JP7033140B2 - 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び電子機器 - Google Patents

化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、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、化合物、該化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、該化合物を使用した有機エレクトロルミネッセンス素子、及び該有機エレクトロルミネッセンス素子を含む電子機器に関する。
一般に有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)は陽極、陰極、及び陽極と陰極に挟まれた有機層から構成されている。両電極間に電圧が印加されると、陰極側から電子、陽極側から正孔が発光領域に注入され、注入された電子と正孔は発光領域において再結合して励起状態を生成し、励起状態が基底状態に戻る際に光を放出する。従って、電子又は正孔を効率よく発光領域に輸送し、電子と正孔との再結合を容易にする化合物の開発は高効率有機EL素子を得る上で重要である。
特許文献1は、以下に示すキサンテン構造を有する基、アリール基、及び、前記キサンテン構造以外の構造を有するヘテロアリール基とアリール基から選ばれる基が中心窒素原子に結合したアミン化合物を開示している。該アミン化合物は、実施例において、4層の正孔輸送層を含む有機EL素子の各正孔輸送層に使用されている。
Figure 0007033140000001
特許文献2は、以下に示すベンゼン環が縮合したキサンテン構造を有する基、アリール基、及び、前記キサンテン構造以外の構造を有するヘテロアリール基とアリール基から選ばれる基が中心窒素原子に結合したアミン化合物を開示している。該アミン化合物は、実施例において、有機EL素子の正孔輸送層に使用されている。
Figure 0007033140000002
特許文献3は、下記のジアミン化合物及びその類似化合物を記載している。該化合物は、実施例において、有機EL素子の発光層のホスト又はドーパントとして使用されている。
Figure 0007033140000003
特許文献4は、スピロ(キサンテンフルオレレニル)基又はスピロ(チオキサンテンフルオレニル)基、アリール基、及び、3-カルバゾリル基を含む基を有するアミン化合物、例えば、下記の化合物を開示している。しかし、この化合物を含む有機EL素子の性能はその実施例において測定されていないので、該化合物の有機EL素子用材料としての性能及びその有用性は特許文献4の記載からは不明である。
Figure 0007033140000004
国際公開第2014/072017号公報 国際公開第2017/061832号公報 米国公開第2015/0333277号公報 韓国公開第10-2013-0140303号公報
従来、有機EL素子の製造に有用な多くの化合物が報告されているが、有機EL素子の特性を更に向上させる化合物が依然として求められている。
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、低電圧駆動が可能で、優れた発光効率を示す有機EL素子及びそのような有機EL素子を提供する新規化合物を提供すること目的とする。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、下記式(1)に示す、スピロ(キサンテンフルオレン)骨格及びスピロ(チオキサンテンフルオレン)骨格から選ばれる少なくとも2つの骨格が中心窒素原子に直接又はリンカーを介して結合したモノアミン化合物が低電圧駆動が可能で、優れた発光効率を示す有機EL素子を提供することを見出した。
すなわち、一態様において、本発明は式(1)で表される化合物(以下、化合物(1)と称することもある)を提供する。
Figure 0007033140000005

(式中、
~R、R11~R18、R21~R28、及びR31~R38は、それぞれ独立して水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3~30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6~30のアリール基、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、置換もしくは無置換の炭素数7~36のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ、ジ又はトリ置換シリル基、置換もしくは無置換の炭素数1~30ハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のハロアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、又はニトロ基である。
~Rから選ばれる隣接する2つ、R~Rから選ばれる隣接する2つ、R11~R14から選ばれる隣接する2つ、R15~R18から選ばれる隣接する2つ、R21~R24から選ばれる隣接する2つ、R25~R28から選ばれる隣接する2つ、R31~R34から選ばれる隣接する2つ、及び、R35~R38から選ばれる隣接する2つは互いに結合して環構造を形成してもよい。
ただし、R~R及びR11~R18から選ばれる1つが*1に結合する単結合を表すか、又は、R~Rから選ばれる隣接する2つ、R~Rから選ばれる隣接する2つ、R11~R14から選ばれる隣接する2つ、又はR15~R18から選ばれる隣接する2つが形成する前記環構造の環形成原子が*1に結合し;
21~R28及びR31~R38から選ばれる1つが*2に結合する単結合を表すか、又は、R21~R24から選ばれる隣接する2つ、R25~R28から選ばれる隣接する2つ、R31~R34から選ばれる隣接する2つ、又はR35~R38から選ばれる隣接する2つが形成する前記環構造の環形成原子が*2に結合する。
Xは酸素原子又は硫黄原子を表す。
Yは酸素原子又は硫黄原子を表す。
、L、及びLはそれぞれ独立して単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~30のヘテロアリーレン基である。
Arは置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の窒素含有ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の酸素含有ヘテロアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の硫黄含有ヘテロアリール基である。
「置換もしくは無置換」というときの任意の置換基は、炭素数1~30のアルキル基、環形成炭素数3~30のシクロアルキル基、環形成炭素数6~30のアリール基、環形成原子数5~30ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数7~36アラルキル基、炭素数1~30のアルコキシ基、環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、炭素数1~30のアルキル基及び環形成炭素数6~30アリール基から選ばれる置換基を有するモノ、ジ又はトリ置換シリル基、炭素数1~30のハロアルキル基、炭素数1~30のハロアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、及びニトロ基からなる群より選ばれる。)
他の態様において、本発明は化合物(1)を含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を提供する。
さらに他の態様において、本発明は陰極、陽極、及び該陰極と該陽極の間に配置された有機層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機層は発光層を含み、該有機層の少なくとも1層が化合物(1)を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
さらに他の態様において、本発明は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備える電子機器を提供する。
化合物(1)は、低電圧駆動が可能であり、かつ、発光効率がより改善された有機EL素子を提供する。
本発明の一態様に係る有機EL素子の構成を示す概略図である。 本発明の他の態様に係る有機EL素子の構成を示す概略図である。
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」の「炭素数XX~YY」は、無置換ZZ基の炭素数を表し、置換基の炭素数は含まない。
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」の「原子数XX~YY」は、無置換ZZ基の原子数を表し、置換基の原子数は含まない。
本明細書において、「置換もしくは無置換のZZ基」の「無置換ZZ基」とは、ZZ基の水素原子が置換基で置換されていないことを意味する。
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。
本明細書において、「環形成炭素数」とは、原子が環状に結合した化合物、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形成する炭素原子の数を表す。当該環が置換基を有する場合、置換基に含まれる炭素原子は環形成炭素原子に含めない。以下で記される「環形成炭素数」についても、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、ピリジン環は環形成炭素数5であり、フラン環は環形成炭素数4である。また、ベンゼン環やナフタレン環が、例えば、アルキル置換基を有する場合、当該アルキル置換基の炭素原子は環形成炭素原子に含めない。また、フルオレン置換フルオレン環の場合(スピロビフルオレン環を含む)、フルオレン置換基の炭素原子は環形成炭素原子に含めない。
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形成する原子の数を表す。環を成形しない原子、例えば、環を形成する原子に結合する水素原子、及び環を形成する原子に結合する置換基に含まれる原子は環形成原子に含めない。以下で記される「環形成原子数」についても、特筆しない限り同様とする。例えば、ピリジン環は環形成原子数は6であり、キナゾリン環は環形成原子数が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環形成炭素原子に結合している水素原子及び置換基の原子は環形成原子に含めない。また、フルオレン置換フルオレン環の場合(スピロビフルオレン環を含む)、フルオレン置換基の原子は環形成原子に含めない。
本発明の一態様に係る化合物(化合物(1))は式(1)で表される。
Figure 0007033140000006
以下、式(1)及び後述する各式の各記号の詳細を説明する。
~R、R11~R18、R21~R28、及びR31~R38、はそれぞれ独立して水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1~30、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3~30、好ましくは3~10、より好ましくは3~8、さらに好ましくは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6~30、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環形成原子数5~30、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;置換もしくは無置換の炭素数7~36、好ましくは7~26、より好ましくは7~20のアラルキル基;置換もしくは無置換の炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8のアルコキシ基;置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30、好ましくは6~25、より好ましくは6~18のアリールオキシ基;置換もしくは無置換の炭素数1~30、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6~30、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、ジ又はトリ置換シリル基;置換もしくは無置換の炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8のハロアルキル基;置換もしくは無置換の炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8のハロアルコキシ基;ハロゲン原子;シアノ基;又はニトロ基である。
前記置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基において、該アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基(異性体基を含む)、ヘキシル基(異性体基を含む)、ヘプチル基(異性体基を含む)、オクチル基(異性体基を含む)、ノニル基(異性体基を含む)、デシル基(異性体基を含む)、ウンデシル基(異性体基を含む)、又はドデシル基(異性体基を含む)であり;メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、及びペンチル基(異性体基を含む)が好ましく;メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、及びt-ブチル基がより好ましく;メチル基及びt-ブチル基がさらに好ましい。
前記置換もしくは無置換の環形成炭素数3~30のシクロアルキル基において、該シクロアルキル基は、例えば、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、又はシクロヘプチル基であり、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が好ましい。
前記置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基において、該アリール基は、例えば、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アセナフチレニル基、ビフェニレニル基、フルオレニル基、s-インダセニル基、as-インダセニル基、アントリル基、ベンゾアントリル基、アセアントリレニル基、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、ナフタセニル基、フルオランテニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、ペンタセニル基、ピセニル基、又はペンタフェニル基であり;好ましくはフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、又はナフチル基であり;より好ましくはフェニル基、ビフェニリル基、又はナフチル基であり;さらに好ましくはフェニル基である。
前記置換アリール基としては、例えば、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、及び9,9’-スピロビフルオレニル基が好ましい。
前記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において、該ヘテロアリール基は1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個の環形成ヘテロ原子を含む。該環形成ヘテロ原子は、例えば、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子から選択される。該ヘテロアリール基の遊離原子価は環形成炭素原子上に存在するか、又は、構造的に可能な場合には、環形成窒素原子上に存在してもよい。
該ヘテロアリール基は、例えば、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、フリル基、チエニル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、チアジアゾリル基、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、インドリル基、イソインドリル基、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、インダゾリル基、フェナントロリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナジニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、キサンテニル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ナフトベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基(ベンゾチエニル基、以下同様)、ジベンゾチオフェニル基(ジベンゾチエニル基、以下同様)、又はナフトベンゾチオフェニル基(ナフトベンゾチエニル基、以下同様)であり;好ましくは、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、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ナフトベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフトベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、又はベンゾカルバゾリル基であり;より好ましくは、チエニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ナフトベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフトベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、又はベンゾカルバゾリル基である。
前記置換ヘテロアリール基としては、例えば、9-フェニルカルバゾリル基、9-ビフェニリルカルバゾリル基、9-フェニルフェニルカルバゾリル基、9-ナフチルカルバゾリル基、ジフェニルカルバゾール-9-イル基、フェニルジベンゾフラニル基、及びフェニルジベンゾチオフェニル基(フェニルジベンゾチエニル基)が好ましい。
前記置換もしくは無置換の炭素数7~36のアラルキル基において、該アラルキル基のアリール部位は上記の環形成炭素数6~30、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択され、アルキル部位は上記の置換もしくは無置換の炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8のアルキル基から選択される基に相当する。該アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、及びフェニルプロピル基が好ましく、ベンジル基がより好ましい。
前記置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基において、該アルコキシ基のアルキル部位は上記置換もしくは無置換の炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8のアルキル基から選択される。該アルコキシ基としては、t-ブトキシ基、プロポキシ基、エトキシ基、及びメトキシ基が好ましく、エトキシ基及びメトキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。
前記置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基において、該アリールオキシ基のアリール部位は上記置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30、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択される。該アリールオキシ基としては、ターフェニルオキシ基、ビフェニルオキシ基、及びフェノキシ基が好ましく、ビフェニルオキシ基及びフェノキシ基がより好ましく、フェノキシ基がさらに好ましい。
前記モノ、ジ又はトリ置換シリル基が有する置換基は、上記置換もしくは無置換の炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8のアルキル基、及び、上記置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30、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択される。トリ置換シリル基が好ましく、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジメチルシリル基、t-ブチルジフェニルシリル基、及びトリトリルシリル基が挙げられる。
前記置換もしくは無置換の炭素数1~30ハロアルキル基において、該ハロアルキル基は上記炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8のアルキル基の少なくとも1個、好ましくは1~7個の水素原子、又は全ての水素原子をハロゲン原子で置換して得られる基が挙げられる。ハロゲン原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子から選ばれ、好ましくはフッ素原子である。
該ハロアルキル基は炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8のフルオロアルキル基が好ましく、ヘプタフルオロプロピル基(異性体基を含む)、ペンタフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、及びトリフルオロメチル基がより好ましく、ペンタフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、及びトリフルオロメチル基がさらに好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
前記置換もしくは無置換のハロアルコキシ基において、該ハロアルコキシ基のハロアルキル部位は上記炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8のハロアルキル基から選択される。該ハロアルコキシ基は炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8のフルオロアルコキシ基が好ましく、ヘプタフルオロプロポキシ基(異性体基を含む)、ペンタフルオロエトキシ基、2,2,2-トリフルオロエトキシ基、及びトリフルオロメトキシ基がより好ましく、ペンタフルオロエトキシ基、2,2,2-トリフルオロエトキシ基、及びトリフルオロメトキシ基がさらに好ましく、トリフルオロメトキシ基が特に好ましい。
ハロゲン原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子でありフッ素原子が好ましい。
式(1)において、R~R及びR11~R18から選ばれる1つが*1に結合する単結合を表す。又は、R~Rから選ばれる隣接する2つ、R~Rから選ばれる隣接する2つ、R11~R14から選ばれる隣接する2つ、及び、R15~R18から選ばれる隣接する2つは互いに結合して環構造を形成してもよく、該環構造の環形成原子、例えば、炭素原子又は窒素原子、が*1に結合してもよい。すなわち、*1はフルオレン構造のベンゼン環の炭素原子、キサンテン又はチオキサンテン構造のベンゼン環の炭素原子、該環構造の環形成原子のいずれに結合してもよい。
式(1)において、R21~R28及びR31~R38から選ばれる1つが*2に結合する単結合を表す。又は、R21~R24から選ばれる隣接する2つ、R25~R28から選ばれる隣接する2つ、R31~R34から選ばれる隣接する2つ、及び、R35~R38から選ばれる隣接する2つは互いに結合して環構造を形成してもよく、該環構造の環形成原子、例えば、炭素原子又は窒素原子、が*2に結合してもよい。すなわち、*2はフルオレン構造のベンゼン環の炭素原子、キサンテン又はチオキサンテン構造のベンゼン環の炭素原子、該環構造の環形成原子のいずれに結合してもよい。
従って、本発明の好ましい態様において、*1又は*2に結合する2つのスピロ(キサンテンフルオレン)骨格又はスピロ(チオキサンテンフルオレン)骨格はそれぞれ下記の構造から選ばれる。
Figure 0007033140000007

Figure 0007033140000008

(式中、ZはX又はYであり、*は、ベンゼン環の炭素原子又は前記環構造A、B、又はCの環形成原子が*1又は*2に結合することを表し、簡略化のために省略した各Rは式(1)において定義したとおりである。)
本発明の一態様において、*1に結合する単結合を表さず、かつ、前記環構造を形成しないR~R及びR11~R18はすべて水素原子であってもよい。
本発明の一態様において、*2に結合する単結合を表さず、かつ、前記環構造を形成しないR21~R28及びR31~R38はすべて水素原子であってもよい。
本発明の他の態様において、R~R及びR11~R18から選ばれる1つが*1に結合する単結合であり、残りのすべてが水素原子であってもよい。
本発明の他の態様において、R21~R28及びR31~R38から選ばれる1つが*2に結合する単結合であり、残りのすべてが水素原子であってもよい。
前記したように、R~Rから選ばれる隣接する2つ、R~Rから選ばれる隣接する2つ、R11~R14から選ばれる隣接する2つ、及び、R15~R18から選ばれる隣接する2つは互いに結合して環構造を形成してもよい。本発明の一態様において、前記隣接する2つのすべてが環構造を形成しなくてもよい。
前記したように、R21~R24から選ばれる隣接する2つ、R25~R28から選ばれる隣接する2つ、R31~R34から選ばれる隣接する2つ、及び、R35~R38から選ばれる隣接する2つは互いに結合して環構造を形成してもよい。本発明の一態様において、前記隣接する2つのすべてが環構造を形成しなくてもよい。
本発明の好ましい態様において、前記環構造が形成されたスピロ(キサンテンフルオレン)骨格又はスピロ(チオキサンテンフルオレン)骨格は下記の構造から選ばれる。
Figure 0007033140000009

(式中、ZはX又はYであり、ベンゼン環の炭素原子又は環構造a、b、c、d、e、又はfの環形成原子が*1又は*2に結合する。簡略化のために省略した各Rは式(1)で定義したとおりである。)
前記環構造としては、例えば、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素環、置換もしくは無置換の環形成炭素数5~18の脂肪族炭化水素環、置換もしくは無置換の環形成原子数5~18の芳香族複素環、及び置換もしくは無置換の環形成原子数5~18の脂肪族複素環が挙げられる。前記環構造は縮合環であってもよい。
前記環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン、ビフェニレン、ナフタレン、アントラセン、ベンゾアントラセン、フェナントレン、ベンゾフェナントレン、フェナレン、ピレン、クリセン、及びトリフェニレンから選ばれる芳香族炭化水素環が挙げられる。
前記環形成炭素数5~18の脂肪族炭化水素環としては、例えば、シクロペンテン環、シクロペンタジエン環、シクロヘキセン環、シクロヘキサジエン環、及び、前記環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素環を部分的に水素化して得られる脂肪族環が挙げられる。
前記環形成原子数5~18の芳香族複素環としては、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、ピリジン、イミダゾール、ピラゾール、インドール、イソインドール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾイミダゾール、インダゾール、ジベンゾフラン、ナフトベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ナフトベンゾチオフェン、カルバゾール、及びベンゾカルバゾールから選ばれる芳香族複素環が挙げられる。
前記環形成原子数5~18の脂肪族複素環としては、例えば、上記環形成原子数5~18の芳香族複素環を部分的に水素化して得られる脂肪族環が挙げられる。
前記環構造としてはベンゼン環が好ましい。
本発明の一態様において、R~R及びR11~R18から選ばれる1つが*1に結合する単結合であることが好ましく、R~R、R12、及びR17から選ばれる1つが*1に結合する単結合であることがより好ましく、R~Rから選ばれる1つが*1に結合する単結合であることがさらに好ましく、R、R、R、及びRから選ばれる1つが*1に結合する単結合であることが特に好ましい。
本発明の一態様において、R21~R28及びR31~R38から選ばれる1つが*2に結合する単結合であることが好ましく、R22~R27、R32、及びR37から選ばれる1つが*2に結合する単結合であることがより好ましく、R22~R27から選ばれる1つが*2に結合する単結合であることがさらに好ましく、R22、R24、R25、及びR27から選ばれる1つが*2に結合する単結合であることが特に好ましい。
従って、本発明の特に好ましい態様において、化合物(1)は式(2)~(7)のいずれかで表される化合物を含む。
Figure 0007033140000010

Figure 0007033140000011

Figure 0007033140000012

Figure 0007033140000013

Figure 0007033140000014

Figure 0007033140000015

(式(2)~(7)において、R~R、R11~R18、R21~R28、R31~R38、X、Y、L、L、及びLは前記と同様。)
本発明の他の態様において、前記環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素環、前記環形成炭素数5~18の脂肪族炭化水素環、前記環形成原子数5~18の芳香族複素環、及び前記環形成原子数5~18の脂肪族複素環の環形成原子、例えば、炭素原子又は窒素原子、が*1又は*2に結合してもよい。
、L、及びLはそれぞれ独立して単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30、好ましくは6~25、より好ましくは6~18のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~30、好ましくは5~24、より好ましくは5~13のヘテロアリーレン基である。
及びLの置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基において、該アリーレン基は、例えば、フェニレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、ナフチレン基、アントリレン基、ベンゾアントリレン基、フェナントリレン基、ベンゾフェナントリレン基、フェナレニレン基、ピセニレン基、ペンタフェニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ベンゾクリセニレン基、トリフェニレニレン基、フルオランテニレン基、フルオレニレン基、又は9,9’-スピロビフルオレニレン基であり;好ましくはフェニレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、又はナフチレン基であり;より好ましくは下記式から選ばれる基であり;
Figure 0007033140000016

さらに好ましくは下記式から選ばれる基であり;
Figure 0007033140000017

さらに好ましくはo-フェニレン基、m-フェニレン基、p-フェニレン基、4,4’-ビフェニリレン基、4,3’-ビフェニリレン基、又は4,2’-ビフェニリレン基であり;さらに好ましくはo-フェニレン基、m-フェニレン基、又はp-フェニレン基であり;特に好ましくはp-フェニレン基である。
置換アリーレン基としては、9,9-ジメチルフルオレンジイル基、9,9-ジフェニルフルオレンジイル基、及び9,9’-スピロビフルオレンジイル基が好ましい。
及びLの置換もしくは無置換の環形成原子数5~30のヘテロアリーレン基において、該ヘテロアリーレン基は1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個の環形成ヘテロ原子を含む。該環形成ヘテロ原子は、例えば、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子から選ばれる。遊離原子価は環形成炭素原子上に存在するか、又は、構造的に可能である場合には、窒素原子上に存在してもよい。
該ヘテロアリーレン基としては、例えば、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、フラン、チオフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、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、シンノリン、フタラジン、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、フェナントロリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナジン、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、キサンテン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、ナフトベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ナフトベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソキサゾール、フェノキサジン、ベンゾチアゾール、ベンゾイソチアゾール、及びフェノチアジンから選ばれる芳香族複素環の2価の残基が挙げられ;好ましくはピリジン、ピリミジン、トリアジン、インドール、キノリン、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、フェナントロリン、フェナントリジン、アクリジン、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、ナフトベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ナフトベンゾチオフェン、及びベンゾオキサゾールから選ばれる芳香族複素環の2価の残基であり;より好ましくはピリジン、ピリミジン、トリアジン、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、ナフトベンゾフラン、ベンゾチオフェン、及びジベンゾチオフェンから選ばれる芳香族複素環の2価の残基である。
及びLの前記アリーレン基又はヘテロアリーレン基の2つの遊離原子価は、それぞれ独立して、一方が中心窒素原子に結合し、他方がスピロ(キサンテンフルオレン)骨格又はスピロ(チオキサンテンフルオレン)骨格に結合する。
及びLは、好ましくはそれぞれ単結合又は置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基である。本発明の一態様においてはL及びLが単結合であることが好ましく、本発明の他の態様においてはL及びLの一方が単結合であり、他方が置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基であることが好ましく、本発明の他の態様においてはL及びLがそれぞれ置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基であることが好ましい。該アリーレン基の詳細は、上記したとおりである。
の置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基において、該アリーレン基は、例えば、フェニレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、ナフチレン基、アントリレン基、ベンゾアントリレン基、フェナントリレン基、ベンゾフェナントリレン基、フェナレニレン基、ピセニレン基、ペンタフェニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ベンゾクリセニレン基、トリフェニレニレン基、フルオランテニレン基、フルオレニレン基、又は9,9’-スピロビフルオレニレン基であり;好ましくはフェニレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、ナフチレン基、フェナントリレン基、又はフルオレニレン基であり;より好ましくは下記式から選ばれる基であり;
Figure 0007033140000018

さらに好ましくは下記式から選ばれる基であり;
Figure 0007033140000019

さらに好ましくはo-フェニレン基、m-フェニレン基、p-フェニレン基、4,4’-ビフェニリレン基、4,3’-ビフェニリレン基、4,2’-ビフェニリレン基、1,4-ナフチレン基、又は2,6-ナフチレン基であり;さらに好ましくはo-フェニレン基、m-フェニレン基、p-フェニレン基、1,4-ナフチレン基、又は2,6-ナフチレン基であり;特に好ましくはp-フェニレン基である。
置換アリーレン基としては、9,9-ジメチルフルオレンジイル基、9,9-ジフェニルフルオレンジイル基、及び9,9’-スピロビフルオレンジイル基が好ましい。
の置換もしくは無置換の環形成原子数5~30のヘテロアリーレン基において、該ヘテロアリーレン基は1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個の環形成ヘテロ原子を含む。該環形成ヘテロ原子は、例えば、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子から選ばれる。遊離原子価は環形成炭素原子上に存在するか、又は、構造的に可能である場合には、窒素原子上に存在してもよい。
該ヘテロアリーレン基としては、例えば、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、フラン、チオフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、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、シンノリン、フタラジン、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、フェナントロリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナジン、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、キサンテン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、ナフトベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ナフトベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソキサゾール、フェノキサジン、ベンゾチアゾール、ベンゾイソチアゾール、及びフェノチアジンから選ばれる芳香族複素環の2価の残基が挙げられ;好ましくはピリジン、ピリミジン、トリアジン、インドール、キノリン、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、フェナントロリン、フェナントリジン、アクリジン、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、ナフトベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ナフトベンゾチオフェン、及びベンゾオキサゾールから選ばれる芳香族複素環の2価の残基であり;より好ましくはピリジン、ピリミジン、トリアジン、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、ナフトベンゾフラン、ベンゾチオフェン、及びジベンゾチオフェンから選ばれる芳香族複素環の2価の残基である。
の前記アリーレン基又はヘテロアリーレン基の2つの遊離原子価は、一方が中心窒素原子に結合し、他方がスピロ(キサンテンフルオレン)骨格又はスピロ(チオキサンテンフルオレン)骨格に結合する。
は好ましくは単結合又は置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基である。本発明の一態様においてはLが単結合であることが好ましく、本発明の他の態様においてはLが置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基、例えば、o-フェニレン基、m-フェニレン基、p-フェニレン基、1,4-ナフチレン基、又は2,6-ナフチレン基であることが好ましい。
Arは置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30、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環形成原子数5~30、好ましくは5~24、より好ましくは5~13の窒素含有ヘテロアリール基;置換もしくは無置換の環形成原子数5~30、好ましくは5~24、より好ましくは5~13の酸素含有ヘテロアリール基;又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~30、好ましくは5~24、より好ましくは5~13の硫黄含有ヘテロアリール基である。
本発明の一態様において、Arは置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の酸素含有ヘテロアリール基、又は、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の硫黄含有ヘテロアリール基であることが好ましい
本発明の一態様において、Arは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ことが好ましい。
本発明の他の態様において、Arは置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の窒素含有ヘテロアリール基であることが好ましい。
本発明の他の態様において、Arは置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の酸素含有ヘテロアリール基であることが好ましい。
本発明のさらに他の態様において、Arは置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の硫黄含有ヘテロアリール基であることが好ましい。
Arの置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基において、該アリール基は、例えば、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アセナフチレニル基、ビフェニレニル基、フルオレニル基、s-インダセニル基、as-インダセニル基、アントリル基、ベンゾアントリル基、アセアントリレニル基、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、ナフタセニル基、フルオランテニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、ペンタセニル基、ピセニル基、又はペンタフェニル基であり;好ましくはフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、s-インダセニル基、as-インダセニル基、アントリル基、ベンゾアントリル基、フェナントリル基、ベンゾフェナントリル基、フルオランテニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾクリセニル基、又はトリフェニレニル基であり;より好ましくはフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、又はトリフェニレニル基であり;さらに好ましくはフェニル基、p-ビフェニル基、m-ビフェニル基、o-ビフェニル基、p-ターフェニル-4-イル基、p-ターフェニル-3-イル基、p-ターフェニル-2-イル基、m-ターフェニル-3’-イル基、m-ターフェニル-4-イル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、2-フェナントリル基、9-フェナントリル基、2-トリフェニレニル基、フルオレン-2-イル基、又はフルオレン-4-イル基である。
置換アリール基は、好ましくは9,9’-スピロビフルオレニル基、9,9-ジフェニルフルオレニル基、又は9,9-ジメチルフルオレニル基であり、より好ましくは、9,9’-スピロビフルオレン-2-イル基、9,9’-スピロビフルオレン-4-イル基、9,9-ジフェニルフルオレン-2-イル基、9,9-ジフェニルフルオレン-4-イル基、9,9-ジメチルフルオレン-2-イル基、又は9,9-ジメチルフルオレン-4-イル基である。
Arの置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の窒素含有ヘテロアリール基において、該窒素含有ヘテロアリール基は、例えば、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、チアジアゾリル基、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、インドリル基、イソインドリル基、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、インダゾリル基、フェナントロリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナジニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、及びキサンテニル基から選ばれる。
Arの置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の酸素含有ヘテロアリール基において、該酸素含有ヘテロアリール基は、例えば、フリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、キサンテニル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ナフトベンゾフラニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイソキサゾリル基、フェノキサジニル基、又は、スピロ[9H-キサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]の1価の残基であり;好ましくはフリル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ナフトベンゾフラニル基、又は、スピロ[9H-キサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]の1価の残基であり;より好ましくはジベンゾフラニル基、ナフトベンゾフラニル基、又は、スピロ[9H-キサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]の1価の残基であり;さらに好ましくはジベンゾフラニル基又はスピロ[9H-キサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]の1価の残基であり;特に好ましくは1-ジベンゾフラニル基、2-ジベンゾフラニル基、3-ジベンゾフラニル基、4-ジベンゾフラニル基、スピロ[9H-キサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]-2’-イル基、スピロ[9H-キサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]-3’-イル基、又は、スピロ[9H-キサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]-4’-イル基、である。
Arの置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の硫黄含有ヘテロアリール基において、該硫黄含有ヘテロアリール基は、例えば、チエニル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフトベンゾチオフェニル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、フェノチアジニル基、又は、スピロ[9H-チオキサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]の1価の残基であり;好ましくはチエニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフトベンゾチオフェニル基、又は、スピロ[9H-チオキサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]の1価の残基であり;より好ましくはジベンゾチオフェニル基、ナフトベンゾチオフェニル基、又は、スピロ[9H-チオキサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]の1価の残基であり;さらに好ましくはジベンゾチオフェニル基又はスピロ[9H-チオキサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]の1価の残基であり;特に好ましくは1-ジベンゾチオフェニル基、2-ジベンゾチオフェニル基、3-ジベンゾチオフェニル基、4-ジベンゾチオフェニル基、スピロ[9H-チオキサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]2’-イル基、スピロ[9H-チオキサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]3’-イル基、又は、スピロ[9H-チオキサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]4’-イル基、である。
本発明の一態様において、Lが単結合、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、及びナフチレン基、好ましくは、フェニレン基及びナフチレン基から選ばれ、Arがフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、9,9’-スピロビフルオレニル基、9,9-ジフェニルフルオレニル基、9,9-ジメチルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基、スピロ[9H-キサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]の1価の残基、ジベンゾチオフェニル基、及び、スピロ[9H-チオキサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]の1価の残基から選ばれることが好ましい。各基の詳細は前記したとおりである。
本明細書において、「置換もしくは無置換」というときの任意の置換基は、特に断らない限り、置換もしくは無置換の炭素数1~30、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3~30、好ましくは3~10、より好ましくは3~8、さらに好ましくは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6~30、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環形成原子数5~30、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、好ましくは、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30、好ましくは5~24、より好ましくは5~13の酸素含有又は硫黄含有ヘテロアリール基;置換もしくは無置換の炭素数7~36、好ましくは7~26、より好ましくは7~20のアラルキル基;置換もしくは無置換の炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8のアルコキシ基;置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30、好ましくは6~25、より好ましくは6~18のアリールオキシ基;置換もしくは無置換の炭素数1~30、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6~30、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、ジ又はトリ置換シリル基;置換もしくは無置換の炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8ハロアルキル基;置換もしくは無置換の炭素数1~30、好ましくは1~18、より好ましくは1~8のハロアルコキシ基;、ハロゲン原子;シアノ基;及びニトロ基からなる群より選ばれる。
上記任意の置換基の詳細は、R~R、R11~R18、R21~R28、及びR31~R38に関して記載した対応する基と同様である。特に断らない限り、隣接する任意の置換基同士が結合して環を形成していてもよい。
化合物(1)の製造方法は特に制限されず、当業者であれば以下の実施例に記載する方法により、或いは、該方法を公知の合成方法を参考にして変更した方法により容易に製造することができる。
以下に本発明の化合物(1)の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
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有機EL素子用材料
本発明の有機EL素子用材料は、化合物(1)を含む。本発明の有機EL素子用材料における化合物(1)の含有量は、特に制限されず、例えば、1質量%以上(100%を含む)であればよく、10質量%以上(100%を含む)であることが好ましく、50質量%以上(100%を含む)であることがより好ましく、80質量%以上(100%を含む)であることがさらに好ましく、90質量%以上(100%を含む)であることが特に好ましい。本発明の有機EL素子用材料は、有機EL素子の製造に有用である。
有機EL素子
次に、本発明の有機EL素子について説明する。
有機EL素子は、陰極と陽極の間に有機層を有する。該有機層は発光層を含み、該有機層の少なくとも一層が化合物(1)を含む。
化合物(1)が含まれる有機層の例としては、陽極と発光層との間に設けられる正孔輸送帯域(正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層、励起子阻止層等)、発光層、スペース層、陰極と発光層との間に設けられる電子輸送帯域(電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層等)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。化合物(1)は蛍光又は燐光EL素子の正孔輸送帯域又は発光層の材料、好ましくは正孔輸送帯域の材料、より好ましくは正孔輸送層の材料として用いられる。
本発明の有機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、蛍光発光素子であることが好ましい。ここで、「発光ユニット」とは、有機層を含み、そのうちの少なくとも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最小単位をいう。
例えば、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
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、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ためのスペース層を各発光層の間に有していてもよい。シンプル型発光ユニットの代表的な層構成を以下に示す。括弧内の層は任意である。
(a)(正孔注入層/)正孔輸送層/蛍光発光層(/電子輸送層/電子注入層)
(b)(正孔注入層/)正孔輸送層/燐光発光層(/電子輸送層/電子注入層)
(c)(正孔注入層/)正孔輸送層/第一蛍光発光層/第二蛍光発光層(/電子輸送層/電子注入層)
(d)(正孔注入層/)正孔輸送層/第一燐光発光層/第二燐光発光層(/電子輸送層/電子注入層)
(e)(正孔注入層/)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/電子注入層)
(f)(正孔注入層/)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/電子注入層)
(g)(正孔注入層/)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/電子注入層)
(h)(正孔注入層/)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/電子注入層)
(i)(正孔注入層/)正孔輸送層/電子阻止層/蛍光発光層(/電子輸送層/電子注入層)
(j)(正孔注入層/)正孔輸送層/電子阻止層/燐光発光層(/電子輸送層/電子注入層)
(k)(正孔注入層/)正孔輸送層/励起子阻止層/蛍光発光層(/電子輸送層/電子注入層)
(l)(正孔注入層/)正孔輸送層/励起子阻止層/燐光発光層(/電子輸送層/電子注入層)
(m)(正孔注入層/)第一正孔輸送層/第二正孔輸送層/蛍光発光層(/電子輸送層/電子注入層)
(n)(正孔注入層/)第一正孔輸送層/第二正孔輸送層/蛍光発光層(/第一電子輸送層/第二電子輸送層/電子注入層)
(o)(正孔注入層/)第一正孔輸送層/第二正孔輸送層/燐光発光層(/電子輸送層/電子注入層)
(p)(正孔注入層/)第一正孔輸送層/第二正孔輸送層/燐光発光層(/第一電子輸送層/第二電子輸送層/電子注入層)
(q)(正孔注入層/)正孔輸送層/蛍光発光層/正孔阻止層(/電子輸送層/電子注入層/電子注入層)
(r)(正孔注入層/)正孔輸送層/燐光発光層/正孔阻止層(/電子輸送層/電子注入層)
(s)(正孔注入層/)正孔輸送層/蛍光発光層/トリプレット阻止層(/電子輸送層/電子注入層)
(t)(正孔注入層/)正孔輸送層/燐光発光層/トリプレット阻止層(/電子輸送層/電子注入層)
複数の燐光発光層、及び、燐光発光層と蛍光発光層は、それぞれ互いに異なる色の発光層であってもよい。例えば、上記発光ユニット(f)は、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)/電子輸送層であってもよい。
なお、各発光層と正孔輸送層又はスペース層との間には、電子阻止層を設けてもよい。また、各発光層と電子輸送層との間には、正孔阻止層を設けてもよい。電子阻止層や正孔阻止層を設けることで、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は、例えば、それぞれ独立に上述の発光ユニットから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層であり、公知の材料により形成することができる。
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(有機層)10とを有する。発光ユニット10は、少なくとも一つの発光層5を有する。発光層5と陽極3との間に正孔輸送帯域6(正孔注入層、正孔輸送層等)、発光層5と陰極4との間に電子輸送帯域7(電子注入層、電子輸送層等)を形成してもよい。また、発光層5の陽極3側に電子阻止層(図示せず)を、発光層5の陰極4側に正孔阻止層(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効率をさらに高めることができる。
図2は、図1の正孔輸送帯域6と電子輸送帯域7をそれぞれ2層構造にした例である。陽極側の正孔輸送帯域6aを第1正孔輸送層、陰極側の正孔輸送帯域6bを第2正孔輸送層と称することもある。陽極側の電子輸送帯域7aを第1電子輸送層、陰極層側の正孔輸送帯域7bを第2正孔輸送層と称することもある。
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。基板の材料としては、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。可撓性基板としては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルからなるプラスチック基板、無機蒸着フィルムなどが挙げられる。
陽極
基板上に形成される陽極には、仕事関数の大きい(例えば、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。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;酸化タングステン及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、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタン、及び前記金属の窒化物(例えば、窒化チタン)等が挙げられる。
これらの陽極材料は、通常、スパッタリング法により成膜される。例えば、酸化インジウム-酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し1~10wt%の酸化亜鉛を加えたターゲットをスパッタリングすることにより成膜される。酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを0.5~5wt%及び酸化亜鉛を0.1~1wt%含有したターゲットをスパッタリングすることにより成膜される。陽極は他の方法、例えば、真空蒸着法、塗布法、インクジェット法、スピンコート法などにより形成してもよい。
陽極に接して形成される正孔注入層は、陽極の仕事関数に関係なく正孔注入が容易である材料を用いて形成される。そのため、陽極材料としては、一般的な材料、例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、これらの混合物、及び元素周期表の第1族または第2族に属する元素を用いることができる。
仕事関数の小さい材料、例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、これらの金属を含む合金(例えば、MgAg、AlLi)、ユーロピウム、イッテルビウム等の希土類金属、希土類金属を含む合金等を陽極材料として用いることもできる。アルカリ金属、アルカリ土類金属、又はこれらの金属を含む合金を用いて陽極を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。さらに、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。
正孔注入層
正孔注入層は、正孔注入性の高い材料(正孔注入性材料)を含む層である。
正孔注入性材料としては、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、マンガン酸化物等を用いることができる。
低分子有機化合物、例えば、4,4’,4’’-トリス(N,N-ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’-トリス[N-(3-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’-ビス[N-(4-ジフェニルアミノフェニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、4,4’-ビス(N-{4-[N’-(3-メチルフェニル)-N’-フェニルアミノ]フェニル}-N-フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5-トリス[N-(4-ジフェニルアミノフェニル)-N-フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)、3-[N-(9-フェニルカルバゾール-3-イル)-N-フェニルアミノ]-9-フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6-ビス[N-(9-フェニルカルバゾール-3-イル)-N-フェニルアミノ]-9-フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3-[N-(1-ナフチル)-N-(9-フェニルカルバゾール-3-イル)アミノ]-9-フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)等の芳香族アミン化合物も正孔注入層材料として用いることが出来る。
高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)、例えば、ポリ(N-ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4-ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N-(4-{N’-[4-(4-ジフェニルアミノ)フェニル]フェニル-N’-フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’-ビス(4-ブチルフェニル)-N,N’-ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly-TPD)なども正孔注入層材料として用いることが出来る。また、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリ(スチレンスルホン酸)(PAni/PSS)等の酸を添加した高分子化合物を用いることもできる。
さらに、下記式(K)で表されるヘキサアザトリフェニレン(HAT)化合物などのアクセプター材料を用いることも好ましい。
Figure 0007033140000120
(式中、R21~R26は互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立にシアノ基、-CONH、カルボキシル基、又は-COOR27(R27は炭素数1~20のアルキル基又は炭素数3~20のシクロアルキル基を表す)を表す。ただし、R21及びR22、R23及びR24、又はR25及びR26が互いに結合して-CO-O-CO-で表される基を形成してもよい。)
27としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-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る。
さらに、下記式(2-1)又は(2-2)で表される化合物も正孔注入層材料として好ましい。
Figure 0007033140000121
式(2-1)及び(2-2)において、Ar21は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素環又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の芳香族複素環を表す。該芳香族炭化水素環はベンゼン環であることが好ましい。該芳香族複素環は環原子数が6である環、例えば、ピリジン環、ピラジン環、及びピリダジン環が好ましい。
式(2-1)及び(2-2)において、X23~X28は、それぞれ独立に、C(R)または窒素原子である。
Rは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30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、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基を有するアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基を有するアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30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炭素数1~30のアルキル基を有するアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基を有するアリールチオ基、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。
上記アルキル基、アリール基、及びヘテロアリール基の詳細は、「置換もしくは無置換」というときの任意の置換基に関して記載した対応する基とそれぞれ同じである。
式(2-1)及び(2-2)において、a21~a23は、下記式(2b)で表される環構造である。
Figure 0007033140000122
式(2b)のX20は、下記式(2b-1)~(2b-12)のいずれかで表される。
Figure 0007033140000123

(式(2b-1)~(2b-12)において、R20はRと同義である。)
式(2-1)及び(2-2)において、R23~R28は、それぞれ独立して、Rと同義である。
式(2-1)及び(2-2)で表される化合物の具体例を以下に記載するが、下記化合物に限定されるものではない。
Figure 0007033140000124
Figure 0007033140000125
Figure 0007033140000126
Figure 0007033140000127
Figure 0007033140000128
Figure 0007033140000129
Figure 0007033140000130
Figure 0007033140000131
Figure 0007033140000132
Figure 0007033140000133
Figure 0007033140000134
Figure 0007033140000135
Figure 0007033140000136
Figure 0007033140000137
Figure 0007033140000138
正孔輸送層
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い材料(正孔輸送性材料)を含む層である。本発明の化合物(1)を単独又は下記の化合物と組み合わせて正孔輸送層に用いることが好ましい。
化合物(1)以外の正孔輸送性材料としては、例えば、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ことができる。
前記芳香族アミン化合物としては、例えば、4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)やN,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ジフェニル-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジアミン(略称:TPD)、4-フェニル-4’-(9-フェニルフルオレン-9-イル)トリフェニルアミン(略称:BAFLP)、4,4’-ビス[N-(9,9-ジメチルフルオレン-2-イル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DFLDPBi)、4,4’,4”-トリス(N,N-ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4”-トリス[N-(3-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’-ビス[N-(スピロ-9,9’-ビフルオレン-2-イル)-N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)が挙げられる。上記化合物は、10-6cm/Vs以上の正孔移動度を有する。
前記カルバゾール誘導体としては、例えば、4,4’-ジ(9-カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、9-[4-(9-カルバゾリル)フェニル]-10-フェニルアントラセン(略称:CzPA)、9-フェニル-3-[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:PCzPA)などが挙げられる。
前記アントラセン誘導体としては、例えば、2-t-ブチル-9,10-ジ(2-ナフチル)アントラセン(略称:t-BuDNA)、9,10-ジ(2-ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10-ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)などが挙げられる。
ポリ(N-ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、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正孔輸送層に用いることもできる。
電子輸送性よりも正孔輸送性の方が高い化合物であれば、上記以外の化合物を正孔輸送層材料として用いてもよい。
正孔輸送層は、単層でもよく、2以上の層からなる積層でもよい。例えば、正孔輸送層は第1正孔輸送層(陽極側)と第2正孔輸送層(陰極側)を含む層であってもよい。この場合、化合物(1)は第1正孔輸送層と第2正孔輸送層の一方に含まれていてもよいし、双方に含まれていてもよい、但し、第1正孔輸送層に含まれる化合物(1)と第2正孔輸送層に含まれる化合物(1)は異なる。2以上の正孔輸送層の各層は上記した化合物(1)以外の正孔輸送性材料を含んでいてもよい。
本発明の一態様においては、化合物(1)が第1正孔輸送層と第2正孔輸送層の一方のみに含まれるのが好ましく、他の態様においては、化合物(1)が第1正孔輸送層のみに含まれるのが好ましく、さらに他の態様においては、化合物(1)が第2正孔輸送層のみに含まれるのが好ましく、さらに他の態様においては、化合物(1)が第1正孔輸送層と第2正孔輸送層の双方に含まれるのが好ましい。
発光層のドーパント材料
発光層は、発光性の高い材料(ドーパント材料)を含む層であり、種々の材料、例えば、蛍光発光材料及び燐光発光材料をドーパント材料として用いることができる。蛍光発光材料は一重項励起状態から発光する化合物であり、燐光発光材料は三重項励起状態から発光する化合物である。
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。
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。
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。
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)(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。
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))、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)(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)(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)(acac))などが挙げられる。
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)(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)(acac))、(アセチルアセトナート)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)(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(アセチルアセトナート)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:Tb(acac)(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)(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)(Phen))等の希土類金属錯体は、希土類金属イオンが発光する(異なる多重度間の電子遷移)ため、燐光発光材料として用いることができる。
発光層のホスト材料
上述したドーパント材料を他の材料(ホスト材料)に分散させてもよい。ドーパント材料よりも最低空軌道準位(LUMO準位)が高く、最高占有軌道準位(HOMO準位)が低い材料を用いることが好ましい。
ホスト材料としては、例えば
(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)オキサジアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、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、クリセン誘導体等の縮合芳香族化合物、
(4)トリアリールアミン誘導体、縮合多環芳香族アミン誘導体等の芳香族アミン化合物が使用される。
前記金属錯体としては、例えば、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)などが挙げられ、
前記複素環化合物としては、例えば、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)などが挙げられ、
前記縮合芳香族化合物としては、例えば、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が挙げられ、
前記芳香族アミン化合物としては、例えば、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)、4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα-NPD)、N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ジフェニル-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジアミン(略称:TPD)、4,4’-ビス[N-(9,9-ジメチルフルオレン-2-イル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DFLDPBi、4,4’-ビス[N-(スピロ-9,9’-ビフルオレン-2-イル)-N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などが挙げられる。
ホスト材料は複数種用いてもよい。
電子輸送層
電子輸送層は電子輸送性の高い材料(電子輸送性材料)を含む層である。電子輸送層には、例えば、
(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芳香族複素環化合物、
(3)高分子化合物を使用することができる。
金属錯体としては、例えば、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(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(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)が挙げられる。
複素芳香族化合物としては、例えば、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-(ptert-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-tert-ブチルフェニル)-4-フェニル-5-(4-ビフェニリル)-1,2,4-トリアゾール(略称:TAZ)、3-(4-tert-ブチルフェニル)-4-(4-エチルフェニル)-5-(4-ビフェニリル)-1,2,4-トリアゾール(略称:p-EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、4,4’-ビス(5-メチルベンゾオキサゾール-2-イル)スチルベン(略称:BzOs)が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、ポリ[(9,9-ジヘキシルフルオレン-2,7-ジイル)-co-(ピリジン-3,5-ジイル)](略称:PF-Py)、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)-co-(2,2’-ビピリジン-6,6’-ジイル)](略称:PF-BPy)が挙げられる。
上記材料は、10-6cm/Vs以上の電子移動度を有する化合物である。なお、正孔輸送性よりも電子輸送性の高い材料であれば、上記以外の材料を電子輸送層に用いてもよい。また、電子輸送層は、単層だけでなく、それぞれが上記材料を含む2層以上の積層であってもよい。電子輸送層を2層構造にする場合、陽極側の層を第1電子輸送層、陰極側の層を第2電子輸送層と称する。
電子注入層
電子注入層は電子注入性の高い材料(電子注入性材料)を含む層である。電子注入層には、リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、リチウム酸化物等のアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。その他、電子輸送性化合物にアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を含有させたもの、例えば、Alqにマグネシウムを含有させたもの等を用いてもよい。なお、この場合には、陰極からの電子注入をより効率良く行うことができる。
又、有機化合物と電子供与体(ドナー)を含む複合材料を電子注入層に用いてもよい。有機化合物が電子供与体から電子を受け取るため、このような複合材料は電子注入性および電子輸送性に優れている。該有機化合物としては、受け取った電子の輸送に優れた化合物であることが好ましく、例えば、上述した電子輸送層材料(金属錯体、芳香族複素環化合物等)を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に電子を供与することができる化合物であればよい。例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン(略称:TTF)等の有機化合物を用いることもできる。
陰極
陰極は、仕事関数の小さい(例えば、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により形成することが好ましい。このような陰極材料としては、例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、これらの金属を含む合金(例えば、MgAg、AlLi)、ユーロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属、希土類金属を含む合金等が挙げられる。
アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの金属を含む合金を用いて陰極を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。また、銀ペーストを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。
電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Al、Ag、ITO、グラフェン、珪素又は酸化珪素を含有した酸化インジウム-酸化スズ等様々な導電性材料を用いて陰極を形成することができる。これらの導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することができる。
絶縁層
有機EL素子は、超薄膜に電界を印加するために、リークやショートによる画素欠陥が生じやすい。これを防止するために、一対の電極間に薄膜絶縁層を挿入してもよい。
絶縁層に用いられる材料としては、例えば、酸化アルミニウム、弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セシウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等が挙げられる。これらの混合物を用いてもよいし、これらの材料を含む複数の層の積層体にしてもよい。
スペース層
上記スペース層とは、例えば、蛍光発光層と燐光発光層とを積層する場合に、燐光発光層で生成する励起子を蛍光発光層に拡散させない、あるいは、キャリアバランスを調整する目的で、蛍光発光層と燐光発光層との間に設けられる層である。また、スペース層は、複数の燐光発光層の間に設けることもできる。
スペース層は発光層間に設けられるため、電子輸送性と正孔輸送性を兼ね備える材料で形成することが好ましい。また、隣接する燐光発光層内の三重項エネルギーの拡散を防ぐため、三重項エネルギーが2.6eV以上であることが好ましい。スペース層に用いられる材料としては、上述の正孔輸送層に用いられるものと同様のものが挙げられる。
阻止層
発光層に隣接する部分に、電子阻止層、正孔阻止層、トリプレット阻止層などの阻止層を設けてもいい。電子阻止層とは発光層から正孔輸送層へ電子が漏れることを防ぐ層であり、正孔阻止層とは発光層から電子輸送層へ正孔が漏れることを防ぐ層である。トリプレット阻止層は発光層で生成した励起子が隣接する層へ拡散することを防止し、励起子を発光層内に閉じ込める機能を有する。
前記有機EL素子の各層は従来公知の蒸着法、塗布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)などの公知の蒸着法、又はディッピング法、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公知の塗布法で形成することができる。
各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、5nm~10μmが好ましく、10nm~0.2μmがより好ましい。
前記有機EL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。
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
中間体合成例1:中間体Aの合成
Figure 0007033140000139

アルゴン雰囲気下、2-ブロモ-9-フルオレノン(5.0g)、フェノール(17.0mL)とメタンスルホン酸(1.85g)を加え、135℃にて13時間加熱攪拌した。室温下、10%水酸化ナトリウム水溶液を滴下し反応混合物を中性にしトルエンにて抽出した。飽和食塩水で洗浄後得られた有機層を減圧下で濃縮した。残渣をカラムクラマトグラフィーにて精製し中間体Aを白色個体として得た(1.68g、収率20%)。マススペクトル分析の結果、中間体Aの分子量410に対し、m/e=410であった。
中間体合成例2:中間体Bの合成
Figure 0007033140000140

中間体Aの合成において、2-ブロモ-9-フルオレノンの代わりに3-ブロモ-9-フルオレノンを用いて同様の方法で中間体Bを得た。マススペクトル分析の結果、中間体Bの分子量410に対し、m/e=410であった。
中間体合成例3:中間体Cの合成
Figure 0007033140000141

中間体Aの合成において、2-ブロモ-9-フルオレノンの代わりに4-ブロモ-9-フルオレノンを用いて同様の方法で中間体Cを得た。マススペクトル分析の結果、中間体Cの分子量410に対し、m/e=410であった。
中間体合成例4:中間体Dの合成
Figure 0007033140000142

アルゴン雰囲気下、中間体B(0.41g)、ビス[トリス(2-メチルフェニル)ホスフィン]パラジウム(1.43mg)、Josiphosリガンド(CyPF-tBu、1.11mg)、t-BuONa(0.43g)、硫酸アンモニウム(0.2g)、無水ジオキサン(5mL)を順次投入し90℃で過熱攪拌した。12時間後、酢酸エチルにて抽出しセライトろ過し溶媒を減圧留去した。これをカラムクロマトグラフィーにて精製し中間体Dを得た(0.18g、収率52%)。マススペクトル分析の結果、中間体Dの分子量347に対し、m/e=347であった。
中間体合成例5:中間体Eの合成
Figure 0007033140000143

中間体Dの合成において、中間体Bの代わりに中間体Cを用いて同様の方法で中間体Eを得た。マススペクトル分析の結果、中間体Eの分子量347に対し、m/e=347であった。
中間体合成例6:中間体Fの合成
Figure 0007033140000144

アルゴン雰囲気下、中間体D(2.54g)、中間体A(3.0g)とトルエン(40mL)を投入した。トリス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)(0.1g)を加え80℃に加熱した。そこへt-BuP-HBF(560mg)、t-BuONa(830mg)を順次投入し100℃にて24時間攪拌した。室温でメタノールを加えたあと、DMEを加え攪拌しながら100℃に加熱して洗浄した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィーにて精製し中間体Fを得た(2.8g、収率57%)。マススペクトル分析の結果、中間体Fの分子量677に対し、m/e=677であった。
中間体合成例7:中間体Gの合成
Figure 0007033140000145

中間体Fの合成において、中間体Dの代わりに中間体Eを用いて同様の方法で中間体Eを得た。マススペクトル分析の結果、中間体Eの分子量677に対し、m/e=677であった。
中間体合成例8:中間体Hの合成
Figure 0007033140000146

中間体Gの合成において、中間体Aの代わりに中間体Bを用いて同様の方法で中間体Eを得た。マススペクトル分析の結果、中間体Eの分子量677に対し、m/e=677であった。
合成実施例1:化合物1の合成
Figure 0007033140000147

アルゴン雰囲気下、アニリン(690mL)、中間体A(6.0g)とトルエン(73mL)を投入した。トリス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)(0.2g)を加え80℃に加熱した。そこへt-BuP-HBF(0.13g)、t-BuONa(1.67g)を順次投入し100℃にて24時間攪拌した。室温でメタノールを加えたあと、DME加え攪拌しながら100℃に加熱して洗浄した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィーにて精製し化合物1を得た(3.6g、収率65%)。マススペクトル分析の結果、化合物1の分子量753に対し、m/e=753であった。
合成実施例2:化合物2の合成
Figure 0007033140000148

化合物1の合成において、アニリンの代わりにビフェニル-4-アミンを用いて同様の方法で化合物2を得た。マススペクトル分析の結果、化合物2の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例3:化合物3の合成
Figure 0007033140000149

化合物1の合成において、アニリンの代わりにビフェニル-3-アミンを用いて同様の方法で化合物3を得た。マススペクトル分析の結果、化合物3の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例4:化合物4の合成
Figure 0007033140000150

化合物1の合成において、アニリンの代わりにビフェニル-2-アミンを用いて同様の方法で化合物4を得た。マススペクトル分析の結果、化合物4の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例5:化合物5の合成
Figure 0007033140000151

化合物1の合成において、アニリンの代わりに[1,1’:4’,1”-ターフェニル]-4-アミンを用いて同様の方法で化合物5を得た。マススペクトル分析の結果、化合物5の分子量905に対し、m/e=905であった。
合成実施例6:化合物6の合成
Figure 0007033140000152

化合物1の合成において、アニリンの代わりに[1,1’:4’,1”-ターフェニル]-2-アミンを用いて同様の方法で化合物6を得た。マススペクトル分析の結果、化合物6の分子量905に対し、m/e=905であった。
合成実施例7:化合物7の合成
Figure 0007033140000153

化合物1の合成において、アニリンの代わりに4-(ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)アニリン用いて同様の方法で化合物7を得た。マススペクトル分析の結果、化合物7の分子量919に対し、m/e=919であった。
合成実施例8:化合物8の合成
Figure 0007033140000154

化合物1の合成において、アニリンの代わりに4-(ジベンゾ[b,d]フラン-2-イル)アニリンを用いて同様の方法で化合物8を得た。マススペクトル分析の結果、化合物8の分子量919に対し、m/e=919であった。
合成実施例9:化合物9の合成
Figure 0007033140000155

化合物1の合成において、アニリンの代わりに4-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-4-イル)アニリンを用いて同様の方法で化合物9を得た。マススペクトル分析の結果、化合物9の分子量935に対し、m/e=935であった。
合成実施例10:化合物10の合成
Figure 0007033140000156

化合物1の合成において、アニリンの代わりに4-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-2-イル)アニリンを用いて同様の方法で化合物10を得た。マススペクトル分析の結果、化合物10の分子量935に対し、m/e=935であった。
合成実施例11:化合物11の合成
Figure 0007033140000157

化合物1の合成において、アニリンの代わりにジベンゾ[b,d]フラン-4-アミンを用いて同様の方法で化合物11を得た。マススペクトル分析の結果、化合物11の分子量843に対し、m/e=843であった。
合成実施例12:化合物12の合成
Figure 0007033140000158

化合物1の合成において、アニリンの代わりにジベンゾ[b,d]フラン-2-アミンを用いて同様の方法で化合物12を得た。マススペクトル分析の結果、化合物12の分子量843に対し、m/e=843であった。
合成実施例13:化合物13の合成
Figure 0007033140000159

化合物1の合成において、アニリンの代わりにジベンゾ[b,d]チオフェン-4-アミンを用いて同様の方法で化合物13を得た。マススペクトル分析の結果、化合物13の分子量859に対し、m/e=859であった。
合成実施例14:化合物14の合成
Figure 0007033140000160

化合物1の合成において、アニリンの代わりにジベンゾ[b,d]チオフェン-2-アミンを用いて同様の方法で化合物14を得た。マススペクトル分析の結果、化合物14の分子量859に対し、m/e=859であった。
合成実施例15:化合物15の合成
Figure 0007033140000161

化合物1の合成において、アニリンの代わりに9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-アミンを用いて同様の方法で化合物15を得た。マススペクトル分析の結果、化合物15の分子量869に対し、m/e=869であった。
合成実施例16:化合物16の合成
Figure 0007033140000162

化合物1の合成において、アニリンの代わりに9,9-ジフェニル-9H-フルオレン-2-アミンを用いて同様の方法で化合物16を得た。マススペクトル分析の結果、化合物16の分子量993に対し、m/e=993であった。
合成実施例17:化合物17の合成
Figure 0007033140000163

化合物1の合成において、アニリンの代わりに9,9’-スピロビ[フルオレン]-2-アミンを用いて同様の方法で化合物17を得た。マススペクトル分析の結果、化合物17の分子量991に対し、m/e=991であった。
合成実施例18:化合物18の合成
Figure 0007033140000164

化合物1の合成において、アニリンの代わりにナフタレン-1-アミンを用いて同様の方法で化合物18を得た。マススペクトル分析の結果、化合物18の分子量803に対し、m/e=803であった。
合成実施例19:化合物19の合成
Figure 0007033140000165

化合物1の合成において、アニリンの代わりに4-(ナフタレン-1-イル)アニリンを用いて同様の方法で化合物19を得た。マススペクトル分析の結果、化合物19の分子量879に対し、m/e=879であった。
合成実施例20:化合物20の合成
Figure 0007033140000166

化合物1の合成において、アニリンの代わりにフェナントレン-2-アミンを用いて同様の方法で化合物20を得た。マススペクトル分析の結果、化合物20の分子量853に対し、m/e=853であった。
合成実施例21:化合物21の合成
Figure 0007033140000167

化合物2の合成において、中間体Aの代わりに中間体Bを用いて同様の方法で化合物21を得た。マススペクトル分析の結果、化合物21の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例22:化合物22の合成
Figure 0007033140000168

化合物4の合成において、中間体Aの代わりに中間体Bを用いて同様の方法で化合物22を得た。マススペクトル分析の結果、化合物22の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例23:化合物23の合成
Figure 0007033140000169

化合物2の合成において、中間体Aの代わりに中間体Cを用いて同様の方法で化合物23を得た。マススペクトル分析の結果、化合物23の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例24:化合物24の合成
Figure 0007033140000170

化合物4の合成において、中間体Aの代わりに中間体Cを用いて同様の方法で化合物24を得た。マススペクトル分析の結果、化合物24の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例25:化合物25の合成
Figure 0007033140000171

中間体Fの合成において、中間体Aの代わりに中間体Fを、中間体Dの代わりに4-ブロモビフェニルを用いて同様の方法で化合物25を得た。マススペクトル分析の結果、化合物25の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例26:化合物26の合成
Figure 0007033140000172

中間体Fの合成において、中間体Aの代わりに中間体Fを、中間体Dの代わりに2-ブロモビフェニルを用いて同様の方法で化合物26を得た。マススペクトル分析の結果、化合物26の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例27:化合物27の合成
Figure 0007033140000173

中間体Fの合成において、中間体Aの代わりに中間体Gを、中間体Dの代わりに4-ブロモビフェニルを用いて同様の方法で化合物27を得た。マススペクトル分析の結果、化合物27の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例28:化合物28の合成
Figure 0007033140000174

中間体Fの合成において、中間体Aの代わりに中間体Gを、中間体Dの代わりに2-ブロモビフェニルを用いて同様の方法で化合物28を得た。マススペクトル分析の結果、化合物28の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例29:化合物29の合成
Figure 0007033140000175

中間体Fの合成において、中間体Aの代わりに中間体Gを、中間体Dの代わりに2-ブロモ-9,9-ジメチルフルオレンを用いて同様の方法で化合物29を得た。マススペクトル分析の結果、化合物29の分子量869に対し、m/e=869であった。
合成実施例30:化合物30の合成
Figure 0007033140000176

中間体Fの合成において、中間体Aの代わりに中間体Hを、中間体Dの代わりに4-ブロモビフェニルを用いて同様の方法で化合物30を得た。マススペクトル分析の結果、化合物30の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例31:化合物31の合成
Figure 0007033140000177

中間体Fの合成において、中間体Aの代わりに中間体Hを、中間体Dの代わりに2-ブロモビフェニルを用いて同様の方法で化合物31を得た。マススペクトル分析の結果、化合物31の分子量829に対し、m/e=829であった。
合成実施例32:化合物32の合成
Figure 0007033140000178

化合物1の合成において、中間体Aの代わりに中間体Gを、アニリンの代わりに中間体Aを用いて同様の方法で化合物32を得た。マススペクトル分析の結果、化合物32の分子量1007に対し、m/e=1007であった。
合成実施例33:化合物33の合成
Figure 0007033140000179

化合物1の合成において、アニリンの代わりに9-フェニル-9H-カルバゾール-3-アミンを用いて同様の方法で化合物33を得た。マススペクトル分析の結果、化合物33の分子量918に対し、m/e=918であった。
合成実施例34:化合物34の合成
Figure 0007033140000180

化合物1の合成において、アニリンの代わりに9-フェニル-9H-カルバゾール-2-アミンを用いて同様の方法で化合物34を得た。マススペクトル分析の結果、化合物34の分子量918に対し、m/e=918であった。
実施例1
有機EL素子の製造
25mm×75mm×1.1mmのITO透明電極(陽極)付きガラス基板(ジオマティック社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行なった。ITOの膜厚は130nmであった。
洗浄後の透明電極付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。まず透明電極が形成されている面上に該透明電極を覆うようにして化合物HAを蒸着して膜厚5nmの正孔注入層を形成した。
次に、この正孔注入層の上に、化合物2を蒸着して膜厚80nmの第1正孔輸送層を形成した。
次に、この第1正孔輸送層の上に、化合物HT2を蒸着して膜厚10nmの第2正孔輸送層を形成した。
次に、この第2正孔輸送層の上に、化合物BH(ホスト材料)及び化合物BD(ドーパント材料)を共蒸着により成膜し、膜厚25nmの発光層を形成した。発光層に含まれる化合物BHと化合物BDの質量比は96:4であった。
この発光層の成膜に続けて、化合物ET1を蒸着して膜厚10nmの第1電子輸送層を形成した後、化合物ET2を蒸着して膜厚15nmの第2電子輸送層を形成した。
この第2電子輸送層上にLiFを蒸着して膜厚1nmの電子注入層を形成した。
この電子注入層上に金属Alを蒸着して膜厚80nmの金属陰極を形成し、有機EL素子を作製した。
Figure 0007033140000181
駆動電圧
電流密度が10mA/cmとなるように有機EL素子に電圧を印加したときの電圧(単位:V)を計測した。
外部量子効率の測定
得られた有機EL素子を室温下、電流密度10mA/cmで直流定電流駆動し、外部量子効率(%)を輝度計(ミノルタ社製分光輝度放射計CS-1000)を用いて測定した。結果を表1に示す。
実施例2及び比較例1
化合物2の代わりに化合物15及び比較化合物1(特許文献1に記載の化合物)をそれぞれ用いた以外は実施例1と同様にして有機EL素子を製造し、該有機EL素子の駆動電圧及び外部量子効率を実施例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
Figure 0007033140000182

Figure 0007033140000183
実施例1及び2と比較例1の比較、特に、実施例1と比較例1の比較から、中心窒素原子に2個のスピロ(キサンテンフルオレン)骨格を有するモノアミン化合物は、中心窒素原子に1個のみのスピロ(キサンテンフルオレン)骨格を有するモノアミン化合物を用いた場合に比べて、低い電圧で駆動し、かつ、高い外部量子効率を示す有機EL素子を提供することが分かる。
実施例3
有機EL素子の製造
25mm×75mm×1.1mmのITO透明電極(陽極)付きガラス基板(ジオマティック社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行なった。ITOの膜厚は130nmであった。
洗浄後の透明電極付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。まず透明電極が形成されている面上に該透明電極を覆うようにして化合物HAを蒸着して膜厚5nmの正孔注入層を形成した。
次に、この正孔注入層の上に、化合物HT1を蒸着して膜厚80nmの第1正孔輸送層を形成した。
次に、この第1正孔輸送層の上に、化合物27を蒸着して膜厚10nmの第2正孔輸送層を形成した。
次に、この第2正孔輸送層の上に、化合物BH(ホスト材料)及び化合物BD(ドーパント材料)を共蒸着により成膜し、膜厚25nmの発光層を形成した。発光層に含まれる化合物BHと化合物BDの質量比は96:4であった。
この発光層の成膜に続けて、化合物ET1を蒸着して膜厚10nmの第1電子輸送層を形成した後、化合物ET2を蒸着して膜厚15nmの第2電子輸送層を形成した。
この第2電子輸送層上にLiFを蒸着して膜厚1nmの電子注入層を形成した。
この電子注入層上に金属Alを蒸着して膜厚80nmの金属陰極を形成し、有機EL素子を作製した。
素子性能の測定
得られた有機EL素子の駆動電圧及び外部量子効率を実施例1と同様にして測定した。結果を表2に示す。
比較例2
化合物27の代わりに比較化合物1用いた以外は実施例1と同様にして有機EL素子を製造し、該有機EL素子の駆動電圧及び外部量子効率を実施例1と同様にして測定した。結果を表2に示す。
Figure 0007033140000184
Figure 0007033140000185
実施例1~3と比較例1と2の結果から、スピロ(キサンテンフルオレン)骨格を2個有する本発明化合物は、1個のみのスピロ(キサンテンフルオレン)骨格を有する比較化合物に比べて、より高い外部量子効率を示す有機EL素子を提供することが分かる。
本発明化合物のこの優れた効果は、スピロ(キサンテンフルオレン)骨格の2つの酸素原子の不対電子がキャリア移動を容易にし、得られた良好なキャリア移動性によって発光層内のキャリア量が増大し、その結果、効率が高くなることに起因すると考えられる。
1、11 有機EL素子
2 基板
3 陽極
4 陰極
5 発光層
6 正孔輸送帯域(正孔輸送層)
6a 第1正孔輸送層
6b 第2正孔輸送層
7 電子輸送帯域(電子輸送層)
7a 第1電子輸送層
7b 第2電子輸送層
10、20 発光ユニット

Claims (27)

  1. 下記式(1)で表される化合物。
    Figure 0007033140000186

    (式中、
    ~R、R11~R18、R21~R28、及びR31~R38、はそれぞれ独立して水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3~30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6~30のアリール基、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、置換もしくは無置換の炭素数7~36のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ、ジ又はトリ置換シリル基、置換もしくは無置換の炭素数1~30ハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のハロアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、又はニトロ基である。
    ~Rから選ばれる隣接する2つ、R~Rから選ばれる隣接する2つ、R11~R14から選ばれる隣接する2つ、R15~R18から選ばれる隣接する2つ、R21~R24から選ばれる隣接する2つ、R25~R28から選ばれる隣接する2つ、R31~R34から選ばれる隣接する2つ、及び、R35~R38から選ばれる隣接する2つは互いに結合して環構造を形成してもよい。
    ただし、R~R及びR11~R18から選ばれる1つが*1に結合する単結合を表すか、又は、R~Rから選ばれる隣接する2つ、R~Rから選ばれる隣接する2つ、R11~R14から選ばれる隣接する2つ、又はR15~R18から選ばれる隣接する2つが形成する前記環構造の環形成原子が*1に結合し;
    21~R28及びR31~R38から選ばれる1つが*2に結合する単結合を表すか、又は、R21~R24から選ばれる隣接する2つ、R25~R28から選ばれる隣接する2つ、R31~R34から選ばれる隣接する2つ、又はR35~R38から選ばれる隣接する2つが形成する前記環構造の環形成原子が*2に結合する。
    Xは酸素原子又は硫黄原子を表す。
    Yは酸素原子又は硫黄原子を表す。
    、L、及びLはそれぞれ独立して単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~30のヘテロアリーレン基である。
    Arは置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の窒素含有ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の酸素含有ヘテロアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の硫黄含有ヘテロアリール基である。
    「置換もしくは無置換」というときの任意の置換基は、炭素数1~30のアルキル基、環形成炭素数3~30のシクロアルキル基、環形成炭素数6~30のアリール基、環形成原子数5~30ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数7~36アラルキル基、炭素数1~30のアルコキシ基、環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、炭素数1~30のアルキル基及び環形成炭素数6~30アリール基から選ばれる置換基を有するモノ、ジ又はトリ置換シリル基、炭素数1~30のハロアルキル基、炭素数1~30のハロアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、及びニトロ基からなる群より選ばれる。)
  2. ~Rから選ばれる1つが*1に結合する単結合を表す請求項1に記載の化合物。
  3. 22~R27から選ばれる1つが*2に結合する単結合を表す請求項1又は2に記載の化合物。
  4. 下記式(2)~(7)のいずれかで表される請求項1~3のいずれか1項に記載の化合物。
    Figure 0007033140000187

    Figure 0007033140000188

    Figure 0007033140000189

    Figure 0007033140000190

    Figure 0007033140000191

    Figure 0007033140000192

    (式中、R~R、R11~R18、R21~R28、R31~R38、X、Y、L、L、L、及びArは前記と同様。)
  5. XとYの双方が酸素原子である請求項1~4のいずれか1項に記載の化合物。
  6. XとYの双方が硫黄原子である請求項1~4のいずれか1項に記載の化合物。
  7. XとYの一方が酸素原子であり、他方が硫黄原子である請求項1~4のいずれか1項に記載の化合物。
  8. 及びLがそれぞれ表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基において、該アリーレン基は、フェニレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、ナフチレン基、アントリレン基、ベンゾアントリレン基、フェナントリレン基、ベンゾフェナントリレン基、フェナレニレン基、ピセニレン基、ペンタフェニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ベンゾクリセニレン基、トリフェニレニレン基、フルオランテニレン基、フルオレニレン基、又は9,9’-スピロビフルオレニレン基であり、
    及びLがそれぞれ表す置換もしくは無置換の環形成原子数5~30のヘテロアリーレン基において、該ヘテロアリーレン基は、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、フラン、チオフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、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、シンノリン、フタラジン、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、フェナントロリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナジン、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、キサンテン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、ナフトベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ナフトベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソキサゾール、フェノキサジン、ベンゾチアゾール、ベンゾイソチアゾール、及びフェノチアジンから選ばれる芳香族複素環の2価の残基である請求項1~7のいずれか1項に記載の化合物。
  9. 及びLの双方が単結合である請求項1~8のいずれか1項に記載の化合物。
  10. 及びLの一方が単結合であり、他方が置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基であり、該アリーレン基が下記式から選ばれる請求項1~8のいずれか1項に記載の化合物。
    Figure 0007033140000193
  11. 及びLの双方が置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基であり、該アリーレン基が下記式から選ばれる請求項1~8のいずれか1項に記載の化合物。
    Figure 0007033140000194
  12. が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリーレン基において、該アリーレン基は、フェニレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、ナフチレン基、アントリレン基、ベンゾアントリレン基、フェナントリレン基、ベンゾフェナントリレン基、フェナレニレン基、ピセニレン基、ペンタフェニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ベンゾクリセニレン基、トリフェニレニレン基、フルオランテニレン基、フルオレニレン基、又は9,9’-スピロビフルオレニレン基であり、
    が表す置換もしくは無置換の環形成原子数5~30のヘテロアリーレン基において、該ヘテロアリーレン基は、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、フラン、チオフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、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、シンノリン、フタラジン、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、フェナントロリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナジン、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、キサンテン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、ナフトベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ナフトベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソキサゾール、フェノキサジン、ベンゾチアゾール、ベンゾイソチアゾール、及びフェノチアジンから選ばれる芳香族複素環の2価の残基である請求項1~11のいずれか1項に記載の化合物。
  13. が単結合である請求項1~11のいずれか1項に記載の化合物。
  14. が下記式から選ばれる基である請求項1~12のいずれか1項に記載の化合物。
    Figure 0007033140000195
  15. Arが表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基において、該アリール基は、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アセナフチレニル基、ビフェニレニル基、フルオレニル基、s-インダセニル基、as-インダセニル基、アントリル基、ベンゾアントリル基、アセアントリレニル基、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、ナフタセニル基、フルオランテニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、ペンタセニル基、ピセニル基、及び、ペンタフェニル基から選ばれ、該置換アリール基は9,9’-スピロビフルオレニル基、9,9-ジフェニルフルオレニル基、及び9,9-ジメチルフルオレニル基から選ばれ、
    Arが表す置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の窒素含有ヘテロアリール基において、該窒素含有ヘテロアリール基は、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、チアジアゾリル基、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、インドリル基、イソインドリル基、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、インダゾリル基、フェナントロリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナジニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、及びキサンテニル基から選ばれ、
    Arが表す置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の酸素含有ヘテロアリール基において、該酸素含有ヘテロアリール基は、フリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、キサンテニル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ナフトベンゾフラニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイソキサゾリル基、フェノキサジニル基、及び、スピロ[9H-キサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]の1価の残基から選ばれ、
    Arが表す置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の硫黄含有ヘテロアリール基において、該硫黄含有ヘテロアリール基は、チエニル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフトベンゾチオフェニル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、フェノチアジニル基、及び、スピロ[9H-チオキサンテン-9,9’-[9H]フルオレン]の1価の残基から選ばれる請求項1~14のいずれか1項に記載の化合物。
  16. *1に結合する単結合を表さず、かつ、前記環構造を形成しないR~Rがすべて水素原子である請求項1~15のいずれか1項に記載の化合物。
  17. *2に結合する単結合を表さず、かつ、前記環構造を形成しないR21~R28がすべて水素原子である請求項1~16のいずれか1項に記載の化合物。
  18. *1に結合する単結合を表さず、かつ、前記環構造を形成しないR11~R18がすべて水素原子である請求項1~17のいずれか1項に記載の化合物。
  19. *2に結合する単結合を表さず、かつ、前記環構造を形成しないR31~R38がすべて水素原子である請求項1~18のいずれか1項に記載の化合物。
  20. とR;RとR;RとR;RとR及びRとRの双方;RとR及びRとRの双方;RとR及びRとRの双方;又はR12とR13が前記環構造を形成する請求項1~19のいずれか1項に記載の化合物。
  21. 21とR22;R22とR23;R23とR24;R22とR23及びR25とR26の双方;R22とR23及びR26とR27の双方;R23とR24及びR25とR26の双方;又はR32とR33が前記環構造を形成する請求項1~20のいずれか1項に記載の化合物。
  22. 前記環構造が、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素環、置換もしくは無置換の環形成炭素数5~18の脂肪族炭化水素環、置換もしくは無置換の環形成原子数5~18の芳香族複素環、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~18の脂肪族複素環である請求項1~21いずれか1項に記載の化合物。
  23. 陰極、陽極、及び該陰極と該陽極の間に配置された有機層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機層が発光層を含み、該有機層の少なくとも1層が請求項1~22のいずれか1項に記載の化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
  24. 前記陽極と前記発光層の間に正孔輸送帯域を含み、該正孔輸送帯域が前記化合物を含む請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  25. 前記陽極と前記発光層の間に正孔輸送層を含み、該正孔輸送層が前記化合物を含む請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  26. 前記正孔輸送層が陽極側の第1正孔輸送層と陰極側の第2正孔輸送層を含み、該第1正孔輸送層と該第2正孔輸送層の一方又は双方が前記化合物を含む請求項25に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  27. 請求項23~26のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む電子機器。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020093979A (ja) * 2017-03-08 2020-06-18 出光興産株式会社 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び電子機器
WO2020111251A1 (ja) 2018-11-30 2020-06-04 出光興産株式会社 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び、電子機器
WO2020241826A1 (ja) 2019-05-31 2020-12-03 出光興産株式会社 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器
CN112209921B (zh) * 2019-07-10 2023-11-28 德山新勒克斯有限公司 有机电气元件用化合物、利用其的有机电气元件及其电子装置
KR20210007782A (ko) * 2019-07-10 2021-01-20 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
US11997923B2 (en) * 2019-11-19 2024-05-28 Duk San Neolux Co., Ltd. Compound for organic electronic element, organic electronic element using the same, and an electronic device thereof
US11072604B2 (en) * 2019-11-19 2021-07-27 Duk San Neolux Co., Ltd. Compound for organic electronic element, organic electronic element using the same, and an electronic device thereof
CN117567445A (zh) * 2019-11-19 2024-02-20 德山新勒克斯有限公司 用于有机电子元件的化合物、使用所述化合物的有机电子元件及其电子装置
US11925112B2 (en) 2019-11-19 2024-03-05 Duk San Neolux Co., Ltd. Compound for organic electronic element, organic electronic element using the same, and an electronic device thereof
CN111116561B (zh) * 2019-12-03 2022-06-17 北京绿人科技有限责任公司 一种含稠环结构的化合物及其应用和一种有机电致发光器件
CN114122299B (zh) * 2020-06-29 2023-12-29 江苏三月科技股份有限公司 一种有机电致发光器件
CN112079867B (zh) * 2020-09-27 2022-11-11 北京燕化集联光电技术有限公司 一种含p多杂环结构化合物及其应用
CN114335361B (zh) * 2020-09-30 2024-03-22 江苏三月科技股份有限公司 一种组合物及包含其的有机电致发光器件
CN114516804A (zh) * 2020-11-18 2022-05-20 江苏三月科技股份有限公司 一种二胺衍生物及使用该衍生物的有机电致发光器件
CN114133400B (zh) * 2021-05-31 2023-04-28 陕西莱特光电材料股份有限公司 有机化合物以及使用其的电子元件和电子装置
CN113594393B (zh) * 2021-08-31 2024-06-28 长春海谱润斯科技股份有限公司 一种有机电致发光器件
CN114335399B (zh) * 2021-12-03 2024-04-09 陕西莱特迈思光电材料有限公司 有机电致发光器件及包括其的电子装置
CN115304575B (zh) * 2022-08-05 2023-11-07 武汉天马微电子有限公司 一种有机化合物和有机电致发光装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150333277A1 (en) 2013-05-15 2015-11-19 Sfc Co., Ltd. Organic light emitting compound and organic light emitting device including the same
JP2016505518A (ja) 2012-11-12 2016-02-25 メルク パテント ゲーエムベーハー 電子素子のための材料
WO2017061832A1 (ko) 2015-10-07 2017-04-13 주식회사 엘지화학 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN106977491A (zh) 2017-01-25 2017-07-25 孙立成 螺[芴‑9,9‑氧杂蒽]类空穴传输材料及其应用

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS637955A (ja) * 1986-06-30 1988-01-13 Pfu Ltd バ−コ−ド印刷方式
KR20130140303A (ko) * 2012-06-14 2013-12-24 (주) 에프엔지리서치 유기전계발광 소자 제조용 신규 화합물
CN103160952B (zh) * 2013-04-15 2015-04-08 东华大学 一种高吸水纤维的制备方法
KR101619899B1 (ko) * 2014-07-25 2016-05-12 인베니아 주식회사 플라즈마 발생모듈 및 이를 포함하는 플라즈마 처리장치
KR101891714B1 (ko) * 2015-04-27 2018-08-24 (주)피엔에이치테크 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
JP6454226B2 (ja) * 2015-06-08 2019-01-16 出光興産株式会社 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び電子機器
KR20180031770A (ko) * 2015-07-29 2018-03-28 메르크 파텐트 게엠베하 유기 전계발광 소자용 재료
KR101910498B1 (ko) * 2016-06-08 2018-10-22 (주)씨엠디엘 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016505518A (ja) 2012-11-12 2016-02-25 メルク パテント ゲーエムベーハー 電子素子のための材料
US20150333277A1 (en) 2013-05-15 2015-11-19 Sfc Co., Ltd. Organic light emitting compound and organic light emitting device including the same
WO2017061832A1 (ko) 2015-10-07 2017-04-13 주식회사 엘지화학 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN106977491A (zh) 2017-01-25 2017-07-25 孙立成 螺[芴‑9,9‑氧杂蒽]类空穴传输材料及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHU, Zeng-Ze et al.,Synthesis and optoelectronic properties of blue-emitting star-burst oligomers based on triphenylamine and Spiro(fluorene-9,9'-xanthene),Wuli Huaxue Xuebao,Vol.28, No.8,2012年,pp.2000-2007,ISSN: 1000-6818, DOI: 10.3866/PKU.WHXB201206071

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