JP7390320B2 - Dibenzopyrromethene boron chelate compounds, near-infrared absorption materials, organic thin films and organic electronic devices - Google Patents

Dibenzopyrromethene boron chelate compounds, near-infrared absorption materials, organic thin films and organic electronic devices Download PDF

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Description

本発明は、近赤外光領域に吸収帯を有する新規なジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物、並びに該化合物を含む近赤外光吸収材料、薄膜及び有機エレクトロニクスデバイスに関する。 The present invention relates to a novel dibenzopyromethene boron chelate compound having an absorption band in the near-infrared region, and near-infrared light-absorbing materials, thin films, and organic electronic devices containing the compound.

700乃至2500nmの波長領域に吸収帯を有する近赤外光吸収材料は、従来から産業上の様々な用途への利用が検討されてきた。その具体的な用途としては、CD-R(Compact Disc-Recordable)等の光情報記録媒体;サーマルCTP(Computer To Plate)、フラッシュトナー定着、レーザー感熱記録等の印刷用途;熱遮断フィルム等が挙げられる。また、選択的に特定波長領域の光を吸収するという特性を生かして、PDP(Plasma Display Panel)等に用いられる近赤外光カットフィルターや、植物成長調整用フィルム等にも使用されている。更には、近赤外光吸収材料を含む色素を溶媒に溶解又は分散させることにより、近赤外光吸収インクとして使用することも可能である。該近赤外光吸収インクによる印字物は、近赤外光検出器等でのみ読み取りが可能であって目視での認識が困難(不可視画像)なことから、例えば偽造防止等を目的とした印字等に使用される。 Near-infrared light absorbing materials having an absorption band in the wavelength range of 700 to 2500 nm have been considered for use in various industrial applications. Specific applications include optical information recording media such as CD-R (Compact Disc-Recordable); printing applications such as thermal CTP (Computer To Plate), flash toner fixing, and laser thermal recording; heat-blocking films, etc. It will be done. Furthermore, by taking advantage of its characteristic of selectively absorbing light in a specific wavelength range, it is also used in near-infrared light cut filters used in PDPs (Plasma Display Panels), films for controlling plant growth, and the like. Furthermore, by dissolving or dispersing a dye containing a near-infrared light-absorbing material in a solvent, it is also possible to use it as a near-infrared light-absorbing ink. Printed matter using near-infrared light-absorbing ink can only be read with a near-infrared light detector and is difficult to visually recognize (invisible images), so it is difficult to recognize it visually (invisible image), so it is difficult to recognize it visually (invisible image). Used for etc.

このような不可視画像形成用の近赤外光吸収材料としては、無機系近赤外光吸収材料と有機系近赤外光吸収材料が知られている。このうち、無機系近赤外光吸収材料としては、イッテルビウム等の希土類金属や、銅リン酸結晶化ガラス等が挙げられる。しかしながら、これら無機系近赤外光吸収材料は近赤外領域の光吸収能が十分でないため、不可視画像の形成のために近赤外光吸収材料が単位面積あたり多量に必要となる。しかも形成した不可視画像の上にさらに可視画像を形成すると、下地となる不可視画像表面の凹凸が可視画像の表面状態に影響を及ぼす場合がある。 As such near-infrared light-absorbing materials for invisible image formation, inorganic near-infrared light-absorbing materials and organic near-infrared light-absorbing materials are known. Among these, examples of inorganic near-infrared light absorbing materials include rare earth metals such as ytterbium, copper phosphate crystallized glass, and the like. However, these inorganic near-infrared light-absorbing materials do not have sufficient light absorption ability in the near-infrared region, so a large amount of the near-infrared light-absorbing material is required per unit area in order to form an invisible image. Moreover, when a visible image is further formed on top of the formed invisible image, the unevenness of the surface of the invisible image serving as the base may affect the surface condition of the visible image.

それに対し、有機系近赤外光吸収材料は近赤外領域の光の吸収性が十分であるため、不可視画像の形成のために必要な単位面積あたりの近赤外線吸収材料の使用量を無機系近赤外光吸収材料よりも減らすことが可能であり、無機系近赤外光吸収材料を使用した場合のような不都合は生じない。そのため、現在に至るまで多くの有機系近赤外光吸収材料の開発が進められている。 On the other hand, since organic near-infrared light absorbing materials have sufficient absorption of light in the near-infrared region, the amount of near-infrared absorbing material used per unit area required to form an invisible image is lower than that of inorganic near-infrared light absorbing materials. It is possible to reduce the amount of light compared to near-infrared light-absorbing materials, and the disadvantages that occur when using inorganic near-infrared light-absorbing materials do not occur. Therefore, many organic near-infrared light absorbing materials have been developed to date.

ところで、有機エレクトロニクスデバイスは、原材料に希少金属などを含まず、安定した供給が可能であるのみならず、無機材料には無い屈曲性を有する点や湿式成膜法による製造が可能な点から、近年非常に興味が持たれている。有機エレクトロニクスデバイスの具体例としては有機EL素子、有機太陽電池素子、有機光電変換素子及び有機トランジスタ素子等が挙げられ、さらに、有機材料の特色を活かした用途が検討されている。 By the way, organic electronic devices not only do not contain rare metals as raw materials and can be supplied stably, but also have flexibility that inorganic materials do not have and can be manufactured using a wet film formation method. There has been a lot of interest in it in recent years. Specific examples of organic electronic devices include organic EL elements, organic solar cell elements, organic photoelectric conversion elements, and organic transistor elements, and further, applications that take advantage of the characteristics of organic materials are being considered.

これらの有機エレクトロニクスデバイスのうち、有機太陽電池素子及び有機光電変換素子についてはこれまで主に可視光領域での吸光特性に関する研究がなされている。そして、現在はバルクヘテロジャンクション構造による光電変換効率の向上と暗電流値抑制の両立について検討が行われている。また更なる性能の向上に加えて、セキュリティ用途及び生体イメージング用途等への新たな用途展開のために、近赤外領域での吸収特性が注目され始めている。しかしながら、近赤外領域の光吸収色素の有機太陽電池素子及び有機光電変換素子への応用展開は未だ始まったばかりであり、その報告数は多くない。例えば特許文献1では、先に述べた赤外線吸収材料の一つであるスクアリリウム等の既存の色素を、近赤外領域での光電変換材料に適用することを目的とした検討がなされているが、スクアリリウムを用いた有機エレクトロニクス材料は堅牢性に乏しく実用的ではない。 Among these organic electronic devices, research on organic solar cell elements and organic photoelectric conversion elements has been conducted mainly on light absorption characteristics in the visible light region. Currently, studies are being conducted to improve both the photoelectric conversion efficiency and suppress the dark current value using a bulk heterojunction structure. In addition to further improving performance, absorption characteristics in the near-infrared region are beginning to attract attention in order to develop new applications such as security applications and biological imaging applications. However, the application of near-infrared light-absorbing dyes to organic solar cell elements and organic photoelectric conversion elements has just begun, and there are not many reports. For example, in Patent Document 1, studies have been conducted with the aim of applying existing dyes such as squarylium, which is one of the infrared absorbing materials mentioned above, to photoelectric conversion materials in the near-infrared region. Organic electronic materials using squarylium have poor robustness and are not practical.

非特許文献1及び2では、赤色又は近赤外光領域に吸収帯から蛍光帯を示し、堅牢性の優れた色素としてボロンジピロメテン(boron-dipyrromethene、以下「BODIPY」と称す。)色素に関する報告がなされている。
また特許文献2には、単純なBODIPY色素は500nm付近に強い吸収帯を有するとともに、π共役系の拡張や、電子供与性置換基を導入した芳香族基の導入により、近赤外光領域まで吸収波長を伸ばすことが可能であることが記載されている。
Non-Patent Documents 1 and 2 report on boron-dipyrromethene (hereinafter referred to as "BODIPY") dye as a dye that exhibits an absorption band to a fluorescence band in the red or near-infrared light region and has excellent fastness. is being done.
Furthermore, Patent Document 2 states that the simple BODIPY dye has a strong absorption band around 500 nm, and by expanding the π-conjugated system and introducing an aromatic group with an electron-donating substituent, it can extend into the near-infrared region. It is described that it is possible to extend the absorption wavelength.

更に特許文献3乃至5には、BODIPY骨格を有する化合物をB-Oキレート化することにより、化合物の光に対する堅牢性が更に向上すると共に、吸収波長を長波長側にシフトさせることができることが記載されており、特に、特許文献3及び4には、これらB-Oキレート化した化合物を有機太陽電池素子及び有機光電変換素子に応用した例も記載されている。しかしながら、特許文献3及び4に記載の化合物は吸収波長の長波長化が充分とは言えず、また、特許文献5では吸収波長や近赤外領域での光電変換特性については何ら言及されていない。
特許文献6には、チオフェン環とB-Oキレート化した化合物を用いた近赤外領域に吸収を有する光電変換素子が例示されているが、900nmを超える光に対する明暗比は低く、近赤外光電変換用途に使用するためには更なる光電変換波長の長波長化、近赤外領域における光電変換特性の高感度化が求められている。
Further, Patent Documents 3 to 5 describe that by BO chelating a compound having a BODIPY skeleton, the light fastness of the compound can be further improved and the absorption wavelength can be shifted to the longer wavelength side. In particular, Patent Documents 3 and 4 also describe examples in which these B--O chelated compounds are applied to organic solar cell elements and organic photoelectric conversion elements. However, the compounds described in Patent Documents 3 and 4 cannot be said to sufficiently lengthen the absorption wavelength, and Patent Document 5 does not mention anything about absorption wavelengths or photoelectric conversion properties in the near-infrared region. .
Patent Document 6 exemplifies a photoelectric conversion element that uses a thiophene ring and a B--O chelated compound and has absorption in the near-infrared region, but the contrast ratio for light exceeding 900 nm is low, and the near-infrared In order to use it for photoelectric conversion purposes, it is necessary to further increase the wavelength of the photoelectric conversion wavelength and increase the sensitivity of the photoelectric conversion characteristics in the near-infrared region.

特開2017-137264号公報JP2017-137264A 特開1999-255774号公報Japanese Patent Application Publication No. 1999-255774 特開2012-199541号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-199541 特開2016-166284号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-166284 国際公開第2013/035303号International Publication No. 2013/035303 国際公開第2018/079653号International Publication No. 2018/079653

Chem.Soc.Rev.,2014,43,4778-4823Chem. Soc. Rev. , 2014, 43, 4778-4823 Chem.Rev.,2007,107,4891-4932Chem. Rev. , 2007, 107, 4891-4932

本発明の目的は、近赤外領域に広く吸収を持ち、近赤外領域での光電変換効率に優れた有機化合物、該化合物を含有する近赤外光吸収材料、該近赤外光吸収材料を含む有機薄膜及び該有機薄膜を含む有機エレクトロデバイス並びに有機光電変換素子を提供することにある。 The objects of the present invention are an organic compound that has broad absorption in the near-infrared region and excellent photoelectric conversion efficiency in the near-infrared region, a near-infrared light-absorbing material containing the compound, and the near-infrared light-absorbing material. An object of the present invention is to provide an organic thin film containing the organic thin film, and an organic electronic device and an organic photoelectric conversion element containing the organic thin film.

本発明者らは前記諸課題を解決するべく考究し、有機エレクトロニクスデバイスへ用いた際に十分な性能を発揮するような、新規のジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を開発し、加えて、これを用いた有機エレクトロニクスデバイスが、近赤外光電変換素子として機能することを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は下記の通りである。
[1]下記式(1)
The present inventors have studied to solve the above problems, and have developed a new dibenzopyromethene boron chelate compound that exhibits sufficient performance when used in organic electronic devices. The present inventors have discovered that an organic electronic device that has been previously used can function as a near-infrared photoelectric conversion element, and have completed the present invention. That is, the present invention is as follows.
[1] The following formula (1)

Figure 0007390320000001
Figure 0007390320000001

(式(1)中、R乃至Rは、それぞれ独立に水素原子、脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、又はアシル基を表す。但し、R乃至Rの少なくとも一つは水素原子以外を表し、かつR乃至Rの少なくとも一つは水素原子以外を表す。R乃至R12は、それぞれ独立に水素原子、脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基又はアシル基を表す。)で表される化合物、
[2]R乃至Rの少なくとも一つが脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であって、かつR乃至Rの少なくとも一つが脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子である前項[1]に記載の化合物、
[3]R乃至Rの少なくとも一つがハロゲン原子であって、かつR乃至Rの少なくとも一つがハロゲン原子である前項[2]に記載の化合物、
[4]R乃至Rの少なくとも一つが芳香族基又は複素環基であって、かつR乃至Rの少なくとも一つが芳香族基又は複素環基である前項[2]に記載の化合物、
[5]RとRが同一であって、RとRが同一であって、RとRが同一であって、かつRとRが同一である前項[1]乃至[4]のいずれか一項に記載の化合物、
[6]R及びR10の少なくとも一つが芳香族基又は複素環基であって、かつR11及びR12の少なくとも一つが芳香族基又は複素環基である前項[1]乃至[5]のいずれか一項に記載の化合物、
[7]R及びR12が水素原子であって、かつR10及びR11が芳香族基又は複素環基である前項[6]に記載の化合物、
[8]R10及びR11が下記式(2)
(In formula (1), R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group) , represents a substituted amino group, an unsubstituted amino group, a cyano group, a sulfo group, or an acyl group.However, at least one of R 1 to R 4 represents other than a hydrogen atom, and at least one of R 5 to R 8 represents an atom other than a hydrogen atom.R9 to R12 each independently represent a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group , a substituted amino group, an unsubstituted amino group, a cyano group, a sulfo group or an acyl group),
[2] At least one of R 1 to R 4 is an aliphatic hydrocarbon group, aromatic group, heterocyclic group, or halogen atom, and at least one of R 5 to R 8 is an aliphatic hydrocarbon group, aromatic group, or a halogen atom. The compound according to the preceding item [1], which is a group, a heterocyclic group, or a halogen atom,
[3] The compound according to the above item [2], wherein at least one of R 1 to R 4 is a halogen atom, and at least one of R 5 to R 8 is a halogen atom,
[4] The compound according to the above item [2], wherein at least one of R 1 to R 4 is an aromatic group or a heterocyclic group, and at least one of R 5 to R 8 is an aromatic group or a heterocyclic group ,
[5] The preceding item where R 1 and R 8 are the same, R 2 and R 7 are the same, R 3 and R 6 are the same, and R 4 and R 5 are the same [1] The compound according to any one of [4] to
[6] At least one of R 9 and R 10 is an aromatic group or a heterocyclic group, and at least one of R 11 and R 12 is an aromatic group or a heterocyclic group [1] to [5] A compound according to any one of
[7] The compound according to the preceding item [6], wherein R 9 and R 12 are hydrogen atoms, and R 10 and R 11 are aromatic groups or heterocyclic groups,
[8] R 10 and R 11 are the following formula (2)

Figure 0007390320000002
Figure 0007390320000002

(式(2)中、R21乃至R25は、それぞれ独立に水素原子、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、複素環基、置換アミノ基、非置換アミノ基又は電子受容性の置換基若しくは原子を表し、R21とR22が結合して、又はR22とR23が結合して、芳香族環又は複素環を形成してもよい。但し、R21乃至R25の少なくとも一つは電子受容性の置換基若しくは原子を表すか、又はR21とR22が結合して、若しくはR22とR23が結合して電子受容性の芳香環若しくは複素環を形成する。)で表される置換基である前項[1]乃至[7]のいずれか一項に記載の化合物、
[9]R21乃至R25の少なくとも一つが、ハロゲン原子、ホルミル基、アセチル基、アルコキシカルボニル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、トルエンスルホニル基、メタンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基、ピリジル基、キノリル基、ピラジル基、キノキサリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、インドリル基、ベンゾチアジアゾリル基、スクシンイミドイル基及びフタルイミドイル基からなる群より選択される電子受容性の置換基又は原子である前項[8]に記載の化合物、
[10]R21とR22が結合して、又はR22とR23が結合して、窒素原子及び/又は硫黄原子を含む複素環を形成している前項[8]に記載の化合物、
[11]前項[1]乃至[10]いずれか一項に記載の化合物を含む近赤外光吸収材料、
[12]前項[11]に記載の近赤外光吸収材料を含む有機薄膜、
[13]前項[12]に記載の有機薄膜を含む有機エレクトロニクスデバイス、及び
[14]前項[12]に記載の有機薄膜を含む有機光電変換素子。
(In formula (2), R 21 to R 25 are each independently a hydrogen atom, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a heterocyclic group, a substituted amino group, an unsubstituted amino group, an electron-accepting substituent, or represents an atom, and R 21 and R 22 may be combined, or R 22 and R 23 may be combined to form an aromatic ring or a heterocycle.However, at least one of R 21 to R 25 is represents an electron-accepting substituent or atom, or R 21 and R 22 combine, or R 22 and R 23 combine to form an electron-accepting aromatic ring or heterocycle). The compound according to any one of the preceding items [1] to [7], which is a substituent
[9] At least one of R 21 to R 25 is a halogen atom, formyl group, acetyl group, alkoxycarbonyl group, trifluoromethyl group, cyano group, nitro group, toluenesulfonyl group, methanesulfonyl group, trifluoromethanesulfonyl group, An electron-accepting substituent or atom selected from the group consisting of a pyridyl group, a quinolyl group, a pyrazyl group, a quinoxalyl group, a thiazolyl group, a benzothiazolyl group, an indolyl group, a benzothiadiazolyl group, a succinimidoyl group, and a phthalimidoyl group. A certain compound described in the preceding item [8],
[10] The compound according to the preceding item [8], in which R 21 and R 22 are combined, or R 22 and R 23 are combined to form a heterocycle containing a nitrogen atom and/or a sulfur atom,
[11] A near-infrared light-absorbing material containing the compound described in any one of the preceding sections [1] to [10],
[12] An organic thin film containing the near-infrared light absorbing material according to the preceding item [11],
[13] An organic electronics device comprising the organic thin film according to item [12], and [14] an organic photoelectric conversion element comprising the organic thin film according to item [12].

本発明の新規な化合物を用いた有機薄膜は近赤外光領域に主たる吸収帯を有するものである。また、該化合物及び/又は該有機薄膜を用いることにより、近赤外光電変換素子が実現する。該化合物は、各種有機エレクトロニクスデバイスへの利用が可能である。 The organic thin film using the novel compound of the present invention has a main absorption band in the near-infrared region. Further, by using the compound and/or the organic thin film, a near-infrared photoelectric conversion element can be realized. This compound can be used for various organic electronic devices.

図1は、本発明の有機光電変換素子の実施態様を例示した断面図を示す。FIG. 1 shows a cross-sectional view illustrating an embodiment of the organic photoelectric conversion element of the present invention. 図2は、有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成例を示す概略断面図を示す。FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view showing an example of the layer structure of an organic electroluminescent device.

以下、本発明の内容について詳細に説明する。ここに記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づくものであるが、本発明はそれらの実施態様や具体例に限定されない。なお、本明細書において、近赤外領域とは750乃至2500nmの範囲内にある光の波長領域を意味し、近赤外光吸収材料(又は色素)とは近赤外光領域に主たる吸収波長をもつ材料(又は色素)を、近赤外発光材料(又は色素)とは近赤外光領域において発光する材料(又は色素)をそれぞれ意味する。 Hereinafter, the content of the present invention will be explained in detail. The explanation of the constituent elements described herein is based on typical embodiments and specific examples of the present invention, but the present invention is not limited to those embodiments and specific examples. In this specification, the near-infrared region refers to the wavelength region of light within the range of 750 to 2500 nm, and the near-infrared light-absorbing material (or dye) has a main absorption wavelength in the near-infrared light region. A near-infrared emitting material (or dye) means a material (or dye) that emits light in the near-infrared region.

本発明の化合物は、下記式(1)で表される。 The compound of the present invention is represented by the following formula (1).

Figure 0007390320000003
Figure 0007390320000003

式(1)中、R乃至Rは、それぞれ独立に水素原子、脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、又はアシル基を表す。但し、R乃至Rの少なくとも一つは水素原子以外を表し、かつR乃至Rの少なくとも一つは水素原子以外を表す。In formula (1), R 1 to R 8 each independently represent a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, Represents a substituted amino group, unsubstituted amino group, cyano group, sulfo group, or acyl group. However, at least one of R 1 to R 4 represents an atom other than a hydrogen atom, and at least one of R 5 to R 8 represents an atom other than a hydrogen atom.

式(1)中のR乃至Rが表す脂肪族炭化水素基は、飽和又は不飽和の直鎖状、分岐鎖状又は環状の脂肪族炭化水素であることができ、その炭素数は1乃至30が好ましく、1乃至20がより好ましく、3乃至10がさらに好ましい。ここで、飽和又は不飽和の直鎖状、分岐鎖状又は環状の脂肪族炭化水素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、iso-ブチル基、アリル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、n-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-セチル基、n-ヘプタデシル基、n-ブテニル基、2-エチルへキシル基、3-エチルヘプチル基、4-エチルオクチル基、2-ブチルオクチル基、3-ブチルノニル基、4-ブチルデシル基、2-ヘキシルデシル基、3-オクチルウンデシル基、4-オクチルドデシル基、2-オクチルドデシル基、2-デシルテトラデシル基、シクロプロピル基、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等が挙げられる。
式(1)中のR乃至Rが表す脂肪族炭化水素基としては、直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基であることがより好ましく、n-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ドデシル基、2-エチルへキシル基、2-メチルプロピル基又は2-ブチルオクチル基であることが更に好ましく、n-ヘキシル基、n-オクチル基又は2-メチルプロピル基であることが特に好ましい。
The aliphatic hydrocarbon group represented by R 1 to R 8 in formula (1) can be a saturated or unsaturated linear, branched, or cyclic aliphatic hydrocarbon, and the number of carbon atoms thereof is 1. The number is preferably from 30 to 30, more preferably from 1 to 20, and even more preferably from 3 to 10. Here, specific examples of saturated or unsaturated linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon groups include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, iso-butyl group. , allyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-cetyl group, n - heptadecyl group, n-butenyl group, 2-ethylhexyl group, 3-ethylheptyl group, 4-ethyloctyl group, 2-butyloctyl group, 3-butylnonyl group, 4-butyldecyl group, 2-hexyldecyl group, Examples include 3-octylundecyl group, 4-octyldodecyl group, 2-octyldodecyl group, 2-decyltetradecyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, and cyclohexyl group.
The aliphatic hydrocarbon groups represented by R 1 to R 8 in formula (1) are preferably linear or branched aliphatic hydrocarbon groups, including linear or branched alkyl groups. More preferably, n-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 2-methylpropyl group or 2-butyloctyl group. More preferably, n-hexyl group, n-octyl group or 2-methylpropyl group is particularly preferable.

式(1)中のR乃至Rが表すアルコキシ基とは、酸素原子とアルキル基が結合した置換基であり、アルコキシ基中のアルキル基としては、例えば式(1)中のR乃至Rが表す脂肪族炭化水素基の項に具体例として記載したアルキル基が挙げられる。式(1)中のR乃至Rが表すアルコキシ基は、例えばアルコキシ基等の置換基を有していてもよい。
式(1)中のR乃至Rが表すアルキルチオ基とは、硫黄原子とアルキル基が結合した置換基であり、アルキルチオ基中のアルキル基としては、例えば式(1)中のR乃至Rが表す脂肪族炭化水素基の項に具体例として記載したアルキル基が挙げられる。式(1)中のR乃至Rが表すアルキルチオ基は、例えばアルキルチオ基等の置換基を有していてもよい。
The alkoxy group represented by R 1 to R 8 in formula (1) is a substituent in which an oxygen atom and an alkyl group are bonded, and examples of the alkyl group in the alkoxy group include R 1 to R 8 in formula (1). The alkyl groups described as specific examples in the section of the aliphatic hydrocarbon group represented by R 8 can be mentioned. The alkoxy group represented by R 1 to R 8 in formula (1) may have a substituent such as an alkoxy group.
The alkylthio group represented by R 1 to R 8 in formula (1) is a substituent in which a sulfur atom and an alkyl group are bonded, and examples of the alkyl group in the alkylthio group include R 1 to R 8 in formula (1). The alkyl groups described as specific examples in the section of the aliphatic hydrocarbon group represented by R 8 can be mentioned. The alkylthio group represented by R 1 to R 8 in formula (1) may have a substituent such as an alkylthio group.

式(1)中のR乃至Rが表す芳香族基とは、芳香族化合物の芳香環から水素原子を一つ除いた残基であれば特に限定されず、例えばフェニル基、ビフェニル基、インデニル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基、ピレニル基、フェナンスニル基及びメスチル基等が挙げられ、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。尚、芳香族基と成り得る芳香族化合物は置換基を有していてもよく、該有していてもよい置換基は特に限定されないが、炭素数1乃至4のアルキル基、ハロゲン原子又はフェニル基が好ましく、メチル基、ハロゲン原子又はフェニル基がより好ましい。The aromatic group represented by R 1 to R 8 in formula (1) is not particularly limited as long as it is a residue obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic ring of an aromatic compound, and includes, for example, a phenyl group, a biphenyl group, Examples include an indenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a fluorenyl group, a pyrenyl group, a phenanthyl group, and a mestyl group, with a phenyl group or a naphthyl group being preferred, and a phenyl group being more preferred. Incidentally, the aromatic compound that can become an aromatic group may have a substituent, and the substituent that may have this is not particularly limited, but may include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, or a phenyl group. A group is preferable, and a methyl group, a halogen atom, or a phenyl group is more preferable.

式(1)中のR乃至Rが表す複素環基とは、複素環化合物の複素環から水素原子を一つ除いた残基であれば特に限定されず、例えばフラニル基、チエニル基、チエノチエニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、N-メチルイミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、キノリル基、インドリル基、ベンゾピラジル基、ベンゾピリミジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、ピリジノチアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピリジノイミダゾリル基、N-メチルベンゾイミダゾリル基、ピリジノ-N-メチルイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ピリジノオキサゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリジノチアジアゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ピリジノオキサジアゾリル基、カルバゾリル基、フェノキサジニル基及びフェノチアジニル基等が挙げられ、チエニル基、チエノチエニル基、チアゾリル基、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基又はピリジノチアジアゾリル基が好ましく、チエニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基又はベンゾチアジアゾリル基がより好ましい。尚、複素環基と成り得る複素環化合物は置換基を有していてもよく、該有していても良い置換基は特に限定されない。The heterocyclic group represented by R 1 to R 8 in formula (1) is not particularly limited as long as it is a residue obtained by removing one hydrogen atom from the heterocycle of a heterocyclic compound, and includes, for example, a furanyl group, a thienyl group, Thienothienyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, N-methylimidazolyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, pyridyl group, pyrazyl group, pyrimidyl group, quinolyl group, indolyl group, benzopyrazyl group, benzopyrimidyl group, benzothienyl group, benzothiazolyl group, pyri Dinothiazolyl group, benzimidazolyl group, pyridinoimidazolyl group, N-methylbenzimidazolyl group, pyridino-N-methylimidazolyl group, benzoxazolyl group, pyridinooxazolyl group, benzothiadiazolyl group, pyridinothia Examples include diazolyl group, benzoxadiazolyl group, pyridinooxadiazolyl group, carbazolyl group, phenoxazinyl group and phenothiazinyl group, and thienyl group, thienothienyl group, thiazolyl group, pyridyl group, benzothiazolyl group, benzothiadiazolyl group. or a pyridinothiadiazolyl group, and a thienyl group, a thiazolyl group, a benzothiazolyl group, or a benzothiadiazolyl group is more preferable. In addition, the heterocyclic compound which can become a heterocyclic group may have a substituent, and the substituent which may have this is not specifically limited.

式(1)中のR乃至Rが表すハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子又は塩素原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。Examples of the halogen atom represented by R 1 to R 8 in formula (1) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, preferably a fluorine atom or a chlorine atom, and more preferably a fluorine atom.

式(1)中のR乃至Rが表す置換アミノ基は、アミノ基の水素原子の一つ又は二つが、置換基で置換された置換基である。置換アミノ基の有する置換基としては、アルキル基又は芳香族基が好ましく、芳香族基がより好ましい。これら置換基の具体例としては、式(1)中のR乃至Rが表す脂肪族炭化水素基の項に記載したアルキル基及び式(1)中のR乃至Rが表す芳香族基と同じものが挙げられる。
式(1)中のR乃至Rが表す非置換アミノ基とはNH基を意味する。
式(1)中のR乃至Rが表すアシル基とは、カルボニル基と芳香族基又はアルキル基が結合した置換基であり、アシル基中のアルキル基及び芳香族基としては、式(1)中のR乃至Rが表す脂肪族炭化水素基の項に記載したアルキル基、及び式(1)中のR乃至Rが表す芳香族基と同じものが挙げられる。
The substituted amino group represented by R 1 to R 8 in formula (1) is a substituent in which one or two hydrogen atoms of the amino group are substituted with a substituent. The substituent of the substituted amino group is preferably an alkyl group or an aromatic group, and more preferably an aromatic group. Specific examples of these substituents include the alkyl groups described in the section of the aliphatic hydrocarbon groups represented by R 1 to R 8 in formula (1), and the aromatic groups represented by R 1 to R 8 in formula (1). The same things as the group can be mentioned.
The unsubstituted amino group represented by R 1 to R 8 in formula (1) means an NH 2 group.
The acyl group represented by R 1 to R 8 in formula (1) is a substituent in which a carbonyl group and an aromatic group or an alkyl group are bonded, and the alkyl group and aromatic group in the acyl group are represented by the formula ( Examples include the alkyl groups described in the section of the aliphatic hydrocarbon groups represented by R 1 to R 8 in 1) and the same aromatic groups as the aromatic groups represented by R 1 to R 8 in formula (1).

式(1)におけるR乃至Rとしては、R乃至Rの少なくとも一つが脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又は置換アミノ基であって、かつR乃至Rの少なくとも一つが脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又は置換アミノ基であることが好ましく、R乃至Rの少なくとも一つが脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であって、かつR乃至Rの少なくとも一つが脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であることがより好ましく、R乃至Rのうちの一つが脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であって残りの三つが水素原子であり、かつR乃至Rのうちの一つが脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であって残りの三つが水素原子であることが更に好ましく、R乃至Rのうちの一つが芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であって残りの三つが水素原子であり、かつR乃至Rのうちの一つが芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であって残りの三つが水素原子であることが特に好ましく、R乃至Rのうちの一つがハロゲン原子であって残りの三つが水素原子であり、かつR乃至Rのうちの一つがハロゲン原子であって残りの三つが水素原子であることが最も好ましい。As R 1 to R 8 in formula (1), at least one of R 1 to R 4 is an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, or a substituted amino group, and R 5 to It is preferable that at least one of R 8 is an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, or a substituted amino group, and at least one of R 1 to R 4 is an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic group. , a heterocyclic group, or a halogen atom, and at least one of R 5 to R 8 is preferably an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom, and R 1 to R 4 are preferably One of them is an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom, and the remaining three are hydrogen atoms, and one of R 5 to R 8 is an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, or a halogen atom. It is more preferable that the remaining three are hydrogen atoms, and one of R 1 to R 4 is an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom, and the remaining three are hydrogen atoms. It is particularly preferable that three of R 5 to R 8 are hydrogen atoms, one of R 5 to R 8 is an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom, and the remaining three are hydrogen atoms; Most preferably, one of them is a halogen atom and the remaining three are hydrogen atoms, and one of R 5 to R 8 is a halogen atom and the remaining three are hydrogen atoms.

また、上記したR乃至Rのうちの一つが置換基又はハロゲン原子であって残りの三つが水素原子であり、かつR乃至Rのうちの一つが置換基又はハロゲン原子であって残りの三つが水素原子である態様の場合の置換基又はハロゲン原子の置換位置は、R及びR、又はR及びRが好ましい。なお、置換基とは、R乃至Rとして挙げられたうち、水素原子及びハロゲン原子以外のものをいう。 より詳しくは、R及びRがそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又は置換アミノ基であってR、R乃至R及びRが水素原子であるか、R及びRがそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又は置換アミノ基であってR、R、R、R、R及びRが水素原子であることが好ましく、R及びRがそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であってR、R乃至R及びRが水素原子であるか、R及びRがそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であってR、R、R、R、R及びRが水素原子であることがより好ましく、R及びRがそれぞれ独立に芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であってR、R乃至R及びRが水素原子であるか、R及びRがそれぞれ独立に芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であってR、R、R、R、R及びRが水素原子であることが更に好ましく、R及びRがそれぞれ独立にハロゲン原子であってR、R乃至R及びRが水素原子であるか、R及びRがそれぞれ独立にハロゲン原子であってR、R、R、R、R及びRが水素原子であることが特に好ましい。Furthermore, one of the above R 1 to R 4 is a substituent or a halogen atom, the remaining three are hydrogen atoms, and one of R 5 to R 8 is a substituent or a halogen atom. In the embodiment in which the remaining three are hydrogen atoms, the substitution positions of the substituents or halogen atoms are preferably R 2 and R 7 or R 3 and R 6 . Note that the substituent refers to those listed as R 1 to R 8 other than hydrogen atoms and halogen atoms. More specifically, R 2 and R 7 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, or a substituted amino group, and R 1 , R 3 to R 6 and R 8 are hydrogen atoms. or R 3 and R 6 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, or a substituted amino group, and R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 and R 8 are preferably hydrogen atoms, R 2 and R 7 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom, and R 1 , R 3 to R 6 and R 8 is a hydrogen atom, or R 3 and R 6 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom, and R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 It is more preferable that R 8 is a hydrogen atom, R 2 and R 7 are each independently an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom, and R 1 , R 3 to R 6 and R 8 are hydrogen atoms. Or, R 3 and R 6 are each independently an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom, and R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 and R 8 are hydrogen atoms. Preferably, R 2 and R 7 are each independently a halogen atom, and R 1 , R 3 to R 6 and R 8 are hydrogen atoms, or R 3 and R 6 are each independently a halogen atom, and R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 and R 8 are particularly preferably hydrogen atoms.

更には、式(1)におけるR乃至Rとしては、RとRが同一であって、RとRが同一であって、RとRが同一であって、かつRとRが同一であることも好ましい態様である。
例えば、上記したR及びR、又はR及びRが置換基又はハロゲン原子であってそれ以外が水素原子である態様の場合には、R及びRの両者が同一の脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又は置換アミノ基であってR、R乃至R及びRが水素原子であるか、R及びRの両者が同一の脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又は置換アミノ基であってR、R、R、R、R及びRが水素原子であることが好ましく、R及びRの両者が同一の脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であってR、R乃至R及びRが水素原子であるか、R及びRの両者が同一の脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であってR、R、R、R、R及びRが水素原子であることがより好ましく、R及びRの両者が同一の芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であってR、R乃至R及びRが水素原子であるか、R及びRの両者が同一の芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であってR、R、R、R、R及びRが水素原子であることが更に好ましく、R及びRの両者が同一のハロゲン原子であってR、R乃至R及びRが水素原子であるか、R及びRの両者が同一のハロゲン原子であってR、R、R、R、R及びRが水素原子であることが特に好ましい。
Furthermore, as R 1 to R 8 in formula (1), R 1 and R 8 are the same, R 2 and R 7 are the same, R 3 and R 6 are the same, and It is also a preferred embodiment that R 4 and R 5 are the same.
For example, in the case of an embodiment in which R 2 and R 7 or R 3 and R 6 described above are substituents or halogen atoms, and the others are hydrogen atoms, both R 2 and R 7 are the same aliphatic A hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, or a substituted amino group in which R 1 , R 3 to R 6 and R 8 are hydrogen atoms, or both R 3 and R 6 are the same aliphatic group. group hydrocarbon group, aromatic group, heterocyclic group, halogen atom or substituted amino group, in which R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 and R 8 are preferably hydrogen atoms, and R 2 and R 7 are the same aliphatic hydrocarbon group, aromatic group, heterocyclic group, or halogen atom, and R 1 , R 3 to R 6 and R 8 are hydrogen atoms, or R 3 and R 6 It is more preferable that both are the same aliphatic hydrocarbon group, aromatic group, heterocyclic group or halogen atom, and R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 and R 8 are hydrogen atoms. , R 2 and R 7 are both the same aromatic group, heterocyclic group, or halogen atom, and R 1 , R 3 to R 6 and R 8 are hydrogen atoms, or both R 3 and R 6 are It is more preferable that R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 and R 8 are hydrogen atoms, and both R 2 and R 7 are the same aromatic group, heterocyclic group or halogen atom. Either they are the same halogen atoms and R 1 , R 3 to R 6 and R 8 are hydrogen atoms, or R 3 and R 6 are both the same halogen atoms and R 1 , R 2 , R 4 , R It is particularly preferred that 5 , R 7 and R 8 are hydrogen atoms.

また、式(1)におけるR乃至Rのうちの二つ以上がそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又は置換アミノ基であって、かつR乃至Rのうちの二つ以上がそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又は置換アミノ基であることも好ましく、R乃至Rのうちの二つ以上がそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であって、かつR乃至Rのうちの二つ以上がそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であることがより好ましく、R乃至Rのうちの二つ以上がそれぞれ独立に芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であって、かつR乃至Rのうちの二つ以上がそれぞれ独立に芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であることが更に好ましい。
更には、R乃至Rのうちの二つがそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又は置換アミノ基であって残りの二つが水素原子であり、かつR乃至Rのうちの二つがそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又は置換アミノ基であって残りの二つが水素原子であることが好ましく、R乃至Rのうちの二つがそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であって残りの二つが水素原子であり、かつR乃至Rのうちの二つがそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であって残りの二つが水素原子であることがより好ましく、R乃至Rのうちの一つがハロゲン原子であって別の一つがハロゲン原子、芳香族基又は複素環基であって残りの二つが水素原子であり、かつR乃至Rのうちの一つがハロゲン原子であって別の一つがハロゲン原子、芳香族基又は複素環基であって残りの二つが水素原子であることが更に好ましい。
Furthermore, two or more of R 1 to R 4 in formula (1) are each independently an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, or a substituted amino group, and R 5 to It is also preferable that two or more of R 8 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, or a substituted amino group, and two or more of R 1 to R 4 are Each independently represents an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom, and two or more of R 5 to R 8 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom. More preferably, it is a ring group or a halogen atom, and two or more of R 1 to R 4 are each independently an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom, and two or more of R 5 to R 8 are It is further preferred that two or more are each independently an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom.
Furthermore, two of R 1 to R 4 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, or a substituted amino group, and the remaining two are hydrogen atoms, and R Preferably, two of 5 to R 8 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, or a substituted amino group, and the remaining two are hydrogen atoms, and R 1 to Two of R 4 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom, the remaining two are hydrogen atoms, and two of R 5 to R 8 are each More preferably, the remaining two are independently aliphatic hydrocarbon groups, aromatic groups, heterocyclic groups, or halogen atoms, and one of R 1 to R 4 is a halogen atom, and One of them is a halogen atom, an aromatic group, or a heterocyclic group, and the remaining two are hydrogen atoms, and one of R 5 to R 8 is a halogen atom, and the other one is a halogen atom, an aromatic group, and the other one is a halogen atom, an aromatic group, or a heterocyclic group. It is more preferable that the remaining two atoms in the group or heterocyclic group are hydrogen atoms.

式(1)中、R乃至R12は、それぞれ独立に水素原子、脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基又はアシル基を表す。
式(1)のR乃至R12が表す脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子、置換アミノ基及びアシル基としては、式(1)のR乃至Rが表す脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子、置換アミノ基及びアシル基と同じものが挙げられ、好ましいものも同様である。
In formula (1), R 9 to R 12 each independently represent a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, Represents a substituted amino group, unsubstituted amino group, cyano group, sulfo group or acyl group.
The aliphatic hydrocarbon group, alkoxy group, alkylthio group, aromatic group, heterocyclic group, halogen atom, substituted amino group, and acyl group represented by R 9 to R 12 in formula (1) include R in formula (1). The same aliphatic hydrocarbon groups, alkoxy groups, alkylthio groups, aromatic groups, heterocyclic groups, halogen atoms, substituted amino groups, and acyl groups represented by 1 to R 8 can be mentioned, and preferred ones are also the same.

式(1)におけるR乃至R12としては、それぞれ独立に水素原子、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基であることが好ましく、それぞれ独立に芳香族基又は複素環基であることがより好ましい。
より詳しくは、R及びR10の少なくとも一つが芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基であって、かつR11及びR12の少なくとも一つが芳香族基、複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基であることが好ましく、R及びR10の少なくとも一つが芳香族基又は複素環基であって、かつR11及びR12の少なくとも一つが芳香族基又は複素環基であることがより好ましく、R10及びR11が芳香族基又は複素環基であることが更に好ましく、R及びR12が水素原子であって、かつR10及びR11が芳香族基又は複素環基であることが更に好ましい。
更に詳しくは、R及びR10の少なくとも一つが下記式(2)で表される置換基であって、かつR11及びR12の少なくとも一つが下記式(2)で表される置換基であることが好ましく、R10及びR11が下記式(2)で表される置換基であることがより好ましく、R及びR12が水素原子であって、かつR10及びR11が同一の又は異なる下記式(2)で表される置換基であることが更に好ましく、R及びR12が水素原子であって、かつR10及びR11が同一の下記式(2)で表される置換基であることが特に好ましい。
R 9 to R 12 in formula (1) are preferably each independently a hydrogen atom, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, or a cyano group, and each independently an aromatic group or a heterocyclic group. It is more preferable.
More specifically, at least one of R 9 and R 10 is an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, or a cyano group, and at least one of R 11 and R 12 is an aromatic group, a heterocyclic group, or a halogen atom. or a cyano group, at least one of R 9 and R 10 is an aromatic group or a heterocyclic group, and at least one of R 11 and R 12 is an aromatic group or a heterocyclic group. More preferably, R 10 and R 11 are an aromatic group or a heterocyclic group, R 9 and R 12 are hydrogen atoms, and R 10 and R 11 are an aromatic group or a heterocyclic group. It is even more preferable that there be.
More specifically, at least one of R 9 and R 10 is a substituent represented by the following formula (2), and at least one of R 11 and R 12 is a substituent represented by the following formula (2). It is preferable that R 10 and R 11 are substituents represented by the following formula (2), R 9 and R 12 are hydrogen atoms, and R 10 and R 11 are the same or a different substituent represented by the following formula (2), R 9 and R 12 are hydrogen atoms, and R 10 and R 11 are represented by the same formula (2) below. Particularly preferred is a substituent.

Figure 0007390320000004
Figure 0007390320000004

式(2)中、R21乃至R25は、それぞれ独立に水素原子、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、複素環基、置換アミノ基、非置換アミノ基、アシル基、又は電子受容性の置換基若しくは原子を表し、R21とR22が結合して、又はR22とR23が結合して、芳香族環又は複素環を形成してもよい。但し、R21乃至R25の少なくとも一つは電子受容性の置換基若しくは原子を表すか、又はR21とR22が結合して、若しくはR22とR23が結合して電子受容性の芳香環若しくは複素環を形成する。
式(2)のR21乃至R25が表すアルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、複素環基、置換アミノ基及びアシル基としては、式(1)のR乃至Rが表すアルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、複素環基、置換アミノ基及びアシル基と同じものが挙げられ、好ましいものも同様である。
In formula (2), R 21 to R 25 are each independently a hydrogen atom, an alkoxy group, an alkylthio group, an aromatic group, a heterocyclic group, a substituted amino group, an unsubstituted amino group, an acyl group, or an electron-accepting It represents a substituent or an atom, and R 21 and R 22 may be combined, or R 22 and R 23 may be combined to form an aromatic ring or a heterocycle. However, at least one of R 21 to R 25 represents an electron-accepting substituent or atom, or R 21 and R 22 combine, or R 22 and R 23 combine to form an electron-accepting aromatic Forms a ring or heterocycle.
The alkoxy group, alkylthio group, aromatic group, heterocyclic group, substituted amino group and acyl group represented by R 21 to R 25 in formula (2) include an alkoxy group represented by R 1 to R 8 in formula (1); The same groups as the alkylthio group, aromatic group, heterocyclic group, substituted amino group and acyl group can be mentioned, and preferred ones are also the same.

式(2)中のR21乃至R25の少なくとも一つが表す電子受容性(電子求引性)の置換基又は原子は、電子受容性を有する置換基又は原子でありさえすれば特に限定されないが、たとえばHammett則などで知られるハロゲン原子、ホルミル基、アセチル基、アルコキシカルボニル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、トルエンスルホニル基、メタンスルホニル基及びトリフルオロメタンスルホニル基等や、電子欠損のヘテロ環であるピリジル基、キノリル基、ピラジル基、キノキサリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、インドリル基、ベンゾチアジアゾリル基、スクシンイミドイル基及びフタルイミドイル基等が挙げられる。これらのうち、ハロゲン原子、アセチル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、ピリジル基、チアゾリル基又はベンゾチアゾリル基が好ましく、ハロゲン原子、シアノ基、チアゾリル基又はベンゾチアゾリル基がより好ましい。The electron-accepting (electron-withdrawing) substituent or atom represented by at least one of R 21 to R 25 in formula (2) is not particularly limited as long as it is an electron-accepting substituent or atom. , for example, halogen atoms, formyl groups, acetyl groups, alkoxycarbonyl groups, trifluoromethyl groups, cyano groups, nitro groups, toluenesulfonyl groups, methanesulfonyl groups, trifluoromethanesulfonyl groups, etc. known from the Hammett rule, etc., and electron-deficient Examples include heterocycles such as pyridyl group, quinolyl group, pyrazyl group, quinoxalyl group, thiazolyl group, benzothiazolyl group, indolyl group, benzothiadiazolyl group, succinimidoyl group, and phthalimidoyl group. Among these, a halogen atom, an acetyl group, a trifluoromethyl group, a cyano group, a pyridyl group, a thiazolyl group, or a benzothiazolyl group are preferred, and a halogen atom, a cyano group, a thiazolyl group, or a benzothiazolyl group are more preferred.

式(2)中のR21とR22が結合して、又はR22とR23が結合して、芳香族環又は複素環を形成してもよい。
21とR22が結合して、又はR22とR23が結合して形成する芳香族環又は複素環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、チオフェン環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、トリアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環等の五員環又は六員環の芳香族環または複素環が挙げられる。
上記したR21とR22が結合して、又はR22とR23が結合して形成する芳香族環又は複素環の具体例のうち、電子受容性を有するものは、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、トリアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環であり、窒素原子及び/又は硫黄原子を含む複素環を形成することがより好ましい。
21とR22が結合して、又はR22とR23が結合して形成する芳香族環又は複素環は置換基を有してもよく、該有していてもよい置換基としては、式(1)中のR乃至Rが表す脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アルキルチオ基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換アミノ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基及びアシル基と同様のものが挙げられる。
R 21 and R 22 in formula (2) may be combined, or R 22 and R 23 may be combined to form an aromatic ring or a heterocycle.
Specific examples of the aromatic ring or heterocycle formed by combining R 21 and R 22 or by combining R 22 and R 23 include a benzene ring, a naphthalene ring, a furan ring, a pyrrole ring, an imidazole ring, and a thiophene ring. Examples include five-membered or six-membered aromatic rings or heterocycles such as ring, pyrazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, triazole ring, oxadiazole ring, and thiadiazole ring.
Among the specific examples of the aromatic ring or heterocycle formed by the combination of R 21 and R 22 or the combination of R 22 and R 23 described above, those having electron-accepting properties include an oxazole ring, a thiazole ring, It is a pyridine ring, a pyrazine ring, a triazole ring, an oxadiazole ring, and a thiadiazole ring, and it is more preferable to form a heterocycle containing a nitrogen atom and/or a sulfur atom.
The aromatic ring or heterocycle formed by combining R 21 and R 22 or by combining R 22 and R 23 may have a substituent, and the substituent that may have it includes: Aliphatic hydrocarbon group, alkoxy group, alkylthio group, aromatic group, heterocyclic group, halogen atom, hydroxyl group, mercapto group, nitro group, substituted amino group, unsubstituted Examples include amino groups, cyano groups, sulfo groups and acyl groups.

上記式(1)で表される化合物は、Tetrahedron Letters,2010,51,1600の記載を参照して、例えば下記の反応工程で得られる。 The compound represented by the above formula (1) can be obtained, for example, by the following reaction steps with reference to the description in Tetrahedron Letters, 2010, 51, 1600.

Figure 0007390320000005
Figure 0007390320000005

上記反応工程において、化合物(A)及び化合物(B)を反応させて化合物(C)を得る工程(a)は、例えばアルコールおよび酢酸の混合溶媒中、アンモニウム塩(例えば酢酸アンモニウム、塩化アンモニウムなど)又はアンモニア水を加えることにより行うことができる。尚、化合物(A)と化合物(B)の構造が同一の場合は、工程(a)は化合物(A)単独で行うことも出来る。次いで化合物(C)から化合物(D)を得る工程(b)は、例えば化合物(C)を第三級アミン(例えばトリエチルアミンなど)の存在下で三フッ化ホウ素類(例えば、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体など)と反応させることによって行うことができる。最後に化合物(D)から式(1)で表される化合物を得る工程(c)は、例えば、化合物(D)を三臭化ホウ素と反応させることによって行うことができる。
尚、化合物(A)乃至(D)中のR乃至R12は、式(1)中のR乃至R12と同じ意味を表す。
式(1)で表される化合物の精製方法は特に限定されず、例えば洗浄、再結晶、カラムクロマトグラフィー、真空昇華等が採用でき、必要に応じてこれらの方法を組み合わせることができる。
In the above reaction step, step (a) of reacting compound (A) and compound (B) to obtain compound (C) is performed using an ammonium salt (for example, ammonium acetate, ammonium chloride, etc.) in a mixed solvent of alcohol and acetic acid, for example. Alternatively, it can be carried out by adding aqueous ammonia. In addition, when the structures of compound (A) and compound (B) are the same, step (a) can also be performed with compound (A) alone. Next, in step (b) of obtaining compound (D) from compound (C), for example, compound (C) is mixed with boron trifluoride (e.g., diethyl boron trifluoride) in the presence of a tertiary amine (e.g., triethylamine, etc.). ether complexes, etc.). Finally, the step (c) of obtaining the compound represented by formula (1) from compound (D) can be performed, for example, by reacting compound (D) with boron tribromide.
Note that R 1 to R 12 in compounds (A) to (D) have the same meanings as R 1 to R 12 in formula (1).
The method for purifying the compound represented by formula (1) is not particularly limited, and for example, washing, recrystallization, column chromatography, vacuum sublimation, etc. can be employed, and these methods can be combined as necessary.

式(1)で表される化合物の具体例として、No.1乃至No.24で表される化合物を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。なお、具体例として示した構造式は共鳴構造の一つを表したものにすぎず、図示した共鳴構造に限定されない。 As a specific example of the compound represented by formula (1), No. 1 to No. Compounds represented by 24 are shown below, but the present invention is not limited thereto. Note that the structural formula shown as a specific example merely represents one of the resonance structures, and is not limited to the resonance structure shown.

Figure 0007390320000006
Figure 0007390320000006

Figure 0007390320000007
Figure 0007390320000007

Figure 0007390320000008
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Figure 0007390320000009
Figure 0007390320000009

本発明の近赤外光吸収材料は、上記式(1)で表される化合物を含有する。
本発明の近赤外光吸収材料中の式(1)で表される化合物の含有量は、近赤外光吸収材料を用いる用途において必要とされる近赤外光の吸収能力が発現する限り特に限定されないが、通常は50質量%以上であり、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましい。
本発明の近赤外光吸収材料には、式(1)で表される化合物以外の化合物(例えば式(1)で表される化合物以外の近赤外光吸収材料(色素)等)や添加剤等を併用してもよい。併用し得る化合物や添加剤等は、近赤外光吸収材料を用いる用途において必要とされる近赤外光の吸収能力が発現する限り特に限定されない。
The near-infrared light absorbing material of the present invention contains a compound represented by the above formula (1).
The content of the compound represented by formula (1) in the near-infrared light-absorbing material of the present invention is limited as long as the near-infrared light absorption ability required in the application using the near-infrared light absorbing material is expressed. Although not particularly limited, the content is usually 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 95% by mass or more.
The near-infrared light-absorbing material of the present invention includes compounds other than the compound represented by formula (1) (for example, near-infrared light-absorbing materials (dyes) other than the compound represented by formula (1), etc.) and additives. Agents etc. may be used in combination. Compounds, additives, etc. that can be used in combination are not particularly limited as long as they exhibit the near-infrared light absorption ability required in the application using the near-infrared light-absorbing material.

〔有機薄膜〕
本発明の有機薄膜は、本発明の近赤外光吸収材料を含有する。
本発明の有機薄膜は、一般的な乾式成膜法や湿式成膜法により作製することができる。具体的には真空プロセスである抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング及び分子積層法、溶液プロセスであるキャスティング、スピンコーティング、ディップコーティング、ブレードコーティング、ワイヤバーコーティング、スプレーコーティング等のコーティング法、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷等の印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法等のソフトリソグラフィーの手法等が挙げられる。
一般的な近赤外光吸収材料の有機薄膜の形成は、加工の容易性という観点から化合物を溶液状態で塗布するようなプロセスが望まれているが、有機膜を積層するような有機エレクトロニクスデバイスの場合、塗布溶液が下層の有機膜を侵す恐れがあることから不向きである。
[Organic thin film]
The organic thin film of the present invention contains the near-infrared light absorbing material of the present invention.
The organic thin film of the present invention can be produced by a general dry film forming method or wet film forming method. Specifically, vacuum processes such as resistance heating evaporation, electron beam evaporation, sputtering, and molecular layering methods, solution processes such as casting, spin coating, dip coating, blade coating, wire bar coating, spray coating, and other coating methods, and inkjet printing. , printing methods such as screen printing, offset printing, and letterpress printing, and soft lithography methods such as microcontact printing.
For forming organic thin films of general near-infrared light-absorbing materials, a process in which the compound is applied in a solution state is desired from the viewpoint of ease of processing, but organic thin films in which organic films are laminated are desired. In this case, it is not suitable because the coating solution may attack the underlying organic film.

この様な積層構造を実現するためには、乾式成膜法、例えば抵抗加熱蒸着等の乾式成膜法に用いることができる蒸着可能な材料であることが適切である。したがって、近赤外領域に主たる吸収波長を有し、且つ蒸着可能な近赤外光吸収材料が近赤外光電変換材料として好ましい。 In order to realize such a laminated structure, it is appropriate to use a vapor-depositable material that can be used in a dry film-forming method, for example, a dry film-forming method such as resistance heating vapor deposition. Therefore, a near-infrared light-absorbing material that has a main absorption wavelength in the near-infrared region and can be vapor deposited is preferable as the near-infrared photoelectric conversion material.

各層の成膜には上記の手法を複数組み合わせた方法を採用してもよい。各層の厚みは、それぞれの物質の抵抗値・電荷移動度にもよるので限定することはできないが、通常は0.5乃至5,000nmの範囲であり、好ましくは1乃至1,000nmの範囲、より好ましくは5乃至500nmの範囲である。 A combination of the above methods may be used to form each layer. The thickness of each layer cannot be limited as it depends on the resistance value and charge mobility of each material, but it is usually in the range of 0.5 to 5,000 nm, preferably in the range of 1 to 1,000 nm, More preferably, it is in the range of 5 to 500 nm.

上記式(1)で表される化合物の分子量は、例えば式(1)で表される化合物を含む有機薄膜を蒸着法により製膜して利用することを意図する場合には、1,500以下であることが好ましく、1,200以下であることがより好ましく、1,000以下であることがさらに好ましい。分子量の下限値は、式(1)で表される化合物がとり得る最低分子量の値である。
なお、式(1)で表される化合物は、分子量にかかわらず塗布法で成膜してもよい。塗布法を用いれば、分子量が比較的大きな化合物であっても成膜することが可能である。
尚、本明細書における分子量は、EI-GCMS法で算出した値を意味する。
The molecular weight of the compound represented by formula (1) above is, for example, 1,500 or less when it is intended to be used by forming an organic thin film containing the compound represented by formula (1) by a vapor deposition method. It is preferably 1,200 or less, more preferably 1,000 or less. The lower limit of molecular weight is the lowest possible molecular weight of the compound represented by formula (1).
Note that the compound represented by formula (1) may be formed into a film by a coating method regardless of its molecular weight. If a coating method is used, it is possible to form a film even with a compound having a relatively large molecular weight.
In addition, the molecular weight in this specification means the value calculated by the EI-GCMS method.

〔有機エレクトロニクスデバイス〕
本発明の有機エレクトロニクスデバイスは本発明の有機薄膜(以下、有機薄膜を単に「薄膜」と言う場合もある)を含む。有機エレクトロニクスデバイスとしては、例えば、有機薄膜トランジスタ、有機光電変換素子、有機太陽電池素子、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」又は「有機発光素子」と表す。)、有機発光トランジスタ素子、有機半導体レーザー素子などが挙げられる。本発明では、特に近赤外用途の展開が期待される有機光電変換素子、有機EL素子に着目する。ここでは本発明の実施形態の一つである近赤外光吸収材料を用いた有機光電変換素子、近赤外発光特性を利用した有機EL素子、有機半導体レーザー素子について説明する。
なお、ここでは詳細に説明しないが、700nmを超える近赤外光は、生体組織に対する透過性が高い。従って、生体内組織の観測のための利用も可能であるため、近赤外蛍光プローブ等、医療分野での病理解明、診断等において、その目的に応じて様々な態様での適用が可能である。
[Organic electronic devices]
The organic electronic device of the present invention includes the organic thin film of the present invention (hereinafter, the organic thin film may be simply referred to as "thin film"). Examples of organic electronic devices include organic thin film transistors, organic photoelectric conversion elements, organic solar cell elements, organic electroluminescent elements (hereinafter referred to as "organic EL elements" or "organic light emitting elements"), organic light emitting transistor elements, and organic light emitting transistor elements. Examples include semiconductor laser elements. The present invention focuses on organic photoelectric conversion elements and organic EL elements, which are expected to be used particularly in near-infrared applications. Here, an organic photoelectric conversion element using a near-infrared light absorption material, an organic EL element using near-infrared emission characteristics, and an organic semiconductor laser element, which are one of the embodiments of the present invention, will be described.
Although not described in detail here, near-infrared light exceeding 700 nm has high transparency to living tissue. Therefore, it can also be used for observation of in-vivo tissues, so it can be applied in various ways depending on the purpose, such as near-infrared fluorescent probes, in pathological elucidation and diagnosis in the medical field. .

〔有機光電変換素子〕
上記式(1)で表される化合物は近赤外光吸収特性を有する化合物であることから、有機光電変換素子としての利用が期待される。特に、上記式(1)で表される化合物は、本発明の有機光電変換素子に於ける光電変換層に用いることができる。当該素子に於いては、光に対する応答波長光の吸収帯の極大吸収が700乃至2500nmであることが好ましい。ここで、有機光電変換素子としては近赤外光センサ、有機撮像素子、近赤外光イメージセンサ等が挙げられる。
尚、本明細書における吸収帯の極大吸収とは、吸収スペクトル測定で測定した吸光度のスペクトルにおける極大の吸光度の値を意味し、極大吸収波長(λmax)は極大吸収の中で最も長波長側の極大吸収となる波長を意味する。
[Organic photoelectric conversion element]
Since the compound represented by the above formula (1) has near-infrared light absorption characteristics, it is expected to be used as an organic photoelectric conversion element. In particular, the compound represented by the above formula (1) can be used in the photoelectric conversion layer in the organic photoelectric conversion element of the present invention. In this element, it is preferable that the maximum absorption of the absorption band of response wavelength light to light is 700 to 2500 nm. Here, examples of the organic photoelectric conversion element include a near-infrared light sensor, an organic image sensor, a near-infrared light image sensor, and the like.
In this specification, the maximum absorption of an absorption band means the maximum absorbance value in the absorbance spectrum measured by absorption spectrum measurement, and the maximum absorption wavelength (λmax) is the maximum absorption value on the longest wavelength side among the maximum absorptions. It means the wavelength at which maximum absorption occurs.

有機光電変換素子は、対向する一対の電極膜間に光電変換部(膜)を配置した素子であって、電極膜の上方から光が光電変換部に入射されるものである。光電変換部は前記の入射光に応じて電子と正孔を発生する機能を有し、このような光電変換部を備える有機光電変換素子は、半導体により前記電荷に応じた信号が読み出され、光電変換膜部の吸収波長に応じた入射光量を示す素子である。光が入射しない側の電極膜には読み出しのためのトランジスタが接続される場合もある。有機光電変換素子は、アレイ状に多数配置されている場合、入射光量に加え入射位置情報をも示すため、撮像素子となる。また、より光源近くに配置された光電変換素子が、光源側から見てその背後に配置された光電変換素子の吸収波長を遮蔽しない(透過する)場合は、複数の光電変換素子を積層して用いてもよい。 An organic photoelectric conversion element is an element in which a photoelectric conversion part (film) is arranged between a pair of electrode films facing each other, and light is incident on the photoelectric conversion part from above the electrode film. The photoelectric conversion unit has a function of generating electrons and holes according to the incident light, and an organic photoelectric conversion element including such a photoelectric conversion unit has a semiconductor that reads out a signal corresponding to the charge, and This is an element that shows the amount of incident light according to the absorption wavelength of the photoelectric conversion film portion. A readout transistor may be connected to the electrode film on the side where light does not enter. When a large number of organic photoelectric conversion elements are arranged in an array, the organic photoelectric conversion elements serve as imaging elements because they indicate not only the amount of incident light but also incident position information. In addition, if a photoelectric conversion element placed closer to the light source does not block (transmits) the absorption wavelength of a photoelectric conversion element placed behind it when viewed from the light source side, multiple photoelectric conversion elements may be stacked. May be used.

本発明の有機光電変換素子は、上記式(1)で表される化合物を上記光電変換部の構成材料として用いたものである。
光電変換部は、光電変換層と、電子輸送層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、結晶化防止層及び層間接触改良層等から成る群より選択される一種又は複数種の光電変換層以外の有機薄膜層とから成ることが多い。上記式(1)の化合物は光電変換層以外にも用いることもできるが、光電変換層の有機半導体膜の材料として用いることが好ましい。光電変換層は上記式(1)で表される化合物のみで構成されていてもよいが、上記式(1)で表される化合物以外に、公知の近赤外光吸収材料やその他を含んでいてもよい。
The organic photoelectric conversion element of the present invention uses the compound represented by the above formula (1) as a constituent material of the photoelectric conversion section.
The photoelectric conversion section includes a photoelectric conversion layer, and one or more types selected from the group consisting of an electron transport layer, a hole transport layer, an electron block layer, a hole block layer, a crystallization prevention layer, an interlayer contact improving layer, etc. It often consists of an organic thin film layer other than the photoelectric conversion layer. Although the compound of formula (1) above can be used for purposes other than the photoelectric conversion layer, it is preferably used as a material for the organic semiconductor film of the photoelectric conversion layer. The photoelectric conversion layer may be composed only of the compound represented by the above formula (1), but may contain a known near-infrared light absorbing material or others in addition to the compound represented by the above formula (1). You can stay there.

本発明の有機光電変換素子に用いられる電極膜は、後述する光電変換部に含まれる光電変換層が、正孔輸送性を有する場合や光電変換層以外の有機薄膜層が正孔輸送性を有する正孔輸送層である場合は、該光電変換層やその他の有機薄膜層から正孔を取り出してこれを捕集する役割を果たし、又光電変換部に含まれる光電変換層が電子輸送性を有する場合や、光電変換層以外の有機薄膜層が電子輸送性を有する電子輸送層である場合は、該光電変換層やその他の有機薄膜層から電子を取り出して、これを吐出する役割を果たすものである。よって、電極膜として用い得る材料は、ある程度の導電性を有するものであれば特に限定されないが、隣接する光電変換層やその他の有機薄膜層との密着性や電子親和力、イオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選択することが好ましい。電極膜として用い得る材料としては、例えば、酸化錫(NESA)、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)及び酸化亜鉛インジウム(IZO)等の導電性金属酸化物;金、銀、白金、クロム、アルミニウム、鉄、コバルト、ニッケル及びタングステン等の金属;ヨウ化銅及び硫化銅等の無機導電性物質;ポリチオフェン、ポリピロール及びポリアニリン等の導電性ポリマー;炭素等が挙げられる。これらの材料は、必要により複数を混合して用いてもよいし、異なる材料の電極膜を2層以上積層して用いてもよい。電極膜に用いる材料の導電性も、光電変換素子の受光を必要以上に妨げなければ特に限定されないが、光電変換素子の信号強度や、消費電力の観点から出来るだけ高いことが好ましい。例えばシート抵抗値が300Ω/□以下の導電性を有するITO膜であれば、電極膜として充分機能するが、数Ω/□程度の導電性を有するITO膜を備えた基板の市販品も入手可能となっていることから、この様な高い導電性を有する基板を使用することが望ましい。ITO膜(電極膜)の厚さは導電性を考慮して任意に選択することができるが、通常5乃至500nm、好ましくは10乃至300nm程度である。ITOなどの膜を形成する方法としては、従来公知の蒸着法、電子線ビーム法、スパッタリング法、化学反応法及び塗布法等が挙げられる。基板上に設けられたITO膜には必要に応じUV-オゾン処理やプラズマ処理等を施してもよい。 In the electrode film used in the organic photoelectric conversion element of the present invention, the photoelectric conversion layer included in the photoelectric conversion part described below has a hole transporting property, or the organic thin film layer other than the photoelectric converting layer has a hole transporting property. If it is a hole transport layer, it plays the role of extracting and collecting holes from the photoelectric conversion layer and other organic thin film layers, and the photoelectric conversion layer included in the photoelectric conversion part has electron transport properties. or when the organic thin film layer other than the photoelectric conversion layer is an electron transport layer having electron transporting properties, it plays the role of extracting electrons from the photoelectric conversion layer and other organic thin film layers and discharging them. be. Therefore, the material that can be used as the electrode film is not particularly limited as long as it has a certain degree of conductivity, but it does not have to be limited in particular to adhesion to the adjacent photoelectric conversion layer or other organic thin film layer, electron affinity, ionization potential, stability, etc. It is preferable to take this into consideration when making a selection. Examples of materials that can be used as the electrode film include conductive metal oxides such as tin oxide (NESA), indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); gold, silver, platinum, chromium, and aluminum. , metals such as iron, cobalt, nickel, and tungsten; inorganic conductive substances such as copper iodide and copper sulfide; conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole, and polyaniline; and carbon. A plurality of these materials may be used as a mixture if necessary, or two or more layers of electrode films made of different materials may be laminated. The conductivity of the material used for the electrode film is also not particularly limited as long as it does not unduly impede light reception by the photoelectric conversion element, but it is preferably as high as possible from the viewpoint of signal strength and power consumption of the photoelectric conversion element. For example, a conductive ITO film with a sheet resistance value of 300 Ω/□ or less can function satisfactorily as an electrode film, but commercially available substrates with ITO films having a conductivity of several Ω/□ are also available. Therefore, it is desirable to use a substrate having such high conductivity. The thickness of the ITO film (electrode film) can be arbitrarily selected in consideration of conductivity, but is usually about 5 to 500 nm, preferably about 10 to 300 nm. Examples of methods for forming a film such as ITO include conventionally known vapor deposition methods, electron beam methods, sputtering methods, chemical reaction methods, and coating methods. The ITO film provided on the substrate may be subjected to UV-ozone treatment, plasma treatment, etc., if necessary.

電極膜のうち、少なくとも光が入射する側の何れか一方に用いられる透明電極膜の材料としては、ITO、IZO、SnO、ATO(アンチモンドープ酸化スズ)、ZnO、AZO(Alドープ酸化亜鉛)、GZO(ガリウムドープ酸化亜鉛)、TiO、FTO(フッ素ドープ酸化スズ)等が挙げられる。光電変換層の吸収ピーク波長における透明電極膜を介して入射した光の透過率は、60%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、95%以上であることが更に好ましい。Among the electrode films, materials for the transparent electrode film used on at least one of the light incident sides include ITO, IZO, SnO 2 , ATO (antimony-doped tin oxide), ZnO, and AZO (Al-doped zinc oxide). , GZO (gallium-doped zinc oxide), TiO 2 , FTO (fluorine-doped tin oxide), and the like. The transmittance of light incident through the transparent electrode film at the absorption peak wavelength of the photoelectric conversion layer is preferably 60% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 95% or more. .

検出する波長の異なる光電変換層を複数積層する場合、それぞれの光電変換層の間に用いられる電極膜(これは上記した一対の電極膜以外の電極膜である)は、それぞれの光電変換層が検出する波長を有する光以外の光を透過させる必要があり、該電極膜には入射光の90%以上を透過する材料を用いることが好ましく、95%以上の光を透過する材料を用いることがより好ましい。 When stacking multiple photoelectric conversion layers that detect different wavelengths, the electrode film used between each photoelectric conversion layer (this is an electrode film other than the pair of electrode films described above) is such that each photoelectric conversion layer It is necessary to transmit light other than the light having the wavelength to be detected, and it is preferable to use a material that transmits 90% or more of the incident light, and preferably a material that transmits 95% or more of the incident light. More preferred.

電極膜はプラズマフリーで作製することが好ましい。プラズマフリーでこれらの電極膜を作製することにより、電極膜が設けられる基板にプラズマが与える影響が低減され、光電変換素子の光電変換特性を良好にすることができる。ここで、プラズマフリーとは、電極膜の成膜時にプラズマを用いないか、又はプラズマ発生源から基板までの距離を2cm以上、好ましくは10cm以上、更に好ましくは20cm以上離すことにより、基板に到達するプラズマが減ぜられるような状態を意味する。 It is preferable that the electrode film be produced without plasma. By producing these electrode films in a plasma-free manner, the influence of plasma on the substrate on which the electrode films are provided is reduced, and the photoelectric conversion characteristics of the photoelectric conversion element can be improved. Here, "plasma-free" means that plasma is not used when forming the electrode film, or that the distance between the plasma generation source and the substrate is 2 cm or more, preferably 10 cm or more, and more preferably 20 cm or more so that the plasma can reach the substrate. This means a state in which the amount of plasma generated is reduced.

プラズマを用いずに電極膜を形成できる装置としては、例えば、電子線蒸着装置(EB蒸着装置)やパルスレーザー蒸着装置等が挙げられる。EB蒸着装置を用いて透明電極膜の成膜を行う方法をEB蒸着法と称し、パルスレーザー蒸着装置を用いて透明電極膜の成膜を行う方法をパルスレーザー蒸着法と称する。 Examples of devices that can form electrode films without using plasma include electron beam evaporation devices (EB evaporation devices) and pulsed laser evaporation devices. A method of forming a transparent electrode film using an EB evaporation apparatus is referred to as an EB evaporation method, and a method of forming a transparent electrode film using a pulsed laser evaporation apparatus is referred to as a pulsed laser evaporation method.

成膜時のプラズマを減ずることが出来る装置としては、例えば、対向ターゲット式スパッタ装置やアークプラズマ蒸着装置等が挙げられる。 Examples of devices that can reduce plasma during film formation include facing target sputtering devices and arc plasma deposition devices.

透明導電膜を電極膜(例えば第一の導電膜)とした場合、DCショート、あるいはリーク電流の増大が生じる場合がある。この原因の一つは、光電変換層に発生する微細なクラックがTCO(Transparent Conductive Oxide)などの緻密な膜によって被覆され、第一の導電膜とは反対側の電極膜(第二の導電膜)との間の導通が増すためと考えられる。そのため、Alなど膜質が比較して劣る材料を電極に用いた場合、リーク電流の増大は生じにくい。電極膜の膜厚を、光電変換層の膜厚(クラックの深さ)に応じて制御することにより、リーク電流の増大を抑制することができる。 When a transparent conductive film is used as an electrode film (for example, a first conductive film), a DC short or an increase in leakage current may occur. One of the reasons for this is that fine cracks that occur in the photoelectric conversion layer are covered with a dense film such as TCO (Transparent Conductive Oxide), and the electrode film (second conductive film) on the opposite side of the first conductive film ) is thought to be due to increased conduction between the two. Therefore, when a material such as Al, which has a relatively inferior film quality, is used for the electrode, an increase in leakage current is unlikely to occur. By controlling the thickness of the electrode film according to the thickness of the photoelectric conversion layer (depth of cracks), it is possible to suppress an increase in leakage current.

通常、導電膜を所定の厚さより薄くすると、急激な抵抗値の増加が起こる。本実施形態の1つである光センサ用光電変換素子における導電膜のシート抵抗は、通常100乃至10,000Ω/□であり、膜厚を適宜設定することができる。又、透明導電膜が薄いほど吸収する光の量が少なくなり、一般に光透過率が高くなる。光透過率が高くなると、光電変換層で吸収される光が増加して光電変換能が向上するため非常に好ましい。 Normally, when a conductive film is made thinner than a predetermined thickness, a rapid increase in resistance value occurs. The sheet resistance of the conductive film in the photoelectric conversion element for an optical sensor, which is one of the embodiments, is usually 100 to 10,000 Ω/□, and the film thickness can be set as appropriate. Additionally, the thinner the transparent conductive film is, the less light it absorbs, and generally the higher the light transmittance. A high light transmittance is very preferable because the amount of light absorbed by the photoelectric conversion layer increases and the photoelectric conversion ability improves.

本発明の有機光電変換素子が有する光電変換部は、光電変換層のみからなる場合もあれば、光電変換層以外の有機薄膜層を含む場合もある。光電変換部を構成する光電変換層には一般的に有機半導体膜が用いられるが、その有機半導体膜は一層若しくは複数の層であってもよく、一層の場合は、p型有機半導体膜、n型有機半導体膜、又はそれらの混合膜(バルクヘテロ構造)が用いられる。一方、複数の層である場合は、層の数は、2乃至10程度であり、p型有機半導体膜、n型有機半導体膜、又はそれらの混合膜(バルクヘテロ構造)の何れかを積層した構造であり、層間にバッファ層が挿入されていてもよい。なお、上記の混合膜により光電変換層を形成する場合、本発明の式(1)で表される化合物をp型半導体材料として用い、n型半導体材料としては一般的なフラーレンや、その誘導体を用いることが好ましい。 The photoelectric conversion section included in the organic photoelectric conversion element of the present invention may consist of only a photoelectric conversion layer, or may include an organic thin film layer other than the photoelectric conversion layer. An organic semiconductor film is generally used for the photoelectric conversion layer constituting the photoelectric conversion section, but the organic semiconductor film may be one layer or multiple layers, and in the case of one layer, a p-type organic semiconductor film, an n-type organic semiconductor film, type organic semiconductor film, or a mixed film thereof (bulk heterostructure). On the other hand, in the case of multiple layers, the number of layers is about 2 to 10, and the structure is a stack of p-type organic semiconductor films, n-type organic semiconductor films, or mixed films thereof (bulk heterostructure). A buffer layer may be inserted between the layers. In addition, when forming a photoelectric conversion layer with the above mixed film, the compound represented by the formula (1) of the present invention is used as a p-type semiconductor material, and the general fullerene or its derivative is used as an n-type semiconductor material. It is preferable to use

本発明の有機光電変換素子において、光電変換部を構成する光電変換層以外の有機薄膜層は、光電変換層以外の層、例えば、電子輸送層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、結晶化防止層又は層間接触改良層等として用いられる。特に電子輸送層、正孔輸送層、電子ブロック層及び正孔ブロック層(以下「キャリアブロック層」とも表す。)から成る群より選択される一種以上の薄膜層として用いることにより、弱い光エネルギーでも効率よく電気信号に変換する素子が得られるため好ましい。 In the organic photoelectric conversion element of the present invention, the organic thin film layer other than the photoelectric conversion layer constituting the photoelectric conversion section is a layer other than the photoelectric conversion layer, such as an electron transport layer, a hole transport layer, an electron block layer, a hole block layer, etc. It is used as a layer, a crystallization prevention layer, an interlayer contact improvement layer, etc. In particular, by using one or more thin film layers selected from the group consisting of an electron transport layer, a hole transport layer, an electron block layer, and a hole block layer (hereinafter also referred to as a "carrier block layer"), even weak light energy can be achieved. This is preferable because an element that efficiently converts into an electric signal can be obtained.

加えて、有機光電変換素子の中でも有機撮像素子では、高コントラスト化や省電力化を目的として、暗電流の低減により性能の向上を目指す手法が一般的であることから、層構造内にキャリアブロック層を挿入する手法が好ましい。これらのキャリアブロック層は、有機エレクトロニクスデバイス分野では一般に用いられており、其々のデバイスの構成膜中において正孔若しくは電子の逆移動を制御する役割を果たす。 In addition, among organic photoelectric conversion devices, organic imaging devices generally use a method that aims to improve performance by reducing dark current for the purpose of high contrast and power saving, so carrier blocks are incorporated into the layer structure. A layer-inserting approach is preferred. These carrier block layers are commonly used in the field of organic electronic devices, and play a role in controlling the reverse movement of holes or electrons in the constituent films of each device.

電子輸送層は、光電変換層で発生した電子を電極膜へ輸送すると共に、電子輸送先の電極膜から光電変換層に正孔が移動するのをブロックする役割を果たす。正孔輸送層は、発生した正孔を光電変換層から電極膜へ輸送すると共に、正孔輸送先の電極膜から光電変換層に電子が移動するのをブロックする役割を果たす。電子ブロック層は、電極膜から光電変換層への電子の移動を妨げ、光電変換層内での再結合を防ぎ、暗電流を低減する役割を果たす。正孔ブロック層は、電極膜から光電変換層への正孔の移動を妨げ、光電変換層内での再結合を防ぎ、暗電流を低減する役割を果たす。 The electron transport layer plays the role of transporting electrons generated in the photoelectric conversion layer to the electrode film and blocking the movement of holes from the electrode film to which the electrons are transported to the photoelectric conversion layer. The hole transport layer plays the role of transporting generated holes from the photoelectric conversion layer to the electrode film and blocking electrons from moving from the electrode film to which the holes are transported to the photoelectric conversion layer. The electron blocking layer serves to prevent electrons from moving from the electrode film to the photoelectric conversion layer, prevent recombination within the photoelectric conversion layer, and reduce dark current. The hole blocking layer serves to prevent holes from moving from the electrode film to the photoelectric conversion layer, prevent recombination within the photoelectric conversion layer, and reduce dark current.

図1に本発明の有機光電変換素子の代表的な素子構造を示すが、本発明はこの構造に限定されるものではない。図1の態様例においては、1が絶縁部、2が一方の電極膜(上部電極膜)、3が電子ブロック層、4が光電変換層、5が正孔ブロック層、6が他方の電極膜(下部電極膜)、7が絶縁基材又は他の有機光電変換素子をそれぞれ表す。図中には記載していない読み出し用のトランジスタは、2又は6の電極膜と接続されていればよく、更には光電変換層4が透明であれば、光が入射する側とは反対側の電極膜の外側に成膜されていてもよい。有機光電変換素子への光の入射は、光電変換層4を除く構成要素が、光電変換層の主たる吸収波長の光を入射することを極度に阻害することがなければ、上部若しくは下部からの何れからでもよい。 Although FIG. 1 shows a typical device structure of the organic photoelectric conversion device of the present invention, the present invention is not limited to this structure. In the embodiment shown in FIG. 1, 1 is an insulating part, 2 is one electrode film (upper electrode film), 3 is an electron blocking layer, 4 is a photoelectric conversion layer, 5 is a hole blocking layer, and 6 is the other electrode film. (lower electrode film) and 7 represent an insulating base material or another organic photoelectric conversion element, respectively. The readout transistor not shown in the figure only needs to be connected to the 2nd or 6th electrode film, and if the photoelectric conversion layer 4 is transparent, it should be connected to the side opposite to the side where light enters. It may be formed on the outside of the electrode film. Light may be incident on the organic photoelectric conversion element either from the top or the bottom, provided that the components other than the photoelectric conversion layer 4 do not extremely inhibit the incidence of light at the main absorption wavelength of the photoelectric conversion layer. It may be from.

〔有機EL素子〕
次に有機EL素子について説明する。
本発明の式(1)で表される化合物は近赤外発光特性を有することから、有機EL素子への利用が期待される。
[Organic EL element]
Next, the organic EL element will be explained.
Since the compound represented by formula (1) of the present invention has near-infrared emission characteristics, it is expected to be used in organic EL devices.

有機EL素子は固体で自己発光型の大面積カラー表示や照明などの用途に利用できることが注目され、数多くの開発がなされている。その構成は、陰極と陽極からなる対向電極の間に、発光層及び電荷輸送層の2層を有する構造のもの;対向電極の間に積層された電子輸送層、発光層及び正孔輸送層の3層を有する構造のもの;及び3層以上の層を有するもの;等が知られており、また発光層が単層であるもの等が知られている。 Organic EL devices have attracted attention because they can be used for applications such as solid-state, self-luminous, large-area color displays and lighting, and many developments have been made. Its structure has two layers, a light emitting layer and a charge transport layer, between opposing electrodes consisting of a cathode and an anode; an electron transport layer, a light emitting layer and a hole transport layer are stacked between the opposing electrodes. There are known structures having three layers, and those having three or more layers, and there are also known structures in which the light-emitting layer is a single layer.

ここで正孔輸送層は、正孔を陽極から注入させ、発光層へ正孔を輸送し、発光層への正孔の注入を容易にする機能と電子をブロックする機能とを有する。また、電子輸送層は、電子を陰極から注入させ、発光層へ電子を輸送し、発光層への電子の注入を容易にする機能と正孔をブロックする機能とを有する。さらに発光層においてはそれぞれ注入された電子と正孔が再結合することにより励起子が生じ、その励起子が放射失活する過程で放射されるエネルギーが発光として検出される。以下に有機EL素子の好ましい態様を記載する。 Here, the hole transport layer has a function of injecting holes from the anode, transporting the holes to the light emitting layer, facilitating the injection of holes into the light emitting layer, and a function of blocking electrons. Further, the electron transport layer has a function of injecting electrons from the cathode, transporting the electrons to the light emitting layer, facilitating the injection of electrons into the light emitting layer, and a function of blocking holes. Furthermore, in the light-emitting layer, excitons are generated by recombination of the injected electrons and holes, and the energy emitted during the process of radiation deactivation of the excitons is detected as luminescence. Preferred embodiments of the organic EL device will be described below.

有機EL素子は、陽極と陰極との電極間に1層又は複数層の有機薄膜が形成された素子で、電気エネルギーにより発光する素子である。 An organic EL element is an element in which one or more layers of organic thin films are formed between an anode and a cathode, and emits light using electrical energy.

有機EL素子において使用されうる陽極は、正孔を正孔注入層、正孔輸送層及び発光層に注入する機能を有する電極である。一般的に仕事関数が4.5eV以上の金属酸化物や金属、合金、導電性材料などが適している。具体的には、有機EL素子の陽極に適した材料は特に限定されるものでないが、酸化錫(NESA)、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)、酸化亜鉛インジウム(IZO)などの導電性金属酸化物、金、銀、白金、クロム、アルミニウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステンなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーや炭素が挙げられる。それらの中でも、ITOやNESAを用いることが好ましい。 An anode that can be used in an organic EL device is an electrode that has the function of injecting holes into a hole injection layer, a hole transport layer, and a light emitting layer. Generally, metal oxides, metals, alloys, conductive materials, etc. having a work function of 4.5 eV or more are suitable. Specifically, materials suitable for the anode of organic EL elements are not particularly limited, but include conductive metals such as tin oxide (NESA), indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO). Oxides, metals such as gold, silver, platinum, chromium, aluminum, iron, cobalt, nickel, and tungsten, inorganic conductive substances such as copper iodide and copper sulfide, conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole, and polyaniline, and carbon. Can be mentioned. Among them, it is preferable to use ITO or NESA.

陽極は、必要であれば複数の材料を用いても、また異なる材料からなる2層以上で構成されていてもよい。陽極の抵抗は素子の発光に十分な電流を供給できさえすれば限定されないが、素子の消費電力の観点からは低いことが好ましい。例えばシート抵抗値が300Ω/□以下のITO基板であれば素子電極として機能するが、数Ω/□程度の基板の供給も可能になっていることから、低抵抗品を使用することが望ましい。ITOの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常5乃至500nm、好ましくは10乃至300nmの間で用いられる。ITOなどの膜形成方法としては、蒸着法、電子線ビーム法、スパッタリング法、化学反応法、塗布法などが挙げられる。 The anode may be made of a plurality of materials, if necessary, or may be composed of two or more layers of different materials. The resistance of the anode is not limited as long as sufficient current can be supplied for light emission of the device, but it is preferably low from the viewpoint of power consumption of the device. For example, an ITO substrate with a sheet resistance value of 300 Ω/□ or less can function as an element electrode, but it is also possible to supply a substrate with a sheet resistance of several Ω/□, so it is desirable to use a low-resistance product. The thickness of ITO can be arbitrarily selected according to the resistance value, but it is usually used between 5 and 500 nm, preferably between 10 and 300 nm. Examples of methods for forming a film such as ITO include a vapor deposition method, an electron beam method, a sputtering method, a chemical reaction method, and a coating method.

有機EL素子において使用されうる陰極は、電子を電子注入層、電子輸送層及び発光層に注入する機能を有する電極である。一般的に仕事関数の小さい(おおよそ4eV以下である)金属や合金が適している。具体的には、白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム及びマグネシウムが挙げられるが、電子注入効率を上げて素子特性を向上させるためにはリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム又はマグネシウムが好ましい。合金としては、これら低仕事関数の金属を含むアルミニウムもしくは銀等の金属との合金、又はこれらを積層した構造の電極等が使用できる。積層構造の電極にはフッ化リチウムのような無機塩の使用も可能である。また、陽極側でなく陰極側へ発光を取り出す場合は、陰極は、低温で製膜可能な透明電極としてもよい。陰極膜形成方法としては、蒸着法、電子線ビーム法、スパッタリング法、化学反応法、塗布法などが挙げられるが、特に制限されるものではない。陰極の抵抗は素子の発光に十分な電流が供給できるものであれば限定されないが、素子の消費電力の観点からは低いことが好ましく、具体的には数100乃至数Ω/□程度が好ましい。陰極の膜厚は通常5乃至500nm、好ましくは10乃至300nmの範囲で用いられる。 A cathode that can be used in an organic EL device is an electrode that has the function of injecting electrons into an electron injection layer, an electron transport layer, and a light emitting layer. Generally, metals and alloys with a small work function (approximately 4 eV or less) are suitable. Specifically, platinum, gold, silver, copper, iron, tin, zinc, aluminum, indium, chromium, lithium, sodium, potassium, calcium, and magnesium can be mentioned, but they increase electron injection efficiency and improve device characteristics. Lithium, sodium, potassium, calcium or magnesium are preferred for this purpose. As the alloy, an alloy containing these low work function metals with metals such as aluminum or silver, or an electrode having a structure in which these are laminated can be used. It is also possible to use an inorganic salt such as lithium fluoride in the laminated electrode. Furthermore, when emitted light is extracted to the cathode side instead of the anode side, the cathode may be a transparent electrode that can be formed into a film at a low temperature. Examples of the cathode film forming method include a vapor deposition method, an electron beam method, a sputtering method, a chemical reaction method, and a coating method, but the method is not particularly limited. The resistance of the cathode is not limited as long as sufficient current can be supplied for light emission of the device, but from the viewpoint of power consumption of the device, it is preferably low, and specifically, about several hundred to several Ω/□ is preferable. The thickness of the cathode is usually 5 to 500 nm, preferably 10 to 300 nm.

酸化チタン、窒化ケイ素、酸化珪素、窒化酸化ケイ素、酸化ゲルマニウムなどの酸化物、窒化物、又はそれらの混合物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子、フッ素系高分子などで陰極を保護し、酸化バリウム、五酸化リン、酸化カルシウム等の脱水剤と共に封止することができる。 Protect the cathode with oxides such as titanium oxide, silicon nitride, silicon oxide, silicon nitride oxide, germanium oxide, nitrides, or mixtures thereof, polyvinyl alcohol, vinyl chloride, hydrocarbon polymers, fluorine polymers, etc. , barium oxide, phosphorus pentoxide, calcium oxide, and other dehydrating agents.

また発光を取り出すために、一般的には素子の発光波長領域で十分な透明性を有する基板上に電極を作製することが好ましい。透明な基板としてはガラス基板やポリマー基板が挙げられる。ガラス基板にはソーダライムガラス、無アルカリガラス、石英などが用いられる。基板は機械的・熱的強度を保つのに十分な厚さがあればよく、0.5mm以上が好ましい。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ないもの、例えば無アルカリガラスが好ましい。このようなものとして、SiOなどのバリアコートを施した市販のソーダライムガラスを使用することもできる。またポリマー基板としては、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエーテルサルホン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル基板などが挙げられる。Furthermore, in order to extract light emission, it is generally preferable to fabricate electrodes on a substrate that has sufficient transparency in the emission wavelength region of the device. Examples of the transparent substrate include a glass substrate and a polymer substrate. Soda lime glass, alkali-free glass, quartz, etc. are used for the glass substrate. The substrate only needs to have a thickness sufficient to maintain mechanical and thermal strength, preferably 0.5 mm or more. Regarding the material of the glass, it is preferable to use a material with a small amount of ions eluted from the glass, such as alkali-free glass. As such, commercially available soda lime glass coated with a barrier coating such as SiO 2 can also be used. Examples of the polymer substrate include polycarbonate, polypropylene, polyether sulfone, polyethylene terephthalate, and acrylic substrates.

有機EL素子の有機薄膜は、陽極と陰極の電極間に、1層又は複数の層で形成されている。その有機薄膜に上記式(1)で表される化合物を含有させることにより、電気エネルギーにより発光する素子が得られる。 The organic thin film of an organic EL element is formed in one or more layers between an anode and a cathode. By incorporating the compound represented by the above formula (1) into the organic thin film, an element that emits light using electrical energy can be obtained.

有機薄膜により形成される「層」とは、正孔輸送層、電子輸送層、正孔輸送性発光層、電子輸送性発光層、正孔阻止層、電子阻止層、正孔注入層、電子注入層、発光層、又は下記構成例9)に示すように、これらの層が有する機能を併せ持つ単一の層を意味する。有機EL素子の一態様を図2に示す。図2において、1Eは基板、2Eは陽極、3Eは正孔注入層、4Eは正孔輸送層、5Eは発光層、6Eは電子輸送層、7Eは陰極を示す。このような態様に加えて、有機EL素子において有機薄膜を形成する層の構成は、以下の構成例1)から9)のいずれであってもよい。 The "layers" formed by organic thin films include a hole transport layer, an electron transport layer, a hole transport light emitting layer, an electron transport light emitting layer, a hole blocking layer, an electron blocking layer, a hole injection layer, and an electron injection layer. It means a layer, a light-emitting layer, or a single layer that has the functions of these layers as shown in Structure Example 9 below. FIG. 2 shows one embodiment of the organic EL device. In FIG. 2, 1E is a substrate, 2E is an anode, 3E is a hole injection layer, 4E is a hole transport layer, 5E is a light emitting layer, 6E is an electron transport layer, and 7E is a cathode. In addition to such embodiments, the structure of the layer forming the organic thin film in the organic EL element may be any of the following structure examples 1) to 9).

構成例
1)正孔輸送層/電子輸送性発光層。
2)正孔輸送層/発光層/電子輸送層。
3)正孔輸送性発光層/電子輸送層。
4)正孔輸送層/発光層/正孔阻止層。
5)正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層。
6)正孔輸送性発光層/正孔阻止層/電子輸送層。
7)前記1)から6)の組み合わせのそれぞれにおいて、正孔輸送層もしくは正孔輸送性発光層の前に正孔注入層を更にもう一層付与した構成。
8)前記1)から3)、5)から7)の組み合わせのそれぞれにおいて、電子輸送層もしくは電子輸送性発光層の前に電子注入層を更にもう一層付与した構成。
9)前記1)から8)の組み合わせにおいて使用する材料をそれぞれ混合し、この混合した材料を含有する一層のみを有する構成。
なお、前記9)は、一般にバイポーラー性の発光材料と言われる材料で形成される単一の層;又は、発光材料と正孔輸送材料又は電子輸送材料を含む層を一層設けるだけでもよい。一般的に多層構造とすることで、効率良く電荷、すなわち正孔及び/又は電子を輸送し、これらの電荷を再結合させることができる。また電荷のクエンチングなどが抑えられることにより、素子の安定性の低下を防ぎ、発光の効率を向上させることができる。
Configuration example 1) Hole transport layer/electron transport light emitting layer.
2) Hole transport layer/emissive layer/electron transport layer.
3) Hole-transporting light-emitting layer/electron-transporting layer.
4) Hole transport layer/light emitting layer/hole blocking layer.
5) Hole transport layer/light emitting layer/hole blocking layer/electron transport layer.
6) Hole transporting light emitting layer/hole blocking layer/electron transporting layer.
7) In each of the combinations 1) to 6) above, a configuration in which a hole injection layer is provided before the hole transport layer or the hole transportable light emitting layer.
8) In each of the combinations 1) to 3) and 5) to 7), an electron injection layer is further provided before the electron transport layer or the electron transport light emitting layer.
9) A structure in which the materials used in the combinations 1) to 8) are mixed, and there is only one layer containing the mixed materials.
Note that 9) may be a single layer formed of a material generally referred to as a bipolar luminescent material; or a single layer containing a luminescent material and a hole-transporting material or an electron-transporting material may be provided. Generally, by forming a multilayer structure, charges, that is, holes and/or electrons, can be efficiently transported and these charges can be recombined. Furthermore, by suppressing charge quenching, it is possible to prevent a decrease in the stability of the device and improve the efficiency of light emission.

正孔注入層及び正孔輸送層は、正孔輸送材料を単独で、又は二種類以上の該材料の混合物を積層することにより形成される。正孔輸送材料としては、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(3-メチルフェニル)-4,4’’-ジフェニル-1,1’-ジアミン、N,N’-ジナフチル-N,N’-ジフェニル-4,4’-ジフェニル-1,1’-ジアミンなどのトリフェニルアミン類;ビス(N-アリルカルバゾール)又はビス(N-アルキルカルバゾール)類;ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体やポルフィリン誘導体に代表される複素環化合物;ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリシランなどが好ましく使用できるが、素子作製に必要な薄膜を形成し、電極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる物質であれば特に限定されるものではない。正孔注入性を向上するための、正孔輸送層と陽極の間に設ける正孔注入層としては、フタロシアニン誘導体、m-MTDATA(4,4’,4’’-トリス[フェニル(m-トリル)アミノ]トリフェニルアミン)等のスターバーストアミン類、高分子系ではPEDOT(ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン))等のポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール誘導体等で作製されたものが挙げられる。 The hole injection layer and the hole transport layer are formed by laminating a single hole transport material or a mixture of two or more of the materials. As hole transport materials, N,N'-diphenyl-N,N'-di(3-methylphenyl)-4,4''-diphenyl-1,1'-diamine, N,N'-dinaphthyl-N , N'-diphenyl-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine and other triphenylamines; bis(N-allylcarbazole) or bis(N-alkylcarbazole); pyrazoline derivatives, stilbene compounds, Heterocyclic compounds typified by hydrazone compounds, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, and porphyrin derivatives; in polymer systems, polycarbonates, styrene derivatives, polyvinylcarbazole, polysilanes, etc. having the above monomers in their side chains are preferably used; The material is not particularly limited as long as it can form a thin film necessary for device fabrication, inject holes from the electrode, and transport holes. The hole injection layer provided between the hole transport layer and the anode to improve the hole injection property may be a phthalocyanine derivative, m-MTDATA (4,4',4''-tris[phenyl (m-tolyl) Examples of polymers include starburst amines such as ( ) amino] triphenylamine), polythiophenes such as PEDOT (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), and polyvinylcarbazole derivatives.

電子輸送層は、電子輸送材料を単独で、又は二種類以上の該材料の混合物を積層することにより形成される。電子輸送材料としては、電界を与えられた電極間において負極からの電子を効率良く輸送することが必要である。電子輸送材料は、電子注入効率が高く、注入された電子を効率良く輸送することが好ましい。そのためには、電子輸送材料は、電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時及び使用時に発生しにくい物質であることが要求される。このような条件を満たす物質として、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体に代表されるキノリノール誘導体金属錯体、トロポロン金属錯体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、ナフタルイミド誘導体、ナフタル酸誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、キノキサリン誘導体などが挙げられるが特に限定されるものではない。これらの電子輸送材料は単独でも用いられるが、異なる電子輸送材料と積層又は混合して使用しても構わない。電子注入性を向上するための、電子輸送層と陰極の間に設ける電子注入層としては、セシウム、リチウム、ストロンチウムなどの金属やフッ化リチウムなどが挙げられる。 The electron transport layer is formed by laminating a single electron transport material or a mixture of two or more of the materials. As an electron transport material, it is necessary to efficiently transport electrons from a negative electrode between electrodes to which an electric field is applied. It is preferable that the electron transport material has high electron injection efficiency and efficiently transports the injected electrons. To this end, the electron transport material is required to have a high electron affinity, high electron mobility, excellent stability, and be less likely to generate trapping impurities during production and use. Substances that meet these conditions include quinolinol derivative metal complexes such as tris(8-quinolinolato)aluminum complexes, tropolone metal complexes, perylene derivatives, perinone derivatives, naphthalimide derivatives, naphthalic acid derivatives, oxazole derivatives, and oxadiazoles. Examples include, but are not limited to, derivatives such as thiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, bisstyryl derivatives, pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives, benzoxazole derivatives, and quinoxaline derivatives. These electron transport materials can be used alone, but they may also be used in a stacked or mixed manner with different electron transport materials. Examples of the electron injection layer provided between the electron transport layer and the cathode to improve electron injection properties include metals such as cesium, lithium, and strontium, and lithium fluoride.

正孔阻止層は、正孔阻止性物質を単独で又は二種類以上を混合して積層することにより形成される。正孔阻止性物質としては、バソフェナントロリン、バソキュプロイン等のフェナントロリン誘導体、シロール誘導体、キノリノール誘導体金属錯体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体などが好ましい。正孔阻止性物質は、正孔が陰極側から素子外部に流れ出てしまい発光効率が低下するのを阻止することができる化合物であれば特に限定されるものではない。 The hole-blocking layer is formed by stacking hole-blocking substances singly or in a mixture of two or more types. Preferred hole blocking substances include phenanthroline derivatives such as bathophenanthroline and bathocuproine, silole derivatives, quinolinol derivative metal complexes, oxadiazole derivatives, and oxazole derivatives. The hole-blocking substance is not particularly limited as long as it is a compound that can prevent holes from flowing out from the cathode side to the outside of the device and a decrease in luminous efficiency.

発光層とは、発光する有機薄膜の意味であり、例えば強い発光性を有する正孔輸送層、電子輸送層又はバイポーラー輸送層であると言うことができる。発光層は、発光材料(ホスト材料、ドーパント材料など)により形成されていればよく、これはホスト材料とドーパント材料との混合物であっても、ホスト材料単独であっても、いずれでもよい。ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の材料の組み合わせであってもよい。 A light-emitting layer means an organic thin film that emits light, and can be said to be, for example, a hole transport layer, an electron transport layer, or a bipolar transport layer that has strong luminescence. The light-emitting layer may be formed of a light-emitting material (a host material, a dopant material, etc.), and may be a mixture of a host material and a dopant material or a host material alone. The host material and dopant material may each be one type, or may be a combination of a plurality of materials.

ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれであってもよい。ドーパント材料は積層されていても、分散されていても、いずれであってもよい。発光層として例えば前述の正孔輸送層や電子輸送層が挙げられる。発光層に使用される材料としては、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、ナフタレン誘導体、フェナントレン誘導体、フェニルブタジエン誘導体、スチリル誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、テトラセン誘導体、ペリレン誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、ポルフィリン誘導体や燐光性金属錯体(Ir錯体、Pt錯体、Eu錯体など)などが挙げられる。 The dopant material may be contained entirely or partially in the host material. The dopant material may be layered or dispersed. Examples of the light emitting layer include the aforementioned hole transport layer and electron transport layer. Materials used for the light emitting layer include carbazole derivatives, anthracene derivatives, naphthalene derivatives, phenanthrene derivatives, phenylbutadiene derivatives, styryl derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, quinoline derivatives, tetracene derivatives, perylene derivatives, quinacridone derivatives, coumarin derivatives, Examples include porphyrin derivatives and phosphorescent metal complexes (Ir complexes, Pt complexes, Eu complexes, etc.).

有機EL素子の有機薄膜の形成方法は、一般的に、真空プロセスである抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、溶液プロセスであるキャスティング、スピンコーティング、ディップコーティング、ブレードコーティング、ワイヤバーコーティング、スプレーコーティング等のコーティング法や、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷等の印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法等のソフトリソグラフィーの手法等、さらにはこれらの手法を複数組み合わせた方法を採用しうる。各層の厚みは、それぞれの物質の抵抗値・電荷移動度にもよるので限定されるものではないが、0.5乃至5,000nmの間から選ばれる。好ましくは1乃至1,000nm、より好ましくは5乃至500nmである。 Methods for forming organic thin films for organic EL devices generally include vacuum processes such as resistance heating evaporation, electron beam evaporation, sputtering, and molecular lamination, and solution processes such as casting, spin coating, dip coating, blade coating, and wire bar coating. We employ coating methods such as coating and spray coating, printing methods such as inkjet printing, screen printing, offset printing, and letterpress printing, soft lithography methods such as microcontact printing, and methods that combine multiple of these methods. I can do it. The thickness of each layer is not limited as it depends on the resistance value and charge mobility of each material, but is selected from 0.5 to 5,000 nm. Preferably it is 1 to 1,000 nm, more preferably 5 to 500 nm.

有機EL素子を構成する有機薄膜のうち、陽極と陰極の電極間に存在する、発光層、正孔輸送層、電子輸送層などの薄膜の1層又は複数層に上記式(1)で表される化合物を含有させることにより、低電気エネルギーでも効率良く発光する素子が得られる。 Among the organic thin films constituting the organic EL element, one or more thin films such as a light emitting layer, a hole transport layer, an electron transport layer, etc., present between the anode and cathode electrodes have a compound represented by the above formula (1). By containing the compound, an element that efficiently emits light even with low electrical energy can be obtained.

上記式(1)で表される化合物は正孔輸送層や発光層、電子輸送層として好適に用いることができる。例えば前述した電子輸送材料又は正孔輸送材料、発光材料などと組み合わせて使用することや混合して使用することができる。 The compound represented by the above formula (1) can be suitably used as a hole transport layer, a light emitting layer, or an electron transport layer. For example, it can be used in combination with or mixed with the above-mentioned electron transport material, hole transport material, luminescent material, etc.

上記式(1)で表される化合物をドーパント材料と組み合わせたホスト材料として用いる場合のドーパント材料の具体例としては、ビス(ジイソプロピルフェニル)ペリレンテトラカルボン酸イミドなどのペリレン誘導体、ペリノン誘導体、4-(ジシアノメチレン)-2メチル-6-(p-ジメチルアミノスチリル)-4Hピラン(DCM)やその類縁体、マグネシウムフタロシアニン、アルミニウムクロロフタロシアニンなどの金属フタロシアニン誘導体、ローダミン化合物、デアザフラビン誘導体、クマリン誘導体、オキサジン化合物、スクアリリウム化合物、ビオラントロン化合物、ナイルレッド、5-シアノピロメテン-BF錯体等のピロメテン誘導体、さらに燐光材料としてアセチルアセトンやベンゾイルアセトンとフェナントロリンなどを配位子とするEu錯体や、Ir錯体、Ru錯体、Pt錯体、Os錯体などのポルフィリン、オルトメタル金属錯体などを用いることができるが特にこれらに限定されるものではない。また2種類のドーパント材料を混合する場合は、ルブレンのようなアシストドーパントを用いてホスト色素からのエネルギーを効率良く移動して色純度の向上した発光を得ることも可能である。いずれの場合も高輝度特性を得るためには、蛍光量子収率が高いものをドーピングすることが好ましい。Specific examples of dopant materials when the compound represented by formula (1) above is used as a host material in combination with a dopant material include perylene derivatives such as bis(diisopropylphenyl)perylenetetracarboxylic acid imide, perinone derivatives, 4- (dicyanomethylene)-2methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H pyran (DCM) and its analogs, metal phthalocyanine derivatives such as magnesium phthalocyanine and aluminum chlorophthalocyanine, rhodamine compounds, deazaflavin derivatives, coumarin derivatives, oxazine compounds, squarylium compounds, violanthrone compounds, Nile Red, pyrromethene derivatives such as 5-cyanopyromethene-BF 4 complex, and phosphorescent materials such as Eu complexes with acetylacetone, benzoylacetone and phenanthroline as ligands, Ir complexes, Ru complexes, Porphyrins such as Pt complexes and Os complexes, orthometal metal complexes, and the like can be used, but are not particularly limited to these. Furthermore, when two types of dopant materials are mixed, it is also possible to use an assist dopant such as rubrene to efficiently transfer energy from the host dye to obtain light emission with improved color purity. In any case, in order to obtain high luminance characteristics, it is preferable to dope with a substance having a high fluorescence quantum yield.

ドーパント材料の使用量が多すぎると濃度消光現象が起きるため、通常はホスト材料に対して30質量%以下となる量を用いる。好ましくは20質量%以下であり、更に好ましくは10質量%以下である。発光層におけるドーパント材料をホスト材料にドーピングする方法としては、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。また、ホスト材料にサンドイッチ状に挟んで使用することも可能である。この場合、一層又は二層以上のドーパント層として、ホスト材料と積層してもよい。 If the amount of dopant material used is too large, a concentration quenching phenomenon will occur, so the amount is usually 30% by mass or less based on the host material. Preferably it is 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less. As a method of doping the host material with the dopant material in the light emitting layer, it can be formed by a co-evaporation method with the host material, but it may also be mixed with the host material in advance and then vapor-deposited at the same time. It is also possible to use it by sandwiching it between host materials. In this case, one or more dopant layers may be laminated with the host material.

これらのドーパント層は、ドーパント材料単独で形成することもできるし、ドーパント材料を混合して形成してもよい。また、ドーパント材料を、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリスチレンスルホン酸、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、ポリ(メチル)(メタ)アクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリサルフォン、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ABS樹脂(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体樹脂)、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂に溶解又は分散させて用いることも可能である。 These dopant layers may be formed using a dopant material alone or may be formed by mixing dopant materials. In addition, the dopant material can be used as a polymeric binder such as polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polystyrene sulfonic acid, poly(N-vinylcarbazole), poly(methyl)(meth)acrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, Solvent-soluble resins such as polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, polysulfone, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate, ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin), polyurethane resin, phenol resin, It can also be used by dissolving or dispersing it in curable resins such as xylene resins, petroleum resins, urea resins, melamine resins, unsaturated polyester resins, alkyd resins, epoxy resins, and silicone resins.

有機EL素子はフラットパネルディスプレイとして好適に使用することができる。またフラットバックライトとしても用いることができ、この場合、有色光を発するものでも白色光を発するものでもいずれでも使用できる。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ機器、自動車パネル、表示板、標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっている、パソコン用途のための従来のバックライトは、蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であったが、本発明の発光素子を用いたバックライトは、薄型、軽量が特徴であるため上記問題点は解消される。同様に照明にも有用に用いることができる。 Organic EL elements can be suitably used as flat panel displays. It can also be used as a flat backlight, and in this case, either one that emits colored light or one that emits white light can be used. Backlights are mainly used for the purpose of improving the visibility of display devices that do not emit light by themselves, and are used in liquid crystal display devices, watches, audio equipment, automobile panels, display boards, signs, etc. In particular, conventional backlights for personal computers, where liquid crystal display devices, especially thinner ones, are difficult to make thinner because they consist of fluorescent lamps and light guide plates. The backlight using the element is characterized by being thin and lightweight, so the above-mentioned problems can be solved. Similarly, it can be usefully used for lighting.

本発明の上記式(1)で表される化合物を用いると、発光効率が高く、寿命が長い有機EL表示装置を得る事が出来る。さらに薄膜トランジスタ素子を組み合わせることで印加電圧のオンオフ現象を電気的に高精度に制御した有機EL表示装置を低コストで供給することが可能となる。 By using the compound represented by the above formula (1) of the present invention, an organic EL display device with high luminous efficiency and long life can be obtained. Furthermore, by combining thin film transistor elements, it becomes possible to provide at low cost an organic EL display device in which the on/off phenomenon of applied voltage is electrically controlled with high precision.

[有機半導体レーザー素子]
上記式(1)で表される化合物は近赤外発光特性を有する化合物であることから、有機半導体レーザー素子としての利用が期待される。すなわち、上記式(1)で表される化合物を含有する有機半導体レーザー素子と共振器構造を組み合わせ、効率的にキャリアを注入して励起状態の密度を十分に高めることが出来れば、光が増幅されレーザー発振に至る事が期待される。従来、有機半導体レーザー素子は、光励起によるレーザー発振が観測されるのみであり、電気励起によるレーザー発振に必要とされる高密度の励起状態を発生させるのは非常に困難と言われてきた。しかし、上記式(1)で表される化合物を含有する有機半導体素子を用いることで、高効率な発光(電界発光)が起こる可能性が期待される。
[Organic semiconductor laser device]
Since the compound represented by the above formula (1) has near-infrared emission characteristics, it is expected to be used as an organic semiconductor laser device. In other words, if an organic semiconductor laser element containing the compound represented by formula (1) above is combined with a resonator structure and the density of excited states can be sufficiently increased by efficiently injecting carriers, light can be amplified. It is expected that this will lead to laser oscillation. Conventionally, in organic semiconductor laser devices, only laser oscillation due to optical excitation has been observed, and it has been said that it is extremely difficult to generate the high-density excited state required for laser oscillation due to electrical excitation. However, by using an organic semiconductor element containing the compound represented by the above formula (1), it is expected that highly efficient light emission (electroluminescence) will occur.

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。合成例に記載の化合物は、必要に応じて質量分析スペクトル(MS)、核磁気共鳴スペクトル(NMR)により構造を決定した。実施例におけるH-NMRスペクトルの測定はJNM-ECS400(日本電子株式会社)により、MSスペクトルの測定はISQTM 7000 シングル四重極GC-MSシステム(サーモフィッシャーサイエンティフィック)により、それぞれ測定した。吸収スペクトルの測定は紫外可視分光光度計UV-1700(株式会社島津製作所)により測定した。実施例・比較例中の有機光電変換素子の電流電圧の印可測定は、半導体パラメータアナライザ4200-SCS(ケースレーインスツルメント社製)を用いて行った。入射光の照射はPVL-3300(朝日分光社製)により、照射光強度130μW、半値幅20nmの光源で350nm乃至1100nmの範囲で測定を行った。The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to these Examples. The structures of the compounds described in the synthesis examples were determined by mass spectrometry (MS) and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) as necessary. In Examples, 1 H-NMR spectra were measured using JNM-ECS400 (JEOL Ltd.), and MS spectra were measured using ISQTM 7000 single quadrupole GC-MS system (Thermo Fisher Scientific). The absorption spectrum was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer UV-1700 (Shimadzu Corporation). The current and voltage applied to the organic photoelectric conversion elements in the Examples and Comparative Examples were measured using a semiconductor parameter analyzer 4200-SCS (manufactured by Keithley Instruments). The incident light was irradiated using a PVL-3300 (manufactured by Asahi Bunko Co., Ltd.), and the measurement was carried out in the range of 350 nm to 1100 nm using a light source with an irradiation light intensity of 130 μW and a half-value width of 20 nm.

[実施例1]
実施例1では、3-メトキシ-2-チエノチオフェンカルボン酸メチルを原料として既報(例えばTetrahedron Letters,2008,49,3716-3721)と同様の方法によって合成した下記式(2-1)で表される化合物を出発原料として、下記の合成フローに準じて下記式(1-1)で表される本発明の化合物を合成した。
[Example 1]
In Example 1, the compound represented by the following formula (2-1) was synthesized using methyl 3-methoxy-2-thienothiophenecarboxylate as a raw material in a manner similar to that previously reported (for example, Tetrahedron Letters, 2008, 49, 3716-3721). The compound of the present invention represented by the following formula (1-1) was synthesized using the compound represented by the following formula (1-1) as a starting material according to the following synthesis flow.

Figure 0007390320000010
Figure 0007390320000010

(工程1)式(2-2)で表される中間体化合物の合成
フラスコ内で、上記式(2-1)で表される(1-アセチル-4-フルオロフェニル)(3-メトキシ-2-チエノチエニル)メタノン(32mmol)をエタノール(350mL)及び酢酸(75mL)に溶解し、65℃に加熱して酢酸アンモニウム(200mmol)及び塩化アンモニウム(35mmol)を加え、90℃に昇温して3時間撹拌した。反応液を空冷して飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和したのち、生じた固体を濾過により回収することにより、式(2-2)で表される中間体化合物を得た(8.4mmol、収率:53%)。
式(2-2)で表される中間体化合物の質量分析スペクトルの測定結果は以下の通りであった。
EI-MS(m/z):616[M]
(Step 1) Synthesis of intermediate compound represented by formula (2-2) In a flask, (1-acetyl-4-fluorophenyl)(3-methoxy-2 -Thienothienyl) methanone (32 mmol) was dissolved in ethanol (350 mL) and acetic acid (75 mL), heated to 65°C, added ammonium acetate (200 mmol) and ammonium chloride (35 mmol), and heated to 90°C for 3 hours. Stirred. The reaction solution was air-cooled and neutralized with a saturated aqueous sodium bicarbonate solution, and the resulting solid was collected by filtration to obtain an intermediate compound represented by formula (2-2) (8.4 mmol, yield rate: 53%).
The measurement results of the mass spectrometry spectrum of the intermediate compound represented by formula (2-2) were as follows.
EI-MS (m/z): 616 [M] +

(工程2)式(2-3)で表される中間体化合物の合成
フラスコに、工程1で得られた式(2-2)で表される化合物(8.4mmol)、トルエン(350mL)及びトリエチルアミン(84mmol)を加えて80℃に加熱後、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体(84mmol)を滴下して100℃まで昇温して一晩撹拌した。反応液を空冷して飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和したのち、生じた固体を濾過により回収することにより、式(2-3)で表される中間体化合物を得た(3.0mmol、収率:36%)。
式(2-3)で表される中間体化合物の核磁気共鳴スペクトル(NMR)の測定結果は以下の通りであった。
1H-NMR(400MHz,CDCl) δ(ppm)=7.86(q,2H),7.67(s,1H),7.43(d,2H),7.33(dd,2H),7.24-7.22(m,2H),7.21(d,2H),3.96(s,6H)
(Step 2) Synthesis of intermediate compound represented by formula (2-3) In a flask, put the compound represented by formula (2-2) obtained in step 1 (8.4 mmol), toluene (350 mL) and After adding triethylamine (84 mmol) and heating to 80°C, boron trifluoride diethyl ether complex (84 mmol) was added dropwise, the temperature was raised to 100°C, and the mixture was stirred overnight. The reaction solution was air-cooled and neutralized with a saturated aqueous sodium bicarbonate solution, and the resulting solid was collected by filtration to obtain an intermediate compound represented by formula (2-3) (3.0 mmol, yield rate: 36%).
The measurement results of nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) of the intermediate compound represented by formula (2-3) were as follows.
1H-NMR (400MHz, CDCl 3 ) δ (ppm) = 7.86 (q, 2H), 7.67 (s, 1H), 7.43 (d, 2H), 7.33 (dd, 2H), 7.24-7.22 (m, 2H), 7.21 (d, 2H), 3.96 (s, 6H)

(工程3)式(1-1)で表される本発明の化合物1の合成
フラスコに、工程2で得られた式(2-3)で表される中間体化合物(1.8mmol)及びジクロロメタン(60mL)を加えて攪拌し、三臭化ホウ素(9mL)を滴下した後に室温で5時間攪拌した。飽和重曹水を加えて生じた沈殿をろ過により回収し、水とメタノールで繰り返し洗浄することにより、黒色の式(1-1)で表される本発明の化合物1を得た(1.6mmol、収率:89%)。
式(1-1)で表される化合物1の質量分析スペクトル及び吸収スペクトルの測定結果は以下の通りであった。
EI-MS(m/z):596[M]
λmax=845nm(クロロホルム)
(Step 3) Synthesis of compound 1 of the present invention represented by formula (1-1) In a flask, put the intermediate compound (1.8 mmol) represented by formula (2-3) obtained in step 2 and dichloromethane. (60 mL) was added and stirred, boron tribromide (9 mL) was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. The precipitate generated by adding saturated sodium bicarbonate solution was collected by filtration and washed repeatedly with water and methanol to obtain a black compound 1 of the present invention represented by formula (1-1) (1.6 mmol, Yield: 89%).
The measurement results of the mass spectrometry spectrum and absorption spectrum of Compound 1 represented by formula (1-1) were as follows.
EI-MS (m/z): 596 [M] +
λmax=845nm (chloroform)

Figure 0007390320000011
Figure 0007390320000011

[実施例2]
(工程4)下記式(1-2)で表される本発明の化合物2の合成
式(2-1)で表される化合物のかわりに、(1-アセチル-4-フルオロフェニル)(5-(4-シアノフェニル)-3-メトキシ-2-チエノチエニル)メタノンを用いたこと以外は実施例1の工程1乃至3に準じて、式(1-2)で表される本発明の化合物2を得た(収率:89%)。
式(1-2)で表される本発明の化合物2の質量分析スペクトル及び吸収スペクトルの測定結果は以下の通りであった。
EI-MS(m/z):798[M]
λmax=890nm(クロロホルム)
[Example 2]
(Step 4) Synthesis of compound 2 of the present invention represented by the following formula (1-2) Instead of the compound represented by formula (2-1), (1-acetyl-4-fluorophenyl)(5- Compound 2 of the present invention represented by formula (1-2) was prepared according to Steps 1 to 3 of Example 1 except that (4-cyanophenyl)-3-methoxy-2-thienothienyl)methanone was used. (yield: 89%).
The measurement results of the mass spectrometry spectrum and absorption spectrum of the compound 2 of the present invention represented by formula (1-2) were as follows.
EI-MS (m/z): 798 [M] +
λmax=890nm (chloroform)

Figure 0007390320000012
Figure 0007390320000012

[実施例3]
(工程5)下記式(1-3)で表される本発明の化合物3の合成
式(2-1)で表される化合物のかわりに、(1-アセチル-4-フルオロフェニル)(5-(ベンゾビスチアジアゾール)-3-メトキシ-2-チエノチエニル)メタノンを用いたこと以外は実施例1の工程1乃至3に準じて、式(1-3)で表される本発明の化合物3を得た(収率:55%)。
式(1-3)で表される本発明の化合物3の質量分析スペクトル及び吸収スペクトルの測定結果は以下の通りであった。
EI-MS(m/z):864[M]
λmax=900nm(クロロホルム)
[Example 3]
(Step 5) Synthesis of compound 3 of the present invention represented by the following formula (1-3) Instead of the compound represented by formula (2-1), (1-acetyl-4-fluorophenyl)(5- Compound 3 of the present invention represented by formula (1-3) was obtained according to Steps 1 to 3 of Example 1 except that (benzobisthiadiazole)-3-methoxy-2-thienothienyl)methanone was used. (Yield: 55%).
The measurement results of the mass spectrometry spectrum and absorption spectrum of the compound 3 of the present invention represented by formula (1-3) were as follows.
EI-MS (m/z): 864 [M] +
λmax=900nm (chloroform)

Figure 0007390320000013
Figure 0007390320000013

[実施例4]
(工程6)下記式(1-4)で表される本発明の化合物4の合成
式(2-1)で表される化合物のかわりに、(1-アセチル-3-フェニル)―4-フルオロフェニル)(5-(ベンゾビスチアジアゾール)-3-メトキシ-2-チエノチエニル)メタノンを用いたこと以外は実施例1の工程1乃至3に準じて、式(1-4)で表される本発明の化合物4を得た(収率:30%)。
式(1-4)で表される本発明の化合物4の質量分析スペクトル及び吸収スペクトルの測定結果は以下の通りであった。
EI-MS(m/z):1016[M]
λmax=913nm(クロロホルム)
[Example 4]
(Step 6) Synthesis of compound 4 of the present invention represented by the following formula (1-4) Instead of the compound represented by formula (2-1), (1-acetyl-3-phenyl)-4-fluoro The present invention represented by formula (1-4) was prepared according to Steps 1 to 3 of Example 1 except that phenyl)(5-(benzobisthiadiazole)-3-methoxy-2-thienothienyl)methanone was used. Compound 4 was obtained (yield: 30%).
The measurement results of the mass spectrometry spectrum and absorption spectrum of the compound 4 of the present invention represented by formula (1-4) were as follows.
EI-MS (m/z): 1016 [M] +
λmax=913nm (chloroform)

[比較例1]
比較用化合物1の合成
特許文献2に記載の方法に準じて、下記式(3-1)で表される比較用化合物1を得た。この化合物のクロロホルム溶液のλmaxは790nmであった。
[Comparative example 1]
Synthesis of Comparative Compound 1 Comparative Compound 1 represented by the following formula (3-1) was obtained according to the method described in Patent Document 2. The λmax of a chloroform solution of this compound was 790 nm.

Figure 0007390320000015
Figure 0007390320000015

[比較例2]
比較用化合物2の合成
特許文献6に記載の方法に準じて、下記式(3-2)で表される比較用化合物2を得た。この化合物のクロロホルム溶液のλmaxは769nmであった。
[Comparative example 2]
Synthesis of Comparative Compound 2 Comparative Compound 2 represented by the following formula (3-2) was obtained according to the method described in Patent Document 6. The λmax of a chloroform solution of this compound was 769 nm.

Figure 0007390320000016
Figure 0007390320000016

実施例1、実施例2、実施例3、実施例4で得られた本発明の化合物1~4(式(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)で表される化合物)は比較用化合物1、2(式(3-1)及び(3-2)で表される化合物)よりも長波長領域に溶液中の極大吸収波長を有しており、900nm付近の近赤外光を効率よく吸収できることは明らかである。 Compounds 1 to 4 of the present invention obtained in Example 1, Example 2, Example 3, and Example 4 (Formula (1-1), (1-2), (1-3), (1-4) ) has a maximum absorption wavelength in solution in a longer wavelength region than Comparative Compounds 1 and 2 (compounds represented by formulas (3-1) and (3-2)). , it is clear that near-infrared light around 900 nm can be efficiently absorbed.

[実施例5]
本発明の有機薄膜1の作製及び吸収スペクトル測定
ガラス基板上に実施例1で得られた式(1-1)で表される本発明の化合物1を真空下、抵抗加熱法により蒸着して本発明の有機薄膜1を得た。得られたガラス基板上の有機薄膜1の吸収スペクトルを測定した結果、吸収スペクトルのλmaxは870nmであった。
[Example 5]
Preparation of organic thin film 1 of the present invention and absorption spectrum measurement Compound 1 of the present invention represented by formula (1-1) obtained in Example 1 was deposited on a glass substrate by a resistance heating method under vacuum. Organic thin film 1 of the invention was obtained. As a result of measuring the absorption spectrum of the organic thin film 1 on the obtained glass substrate, λmax of the absorption spectrum was 870 nm.

[実施例6]
本発明の有機薄膜2の作製及び吸収スペクトル測定
実施例1で得られた式(1-1)で表される本発明の化合物1の代りに、実施例2で得られた式(1-2)で表される本発明の化合物2を用いた以外は実施例5に準じて、本発明の有機薄膜2を得た。得られたガラス基板上の有機薄膜2の吸収スペクトルを測定した結果、吸収スペクトルのλmaxは905nmであった。
[Example 6]
Preparation of organic thin film 2 of the present invention and absorption spectrum measurement In place of the compound 1 of the present invention represented by the formula (1-1) obtained in Example 1, the compound ) An organic thin film 2 of the present invention was obtained according to Example 5 except that Compound 2 of the present invention represented by formula 2 was used. As a result of measuring the absorption spectrum of the organic thin film 2 on the obtained glass substrate, λmax of the absorption spectrum was 905 nm.

[実施例7]
本発明の有機薄膜3の作製及び吸収スペクトル測定
実施例1で得られた式(1-1)で表される本発明の化合物1の代りに、実施例3で得られた式(1-3)で表される本発明の化合物3を用いた以外は実施例5に準じて、本発明の有機薄膜3を得た。得られたガラス基板上の有機薄膜3の吸収スペクトルを測定した結果、吸収スペクトルのλmaxは960nmであった。
[Example 7]
Preparation of Organic Thin Film 3 of the Present Invention and Absorption Spectrum Measurement Instead of the compound 1 of the present invention represented by the formula (1-1) obtained in Example 1, the compound 1 obtained in Example 3 was substituted with ) An organic thin film 3 of the present invention was obtained in accordance with Example 5 except that Compound 3 of the present invention represented by formula 3 was used. As a result of measuring the absorption spectrum of the organic thin film 3 on the obtained glass substrate, λmax of the absorption spectrum was 960 nm.

[実施例8]
本発明の有機薄膜4の作製及び吸収スペクトル測定
実施例1で得られた式(1-1)で表される本発明の化合物1の代りに、実施例4で得られた式(1-4)で表される本発明の化合物3を用いた以外は実施例5に準じて、本発明の有機薄膜3を得た。得られたガラス基板上の有機薄膜3の吸収スペクトルを測定した結果、吸収スペクトルのλmaxは984nmであった。
[Example 8]
Preparation of Organic Thin Film 4 of the Present Invention and Absorption Spectral Measurement Instead of the compound 1 of the present invention represented by the formula (1-1) obtained in Example 1, the compound 1 obtained in Example 4 was substituted with ) An organic thin film 3 of the present invention was obtained in accordance with Example 5 except that Compound 3 of the present invention represented by formula 3 was used. As a result of measuring the absorption spectrum of the organic thin film 3 on the obtained glass substrate, λmax of the absorption spectrum was 984 nm.

[比較例3]
比較用有機薄膜1の作製及び吸収スペクトル測定
実施例1で得られた式(1-1)で表される本発明の化合物1の代りに、比較例1で得られた式(3-1)で表される比較用化合物1を用いた以外は実施例5に準じて、比較用有機薄膜1を得た。得られたガラス基板上の比較用の有機薄膜1の吸収スペクトルを測定した結果、吸収スペクトルのλmaxは760nmであった。
[Comparative example 3]
Preparation of organic thin film 1 for comparison and absorption spectrum measurement Instead of compound 1 of the present invention represented by formula (1-1) obtained in Example 1, formula (3-1) obtained in Comparative Example 1 was used. Comparative organic thin film 1 was obtained according to Example 5 except that Comparative Compound 1 represented by was used. As a result of measuring the absorption spectrum of the organic thin film 1 for comparison on the obtained glass substrate, λmax of the absorption spectrum was 760 nm.

[比較例4]
比較用有機薄膜2の作製及び吸収スペクトル測定
実施例1で得られた式(1-1)で表される本発明の化合物1の代りに、比較例2で得られた式(3-2)で表される比較用化合物2を用いた以外は実施例5に準じて、比較用有機薄膜2を得た。得られたガラス基板上の比較用の有機薄膜2の吸収スペクトルを測定した結果、吸収スペクトルのλmaxは810nmであった。
[Comparative example 4]
Preparation of comparative organic thin film 2 and absorption spectrum measurement Instead of compound 1 of the present invention represented by formula (1-1) obtained in Example 1, formula (3-2) obtained in Comparative Example 2 was used. Comparative organic thin film 2 was obtained according to Example 5 except that Comparative Compound 2 represented by was used. As a result of measuring the absorption spectrum of the organic thin film 2 for comparison on the obtained glass substrate, λmax of the absorption spectrum was 810 nm.

実施例5、6、7、8及び比較例3、4の結果より、本発明の化合物を含む実施例の有機薄膜は、比較例の有機薄膜よりも長波長側にλmaxを持ち、薄膜においてもより効率的に900nm付近の近赤外光を吸収できることは明らかである。 From the results of Examples 5, 6, 7, and 8 and Comparative Examples 3 and 4, the organic thin films of Examples containing the compounds of the present invention have λmax on the longer wavelength side than the organic thin films of Comparative Examples, and even in thin films. It is clear that near-infrared light around 900 nm can be absorbed more efficiently.

[実施例9]
本発明の有機薄膜を含む有機光電変換素子1の作製と評価
予め洗浄したITO透明導電硝子(ジオマテック社製、ITO膜厚150nm)上に、実施例1で得られた式(1-1)で表される本発明の化合物1を抵抗加熱真空蒸着して厚さ100nmの有機薄膜を形成した。次いで、得られた有機薄膜上に、アルミニウムを抵抗加熱真空蒸着して厚さ100nmの電極を成膜することにより、本発明の有機光電変換素子1を作製した。ITOとアルミニウムを電極として、350nmから1100nmの光照射を行った状態で電圧1Vを印加した際の光電流応答性を測定した結果、最大光電流波長は906nmであった。
[Example 9]
Preparation and Evaluation of Organic Photoelectric Conversion Element 1 Containing the Organic Thin Film of the Present Invention The formula (1-1) obtained in Example 1 was applied on a pre-cleaned ITO transparent conductive glass (manufactured by Geomatec, ITO film thickness 150 nm). Compound 1 of the present invention shown below was vacuum deposited using resistance heating to form an organic thin film with a thickness of 100 nm. Next, an electrode having a thickness of 100 nm was formed on the obtained organic thin film by resistance heating vacuum evaporation of aluminum, thereby producing an organic photoelectric conversion element 1 of the present invention. Using ITO and aluminum as electrodes, the photocurrent response was measured when a voltage of 1 V was applied under irradiation with light of 350 nm to 1100 nm, and the maximum photocurrent wavelength was 906 nm.

[実施例10]
本発明の有機薄膜を含む有機光電変換素子2の作製と評価
予め洗浄したITO透明導電硝子(ジオマテック社製、ITO膜厚150nm)上に、実施例2で得られた式(1-2)で表される本発明の化合物2を抵抗加熱真空蒸着して厚さ100nmの有機薄膜を形成した。次いで、得られた有機薄膜上に、アルミニウムを抵抗加熱真空蒸着して厚さ100nmの電極を成膜することにより、本発明の有機光電変換素子2を作製した。ITOとアルミニウムを電極として、350nmから1100nmの光照射を行った状態で電圧1Vを印加した際の光電流応答性を測定した結果、最大光電流波長は981nmであった。
[Example 10]
Preparation and Evaluation of Organic Photoelectric Conversion Element 2 Containing the Organic Thin Film of the Present Invention The formula (1-2) obtained in Example 2 was applied on a pre-cleaned ITO transparent conductive glass (manufactured by Geomatec, ITO film thickness 150 nm). Compound 2 of the present invention shown below was vacuum deposited using resistance heating to form an organic thin film with a thickness of 100 nm. Next, an electrode having a thickness of 100 nm was formed on the obtained organic thin film by resistance heating vacuum evaporation of aluminum, thereby producing an organic photoelectric conversion element 2 of the present invention. Using ITO and aluminum as electrodes, the photocurrent response was measured when a voltage of 1 V was applied under irradiation with light of 350 nm to 1100 nm, and the maximum photocurrent wavelength was 981 nm.

[実施例11]
本発明の有機薄膜を含む有機光電変換素子3の作製と評価
予め洗浄したITO透明導電硝子(ジオマテック社製、ITO膜厚150nm)上に、実施例3で得られた式(1-3)で表される本発明の化合物3を抵抗加熱真空蒸着して厚さ100nmの有機薄膜を形成した。次いで、得られた有機薄膜上に、アルミニウムを抵抗加熱真空蒸着して厚さ100nmの電極を成膜することにより、本発明の有機光電変換素子3を作製した。ITOとアルミニウムを電極として、350nmから1100nmの光照射を行った状態で電圧1Vを印加した際の光電流応答性を測定した結果、最大光電流波長は990nmであった。
[Example 11]
Preparation and Evaluation of Organic Photoelectric Conversion Element 3 Containing the Organic Thin Film of the Present Invention The formula (1-3) obtained in Example 3 was applied on a pre-cleaned ITO transparent conductive glass (manufactured by Geomatec, ITO film thickness 150 nm). Compound 3 of the present invention shown below was vacuum deposited using resistance heating to form an organic thin film with a thickness of 100 nm. Next, an electrode having a thickness of 100 nm was formed on the obtained organic thin film by resistance heating vacuum evaporation of aluminum, thereby producing an organic photoelectric conversion element 3 of the present invention. Using ITO and aluminum as electrodes, the photocurrent response was measured when a voltage of 1 V was applied while irradiating light from 350 nm to 1100 nm, and the maximum photocurrent wavelength was 990 nm.

[比較例5]
比較用有機薄膜を含む比較用有機光電変換素子1の作製と評価
式(1-1)で表される化合物1の代わりに式(3-1)で表される比較用化合物1を用いたこと以外は実施例9に準じて比較用有機光電変化素子1を作製し、光電流応答性を測定した。ITOとアルミニウムを電極として、350nmから1100nmの光照射を行った状態で電圧1Vを印加した際の光電流応答性を測定した結果、最大光電流波長は772nmであった。
[Comparative example 5]
Preparation and evaluation of comparative organic photoelectric conversion element 1 including comparative organic thin film Comparative compound 1 represented by formula (3-1) was used instead of compound 1 represented by formula (1-1) Comparative organic photoelectric change element 1 was produced in accordance with Example 9 except for that, and the photocurrent responsiveness was measured. Using ITO and aluminum as electrodes, the photocurrent response was measured when a voltage of 1 V was applied while irradiating light from 350 nm to 1100 nm, and the maximum photocurrent wavelength was 772 nm.

[比較例6]
比較用有機薄膜を含む比較用有機光電変換素子2の作製と評価
式(1-1)で表される化合物1の代わりに式(3-2)で表される比較用化合物2を用いたこと以外は実施例9に準じて比較用有機光電変化素子2を作製し、光電流応答性を測定した。ITOとアルミニウムを電極として、350nmから1100nmの光照射を行った状態で電圧1Vを印加した際の光電流応答性を測定した結果、最大光電流波長は824nmであった。
[Comparative example 6]
Preparation and evaluation of comparative organic photoelectric conversion element 2 including comparative organic thin film Comparative compound 2 represented by formula (3-2) was used instead of compound 1 represented by formula (1-1). Comparative organic photoelectric change element 2 was produced in accordance with Example 9 except for that, and the photocurrent responsiveness was measured. Using ITO and aluminum as electrodes, the photocurrent response was measured when a voltage of 1 V was applied while irradiating light from 350 nm to 1100 nm, and the maximum photocurrent wavelength was 824 nm.

本発明の有機薄膜を含む有機光電変換素子の明暗比率の評価
実施例9乃至11で得られた本発明の有機光電変換素子1、2、3を用いて、実施例9乃至11と同じ条件の光照射及び印可電圧で光電流値(A/cm)と暗電流値(A/cm)を測定し、900nm及び1000nmにおける明暗比を算出し、結果を表1に示した。
Evaluation of brightness ratio of organic photoelectric conversion element including organic thin film of the present invention Using organic photoelectric conversion elements 1, 2, and 3 of the present invention obtained in Examples 9 to 11, under the same conditions as Examples 9 to 11, The photocurrent value (A/cm 2 ) and dark current value (A/cm 2 ) were measured by light irradiation and applied voltage, and the brightness/darkness ratio at 900 nm and 1000 nm was calculated. The results are shown in Table 1.

比較用有機薄膜を含む有機光電変換素子の明暗比率の評価
比較例5乃至6で得られた比較用有機光電変換素子1、2を用いて、比較例5乃至6と同じ条件の光照射及び印可電圧で光電流値(A/cm)と暗電流値(A/cm)を測定し、900nm及び1000nmにおける明暗比を算出し、結果を表1に示した。
Evaluation of brightness ratio of organic photoelectric conversion element including comparative organic thin film Using comparative organic photoelectric conversion elements 1 and 2 obtained in Comparative Examples 5 and 6, light irradiation and application under the same conditions as Comparative Examples 5 and 6 were performed. The photocurrent value (A/cm 2 ) and dark current value (A/cm 2 ) were measured using voltage, and the brightness/darkness ratio at 900 nm and 1000 nm was calculated. The results are shown in Table 1.

上記結果より、本発明の化合物の有機薄膜を含む実施例の有機光電変換素子は、比較例用有機光電変換素子よりも長波長側に最大光電流波長を示し、900nm以上の近赤外光を吸収できることは明らかである。また、本発明の有機薄膜を含む有機光電変換素子は近赤外付近の光に対して高い明暗比を示しており、本発明の化合物は撮像素子や光センサー用の材料として有効であることがわかった。

近赤外付近でも高い明暗比であり、撮像素子の材料として有効であることがわかった。
From the above results, the organic photoelectric conversion device of the example containing the organic thin film of the compound of the present invention showed a maximum photocurrent wavelength on the longer wavelength side than the organic photoelectric conversion device of the comparative example, and emitted near-infrared light of 900 nm or more. It is clear that it can be absorbed. Furthermore, the organic photoelectric conversion device containing the organic thin film of the present invention exhibits a high contrast ratio for light in the near-infrared region, and the compound of the present invention is found to be effective as a material for image pickup devices and optical sensors. Understood.

It was found that it has a high contrast ratio even in the near-infrared region, making it effective as a material for image sensors.

近赤外光領域に主たる吸収帯を有する本発明の化合物は合成が容易であり、かつ近赤外領域における吸収特性と蒸着可能な特性を兼ね備えているため、近赤外領域において動作する有機エレクトロニクスデバイス材料として非常に有用である。 The compound of the present invention, which has a main absorption band in the near-infrared region, is easy to synthesize and has both absorption properties in the near-infrared region and properties that can be deposited, so it is suitable for organic electronics that operate in the near-infrared region. Very useful as a device material.

(図1)
1 絶縁部
2 上部電極膜
3 電子ブロック層
4 光電変換層
5 正孔ブロック層
6 下部電極膜
7 絶縁基材若しくは他光電変換素子
(Figure 1)
1 Insulating part 2 Upper electrode film 3 Electron blocking layer 4 Photoelectric conversion layer 5 Hole blocking layer 6 Lower electrode film 7 Insulating base material or other photoelectric conversion element

(図2)
1E 基板
2E 陽極
3E 正孔注入層
4E 正孔輸送層
5E 発光層
6E 電子輸送層
7E 陰極


(Figure 2)
1E Substrate 2E Anode 3E Hole injection layer 4E Hole transport layer 5E Light emitting layer 6E Electron transport layer 7E Cathode


Claims (13)

下記式(1)
Figure 0007390320000018
(式(1)中、R乃至Rは、それぞれ独立に水素原子、非置換の脂肪族炭化水素基、非置換のアルコキシ基、非置換のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい芳香族基、非置換の複素環基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基、又は非置換のアシル基を表す。前記芳香族基が有してもよい置換基は、炭素数1乃至4のアルキル基、ハロゲン原子及びフェニル基から選択される。但し、R乃至Rの少なくとも一つは水素原子以外を表し、かつR乃至Rの少なくとも一つは水素原子以外を表す。
乃至R12は、それぞれ独立に水素原子、非置換の脂肪族炭化水素基、非置換のアルコキシ基、非置換のアルキルチオ基、下記式(2)で表される芳香族基、非置換の複素環基、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、非置換アミノ基、シアノ基、スルホ基又は非置換のアシル基を表す。
Figure 0007390320000019
(式(2)中、R 21 乃至R 25 は、それぞれ独立に水素原子、非置換のアルコキシ基、非置換のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい芳香族基、非置換の複素環基、非置換アミノ基又は電子受容性の置換基若しくは原子を表し、前記芳香族基が有してもよい置換基は、炭素数1乃至4のアルキル基、ハロゲン原子及びフェニル基から選択される。R 21 とR 22 が結合して、又はR 22 とR 23 が結合して、芳香族環又は複素環を形成してもよい。但し、R 21 乃至R 25 の少なくとも一つは電子受容性の置換基若しくは原子を表すか、又はR 21 とR 22 が結合して、若しくはR 22 とR 23 が結合して電子受容性の芳香環若しくは複素環を形成する。))で表される化合物。
The following formula (1)
Figure 0007390320000018
(In formula (1), R 1 to R 8 may each independently have a hydrogen atom, an unsubstituted aliphatic hydrocarbon group, an unsubstituted alkoxy group, an unsubstituted alkylthio group, or a substituent. Represents an aromatic group, an unsubstituted heterocyclic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, an unsubstituted amino group, a cyano group, a sulfo group, or an unsubstituted acyl group. Optional substituents are selected from alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, halogen atoms, and phenyl groups.However, at least one of R 1 to R 4 represents a group other than a hydrogen atom, and R 5 to R 8 At least one represents an atom other than hydrogen.
R 9 to R 12 each independently represent a hydrogen atom, an unsubstituted aliphatic hydrocarbon group, an unsubstituted alkoxy group, an unsubstituted alkylthio group, an aromatic group represented by the following formula (2) , an unsubstituted Represents a heterocyclic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, an unsubstituted amino group, a cyano group, a sulfo group, or an unsubstituted acyl group.
Figure 0007390320000019
(In formula (2), R 21 to R 25 each independently represent a hydrogen atom, an unsubstituted alkoxy group, an unsubstituted alkylthio group, an aromatic group which may have a substituent, an unsubstituted heterocyclic ring) group, an unsubstituted amino group, or an electron-accepting substituent or atom, and the substituent that the aromatic group may have is selected from an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, and a phenyl group. .R 21 and R 22 may be combined, or R 22 and R 23 may be combined to form an aromatic ring or a heterocycle.However, at least one of R 21 to R 25 is electron-accepting . or R 21 and R 22 combine, or R 22 and R 23 combine to form an electron-accepting aromatic ring or heterocycle.) .
乃至Rの少なくとも一つが脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子であって、かつR乃至Rの少なくとも一つが脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基又はハロゲン原子である請求項1に記載の化合物。 At least one of R 1 to R 4 is an aliphatic hydrocarbon group, aromatic group, heterocyclic group, or halogen atom, and at least one of R 5 to R 8 is an aliphatic hydrocarbon group, aromatic group, or heterocyclic group. The compound according to claim 1, which is a ring group or a halogen atom. 乃至Rの少なくとも一つがハロゲン原子であって、かつR乃至Rの少なくとも一つがハロゲン原子である請求項2に記載の化合物。 The compound according to claim 2, wherein at least one of R 1 to R 4 is a halogen atom, and at least one of R 5 to R 8 is a halogen atom. 乃至Rの少なくとも一つが芳香族基又は複素環基であって、かつR乃至Rの少なくとも一つが芳香族基又は複素環基である請求項2に記載の化合物。 3. The compound according to claim 2, wherein at least one of R 1 to R 4 is an aromatic group or a heterocyclic group, and at least one of R 5 to R 8 is an aromatic group or a heterocyclic group. とRが同一であって、RとRが同一であって、RとRが同一であって、かつRとRが同一である請求項1乃至4のいずれか一項に記載の化合物。 Any of claims 1 to 4, wherein R 1 and R 8 are the same, R 2 and R 7 are the same, R 3 and R 6 are the same, and R 4 and R 5 are the same. The compound according to item 1. 及びR10の少なくとも一つが芳香族基又は複素環基であって、かつR11及びR12の少なくとも一つが芳香族基又は複素環基である請求項1乃至5のいずれか一項に記載
の化合物。
6. At least one of R 9 and R 10 is an aromatic group or a heterocyclic group, and at least one of R 11 and R 12 is an aromatic group or a heterocyclic group. Compounds described.
及びR12が水素原子であって、かつR10及びR11が芳香族基又は複素環基である請求項6に記載の化合物。 7. The compound according to claim 6, wherein R9 and R12 are hydrogen atoms, and R10 and R11 are aromatic groups or heterocyclic groups. 21乃至R25の少なくとも一つが、ハロゲン原子、ホルミル基、アセチル基、アルコキシカルボニル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、トルエンスルホニル基、メタンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基、ピリジル基、キノリル基、ピラジル基、キノキサリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、インドリル基、ベンゾチアジアゾリル基、スクシンイミドイル基及びフタルイミドイル基からなる群より選択される電子受容性の置換基又は原子である請求項に記載の化合物。 At least one of R 21 to R 25 is a halogen atom, a formyl group, an acetyl group, an alkoxycarbonyl group, a trifluoromethyl group, a cyano group, a nitro group, a toluenesulfonyl group, a methanesulfonyl group, a trifluoromethanesulfonyl group, a pyridyl group, A claim that the electron-accepting substituent or atom is selected from the group consisting of a quinolyl group, a pyrazyl group, a quinoxalyl group, a thiazolyl group, a benzothiazolyl group, an indolyl group, a benzothiadiazolyl group, a succinimidoyl group, and a phthalimidoyl group. The compound described in 1 . 21とR22が結合して、又はR22とR23が結合して、窒素原子及び/又は硫黄原子を含む複素環を形成している請求項に記載の化合物。 2. The compound according to claim 1 , wherein R21 and R22 are combined, or R22 and R23 are combined to form a heterocycle containing a nitrogen atom and/or a sulfur atom. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の化合物を含む近赤外光吸収材料。 A near-infrared light absorbing material comprising the compound according to any one of claims 1 to 9 . 請求項10に記載の近赤外光吸収材料を含む有機薄膜。 An organic thin film comprising the near-infrared light absorbing material according to claim 10 . 請求項11に記載の有機薄膜を含む有機エレクトロニクスデバイス。 An organic electronic device comprising the organic thin film according to claim 11 . 請求項11に記載の有機薄膜を含む有機光電変換素子。

An organic photoelectric conversion element comprising the organic thin film according to claim 11 .

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