄したのち真空乾燥し、クリーム色の粉末(47.8g、収率90%)を得た。
続いて、得られたその粉末(12.4g、33.9mmol)に、3−ブロモベンズアミジン塩酸塩(4.00g、16.9mmol)、水酸化ナトリウム(0.745g、18.6mmol)を加えエタノール(35mL)を追加し、加熱還流下12.5時間反応させた。生成した白色粉末を濾取し、液の着色が無くなるまでエタノールで洗浄し、さらに水、エタノールで洗浄したのち真空乾燥し、目的とするピリミジン中間体A1(5.75g、収率62%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体B1(4.91g、9.00mmol)、ピリミジン中間体A1(1.23g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.480mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.965g、9.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−1[III](3.22g,収率70%)を得た。
化合物H−1[III]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C112H76N8=1532、
found m/z=1532(M+,100)
合成例2[III](化合物H−2[III]の合成)
3−ブロモベンズアルデヒド(1.85g、10.0mmol)、3−ブロモベンズアミジン塩酸塩(4.71g、20.0mmol)、水酸化ナトリウム(1.20g、30.0mmol)を加えエタノール(200mL)を追加し、加熱還流下7時間反応させた。生成した固体を濾取した。濾液を減圧下留去し、得られた固体に、クロラニル(0.776g、3.16mmol)、ジクロロメタン(120mL)を加え室温で1時間攪拌した。生成した固体を濾取し、先の固体と混ぜ、ジクロロメタンとエタノールで再結晶を2回繰り返した。析出した白色固体を濾取し、真空乾燥し、目的とするトリアジン中間体C1(4.44g、収率81%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル中間体B1(4.91g、9.00mmol)、トリアジン中間体C1(1.64g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.480mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.965g、9.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−2[III](3.22g,収率70%)を得た。
化合物H−2[III]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.4%
LC−MS:calcd for C111H75N9=1533、
found m/z=1533(M+,100)
合成例3[III](化合物H−3[III]の合成)
4−ブロモベンズアルデヒド(17.0mL、146mmol)、4−ブロモアセトフェノン(19.3mL、146mmol)をメタノール(300mL)に溶解し、水酸化ナトリウム(0.584g、14.6mmol)を加え、室温で10.5時間攪拌した。
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄したのち真空乾燥し、粉末(47.8g、収率90%)を得た。
続いて、得られたその粉末(12.4g、33.9mmol)に、4−ブロモベンズアミジン塩酸塩(4.00g、16.9mmol)、水酸化ナトリウム(0.745g、18.6mmol)を加えエタノール(35mL)を追加し、加熱還流下12.5時間反応させた。生成した白色粉末を濾取し、液の着色が無くなるまでエタノールで洗浄し、さらに水、エタノールで洗浄したのち真空乾燥し、目的とするピリミジン中間体E1(7.42g、収率80%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル中間体D1(3.01g、9.00mmol)、ピリミジン中間体E1(1.23g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.480mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.965g、9.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−3[III](2.55g,収率65%)を得た。
化合物H−3[III]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.2%
LC−MS:calcd for C94H64N8=1304、
found m/z=1304(M+,100)
合成例4[III](化合物H−4[III]の合成)
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体F1(4.06g、9.00mmol)、トリアジン体C1(1.64g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.480mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.965g、9.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−4[III](2.73g,収率55%)を得た。
化合物H−4[III]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度98.6%
LC−MS:calcd for C120H87N9=1653、
found m/z=1653(M+,100)
合成例5[III](化合物H−5[III]の合成)
3−ブロモベンズアルデヒド(17.0mL、146mmol)、3−ブロモアセトフェノン(19.3mL、146mmol)をメタノール(300mL)に溶解し、水酸化ナトリウム(0.584g、14.6mmol)を加え、室温で10.5時間攪拌した。
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄したのち真空乾燥し、クリーム色の粉末(47.8g、収率90%)を得た。
続いて、得られたその粉末(12.4g、33.9mmol)に、3−クロロベンズアミジン塩酸塩(3.23g、16.9mmol)、水酸化ナトリウム(0.745g、18.6mmol)を加えエタノール(35mL)を追加し、加熱還流下12.5時間反応させた。生成した白色粉末を濾取し、液の着色が無くなるまでエタノールで洗浄し、さらに水、エタノールで洗浄したのち真空乾燥し、目的とするピリミジン中間体J1(5.25g、収率62%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体B1(2.46g、6.00mmol)、ピリミジン中間体J1(1.50g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物K1(1.91g,収率55%)を得た。
アルゴン雰囲気下、K1(1.91g、3.00mmol)、カルバゾリル体D1(1.00g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−5[III](3.72g,収率85%)を得た。
化合物H−5[III]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C106H72N8=1456、
found m/z=1456(M+,100)
合成例6[III](化合物H−6[III]の合成)
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体B1(3.01g、9.00mmol)、トリアジン中間体L1(0.553g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水キシレン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−6[III](2.59g,収率80%)を得た。
化合物H−6[III]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C75H51N9=1077、
found m/z=1077(M+,100)
なお、以上の合成反応を参照し、目的物に合わせた公知の代替反応や原料を用いることによって、特許請求の範囲で規定の化合物を合成することが可能である。
実施例1[III]
(基板の洗浄)
25mm×25mm×厚さ1.1mmのITO透明電極付ガラス基板(ジオマテック株式会社製)をイソプロピルアルコール中で、超音波洗浄を5分間行った後、UVオゾン洗浄を5分間行った。
(下地層の形成)
正孔輸送材料としてHERAEUS社製CLEVIOUS AI4083(商品名)を30nmの厚さで前記のITO基板上にスピンコート法により成膜した。成膜後、アセトンにより不要な部分を除去し、次いで大気中で200℃のホットプレートで10分間焼成し、下地基板を作製した。
(発光層の形成)
ホスト材料として合成例1[III]で得た化合物H−1[III]、ドーパント材料として下記の化合物D−iを用い、化合物H−1[III]:化合物D−iが質量比で95:5となるような混合比で1.6質量%のトルエン溶液を調製した。このトルエン溶液を用い、前記下地基板上にスピンコート法により、50nmの膜厚になるように塗布積層した。塗布成膜後、不要部分をトルエンにて除去し、150℃にてホットプレート上で加熱乾燥し、発光層を成膜した塗布積層基板を作製した。なお、発光層の成膜にかかる全ての操作は窒素雰囲気のグローブボックス中で実施した。
(蒸着、封止)
塗布積層基板を蒸着チャンバー中に搬送し、電子輸送層として下記化合物ET−1を50nm蒸着した。さらにフッ化リチウムを1nm、アルミニウムを80nm蒸着積層した。全ての蒸着工程を完了させた後、窒素雰囲気下のグローブボックス中でザグリガラスによる封止を行い、有機EL素子を作製した。
(素子評価)
得られた有機EL素子を、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子収率(EQE)を測定した。測定結果を表3に示す。
なお、発光層の形成過程において、塗布成膜後の加熱乾燥温度を200℃として同様に有機EL素子を別途作製し、当該有機EL素子についても、上記と同様に外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表3に示す。
実施例2[III]
ホスト材料として合成例2[III]で得た化合物H−2[III]を用いたこと以外は、実施例1[III]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表3に示す。
実施例3[III]
ホスト材料として合成例3[III]で得た化合物H−3[III]を用いたこと以外は、実施例1[III]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表3に示す。
実施例4[III]
ホスト材料として合成例4[III]で得た化合物H−4[III]を用いたこと以外は、実施例1[III]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表3に示す。
実施例5[III]
ホスト材料として合成例5[III]で得た化合物H−5[III]を用いたこと以外は、実施例1[III]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表3に示す。
実施例6[III]
ホスト材料として合成例6[III]で得た化合物H−6[III]を用いたこと以外は、実施例1[III]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表3に示す。
比較例1[III]
ホスト材料として国際公開第2012/086170号に記載の下記化合物Q−1[III]を用いたこと以外は、実施例1[III]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表3に示す。
比較例2[III]
ホスト材料として国際公開第2013/081088号に記載の下記化合物Q−2[III]を用いたこと以外は、実施例1[III]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表3に示す。
(4)次に、化合物(1[IV])の合成方法、及び該化合物(1[IV])を用いた有機EL素子の製造方法及びその評価結果を示す。
<<化合物(1[IV])>>
合成例1[IV](化合物H−1[IV]の合成)
3−ブロモベンズアルデヒド(17.0mL、146mmol)、3−ブロモアセトフェノン(19.3mL、146mmol)をメタノール(300mL)に溶解し、水酸化ナトリウム(0.584g、14.6mmol)を加え、室温で10.5時間攪拌した。
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄したのち真空乾燥し、クリーム色の粉末(47.8g、収率90%)を得た。
続いて、得られたその粉末(12.4g、33.9mmol)に、3−ブロモベンズアミジン塩酸塩(4.00g、16.9mmol)、水酸化ナトリウム(0.745g、18.6mmol)を加えエタノール(35mL)を追加し、加熱還流下12.5時間反応させた。生成した白色粉末を濾取し、液の着色が無くなるまでエタノールで洗浄し、さらに水、エタノールで洗浄したのち真空乾燥し、目的とするピリミジン中間体A1(5.75g、収率62%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体B1(3.00g、9.00mmol)、ピリミジン中間体A1(1.23g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.480mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.965g、9.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−1[IV](2.74g,収率70%)を得た。
化合物H−1[IV]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C94H55N5O3=1301、
found m/z=13012(M+,100)
合成例2[IV](化合物H−2[IV]の合成)
3−ブロモベンズアルデヒド(1.85g、10.0mmol)、3−ブロモベンズアミジン塩酸塩(4.71g、20.0mmol)、水酸化ナトリウム(1.20g、30.0mmol)を加えエタノール(200mL)を追加し、加熱還流下7時間反応させた。生成した固体を濾取した。濾液を減圧下留去し、得られた固体に、クロラニル(0.776g、3.16mmol)、ジクロロメタン(120mL)を加え室温で1時間攪拌した。生成した固体を濾取し、先の固体と混ぜ、ジクロロメタンとエタノールで再結晶を2回繰り返した。析出した白色固体を濾取し、真空乾燥し、目的とするトリアジン中間体C1(4.44g、収率81%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体D1(3.24g、9.00mmol)、トリアジン中間体C1(1.64g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.480mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.965g、9.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−2[IV](2.90g,収率70%)を得た。
化合物H−2[IV]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.4%
LC−MS:calcd for C102H72N6=1380、
found m/z=1380(M+,100)
合成例3[IV](化合物H−3[IV]の合成)
4−ブロモベンズアルデヒド(17.0mL、146mmol)、4−ブロモアセトフェノン(19.3mL、146mmol)をメタノール(300mL)に溶解し、水酸化ナトリウム(0.584g、14.6mmol)を加え、室温で10.5時間攪拌した。
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄したのち真空乾燥し、粉末(47.8g、収率90%)を得た。
続いて、得られたその粉末(12.4g、33.9mmol)に、4−ブロモベンズアミジン塩酸塩(4.00g、16.9mmol)、水酸化ナトリウム(0.745g、18.6mmol)を加えエタノール(35mL)を追加し、加熱還流下12.5時間反応させた。生成した白色粉末を濾取し、液の着色が無くなるまでエタノールで洗浄し、さらに水、エタノールで洗浄したのち真空乾燥し、目的とするピリミジン中間体E1(7.42g、収率80%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体F1(3.15g、9.00mmol)、ピリミジン中間体E1(1.23g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.480mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.965g、9.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−3[IV](2.63g,収率65%)を得た。
化合物H−3[IV]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.2%
LC−MS:calcd for C94H55N5S3=1349、
found m/z=1349(M+,100)
合成例4[IV](化合物H−4[IV]の合成)
アルゴン雰囲気下、2,4,6−トリクロロピリミジン(3.67g、20mmol)、3−クロロフェニルボロン酸(3.13g、20mmol)、ジクロロ(ビストリフェニルホスフィン)パラジウム錯体(0.351g、0.5mmol)、1,4−ジオキサン(80mL)、2M炭酸カリウム水溶液(40mL)を順次加えて8時間加熱還流した。室温まで反応液を冷却した後、トルエンを加えて希釈し、水で洗浄し、減圧乾燥した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、ピリミジン中間体G1(4.05g,収率78%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体J1(3.15g、9.00mmol)、ピリミジン体G1(0.779g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.480mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.965g、9.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて8時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−4[IV](1.98g,収率55%)を得た。
化合物H−4[IV]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度98.6%
LC−MS:calcd for C82H47N5S3=1197、
found m/z=1197(M+,100)
合成例5[IV](化合物H−5[IV]の合成)
3−ブロモベンズアルデヒド(17.0mL、146mmol)、3−ブロモアセトフェノン(19.3mL、146mmol)をメタノール(300mL)に溶解し、水酸化ナトリウム(0.584g、14.6mmol)を加え、室温で10.5時間攪拌した。
析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄したのち真空乾燥し、クリーム色の粉末(47.8g、収率90%)を得た。
続いて、得られたその粉末(12.4g、33.9mmol)に、3−クロロベンズアミジン塩酸塩(3.23g、16.9mmol)、水酸化ナトリウム(0.745g、18.6mmol)を加えエタノール(35mL)を追加し、加熱還流下12.5時間反応させた。生成した白色粉末を濾取し、液の着色が無くなるまでエタノールで洗浄し、さらに水、エタノールで洗浄したのち真空乾燥し、目的とするピリミジン中間体J1(5.25g、収率62%)を得た。
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体D1(2.16g、6.00mmol)、ピリミジン中間体J1(1.50g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物K1(2.22g,収率70%)を得た。
アルゴン雰囲気下、K1(2.22g、3.00mmol)、カルバゾリル体L1(1.08g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−5[IV](3.52g,収率85%)を得た。
化合物H−5[IV]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C103H73N5=1379、
found m/z=1379(M+,100)
合成例6[IV](化合物H−6[IV]の合成)
アルゴン雰囲気下、カルバゾリル体B1(3.00g、9.00mmol)、ピリミジン中間体M1(0.550g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−6[IV](2.58g,収率80%)を得た。
化合物H−6[IV]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C76H43N5O3=1073、
found m/z=1073(M+,100)
なお、以上の合成反応を参照し、目的物に合わせた公知の代替反応や原料を用いることによって、特許請求の範囲で規定の化合物を合成することが可能である。
実施例1[IV]
(基板の洗浄)
25mm×25mm×厚さ1.1mmのITO透明電極付ガラス基板(ジオマテック株式会社製)をイソプロピルアルコール中で、超音波洗浄を5分間行った後、UVオゾン洗浄を5分間行った。
(下地層の形成)
正孔輸送材料としてHERAEUS社製CLEVIOUS AI4083(商品名)を30nmの厚さで前記のITO基板上にスピンコート法により成膜した。成膜後、アセトンにより不要な部分を除去し、次いで大気中で200℃のホットプレートで10分間焼成し、下地基板を作製した。
(発光層の形成)
ホスト材料として合成例1[IV]で得た化合物H−1[IV]、ドーパント材料として下記の化合物D−iiを用い、化合物H−1[IV]:化合物D−iiが質量比で90:10となるような混合比で1.6質量%のトルエン溶液を調製した。このトルエン溶液を用い、前記下地基板上にスピンコート法により、50nmの膜厚になるように塗布積層した。塗布成膜後、不要部分をトルエンにて除去し、150℃のホットプレート上で加熱乾燥し、発光層を成膜した塗布積層基板を作製した。なお、発光層の成膜にかかる全ての操作は窒素雰囲気のグローブボックス中で実施した。
(蒸着、封止)
塗布積層基板を蒸着チャンバー中に搬送し、電子輸送層として下記化合物ET−1を50nm蒸着した。さらにフッ化リチウムを1nm、アルミニウムを80nm蒸着積層した。全ての蒸着工程を完了させた後、窒素雰囲気下のグローブボックス中でザグリガラスによる封止を行い、有機EL素子を作製した。
(素子評価)
得られた有機EL素子を、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子収率(EQE)を測定した。測定結果を表4に示す。
また、得られた有機EL素子を、直流電流駆動により1000cd/mの輝度で発光させた。連続点灯させて、輝度が800cd/mになるまでの時間(LT80)を計測した結果を表4に示す。
なお、発光層の形成過程において、塗布成膜後の加熱乾燥温度を200℃として同様に有機EL素子を別途作製し、当該有機EL素子についても、上記と同様に外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表4に示す。
実施例2[IV]
ホスト材料として合成例2[IV]で得た化合物H−2[IV]を用いたこと以外は、実施例1[IV]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表4に示す。
実施例3[IV]
ホスト材料として合成例3[IV]で得た化合物H−3[IV]を用いたこと以外は、実施例1[IV]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表4に示す。
実施例4[IV]
ホスト材料として合成例4[IV]で得た化合物H−4[IV]を用いたこと以外は、実施例1[IV]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表4に示す。
実施例5[IV]
ホスト材料として合成例5で得た化合物H−5[IV]を用いたこと以外は、実施例1[IV]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表4に示す。
実施例6[IV]
ホスト材料として合成例6[IV]で得た化合物H−6[IV]を用いたこと以外は、実施例1[IV]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表4に示す。
比較例1[IV]
ホスト材料として国際公開第2012/086170号に記載の下記化合物Q−1[IV]を用いたこと以外は、実施例1[IV]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表4に示す。
比較例2[IV]
ホスト材料として国際公開第2013/081088号に記載の下記化合物Q−2[IV]を用いたこと以外は、実施例1[IV]と同様の方法で有機EL素子を作製した。測定結果を表4に示す。
(5)次に、化合物(1[V])の合成方法、及び該化合物(1[V])を用いた有機EL素子の製造方法及びその評価結果を示す。
<<化合物(1[V])>>
合成例1[V](化合物H−1[V]の合成)
アルゴン雰囲気下、化合物A1(0.550g、3.00mmol)、カルバゾリル体B1(3.90g、6.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物C1(3.60g,収率85%)を得た。
アルゴン雰囲気下、化合物C1(3.60g、3.00mmol)、カルバゾリル体D1(1.23g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−1[V](4.54g、収率85%)を得た。
化合物H−1[V]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C130H80N10=1780、
found m/z=1780(M+,100)
合成例2[V](化合物H−2[V]の合成)
アルゴン雰囲気下、化合物A1(0.550g、3.00mmol)、カルバゾリル体B1(1.95g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物E1(1.91g,収率80%)を得た。
アルゴン雰囲気下、化合物E1(1.91g、3.00mmol)、カルバゾリル体F1(0.771g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物G1(2.44g,収率80%)を得た。
アルゴン雰囲気下、化合物G1(2.44g、3.00mmol)、カルバゾリル体J1(1.00g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−2[V](3.15g,収率80%)を得た。
化合物H−2[V]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C94H55N7O2=1313、
found m/z=1313(M+,100)
合成例3[V](化合物H−3[V]の合成)
アルゴン雰囲気下、化合物K1(0.553g、3.00mmol)、カルバゾリル体B1(1.95g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物L1(1.91g,収率80%)を得た。
アルゴン雰囲気下、化合物L1(1.91g、3.00mmol)、カルバゾリル体F1(0.772g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物M1(2.44g,収率80%)を得た。
アルゴン雰囲気下、化合物M1(2.44g、3.00mmol)、カルバゾリル体N1(1.00g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−3[V](3.16g,収率80%)を得た。
化合物H−3[V]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C93H57N9O=1315、
found m/z=1315(M+,100)
合成例4[V](化合物H−4[V]の合成)
アルゴン雰囲気下、化合物O1(1.64g、3.00mmol)、カルバゾリル体B1(1.95g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物P1(2.67g,収率80%)を得た。
アルゴン雰囲気下、化合物P1(2.67g、3.00mmol)、カルバゾリル体D1(1.23g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物Q1(3.46g,収率80%)を得た。
アルゴン雰囲気下、化合物Q1(3.46g、3.00mmol)、カルバゾリル体N1(1.00g、3.00mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.110g、0.120mmol)、トリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩(0.139g、0.48mmol)、t−ブトキシナトリウム(0.288g、3.00mmol)、無水トルエン(60mL)を順次加えて11時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、不溶物を濾過して除き、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物H−4[V](4.07g,収率80%)を得た。
化合物H−4[V]について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)及びLC−MS(Liquid Chromatography−Mass Spectrometry)の分析結果を以下に示す。
HPLC:純度99.0%
LC−MS:calcd for C124H79N9=1693、
found m/z=1693(M+,100)
なお、以上の合成反応を参照し、目的物に合わせた公知の代替反応や原料を用いることによって、特許請求の範囲で規定の化合物を合成することが可能である。
実施例1[V]
(基板の洗浄)
25mm×25mm×厚さ1.1mmのITO透明電極付ガラス基板(ジオマテック株式会社製)をイソプロピルアルコール中で、超音波洗浄を5分間行った後、UVオゾン洗浄を5分間行った。
(下地層の形成)
正孔輸送材料としてHERAEUS社製CLEVIOUS AI4083(商品名)を30nmの厚さで前記のITO基板上にスピンコート法により成膜した。成膜後、アセトンにより不要な部分を除去し、次いで大気中で200℃のホットプレートで10分間焼成し、下地基板を作製した。
(発光層の形成)
ホスト材料として合成例1[V]で得た化合物H−1[V]、ドーパント材料として下記の化合物D−iiを用い、化合物H−1[V]:化合物D−iが質量比で90:10となるような混合比で1.6質量%のトルエン溶液を調製した。このトルエン溶液を用い、前記下地基板上にスピンコート法により、50nmの膜厚になるように塗布積層した。塗布成膜後、不要部分をトルエンにて除去し、150℃のホットプレート上で加熱乾燥し、発光層を成膜した塗布積層基板を作製した。なお、発光層の成膜にかかる全ての操作は窒素雰囲気のグローブボックス中で実施した。
(蒸着、封止)
塗布積層基板を蒸着チャンバー中に搬送し、電子輸送層として下記化合物ET−1を50nm蒸着した。さらにフッ化リチウムを1nm、アルミニウムを80nm蒸着積層した。全ての蒸着工程を完了させた後、窒素雰囲気下のグローブボックス中でザグリガラスによる封止を行い、有機EL素子を作製した。
(素子評価)
得られた有機EL素子を、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表5に示す。
実施例2[V]
ホスト材料として合成例2[V]で得た化合物H−2[V]を用いたこと以外は、実施例1[V]と同様の方法で有機EL素子を作製した。当該有機EL素子についても、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表5に示す。
実施例3[V]
ホスト材料として合成例3[V]で得た化合物H−3[V]を用いたこと以外は、実施例1[V]と同様の方法で有機EL素子を作製した。当該有機EL素子についても、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表5に示す。
実施例4[V]
ホスト材料として合成例4[V]で得た化合物H−4[V]を用いたこと以外は、実施例1[V]と同様の方法で有機EL素子を作製した。当該有機EL素子についても、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表5に示す。
実施例5[V]
ドーパント材料として化合物D−iを用い、ホスト材料とドーパント材料の質量比を90:10としたこと以外は、実施例1[V]と同様の方法で有機EL素子を作製した。当該有機EL素子についても、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表5に示す。
実施例6[V]
ドーパント材料として化合物D−iを用い、ホスト材料とドーパント材料の質量比を90:10としたこと以外は、実施例2[V]と同様の方法で有機EL素子を作製した。当該有機EL素子についても、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表5に示す。
実施例7[V]
ドーパント材料として化合物D−iを用い、ホスト材料とドーパント材料の質量比を90:10としたこと以外は、実施例3[V]と同様の方法で有機EL素子を作製した。当該有機EL素子についても、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表5に示す。
実施例8[V]
ドーパント材料として化合物D−iを用い、ホスト材料とドーパント材料の質量比を90:10としたこと以外は、実施例4[V]と同様の方法で有機EL素子を作製した。当該有機EL素子についても、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表5に示す。
実施例1〜66
(基板の洗浄)
25mm×25mm×厚さ1.1mmのITO透明電極付ガラス基板(ジオマテック株式会社製)をイソプロピルアルコール中で、超音波洗浄を5分間行った後、UVオゾン洗浄を5分間行った。
(下地層の形成)
正孔輸送材料としてHERAEUS社製「CLEVIOUS AI4083」(商品名)を30nmの厚さで前記のITO基板上にスピンコート法により成膜した。成膜後、アセトンにより不要な部分を除去し、次いで大気中で200℃のホットプレートで10分間焼成し、下地基板を作製した。
(発光層の形成)
ホスト材料2種(質量比=1:1)及びドーパント材料として下記化合物D−iiを用い、ホスト材料2種:化合物D−iiが質量比で90:10となるような混合比で1.6質量%のトルエン溶液を調製した。このトルエン溶液を用い、前記下地基板上にスピンコート法により、50nmの膜厚になるように塗布積層した。塗布成膜後、不要部分をトルエンにて除去し、150℃のホットプレート上で加熱乾燥し、発光層を成膜した塗布積層基板を作製した。なお、発光層の成膜にかかる全ての操作は窒素雰囲気のグローブボックス中で実施した。
(蒸着、封止)
塗布積層基板を蒸着チャンバー中に搬送し、電子輸送層として下記の化合物ET−1を50nm蒸着した。さらにフッ化リチウムを1nm、アルミニウムを80nm蒸着積層した。全ての蒸着工程を完了させた後、窒素雰囲気下のグローブボックス中でザグリガラスによる封止を行い、有機EL素子を作製した。
(素子評価)
得られた有機EL素子を、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cmにおける外部量子効率(EQE)を測定した。測定結果を表6及び表7に示す。
1 有機EL素子
2 基板
3 陽極
4 陰極
5 発光層
6 陽極側有機薄膜層
7 陰極側有機薄膜層
10 発光ユニット

Claims (51)

  1. 下記一般式(1[I])で表される化合物。

    (一般式(1[I])中、Aは、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
    〜Lは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。
    a〜cは、それぞれ独立に、0又は1である。
    及び*のうち、一方は*と結合し、他方はArと結合し、
    及び*のうち、一方は*と結合し、他方はArと結合し、
    及び*のうち、一方は*と結合し、他方はArと結合する。
    Ar〜Arは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数は6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数は5〜30のヘテロアリール基である。
    〜Xのうちの1つ及びX13〜X16のうちの1つは、それぞれ*10及び*11に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、
    〜X12のうちの1つ及びX21〜X24のうちの1つは、それぞれ*12及び*13に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、
    25〜X28のうちの1つ及びX37〜X40のうちの1つは、それぞれ*14及び*15に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、
    33〜X36のうちの1つ及びX45〜X48のうちの1つは、それぞれ*16及び*17に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、
    49〜X52のうちの1つ及びX61〜X64のうちの1つは、それぞれ*18及び*19に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、
    57〜X60のうちの1つ及びX69〜X72のうちの1つは、それぞれ*20及び*21に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、
    〜X、X17〜X20、X29〜X32、X41〜X44、X53〜X56、及びX65〜X68は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。
    Rは、水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
    p〜rは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、p+q+r=3である。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在する[ ]内の基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
  2. 下記一般式(1)で表される化合物。

    [一般式(1)中、Aは、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の窒素含有ヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
    〜Lは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。
    a〜cは、それぞれ独立に、0又は1である。
    p〜rは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、p+q+r=3である。p、q又はrが2又は3である場合、複数存在するD、D及びDは、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
    *1〜*3は、それぞれD〜Dと結合している。該D〜Dは、それぞれ独立に、下記一般式(D)〜(D)で表される4つの基群であるA群〜D群から選択される基であって、D 〜D の少なくとも2つは互いに異なる基群から選択される

    (A群に属する基を表す一般式(D)中、*及び*のうち、一方は式(1)中の*1〜*3のいずれかと結合し、他方はArと結合する。Ar及びArは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数は6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数は5〜30のヘテロアリール基である。X〜Xのうちの1つ及びX13〜X16のうちの1つは、それぞれ*10及び*11に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子であり、また、X〜X12のうちの1つ及びX21〜X24のうちの1つは、それぞれ*12及び*13に結合する炭素原子であり、それ以外の6つは、それぞれ独立にC(R)又は窒素原子である。X〜X及びX17〜X20は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。該Rは、水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。)
    (B群に属する基を表す一般式(D)中、X〜Xのうちの2つは、それぞれ*21及び*22に結合する炭素原子であり、それ以外の2つは、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子であり、X〜X12は、それぞれ独立に、C(R)又は窒素原子である。該Rは、水素原子又は置換基であって、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。Yは、酸素原子、硫黄原子、−C(R)(R)−、−Si(R)(R)−、−P(R)−、−P(=O)(R)−、−S(=O)−、−P(=S)(R)−、又は−N(R)−である。該R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。*は式(1)中の*1〜*3のいずれかと結合する。)
    (C群に属する基を表す一般式(D)中、X〜Xは、それぞれC(R)〜C(R)又は窒素原子を表す。R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子または置換基である。但し、X〜Xのうちの1つは、ZもしくはAr及びArが結合する窒素原子と直接結合する炭素原子である。また、その直接結合に関与していないR〜Rから選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。Ar、Ar及びArは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基を表す。Zは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又はこれらの基が2〜4個結合してなる基である。dは、0又は1である。一般式(D)中、*6’が記されているAr及びArのうちのいずれか一方が脱離して、その代わりに一般式(1)中の*1〜3のいずれかが窒素原子と直接結合している。)
    (D群に属する基を表す一般式(D)中、X〜X16は、それぞれC(R)〜C(R16)又は窒素原子を表す。R〜R16は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。但し、X〜Xのうちのいずれか1つは炭素原子であり、X13〜X16のうちのいずれか1つの炭素原子と直接結合をしている。また、その直接結合に関与していない、R〜Rから選ばれる2つ、及びR〜R16から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。Yは、酸素原子、硫黄原子、C(R)(R)、Si(R)(R)、P(R)、P(=O)(R)、S(=O)、P(=S)(R)、又は−N(R)−である。該R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。RとR、及びRとRは、互いに結合して環を形成していてもよい。*は式(1)中の*1〜*3のいずれかと結合する。)]
  3. 請求項1に記載の化合物と、
    下記一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)及び(CH14)のいずれかで表される化合物から選択される少なくとも1種
    とを含有する組成物。

    [式(CH1)中、Aは、置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、
    は、単結合、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、
    Bは、下記式(CH2)で表される構造の残基であり、
    mは、2以上の整数であり、複数のL は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のBは互いに同一であっても異なっていてもよい。]

    [式(CH2)中、X 及びY の一方は単結合、−CR −、−NR−、−O−、−S−又は−SiR −であり、他方は−NR−、−O−、−S−又は−SiR −であり、
    2 及びY 2 の一方は単結合、−CR −、−NR−、−O−、−S−又は−SiR −であり、他方は−NR−、−O−、−S−又は−SiR −であり、
    Rは、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、
    及びZ は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素環基、置換若しくは無置換の脂肪族複素環基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基であり、
    は、連結基であり、
    nは0〜5の整数であり、nが2以上の場合、複数のZ は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のX は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のY は互いに同一であっても異なっていてもよい。]

    [式(CH3)中、X 、Y は、単結合、−CR −、−NR−、−O−、−S−又は−SiR −であり、全てが単結合になることはない。Rは、前記と同じである。
    、Z は、前記Z 、Z と同じであるが、3環以上が縮環した脂肪族炭化水素環基、3環以上が縮環した脂肪族複素環基、3環以上が縮環した芳香族炭化水素環基、又は3環以上が縮環した芳香族複素環基である場合はない。
    tは、1以上の整数である。
    は、単結合、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基又はこれらの組合せである。ただし、tが1の場合、L は単結合ではない。]

    [式(CH4)中、A 〜A は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基である。]

    [式(CH5)中、L は1〜4個の置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環が連結(又は含有)した2価の基、又は1〜4個の置換若しくは無置換の芳香族複素環が連結した2価の基である。A 〜A は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環基である。A 及びA は互いに結合して環状構造を形成してもよい。]

    [式(CH6)中、L は1〜6個の置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環が連結(又は含有)した2価の基、又は1〜6個の置換若しくは無置換の芳香族複素環が連結した2価の基である。A 〜A 10 は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環が1〜10個結合した基、又は置換若しくは無置換の芳香族複素環が1〜10個結合した基である。]

    [式(CH14)中、X 、X 10 、Y 、Y 10 は、単結合、−CR −、−NR−、−O−、−S−、−PR−、又は−SiR −で表される基であり、全てが単結合になることはない。
    Rは、式(CH2)のX 、X 2 、Y 及びY 2 におけるRと同義であり、
    、Z 10 、Z 11 は、式(CH2)のZ 、Z と同義であり、
    aaは1〜5の整数であり、aaが2以上の場合、複数のZ 10 は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のX 10 は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のY 10 は互いに同一であっても異なっていてもよい。]
  4. 請求項2に記載の化合物と、
    請求項3に記載の一般式(CH1)、(CH3)、(CH4)、(CH5)、(CH6)及び(CH14)のいずれかで表される化合物から選択される少なくとも1種
    とを含有する組成物。
  5. 下記一般式(1a[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a[I])中、A、L〜L、a〜c、X〜X72、*〜*21、Ar、Ar、及びArは、請求項の記載と同じである。)
  6. 下記一般式(1a−i[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−i[I])中、A、L〜L、a〜c、*〜*、Ar、Ar、及びArは、請求項の記載と同じである。R〜R72は、請求項に記載のRと同じである。
    10−*11は、R〜Rのうちの1つ及びR13〜R16のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示し、
    12−*13は、R〜R12のうちの1つ及びR21〜R24のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示し、
    14−*15は、R25〜R28のうちの1つ及びR37〜R40のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示し、
    16−*17は、R33〜R36のうちの1つ及びR45〜R48のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示し、
    18−*19は、R49〜R52のうちの1つ及びR61〜R64のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示し、
    20−*21は、R57〜R60のうちの1つ及びR69〜R72のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。)
  7. 下記一般式(1a−ii[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−ii[I])中、A、L〜L、a〜c、Ar〜Arは、請求項の記載と同じである。R〜R72は、請求項に記載のRと同じである。*10〜*21は、請求項の記載と同じである。)
  8. 下記一般式(1a−ii−1[I])〜(1a−ii−6[I])のいずれかで表される、請求項に記載の化合物。






    (一般式(1a−ii−1[I])〜(1a−ii−6[I])中、A、L〜L、a〜c、Ar〜Arは、請求項の記載と同じである。R〜R72は、請求項に記載のRと同じである。*14〜*21は、請求項の記載と同じである。)
  9. 下記一般式(1a−iii[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−iii[I])中、A、L〜L、*〜*、Ar、Ar、及びArは、請求項の記載と同じである。R〜R72は、請求項に記載のRと同じである。*10〜*21は、請求項の記載と同じである。)
  10. 下記一般式(1a−iv[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−iv[I])中、A、L、L、b、c、*〜*、Ar、Ar、及びArは、請求項の記載と同じである。R〜R72は、請求項に記載のRと同じである。*10〜*21は、請求項の記載と同じである。)
  11. 下記一般式(1a−v[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−v[I])中、A、*〜*、Ar、Ar、及びArは、請求項の記載と同じである。R〜R72は、請求項に記載のRと同じである。*10〜*21は、請求項の記載と同じである。)
  12. 下記一般式(1b[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1b[I])中、A、L、L、a、*〜*、Ar、及びArは、請求項の記載と同じである。R〜R48は、請求項に記載のRと同じである。
    10−*11は、R〜Rのうちの1つ及びR13〜R16のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示し、
    12−*13は、R〜R12のうちの1つ及びR21〜R24のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示し、
    14−*15は、R25〜R28のうちの1つ及びR37〜R40のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示し、
    16−*17は、R33〜R36のうちの1つ及びR45〜R48のうちの1つがそれぞれ脱離し、当該基と結合していた炭素原子同士の結合を示す。)
  13. 複数存在するRから選ばれる2つが互いに結合して環を形成していることがない、請求項に記載の化合物。
  14. 下記一般式(1a−vi[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−vi[I])中、A、L〜L、a〜c、*〜*、Ar、Ar、及びArは、請求項の記載と同じである。
    10−*11、*12−*13、*14−*15、*16−*17、*18−*19、*20−*21は、ベンゼン環中の水素原子がそれぞれ脱離した炭素原子同士の結合を示す。)
  15. 下記一般式(1b−i[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1b−i[I])中、A、L、L、a、*〜*、Ar、Arは、請求項の記載と同じである。
    10−*11、*12−*13、*14−*15、*16−*17は、ベンゼン環中の水素原子がそれぞれ脱離した炭素原子同士の結合を示す。)
  16. 下記一般式(1c−i[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1c−i[I])中、L〜L、a〜c、X〜X72、*〜*21、Ar、Ar、及びArは、請求項の記載と同じである。
    101〜X104は、それぞれ*〜*のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
  17. 下記一般式(1c−ii[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1c−ii[I])中、L〜L、a〜c、X〜X72、*〜*21、Ar、Ar、及びArは、請求項の記載と同じである。X103は、C(Rx)又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基である。)
  18. 下記一般式(1c−iii[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1c−iii[I])中、L〜L、a〜c、X〜X72、*〜*21、Ar、Ar、及びArは、請求項の記載と同じである。
    101、X102、X105〜X108は、それぞれ*〜*のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
  19. 下記一般式(1c−iv[I])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1c−iv[I])中、L〜L、a〜c、X〜X72、*〜*21、Ar、Ar、及びArは、請求項の記載と同じである。
    101、R102、及びR105〜R108のうちの1〜3つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子が*〜*のいずれかと結合し、それ以外は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。なお、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
  20. 前記Ar〜Arが、いずれも、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基である、請求項1及び5〜19のいずれか1項に記載の化合物。
  21. 下記一般式(1a[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a[V])中、各記号の定義は、請求項2中の記載と同じである。)
  22. 下記一般式(1a−1[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−1[V])中、Dは、請求項2記載のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のD群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、請求項2の一般式(1)中の記載と同じである。)
  23. 下記一般式(1a−2[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−2[V])中、Dは、請求項2記載のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のB群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のD群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、請求項2の一般式(1)中の記載と同じである。)
  24. 下記一般式(1a−3[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−3[V])中、Dは、請求項2記載のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のB群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のC群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、請求項2の一般式(1)中の記載と同じである。)
  25. 下記一般式(1a−4[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−4[V])中、Dは、請求項2記載のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のC群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のD群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、請求項2の一般式(1)中の記載と同じである。)
  26. 下記一般式(1a−i[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−i[V])中、各記号の定義は、請求項2中の記載と同じである。)
  27. 下記一般式(1a−4−i[V])で表される、請求項26に記載の化合物。

    (一般式(1a−4−i[V])中、Dは、請求項2記載のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のC群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のD群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、請求項2の一般式(1)中の記載と同じである。)
  28. 下記一般式(1a−ii[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−ii[V])中、各記号の定義は、請求項2中の記載と同じである。)
  29. 下記一般式(1a−iii[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−iii[V])中、各記号の定義は、請求項2中の記載と同じである。)
  30. 下記一般式(1a−1−iii[V])で表される、請求項29に記載の化合物。

    (一般式(1a−1−iii[V])中、Dは、請求項2記載のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のD群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、請求項2の一般式(1)中の記載と同じである。)
  31. 下記一般式(1a−2−iii[V])で表される、請求項29に記載の化合物。

    (一般式(1a−2−iii[V])中、Dは、請求項2記載のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のB群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のD群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、請求項2の一般式(1)中の記載と同じである。)
  32. 下記一般式(1a−3−iii[V])で表される、請求項29に記載の化合物。

    (一般式(1a−3−iii[V])中、Dは、請求項2記載のA群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のB群に属する前記一般式(D)で表される基を表し、Dは、請求項2記載のC群に属する前記一般式(D)で表される基を表す。それ以外の各記号の定義は、請求項2の一般式(1)中の記載と同じである。)
  33. 下記一般式(1a−iv[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1a−iv[V])中、各記号の定義は、それぞれ請求項2の記載と同じである。)
  34. 下記一般式(1b−i[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1b−i[V])中、各記号の定義は、それぞれ請求項2に記載の定義と同じである。
    101〜X104は、それぞれ*〜*のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
  35. 下記一般式(1b−ii[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1b−ii[V])中、各記号の定義は、それぞれ請求項2に記載の定義と同じである。X103は、C(Rx)又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基である。)
  36. 下記一般式(1b−iii[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1b−iii[V])中、各記号の定義は、それぞれ請求項2に記載の定義と同じである。
    101、X102、X105〜X108は、それぞれ*〜*のいずれかと結合する炭素原子、C(Rx)、又は窒素原子であり、Rxは水素原子又は置換基であって、複数存在するRxは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数存在するRxから選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
  37. 下記一般式(1b−iv[V])で表される、請求項に記載の化合物。

    (一般式(1b−iv[V])中、各記号の定義は、それぞれ請求項2に記載の定義と同じである。
    101、R102、及びR105〜R108のうちの1〜3つの基は、脱離して、当該基と結合していた炭素原子が*〜*のいずれかと結合し、それ以外は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。なお、R102及びR105〜R108から選ばれる2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。)
  38. 前記一般式(D)〜(D)で表される基が、それぞれ下記一般式(DA1)〜(DD1)で表される基である、請求項2及び21〜37のいずれか1項に記載の化合物。

    (一般式(DA1)、(DB1)、(DC1)及び(DD1)中、R〜R24は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。また、R〜R24から選ばれる2つが、互いに結合して環を形成していてもよい。それ以外の各記号の定義は、それぞれ請求項2に記載の一般式(D)、(D)、(D)及び(D)中の記載と同じである。)
  39. 前記一般式(D)〜(D)で表される基が、それぞれ下記一般式(DA2)〜(DD2)で表される基である、請求項2及び21〜37のいずれか1項に記載の化合物。

    (一般式(DA2)、(DB2)、(DC2)及び(DD2)中、各記号の定義は、それぞれ請求項2に記載の一般式(D)、(D)、(D)及び(D)中の記載と同じである。但し、*10−*11、*12−*13は、ベンゼン環中の水素原子がそれぞれ脱離した炭素原子同士の結合を示す。)
  40. 前記一般式(D)中のY、及び前記一般式(D)中のYが、それぞれ独立に、酸素原子又は硫黄原子である、請求項2及び21〜39のいずれか1項に記載の化合物。
  41. 前記Ar〜Arが、いずれも、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基である、請求項2及び21〜40のいずれか1項に記載の化合物。
  42. 前記L〜Lが、いずれも、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基である、請求項1又は2に記載の化合物。
  43. 前記L〜Lの少なくとも一つが、下記式で表されるいずれかの化合物の2〜4価の残基である、請求項1又は2に記載の化合物。

    (上記化合物中の炭素原子は置換基と結合していてもよい。)
  44. 前記L〜Lの少なくとも一つが、下記式で表される基のいずれかである、請求項1又は2に記載の化合物。

    (上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
  45. 前記L〜Lの少なくとも一つが、下記式で表される基のいずれかである、請求項1又は2に記載の化合物。

    (上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
  46. 前記L〜Lの少なくとも一つが、下記式で表される基である、請求項1又は2に記載の化合物。

    (上記式中、*は結合位置を表す。また、上記式中の結合位置以外の炭素原子は、置換基と結合していてもよい。)
  47. 前記置換基、又は「置換もしくは無置換」という記載における置換基が、いずれも、炭素数1〜50のアルキル基、環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、環形成炭素数6〜50のアリール基、環形成炭素数6〜50のアリール基を有する炭素数7〜51のアラルキル基、アミノ基、炭素数1〜50のアルキル基及び環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基、炭素数1〜50のアルキル基を有するアルコキシ基、環形成炭素数6〜50のアリール基を有するアリールオキシ基、炭素数1〜50のアルキル基及び環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換、ジ置換又はトリ置換シリル基、環形成原子数5〜50のヘテロアリール基、炭素数1〜50のハロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜50のアルキル基及び環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するスルホニル基、炭素数1〜50のアルキル基及び環形成炭素数6〜50のアリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、ホウ素含有基、亜鉛含有基、スズ含有基、ケイ素含有基、マグネシウム含有基、リチウム含有基、ヒドロキシ基、アルキル置換又はアリール置換カルボニル基、カルボキシル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、並びにオキセタニル基からなる群より選ばれる、請求項1又は2に記載の化合物。
  48. 溶媒、並びに、請求項3又は4に記載の組成物又は請求項1、2及び5〜47のいずれか1項に記載の化合物を含む、インク組成物。
  49. 陰極、陽極、及び該陰極と該陽極の間に一層以上の有機薄膜層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
    前記一層以上の有機薄膜層が発光層を含み、前記一層以上の有機薄膜層の少なくとも1層が、請求項3又は4に記載の組成物又は請求項1、2及び5〜47のいずれか1項に記載の化合物を含む層である、有機エレクトロルミネッセンス素子。
  50. 前記発光層が、請求項3又は4に記載の組成物又は請求項1、2及び5〜47のいずれか1項に記載の化合物を含む、請求項49に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  51. 請求項49又は50に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載した、電子機器。
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