JP7046908B2 - 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
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Description
(上記式中、
R1~R7及びR11~R18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のアリール基からなる群から選ばれる置換基を有するモノ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のアリール基からなる群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のハロアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のハロアルコキシ基、
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、
ハロゲン原子、
シアノ基、又は
ニトロ基であり、
R1とR2、R4~R7から選ばれる隣接する2つの基、R11~R14から選ばれる隣接する2つの基、及びR15~R18から選ばれる隣接する2つの基は互いに結合して環構造を形成してもよい。
Arは置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基であり、該アリール基は6員環のみで形成される。
nは1又は2である。
aは0、1、2、又は3である。aが0であるとき、Arは中心窒素原子に直結し、aが2又は3であるとき、2又は3個のL1は同一でも異なっていてもよい。
bは1、2、又は3である。bが2又は3であるとき、2又は3個のL2は同一でも異なっていてもよい。
cは1、2、又は3である。cが1であるとき、L3は下記式(L3-1)又は(L3-2)で表される基である。cが2又は3であるとき、2又は3個のL3は同一でも異なっていてもよく、且つ、2又は3個のL3のうちの少なくとも1つは下記式(L3-1)又は(L3-2)で表される基であり、それ以外は置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基である。
(式(L3-1)及び(L3-2)中、R21~R25は、それぞれ独立に、前記R1~R7と同様に定義される。また、*aは中心窒素原子に直接又は間接的に結合し、*bはカルバゾール構造の窒素原子に直接又は間接的に結合する。)
また、L1及びL2はそれぞれ独立して置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基である。)
該ヘ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、イミダゾリル基、ピラゾリル基、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(ベンゾチエニル基、以下同様)、インドリジニル基、ベンゾイミダゾリル基、インダゾリル基、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(ジベンゾチエニル基、以下同様)、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)、カルバゾリル基、及びベンゾカルバゾリル基が挙げられる。これらの中でも、フリル基、チエニル基、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、及びベンゾカルバゾリル基が好ましく、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、及びベンゾカルバゾリル基がより好ましい。該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、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が好ましい。
本発明の一態様において、前記隣接する2つの基は互いに結合せず、従って、環構造を形成しなくてもよい。
前記6員環の単環基はフェニル基である。
前記6員環のみで形成される縮合環基は2以上のベンゼン環が縮合した環系の1価の基である。該縮合環基としては、例えば、ナフチル基、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、フェナレニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾクリセニル基、ペリレニル基、及びトリフェニレニル基が挙げられる。
前記6員環のみで形成される環集合基は、2以上のベンゼン環が単結合を介して連結した環系の1価の基である。該環集合基としては、例えば、ビフェニル及びターフェニルの1価の残基が挙げられる。
また、nは、1又は2、好ましくは1である。
該芳香族炭化水素基は、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、又はトリフェニレニレン基であり;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、又はフェナントリレン基であり;より好ましくは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、4,4’’-p-ターフェニリレン基、4,3’’-p-ターフェニリレン基、4,2’’-p-ターフェニリレン基、4,2’-p-ターフェニリレン基、4,3’-p-ターフェニリレン基、4,4’’-m-ターフェニリレン基、4,3’’-m-ターフェニリレン基、4,2’’-m-ターフェニリレン基、4,3’-m-ターフェニリレン基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基であり;さらに好ましくはフェニレン基、すなわち、o-フェニレン基、m-フェニレン基、又はp-フェニレン基である。
前記芳香族炭化水素基の2つの自由結合手は、一方が中心窒素原子に直接又は間接的に結合し、他方がArに直接又は間接的に結合する。
該芳香族炭化水素基は、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、又はトリフェニレニレン基であり;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、又はフェナントリレン基であり;より好ましくは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、4,4’’-p-ターフェニリレン基、4,3’’-p-ターフェニリレン基、4,2’’-p-ターフェニリレン基、4,2’-p-ターフェニリレン基、4,3’-p-ターフェニリレン基、4,4’’-m-ターフェニリレン基、4,3’’-m-ターフェニリレン基、4,2’’-m-ターフェニリレン基、4,3’-m-ターフェニリレン基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基であり;さらに好ましくはo-フェニレン基、m-フェニレン基、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、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基であり;特に好ましくは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る。
前記芳香族炭化水素基の2つの自由結合手は、一方が中心窒素原子に直接又は間接的に結合し、他方がジベンゾフルオレン構造の1位に直接又は間接的に結合する。
前記L1が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がフェニレン基であり、且つ、前記L2が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がフェニレン基又はビフェニリレン基である態様がより好ましい。
前記L1及び前記L2が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がいずれもフェニレン基である態様がさらに好ましい。
前記L1が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基が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、且つ、前記L2が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基が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、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基である態様もより好ましい。
該芳香族炭化水素基は、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、又はトリフェニレニレン基であり;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、又はフェナントリレン基であり;より好ましくはフェニレン基、ビフェニリレン基、又はターフェニリレン基である。
前記芳香族炭化水素基の2つの自由結合手は、一方が中心窒素原子に直接又は間接的に結合し、他方がカルバゾール構造の窒素原子に直接又は間接的に結合する。
(式(L3-1)及び(L3-2)中、R21~R25は、それぞれ独立に、前記R1~R7と同様に定義される。また、*aは中心窒素原子に直接又は間接的に結合し、*bはカルバゾール構造の窒素原子に直接又は間接的に結合する。)
また、本発明の一態様において、R21~R25は全て水素原子であってもよく、そのとき、式(L3-1)及び(L3-2)は、それぞれ下記式(L3-1H)及び(L3-2H)で表される。
(式(L3-1H)及び(L3-2H)中、*a及び*bは前記定義のとおりである。)
(上記式中、R21~R25、R31~R34、R41~R46は、それぞれ独立に、前記R1~R7と同様に定義され、好ましい基も同じである。*a及び*bは前記定義のとおりである。)
(上記式中、R21~R25、R31~R34、R41~R46は、それぞれ独立に、前記R1~R7と同様に定義され、好ましい基も同じである。*a及び*bは前記定義のとおりである。)
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0又は1であり、bは1であり;
L1がフェニレン基、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、又はトリフェニレニレン基であり;
L2がフェニレン基、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、又はトリフェニレニレン基であり;
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、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、フェナレニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、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;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0又は1であり、bは1であり;
L1がフェニレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、ナフチレン基、又はフェナントリレン基であり;
L2がフェニレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、ナフチレン基、又はフェナントリレン基であり;
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、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、フェナレニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、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;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0又は1であり、bは1であり;
L1がフェニレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、ナフチレン基、又はフェナントリレン基であり;
L2がフェニレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、ナフチレン基、又はフェナントリレン基であり;
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、又はトリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0又は1であり、bは1であり;
L1がフェニレン基であり;
L2がフェニレン基、ビフェニリレン基、ナフチレン基、又はフェナントリレン基であり;
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、又はトリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0又は1であり、bは1であり;
L1が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、4,4’’-p-ターフェニリレン基、4,3’’-p-ターフェニリレン基、4,2’’-p-ターフェニリレン基、4,2’-p-ターフェニリレン基、4,3’-p-ターフェニリレン基、4,4’’-m-ターフェニリレン基、4,3’’-m-ターフェニリレン基、4,2’’-m-ターフェニリレン基、4,3’-m-ターフェニリレン基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基であり;
L2が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、4,4’’-p-ターフェニリレン基、4,3’’-p-ターフェニリレン基、4,2’’-p-ターフェニリレン基、4,2’-p-ターフェニリレン基、4,3’-p-ターフェニリレン基、4,4’’-m-ターフェニリレン基、4,3’’-m-ターフェニリレン基、4,2’’-m-ターフェニリレン基、4,3’-m-ターフェニリレン基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基であり;
Arがフェニル基、2-、3-、又は4-ビフェニリル基、2-、3-、又は4-o-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-m-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-p-ターフェニリル基、1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0又は1であり、bは1であり;
L1が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;
L2が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、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基であり;
Arがフェニル基、2-、3-、又は4-ビフェニリル基、2-、3-、又は4-o-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-m-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-p-ターフェニリル基、1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0又は1であり、bは1であり;
L1が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;
L2が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;
Arがフェニル基、2-、3-、又は4-ビフェニリル基、2-、3-、又は4-o-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-m-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-p-ターフェニリル基、1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0又は1であり、bは1であり;
L1がp-フェニレン基、4,4’-ビフェニリレン基、4,4’’-p-ターフェニリレン基であり;
L2が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、4,4’’-p-ターフェニリレン基、4,3’’-p-ターフェニリレン基、4,2’’-p-ターフェニリレン基、4,2’-p-ターフェニリレン基、4,3’-p-ターフェニリレン基、4,4’’-m-ターフェニリレン基、4,3’’-m-ターフェニリレン基、4,2’’-m-ターフェニリレン基、4,3’-m-ターフェニリレン基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基であり;
Arがフェニル基、2-、3-、又は4-ビフェニリル基、2-、3-、又は4-o-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-m-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-p-ターフェニリル基、1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0又は1であり、bは1であり;
L1がp-フェニレン基であり;
L2が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、4,4’’-p-ターフェニリレン基、4,3’’-p-ターフェニリレン基、4,2’’-p-ターフェニリレン基、4,2’-p-ターフェニリレン基、4,3’-p-ターフェニリレン基、4,4’’-m-ターフェニリレン基、4,3’’-m-ターフェニリレン基、4,2’’-m-ターフェニリレン基、4,3’-m-ターフェニリレン基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基であり;
Arがフェニル基、2-、3-、又は4-ビフェニリル基、2-、3-、又は4-o-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-m-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-p-ターフェニリル基、1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0又は1であり、bは1であり;
L1が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、4,4’’-p-ターフェニリレン基、4,3’’-p-ターフェニリレン基、4,2’’-p-ターフェニリレン基、4,2’-p-ターフェニリレン基、4,3’-p-ターフェニリレン基、4,4’’-m-ターフェニリレン基、4,3’’-m-ターフェニリレン基、4,2’’-m-ターフェニリレン基、4,3’-m-ターフェニリレン基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基であり;
L2がp-フェニレン基、4,4’-ビフェニリレン基、4,4’’-p-ターフェニリレン基であり;
Arがフェニル基、2-、3-、又は4-ビフェニリル基、2-、3-、又は4-o-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-m-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-p-ターフェニリル基、1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0又は1であり、bは1であり;
L1が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、4,4’’-p-ターフェニリレン基、4,3’’-p-ターフェニリレン基、4,2’’-p-ターフェニリレン基、4,2’-p-ターフェニリレン基、4,3’-p-ターフェニリレン基、4,4’’-m-ターフェニリレン基、4,3’’-m-ターフェニリレン基、4,2’’-m-ターフェニリレン基、4,3’-m-ターフェニリレン基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基であり;
L2がp-フェニレン基であり;
Arがフェニル基、2-、3-、又は4-ビフェニリル基、2-、3-、又は4-o-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-m-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-p-ターフェニリル基、1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
また、以上の組み合わせ(1)~(11)において、さらにArをフェニル基、2-、3-、又は4-ビフェニリル基、2-、3-、又は4-o-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-m-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-p-ターフェニリル基とした組み合わせも好ましく、さらにArをフェニル基、又は4-ビフェニリル基とした組み合わせも好ましい。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0であり、bは1であり;
L2が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、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基であり;
Arがフェニル基、2-、3-、又は4-ビフェニリル基、2-、3-、又は4-o-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-m-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-p-ターフェニリル基、1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0であり、bは1であり;
L2が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;
Arがフェニル基、2-、3-、又は4-ビフェニリル基、2-、3-、又は4-o-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-m-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-p-ターフェニリル基、1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0であり、bは1であり;
L2がp-フェニレン基、4,4’-ビフェニリレン基であり;
Arがフェニル基、2-、3-、又は4-ビフェニリル基、2-、3-、又は4-o-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-m-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-p-ターフェニリル基、1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
また、以上の組み合わせ(1)~(11)において、さらにArをフェニル基、2-、3-、又は4-ビフェニリル基、2-、3-、又は4-o-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-m-ターフェニリル基、2-、3-、又は4-p-ターフェニリル基とした組み合わせも好ましく、さらにArを4-ビフェニリル基とした組み合わせも好ましい。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは1であり、bは1であり;
L1が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;
L2が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、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基、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;
Arが1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは1であり、bは1であり;
L1がp-フェニレン基であり;
L2が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、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基、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;
Arが1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは1であり、bは1であり;
L1が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;
L2がp-フェニレン基、4,4’-ビフェニリレン基であり;
Arが1-又は2-ナフチル基、2-、3-、4-又は9-フェナントリル基、又は2-トリフェニレニル基であり;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
本発明の化合物に関する前記全ての式において、
aは0であり、bは1であり;
L2がp-フェニレン基;
Arが4-ビフェニリル基;
R1~R7及びR11~R18が水素原子である。
上記任意の置換基の詳細は、R1~R7及びR11~R18に関して記載したとおりである。また、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。
上記構造を有することで、イオン化ポテンシャルが深くなり特に正孔輸送材料として用いた場合、発光層への正孔供給が良好化し、有機EL素子を駆動させた際に正孔輸送層にかかる負荷が低減され、且つ、化合物の励起子に対する耐性が向上することから負荷に対する耐性そのものも強くなるためと推測する。
なお、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。
本発明の有機EL素子用材料は、化合物(1)(前述の好ましい態様も含む。以下、同様である。)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質量%を含む)であればよく、10質量%以上(100質量%を含む)であることが好ましく、50質量%以上(100質量%を含む)であることがより好ましく、80質量%以上(100質量%を含む)であることがさらに好ましく、90質量%以上(100質量%を含む)であることが特に好ましい。また、本発明の有機EL素子用材料は、化合物(1)そのものであってもよい。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。
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。
(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。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)
(b)(正孔注入層/)正孔輸送層/燐光発光層(/電子輸送層)
(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)
(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)
(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)
(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)
(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)
(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)
(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)
(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)
(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)
(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)
(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)
(n)(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)
(o)(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)
(p)(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)
(q)(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)
(r)(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)
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、適宜、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。
(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、公知の材料構成を用いることができる。
基板は、有機EL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、プラスチックなどの板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、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。また、無機蒸着フィルムを用いることもできる。
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)、珪素も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)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、チタン(Ti)、または前記金属の窒化物(例えば、窒化チタン)等が挙げられる。
仕事関数の小さい材料である、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)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)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)、ユーロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることもできる。なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、およびこれら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。化合物(1)を単独又は下記の材料と組み合わせて正孔注入層に用いてもよい。
R27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。
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。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。
発光層に隣接する正孔輸送層(電子ブロック層)に用いた場合、本願の化合物は発光層への正孔注入に対するエネルギー障壁を軽減する特徴を持ち、また、励起子に対する耐性が高い特徴を持つ。発光層への正孔注入に対するエネルギー障壁が軽減されると、正孔輸送層/発光層界面における正電荷の蓄積が抑制され、素子への負荷が軽減される。また、本願の化合物は励起子に対する耐性が高いため、有機EL素子の劣化も軽減できると考えられる。その結果、有機EL素子の長寿命化が可能になると考えられる。
但し、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用いてもよい。
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2正孔輸送層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正孔輸送層に含まれるのが好ましい。
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、種々の材料を用いることができる。例えば、蛍光発光材料や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。
発光層は、上述したドーパント材料を他の材料(ホスト材料)に分散させた構成としてもよい。化合物(1)をホスト材料として用いてもよいし、その他各種の材料を用いることもできる。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。
(1)アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、又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、又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、又は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又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が使用される。
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;
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;及び
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)などの芳香族アミン化合物を用いることができる。ホスト材料は複数種用いてもよい。
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。
電子注入層は、電子注入性の高い材料を含む層である。電子注入層には、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、カルシウム(Ca)、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。その他、電子輸送性を有する材料にアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を含有させたもの、具体的にはAlq中にマグネシウム(Mg)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。
あるいは、電子注入層に、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、有機化合物が電子供与体から電子を受け取るため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、受け取った電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層を構成する材料(金属錯体や複素芳香族化合物等)を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す材料であればよい。具体的には、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)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)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)、ユーロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)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。
なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これら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。
なお、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、珪素もしく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。
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、一対の電極間に絶縁性の薄膜層からなる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。なお、これらの混合物や積層物を用いてもよい。
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。ここで、キャリアとは、物質中の電荷担体の意味である。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あることが好ましい。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。
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周辺の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。
アルゴン雰囲気下、1-ブロモ-3-フルオロ-4-ヨードベンゼン1037g(3.45mol)、2-メトキシフェニルボロン酸620g(4.14mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)80g(69mmol)、炭酸ナトリウム1096g(10.3mol)、1,2-ジメトキシエタン(DME)5.2Lおよび水5.2Lの混合物を77℃にて42時間攪拌した。反応を室温に冷却し、水を加え、酢酸エチルで抽出した後、有機層を減圧濃縮した。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、中間体A-1を685g得た。収率は70%であった。
アルゴン雰囲気下、前記(A-1)で合成した中間体A-1 675g(2.40mol)のジクロロメタン6L溶液を氷水浴にて冷却し、三臭化ホウ素240g(2.64mol)を徐々に加え、室温に昇温し14時間攪拌した。反応液を氷水浴にて冷却しながらメタノール500mLを加え、次いで水を加え分液を行い、有機層を減圧濃縮した。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、中間体A-2を561g得た。収率は87%であった。
アルゴン雰囲気下、前記(A-2)で合成した中間体A-2 561g(2.10mol)および炭酸カリウム580g(4.20mol)のN-メチル-2-ピロピドン(NMP)6L溶液を185℃にて1.5時間攪拌した。反応を冷却し、水を加え攪拌し、生成した固体を濾取して水洗した。得られた固体をトルエン中に溶解し、不要物を濾別し、濾液を濃縮し、ヘプタンを加ええられた結晶を濾取し、中間体A-3を414g得た。収率は80%であった。
アルゴン雰囲気下、前記(A-3)で合成した中間体A-3 10g(40.4mmol)のテトラヒドロフラン(THF)(200ml)溶液に、-63℃にて2.7Mのn-ブチルリチウムヘキサン溶液16.7ml(44.6mmol)を加え、2.5時間攪拌した。次いで、-65℃にてホウ酸トリイソプロピル16.4g(87.2mmol)を添加し、室温に戻して3.3時間攪拌した。反応液に4M塩酸(100mL)を加え、室温で1時間攪拌した。得られた反応溶液からジクロロメタンで抽出を行い、ジクロロメタン層を重曹水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮を行った。得られた残渣からトルエンよびヘキサンにて結晶化を行い、中間体A 5.66gを得た。収率66%であった。
なお、上記「Amphos」は、[4-(N,N-Dimethylamino)phenyl]di-tert-butylphosphineである。
なお、上記BINAPは、2,2'-bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthylである。
カルバゾール10g(59.8mmol)、炭酸セシウム39.0g(120mmol)のNMP(59.8ml)溶液に1-ブロモ-2-フルオロベンゼン7.80ml(71.8mmol)を加え160°Cにて16時間加熱攪拌した。反応液を室温に冷却し、トルエンを加え、不溶物を濾別した。得られた溶液を水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、得られた残渣を結晶化して、中間体F-1を18.3g得た。収率は94%であった。
アルゴン雰囲気下、前記(F-1)で合成した中間体F-1 8.0g(24.8mmol)のTHF(124ml)溶液をドライアイス/アセトンバスにて冷却し、1.6Mのn-ブチルリチウムヘキサン溶液17.1ml(27.3mmol)を滴下して加え、2時間攪拌した。ホウ酸トリメチル3.33ml(29.8mmol)のTHF(10mL)溶液を滴下し、1時間攪拌し、ドライアイス/アセトンバスを外して室温へ昇温した。反応を氷水浴で冷却し、2M塩酸を加えた後、室温に昇温して1時間攪拌した。得られた反応液を酢酸エチルで抽出し、有機層を水洗の後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。得られた残渣を結晶化し、中間体F-2を4.91g得た。収率は69%であった。
中間体合成例Eにおいて、3-(9-カルバゾリル)フェニルボロン酸の代わりに(F-2)で合成した中間体F-2を用いたこと以外は同様の操作を行い、中間体Fを合成した。
得られた生成物は、マススペクトル分析の結果(分子量728.28に対し、m/e=728)、化合物1であった。
得られた生成物は、マススペクトル分析の結果(分子量804.31に対し、m/e=804)、化合物2であった。
得られた生成物は、マススペクトル分析の結果(分子量728.28に対し、m/e=728)、化合物3であった。
合成例1において、中間体Eのかわりに中間体Hを用いたこと以外は合成例1と同様の操作を行った。
得られた生成物は、マススペクトル分析の結果(分子量804.31に対し、m/e=804)、化合物4であった。
得られた生成物はマススペクトル分析の結果(分子量804.31に対し、m/e=804)、化合物5であった。
得られた生成物はマススペクトル分析の結果(分子量804.31に対し、m/e=804)、化合物6であった。
得られたものは、マススペクトル分析の結果化合物7であり、分子量702.27に対しm/e=702であった。
得られたものは、マススペクトル分析の結果化合物8であり、分子量702.27に対しm/e=702であった。
得られたものは、マススペクトル分析の結果化合物9であり、分子量778.30に対しm/e=778であった。
得られたものは、マススペクトル分析の結果化合物10であり、分子量778.30に対しm/e=778であった。
得られたものは、マススペクトル分析の結果化合物11であり、分子量728.28に対しm/e=728であった。
得られたものは、マススペクトル分析の結果化合物12であり、分子量652.25に対しm/e=652であった。
得られたものは、マススペクトル分析の結果化合物13であり、分子量728.28に対しm/e=728であった。
25mm×75mm×厚さ1.1mmのITO透明電極付きガラス基板(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分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行った。ITO透明電極の厚さは130nmとした。
洗浄後のITO透明電極ライン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、まずITO透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして下記化合物(HI-1)を蒸着して膜厚5nmのHI-1膜を成膜し、正孔注入層を形成した。
次に、この正孔注入層上に、第1正孔輸送材料として下記化合物HT-1を蒸着して膜厚80nmのHT-1膜を成膜し、第1正孔輸送層を形成した。
次に、この第1正孔輸送層上に、合成例1で合成した下記化合物1を蒸着して膜厚10nmのHT-2膜を成膜し、第2正孔輸送層を形成した。
次に、この第2正孔輸送層上に、化合物BH-1(ホスト材料)と化合物BD-1(ドーパント材料)を共蒸着し、膜厚25nmの共蒸着膜を成膜した。化合物1の濃度は4.0質量%であった。この共蒸着膜は発光層として機能する。
次に、この発光層の上に、下記化合物ET-1を蒸着して膜厚10nmのET-1膜を成膜し、第1電子輸送層を形成した。
次に、この第1電子輸送層の上に、下記化合物ET-2を蒸着して膜厚15nmのET-1膜を成膜し、第2電子輸送層を形成した。
次に、この第2電子輸送層上に、LiFを蒸着して膜厚1nmのLiF膜を成膜し、電子注入性電極(陰極)を形成した。
そして、このLiF膜上に金属Alを蒸着して膜厚80nmの金属Al膜を成膜し、金属Al陰極を形成した。
(有機EL素子の評価)
製造した有機EL素子について、電流密度10mA/cm2において駆動した際の分光放射輝度スペクトルを分光放射輝度計「CS-1000」(コニカミノルタ株式会社製)で計測し、得られた分光放射輝度スペクトルより、発光ピーク波長[λp(単位:nm)]を求めた。
また、電流密度50mA/cm2において駆動した際の寿命(LT95)を測定した。なお、LT95は発光輝度が初期輝度の95%となるまでの時間である。結果を表1に示す。
実施例1において、化合物1の代わりに、合成例2~13で合成した下記化合物2~13、又は比較化合物1~4を用いたこと以外は同様にして有機EL素子を作製し、評価した。結果を表1に示す。
2 基板
3 陽極
4 陰極
5 発光層
6 陽極側有機層
7 陰極側有機層
10 発光ユニット
Claims (25)
- 下記式(1)で表される化合物。
(上記式中、
R1~R7及びR11~R18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のアリール基からなる群から選ばれる置換基を有するモノ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のアリール基からなる群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のハロアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のハロアルコキシ基、
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、
ハロゲン原子、
シアノ基、又は
ニトロ基であり、
R1とR2、R4~R7から選ばれる隣接する2つの基、R11~R14から選ばれる隣接する2つの基、及びR15~R18から選ばれる隣接する2つの基は互いに結合して環構造を形成してもよい。
Arは置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリール基であり、該アリール基は6員環のみで形成される。
nは1又は2である。
aは0、1、2、又は3である。aが0であるとき、Arは中心窒素原子に直結し、aが2又は3であるとき、2又は3個のL1は同一でも異なっていてもよい。
bは1、2、又は3である。bが2又は3であるとき、2又は3個のL2は同一でも異なっていてもよい。
cは1、2、又は3である。cが1であるとき、L3は下記式(L3-1)又は(L3-2)で表される基である。cが2又は3であるとき、2又は3個のL3は同一でも異なっていてもよく、且つ、2又は3個のL3のうちの少なくとも1つは下記式(L3-1)又は(L3-2)で表される基であり、それ以外は置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基である。
(式(L3-1)及び(L3-2)中、R21~R25は、それぞれ独立に、前記R1~R7と同様に定義される。
ただし、式(L3-1)におけるR 22 が、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場合を除く。
また、*aは中心窒素原子に直接又は間接的に結合し、*bはカルバゾール構造の窒素原子に直接又は間接的に結合する。)
また、L1及びL2はそれぞれ独立して置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基である。) - 前記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、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、フェナレニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾクリセニル基、ペリレニル基、又はトリフェニレニル基である、請求項1又は2に記載の化合物。
- 前記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、又はトリフェニレニル基である、請求項1~3のいずれか1項に記載の化合物。
- 前記L1及び前記L2が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がそれぞれ独立して、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、又はトリフェニレニレン基である、請求項1~6のいずれか1項に記載の化合物。
- 前記L1及び前記L2が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がそれぞれ独立して、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、又はフェナントリレン基である、請求項1~7のいずれか1項に記載の化合物。
- 前記L1が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がフェニレン基、ビフェニリレン基、又はナフチレン基であり、
前記L2が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がフェニレン基又はビフェニリレン基である、請求項1~8のいずれか1項に記載の化合物。 - 前記L1が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がフェニレン基であり、
前記L2が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がフェニレン基又はビフェニリレン基である、請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物。 - 前記L1及び前記L2が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がいずれもフェニレン基である、請求項1~10のいずれか1項に記載の化合物。
- 前記L1が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基が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、
前記L2が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基が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、2,6-ナフチレン基、又は2,7-フェナントリレン基である、請求項1~8のいずれか1項に記載の化合物。 - 前記aが0又は1である、請求項1~14のいずれか1項に記載の化合物。
- 前記aが0である、請求項1~15のいずれか1項に記載の化合物。
- 前記bが1、及び前記cが2又は3である、請求項1~16のいずれか1項に記載の化合物。
- 前記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、該アリール基が下記式より選ばれる基であり、
前記L1が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がフェニレン基であり、
前記L2が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がフェニレン基又はビフェニリレン基であり、
前記式(1)又は前記式(2)中の-(L3)c-が下記式から選ばれる基であり、
(上記式中、R21~R25、R31~R34、R41~R46は、それぞれ独立に、前記R1~R7と同様に定義される。
ただし、上記式(α)におけるR 22 が、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場合を除く。
*aは中心窒素原子に直接又は間接的に結合し、*bはカルバゾール構造の窒素原子に直接又は間接的に結合する。)
前記aが1及び前記bが1である、請求項1又は2に記載の化合物。 - 前記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、該アリール基が下記式より選ばれる基であり、
前記L1及び前記L2が表す置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基において、該芳香族炭化水素基がいずれもフェニレン基であり、
前記式(1)又は前記式(2)中の-(L3)c-が下記式から選ばれる基であり、
(上記式中、R21~R25、R31~R34、R41~R46は、それぞれ独立に、前記R1~R7と同様に定義される。
ただし、上記式(α)におけるR 22 が、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場合を除く。
*aは中心窒素原子に直接又は間接的に結合し、*bはカルバゾール構造の窒素原子に直接又は間接的に結合する。)
前記aが1及び前記bが1である、請求項1又は2に記載の化合物。 - 前記R1~R7及び前記R11~R18がいずれも水素原子である、請求項1~19のいずれか1項に記載の化合物。
- 請求項1~20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用材料。
- 陰極、陽極、及び該陰極と該陽極の間に有機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、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1~20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。
- 前記有機層が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22に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記正孔輸送帯域が陽極側の第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22又は23に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項22~24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。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017044370 | 2017-03-08 | ||
JP2017044370 | 2017-03-08 | ||
PCT/JP2018/009091 WO2018164239A1 (ja) | 2017-03-08 | 2018-03-08 | 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 |
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