JP7461466B2 - ホウ素窒素化合物、有機電界発光組成物及びそれを含む有機電界発光素子 - Google Patents

ホウ素窒素化合物、有機電界発光組成物及びそれを含む有機電界発光素子 Download PDF

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Description

本発明は有機電界発光の技術分野に属し、具体的には、ホウ素窒素化合物、有機電界発光組成物及び上記化合物又は組成物を含む有機電界発光素子に関する。
有機電界発光の技術は、フルカラーディスプレイ及びソリッドステート白色光照明の分野で大きな使用の見通しを示しており、科学研究界及び産業界で広範な研究と注目を集めている。有機小分子光電材料は、その構造が明確であり、修飾しやすく、精製及び加工が簡単であるなどの利点を有するため、高性能の電界発光材料として広く使用されている。現在、従来の蛍光染料分子は高いフォトルミネッセンス量子収率を有することが多いが、これらの蛍光材料に基づいた電界発光素子は、２５％の内部量子効率で制限され、電界蛍光素子の外部量子効率は一般に５％未満であり、リン光素子の効率とはまだ大きな差がある。現在、２５％の内部量子効率制限の突破を実現できる蛍光電界発光素子は、主に遅延蛍光メカニズムを採用しており、該メカニズムを利用して素子内の三重項励起状態エネルギーを効果的に利用できる。遅延蛍光メカニズムは、主に、（１）ＴＴＡ（Ｔｒｉｐｌｅｔ－Ｔｒｉｐｌｅｔ Ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ，三重項－三重項消滅）メカニズムと、（２）ＴＡＤＦ（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ，熱活性化遅延蛍光）メカニズムとの２種類を含む。ＴＴＡメカニズムは、２つの三重項励起子の融合を利用して一重項励起子を生成し、一重項励起子の生成比率を上げるメカニズムであるが、その素子の最大内部量子効率はわずか４０％～６２．５％である。ＴＡＤＦメカニズムは、小さい一重項状態－三重項状態エネルギー準位差（ΔＥＳＴ）を有する有機小分子材料を用いて、その三重項励起子を環境熱エネルギー下で逆項間交差（ＲＩＳＣ）といった過程によって一重項励起子に変換することができるメカニズムである。理論的に、その素子の内部量子効率は１００％に達する可能であるが、その素子は高輝度での効率のロールオフが大きいため、フルカラーディスプレイ及び白色光照明における使用が制限される。ＴＡＤＦ分子は主に、ゲスト材料としてワイドバンドギャップホスト材料にドープされることで、高効率の熱活性化遅延蛍光を実現する（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４７０６；Ｎａｔｕｒｅ，２０１２，４９２，２３４；Ｍａｔｅｒ．Ｈｏｒｉｚ．，２０１４，１，２６４を参照）。
ＴＡＤＦ発光は、従来の蛍光分子局在状態（ＬＥ）発光とは異なり、主に分子内電荷移動（ＩＣＴ：ｉｎｔｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）状態の遷移に由来する。ほとんどのＴＡＤＦ発光分子構造は、電子供与体（Ｄ：ｄｏｎｏｒ）基と電子受容体（Ａ：ａｃｃｅｐｔｏｒ）基とが共役又は非共役により結合している形式、即ち、いわゆるＤ－Ａ構造（構造１）を採用するため、その電子供与体基と電子受容体基は空間的に分離されており、このタイプの分子を分離型Ｄ－Ａ構造として定義する。このようなＤ－Ａ型構造は、分子の最高被占軌道（ＨＯＭＯ：ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）と最低空軌道（ＬＵＭＯ：ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）の空間的分離の実現に寄与し、さらにＴＡＤＦ発光を容易に取得する。さらに、Ｄ－Ａ型構造に基づいて、発光スペクトルのピーク位置（波長）、即ち、発光色の調整及び制御を容易に実現し、その原因は、電子供与体及び電子受容体の構造と相対的な電子授受能力を容易に最適化することにある。しかし、構造１で示されるＤ－Ａ構造は、分子が基底状態と励起状態にあるときのコンフィギュレーションとコンフォメーションの変化、豊富な分子振動モードの生成を容易に引き起こすため、構造１で示される構造に基づいたＴＡＤＦ分子発光スペクトルバンドは広く、このタイプの発光分子のほとんどの発光スペクトルの半値幅は１００ｎｍを超える。広いスペクトルは照明上の使用に役立つが、表示分野での高い色純度の要件を満たすことができない。ＯＬＥＤ発光の最も主な目的は表示することであるため、ＴＡＤＦ材料の狭いスペクトル設計（即ち、小さな半値幅）が非常に必要である。
近年、（Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．２０１８，１３０，１１４８６；Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２０１８，１４０，１１９５；Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２０１６，２８，２７７７；ＣＮ１０９１５５３６８Ａ；ＷＯ２０１６／１５２５４４Ａ１；ＷＯ２０１７／１８８１１１Ａ１；ＷＯ２０１８／１５０８３２Ａ１；ＷＯ２０１８／１８６３７４Ａ１；ＷＯ２０１８／２１６９９０Ａ１を参照）三配位Ｂ（ホウ素）に基づいた発光化合物が報告されており、その構造は、発光化合物が１つのＢ原子と３つのベンゼン環が配位して形成された剛性が非常に高い発色基コア構造を少なくとも含有し、且つＢと配位した３つのベンゼン環がＮに共有結合していることを特徴とし、このタイプの分子はＢ－Ｎ錯体（構造２）と呼ばれ、即ち、化合物は、芳香族アミン系有機分子とＢが配位して形成された発光化合物である。
このタイプの三配位Ｂ錯体のフロンティア分子軌道は、最高被占軌道（ＨＯＭＯ：ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）と最低空軌道（ＬＵＭＯ：ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）がそれぞれ交互に配置された（即ち、いわゆる共鳴構造）方式で配位システムに分布され、ＢはＬＵＭＯ軌道上にあり、ＮはＨＯＭＯ軌道上にあるという特徴を有する。このタイプのＢ－Ｎ錯体は、その独特のＨＯＭＯとＬＵＭＯが交互に配置された電子構造（共鳴構造）により、このタイプの材料は励起状態の電荷移動とＴＡＤＦ発光性能（このタイプの分子を共鳴型Ｄ－Ａ分子として定義する）を有し、その発光スペクトルバンドが非常に狭く、発光スペクトルの半値幅が約２０ｎｍに達する可能であることは非常に重要である。このタイプの化合物をベースに、高性能の藍色光又は空色光（発光スペクトルのピークは４５０～４９０ｎｍにある）の有機電界発光素子を製造可能であり、且つ電界発光スペクトルは非常に狭い（半値幅は約２５ｎｍ）。しかしながら、このタイプのＢ－Ｎ配位構造に基づいて、発光スペクトルが狭い緑色光（発光ピーク位置が５２０～５３５ｎｍにある）及び赤色光（発光ピーク位置が６２５～６４０ｎｍにある）の材料を製造することはまだ報告されていない。その主な原因は、芳香族アミンの共役度を拡大することで、発光ピーク位置が緑色光、赤色光の領域にある分子を得ることができるが、共役系が拡大すると、ＨＯＭＯとＬＵＭＯが交互に配置された電子構造が破壊されるため、発光スペクトルが広がり、狭いスペクトルの発光材料を得ることができないことにある。
したがって、狭いスペクトル発光特性を有する新型の緑色光及び赤色光の有機電界発光材料が依然として必要とされている。
従来の緑色光及び赤色光の有機電界発光材料（発光ピーク位置が５２０ｎｍ以上にある有機発光材料）の発光スペクトルが広すぎるという欠陥を克服するために、本開示は緑色光から赤色光の領域で発光し、且つ狭いスペクトルＴＡＤＦ発光特性を有する有機化合物、組成物及びその有機電界発光素子を提供する。
一態様では、本開示は一般式（Ｉ）で示される有機化合物であるホウ素窒素化合物を提供する。
（Ｅは単結合を表し、ｍ及びｎは独立して単結合の数を表し、ｍ及びｎはそれぞれ独立して０又は１であり、
Ｒ及びＲ０は独立してＨ、Ｄ（重水素）、Ｃ３～Ｃ６シクロアルキル基、Ｃ６アリール基、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基又はＣ１～Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｒ１１、Ｒ２２、Ｒ３３及びＲ４４は独立してＨ、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基、Ｃ１～Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲａで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲａで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲａで置換されたジフェニルアミノ基であり、或いはＲ１１、Ｒ２２はそれらに結合しているベンゼン環と一緒に、縮合した二環、三環又は四環を形成するか、或いはＲ３３、Ｒ４４はそれらに結合しているベンゼン環と一緒に、縮合した二環、三環又は四環を形成し、
Ｒａは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲｂで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲｂで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲｂで置換されたジフェニルアミノ基であり、
Ｒｂは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲｃで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲｃで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲｃで置換されたジフェニルアミノ基であり、
Ｒｃは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、又はジフェニルアミノ基であり、
前記アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基は、１つ又は複数のフッ素、－ＣＮ、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６フッ素化アルキル基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、又は５～１８員のヘテロアリール基で置換されてもよい。）
他の態様では、本開示は上記ホウ素窒素化合物を含む有機電界発光組成物を提供する。さらに、本開示は上記ホウ素窒素化合物及びホスト材料を含む有機電界発光組成物をさらに提供する。
他の態様では、本開示は上記ホウ素窒素化合物又は有機電界発光組成物を含む有機電界発光素子を提供する。
図１は、効果実施例２で使用される素子の構造模式図である。 図２は、化合物Ｄ５－７ドープフィルムのフォトルミネッセンススペクトルである。 図３は、効果実施例２における化合物Ｄ５－７ドープフィルムの電界発光スペクトルである。 図４は、化合物Ｄ５－７ドープフィルムの変温時間分解スペクトルである。 図５は、化合物Ｄ５－７ドープ素子の輝度に伴う外部量子効率の変化グラフである。
以下、本開示の実施例の技術案をより明確に説明するために、実施例の図面を簡単に説明するが、以下で説明する図面は本開示のいくつかの実施例に関するものに過ぎず、本開示を限定するものではないことは明らかである。
図１は効果実施例２で使用される素子の構造模式図であり、そのうち、１はＩＴＯ陽極、２は正孔注入層、３は第１の正孔輸送層、４は第２の正孔輸送層、５は発光層、６は電子輸送層、７は電子注入層、８は金属陰極である。
図２は化合物Ｄ５－７ドープフィルムのフォトルミネッセンススペクトルであり、そのうち、ドープフィルムの組成はＨ１－１（９９ｗｔ％）：Ｄ５－７（１ｗｔ％）である。
図３は効果実施例２における化合物Ｄ５－７ドープフィルムの電界発光スペクトルであり、そのうち、ドープフィルムの組成はＨ１－４８（９９ｗｔ％）：Ｄ５－７（１ｗｔ％）である。
図４は化合物Ｄ５－７ドープフィルムの変温時間分解スペクトルであり、そのうち、ドープフィルムの組成はＨ１－４８（９９ｗｔ％）：Ｄ５－７（１ｗｔ％）である。
図５は化合物Ｄ５－７ドープ素子の輝度に伴う外部量子効率の変化グラフであり、そのうち、発光層ドープの含有率の組成はＨ１－４８（９９ｗｔ％）：Ｄ５－７（１ｗｔ％）である。
本開示の実施例の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下、本開示の実施例の図面を参照しながら、本開示の実施例の技術案を明確且つ完全に説明する。説明される実施例は、本開示の一部の実施例であり、すべての実施例ではないことは明らかである。説明される本開示の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働なしで得られるすべての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属している。
本発明の要旨から逸脱しない範囲で、本発明のいずれかおよびあらゆる実施形態を、いずれかの他の実施形態又は複数の他の実施形態における技術的特徴と組み合わせて、別の実施形態を得ることができることを理解すべきである。本発明は、このような組み合わせを含むことで別の実施形態を得る。
本開示で言及されるすべての刊行物及び特許は、ここでの参照によりそれらのすべてが本開示に組み込まれる。参照により組み込まれた刊行物及び特許で使用される用途又は用語が、本開示で使用される用途又は用語と矛盾する場合、本開示の用途又は用語が優先されるものとする。
本明細書で使用される章の見出しは、文章を整理するためのものに過ぎず、前記主題を制限するものとして解釈されるべきではない。
特に明記しない限り、本明細書で使用されるすべての技術的用語及び科学的用語は、保護しようとする主題が属する分野の通常の意味を有する。ある用語は複数の定義がある場合、本明細書の定義が優先されるものとする。
特に明記しない限り、任意のタイプの範囲（例えば、波長、半値幅及び置換基の数）が開示又は主張される場合、その範囲が合理的にカバーできる可能性のある各値を個別に開示又は主張することを意図し、それによってカバーされるすべてのサブ範囲が含まれる。例えば、本明細書において、例えば０～６、１～４、１～３などの置換基に定義された数値範囲は、この範囲内の整数を示し、ここで、０～６は０、１、２、３、４、５、６を含み、１～４及び１～３も含むと理解されるべきである。
本開示で使用される「含む」、「含有」又は「包含」などの類似する単語は、該単語の前に現れる要素が、該単語の後に列挙された要素及びその同等物をカバーし、記載されていない要素を除外しないことを意味する。本明細書で使用される「含有」又は「含む（包含）」という用語は、オープンエンド形式、セミオープンエンド形式、及びクローズドエンド形式であってもよい。言い換えれば、前記用語には、「基本的に．．．からなる」又は「．．．からなる」も含まれる。
本明細書で使用される「部分」、「構造部分」、「化学部分」、「基」、及び「化学基」という用語は、分子内の特定の断片又は官能基を指す。化学部分は、一般に分子に埋め込まれた、又は付着した化学実体であると見なされる。
本開示で使用される単数形（例えば、「１種」）は、特に明記しない限り、複数形の意味を含んでもよいことを理解すべきである。
特に明記しない限り、本開示は、分析化学、有機合成化学及び光学の標準的な命名及び標準的な実験室ステップ及び技術を採用する。場合によっては、標準的な技術は化学合成、化学分析、発光素子の性能検出に使用される。特に明記しない限り、本開示は、質量分析、元素分析の従来の方法を採用し、各ステップ及び条件は、当技術分野における従来の操作ステップ及び条件を参照することができる。
本開示の化合物は、該化合物を構成する１つ又は複数の原子上に非天然な割合の原子同位体を含み得る。例えば、重水素（２Ｈ）などの放射性同位体を用いて化合物を標識可能である。本開示の化合物の同位体組成のすべての変化は、放射性であるかどうかにかかわらず、本発明の範囲内に含まれる。
本開示で使用される試薬及び原料は、市販で取得可能であるもの、又は従来の化学合成方法により調製可能であるものである。
本明細書で「．．．てもよい」という用語を用いてある状況を説明することは、該状況が発生する場合と発生しない場合があることを意味する。例えば、ある環と縮合してもよいとは、ある環と縮合するか、ある環と縮合しないことを意味する。例えば、本明細書で使用される「置換されていてもよい」という用語は、非置換のもの又は非置換の類似体が有する発光性能を破壊しない少なくとも１つの非水素置換基を有するものを指す。
本開示では、特に明記しない限り、前記「置換」の数は１つ又は複数であってもよく、複数である場合、２個、３個又は４個であってもよい。且つ、前記「置換」の数が複数である場合、前記「置換」は同じでも異なってもよい。
本開示では、「置換」の位置は、特に明記しない限り、任意の位置であってもよい。
本開示では、特に明記しない限り、前記水素又はＨは、天然存在比の水素元素、即ち、軽水素の存在量が９９．９８％である、同位体である軽水素、重水素、及び三重水素の混合物である。
本開示では、前記重水素はＤ又は２Ｈであり、ジュウテリウムとも呼ばれる。
本開示では、重水素置換部位での重水素の存在量は９５％を超える。
参考文献（Ｃａｒｅｙ ａｎｄ Ｓｕｎｄｂｅｒｇ “ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＯＲＧＡＮＩＣ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ４ＴＨ ＥＤ．”Ｖｏｌｓ．Ａ（２０００） ａｎｄ Ｂ（２００１），Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋを含む）の中で標準的な化学用語の定義を見つけることができる。
本明細書では、当業者によって基及びその置換基を選択して安定した構造部分及び化合物を提供することができる。左から右に書かれた通常の化学式で置換基を表す場合、該置換基には、構造式を右から左に書いたときに得られた化学的に同等な置換基も含まれる。例えば、－ＣＨ２Ｏ－は－ＯＣＨ２－と同等である。
本明細書で使用される「ハロゲン」又は「ハロゲン化」という用語は、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素を指す。ある実施形態では、前記ハロゲン又はハロゲン化は、好ましくはフッ素又はフッ素化である。
本開示では、基又は他の基の一部として（例えば、ハロゲンで置換されたアルキル基などの基に使用される）、「アルキル基」という用語は、特定の炭素原子数を有する分岐鎖及び直鎖の飽和脂肪族炭化水素基を含むことを意味する。例えば、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基は１～２０個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基を含む。「Ｃ１～Ｃ６アルキル基」では、直鎖又は分岐鎖構造に１、２、３、４、５又は６個の炭素原子を有する基を含むように定義される。例えば、本開示では、前記Ｃ１～Ｃ６アルキル基はそれぞれ独立してメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基或ヘキシル基であり、ただし、プロピル基はＣ３アルキル基（異性体である例えば、ｎ－プロピル基又はイソプロピル基を含む）であり、ブチル基はＣ４アルキル基（異性体である例えば、ｎ－ブチル基、ｓ－ブチル基、イソブチル基又はｔ－ブチル基を含む）であり、ペンチル基はＣ５アルキル基（異性体である例えば、ｎ－ペンチル基、１－メチル－ブチル基、１－エチル－プロピル基、２－メチル－１－ブチル基、３－メチル－１－ブチル基、イソペンチル基、ｔ－ペンチル基又はネオペンチル基を含む）であり、ヘキシル基はＣ６アルキル基（異性体である例えば、ｎ－ヘキシル基又はイソヘキシル基を含む）である。
「置換されたアルキル基」とは、使用可能な任意の結合点で１つ又は複数の置換基（好ましくは１～４個の置換基）で置換されたアルキル基を指す。「ハロゲン化アルキル基」という用語は、１つ又は複数のハロゲン置換基を有するアルキル基を指し、例えば、ハロゲン化メチル基は、－ＣＨ２Ｂｒ、－ＣＨ２Ｉ、－ＣＨ２Ｃｌ、－ＣＨ２Ｆ、－ＣＨＦ２及び－ＣＦ３のような基を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使用される「アルコキシ基」という用語は、それぞれ酸素結合（－Ｏ－）を介して結合している上記のアルキル基を指す。「置換されたアルコキシ基」という用語は、酸素結合を介して結合している上記の置換されたアルキル基を指す。
本開示では、基又は他の基の一部として、「Ｃｎ－ｍアリール基」という用語は、ｎ～ｍ個の環炭素原子を有する単環又は多環芳香族基（環原子は炭素原子のみである）を指し、共役π電子系を有する少なくとも１つの炭素環を有する。上記アリール基単位の実例は、フェニル基、ナフチル基、インデニル基、アズレニル基、フロオレニル基、フェナントリル基又はアントリル基を含む。ある実施形態では、前記アリール基は、好ましくはＣ６～１４アリール基、例えば、フェニル基及びナフチル基であり、より好ましくはフェニル基である。
本開示では、基又は他の基の一部として、「ｎ－ｍ員のヘテロアリール基」という用語は、環原子が窒素、酸素及び硫黄から選ばれる１つ又は複数の（例えば、１、２、３及び４個）ヘテロ原子を含む芳香族基を指し、その環原子がｎ～ｍ個であり、前記ヘテロアリール基は単環、二環、三環又は四環系であり、そのうちの少なくとも１つの環は芳香族環である。この定義の範囲内のヘテロアリールは、アクリジニル基、カルバゾリル基、シンノリニル基、キノキサリニル基、ピラゾリル基、インドリル基、ベンゾトリアゾリル基、フリル基、チエニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基、キノリニル基、イソキノリニル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピロリル基、テトラヒドロキノリニル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、プリニル基、プテリジル基、ナフチリジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基、イミダゾピリジル基、イミダゾチアゾリル基、イミダゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、イソインドリル基、インダゾリル基、ピロロピリジル基、チエノピリジル基、フロピリジル基、ベンゾチアジアゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ピロロピリミジニル基、チエノフリル基を含むが、これらに限定されない。一実施形態では、「５～１８員のヘテロアリール基」の好ましい実例として、フリル基、チエニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、チアゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、ピリジル基、ピリミジニル基及びカルバゾリル基が挙げられ、より好ましくはカルバゾリル基である。
本明細書で使用される「縮合」という用語は、２つ以上の炭素環又は複素環が、環の縁を共有することによって多環を構成することを指す。
本明細書で使用されるＣｎ～Ｃｍシクロアルキル基という用語は、ｎ～ｍ個の炭素原子を有する単環又は多環アルキル基を指し、例えば、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基及びＣ３～Ｃ６シクロアルキル基である。実例はアダマンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基及びジシクロヘプチル基を含む。一実施形態では、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基は、好ましくはアダマンチル基又はシクロヘキシル基である。
本開示は、発光ピーク位置が５２０～７００ｎｍにある狭い発光スペクトル特性を有する有機発光分子の設計及び合成方法を提供しており、その原理は電子供与体基と電子受容体基が空間的に分離構造（構造１に示す）となること、及びＨＯＭＯとＬＵＭＯが交互に配置された電子構造（共鳴構造、構造２に示す）とは異なる。本開示で採用される具体的な分子設計は以下の通りである。
構造３は、本開示に係る４種の代表的な分子設計モデル構造を示している。提供される分子設計の全体的な方法及び原理は次の通りである。ＨＯＭＯとＬＵＭＯが交互に配置された電子構造（共鳴構造）特性の機能骨格に、追加の芳香族アミン又はカルバゾール誘導体の電子供与体基を導入し、導入された芳香族アミン又はカルバゾール誘導体上のＮ（窒素）原子は単結合によって共鳴構造基上の１つのＣ（炭素）原子に結合し、追加の芳香族アミン又はカルバゾール誘導体は、共鳴構造における芳香族アミン又はカルバゾール誘導体に対してオルト置換状態にある。追加の芳香族アミン又はカルバゾール誘導体のＮ原子は、共鳴構造基上のＨＯＭＯ軌道配置のＣに結合しているため、本開示に係る分子のＨＯＭＯ軌道は、共鳴構造部分のＨＯＭＯ軌道と、追加の芳香族アミン又はカルバゾール誘導体供与体のＨＯＭＯ軌道と併合して形成され、本開示に係る分子のＬＵＭＯ軌道は、分子における共鳴構造部分のＬＵＭＯ軌道と同じである。したがって、本開示に係る有機発光分子は、分子構造からフロンティア軌道電子構造まで、従来の電子供与体基及び電子受容体基が空間的に分離されたＤ－Ａ型構造、及びＨＯＭＯとＬＵＭＯが交互に配置された電子構造（共鳴構造）とは異なる。
本開示に係る有機発光分子の設計方法の利点は、分離型Ｄ－Ａ構造と共鳴型Ｄ－Ａ分子が有する利点を組み合わせ、２つのタイプの分子に存在する欠点を克服することにある。追加の芳香族アミン又はカルバゾール誘導体供与体と三配位Ｂ上の芳香族アミン又はカルバゾール誘導体は、オルト置換形式を採用するため、置換基の立体障害効果により、本開示に係る発光分子は強い剛性及び捻れた構造特性を有し（即ち、追加の芳香族アミン又はカルバゾール誘導体の供与体基は、三配位Ｂの平面に対して５０面以上の大きな捻れ角を有する）、このような構造特性により、このタイプの発光分子は高い蛍光量子効率と強い分子内電荷移動特性を有することが決定され、強い分子内電荷移動特性は、長波長発光の実現に寄与する。本開示に係る分子設計方法を利用して発光ピーク波長が５２０ｎｍ～７００ｎｍの発光スペクトルが狭い有機発光材料、例えば、発光スペクトルの半値幅が６０ｎｍ以下の材料を得ることができる。
本開示に係る技術的方法を利用して緑色光の領域から赤色光の領域で発光し、狭いスペクトルＴＡＤＦ発光特性を有する有機分子を効果的に設計及び合成することができ、このような有機分子及びいくつかの材料との組成物は、発光材料として有機電界発光素子の発光層を製造可能であり、ここで製造された有機電界発光素子は、発光スペクトルが狭く、効率が高く、素子安定性がよいなどの利点を有する。
本開示は、一般式（Ｉ）で示される化合物であるホウ素窒素化合物を提供する。
（Ｅは単結合を表し、ｍ及びｎは独立して単結合の数を表し、ｍ及びｎはそれぞれ独立して０又は１であり、
Ｒ及びＲ０は独立してＨ、Ｄ（重水素）、Ｃ３～Ｃ６シクロアルキル基、Ｃ６アリール基、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基又はＣ１～Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｒ１１、Ｒ２２、Ｒ３３及びＲ４４は独立してＨ、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基、Ｃ１～Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲａで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲａで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲａで置換されたジフェニルアミノ基であり、或いはＲ１１、Ｒ２２はそれらに結合しているベンゼン環と一緒に、縮合した二環、三環又は四環を形成するか、或いはＲ３３、Ｒ４４はそれらに結合しているベンゼン環と一緒に、縮合した二環、三環又は四環を形成し、
Ｒａは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲｂで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲｂで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲｂで置換されたジフェニルアミノ基であり、
Ｒｂは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲｃで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲｃで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲｃで置換されたジフェニルアミノ基であり、
Ｒｃは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、又はジフェニルアミノ基であり、
前記アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基は、１つ又は複数のフッ素、－ＣＮ、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６フッ素化アルキル基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、又は５～１８員のヘテロアリール基で置換されてもよい。）
式Ｉ中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇは、ベンゼン環を容易に説明するためのものに過ぎない。
式Ｉ中のｎは０である場合、ａ環とｃ環が直接結合されず、ａ環とｃ環がそれらに結合しているＮと一緒にジフェニルアミノ基を形成するか、或いはｂ環とｅ環が直接結合されず、ｂ環とｅ環がそれらに結合しているＮと一緒にジフェニルアミノ基を形成することを示す。
式Ｉ中のｎは１である場合、ａ環とｃ環が単結合で結合し、ａ環とｃ環がそれらに結合しているＮと一緒にカルバゾリル基を形成するか、或いはｂ環とｅ環が単結合で結合し、ｂ環とｅ環がそれらに結合しているＮと一緒にカルバゾリル基を形成することを示す。
式Ｉ中のｍは０である場合、ｇ環とｆ環が直接結合されず、ｇ環とｆ環がそれらに結合しているＮと一緒にジフェニルアミノ基を形成することを示す。
式Ｉ中のｍは１である場合、ｇ環とｆ環が単結合で結合し、ｇ環とｆ環がそれらに結合しているＮと一緒にカルバゾリル基を形成することを示す。
一実施形態では、式（Ｉ）の化合物の発光スペクトルの発光ピーク位置は５２０～７００ｎｍにあり、且つ発光スペクトルの半値幅は６０ｎｍ以下である。前記発光ピーク位置と半値幅はそれらの間のすべての値、範囲、及びサブ範囲を含む。例えば、半値幅は６０、５９、５８、５７、５６、５５、５４、５３、５２、５１、５０、４９、４８、４７、４６、４５、４４、４３、４２、４１、４０、３９、３８、３７、３６、３５、３４、３３、３２、３１、３０、２９、２８、２７、２６、２５ｎｍであってもよい。一実施形態では、半値幅は、好ましくは３０～５５ｎｍである。
一実施形態では、式（Ｉ）の化合物のフロンティア分子軌道は構造３で示される。例えば、式（Ｉ）の化合物のフロンティア分子軌道の特徴は、ＨＯＭＯとＬＵＭＯが式Ｉの環ａ、環ｂ、環ｃ、環ｄ、環ｅの環原子、及びそのうちの３つの環に同時に結合している１つのＢと２つのＮ上に交互に分布され、ＨＯＭＯが環ｆと環ｇの環原子上にも分布され、式Ｉにおける３つのＮ上にＨＯＭＯが分布されることにある。
一実施形態では、式（Ｉ）中、Ｒ及びＲ０はＨであり、Ｒ１１、Ｒ２２、Ｒ３３及びＲ４４はＨ、Ｆ、ＣＦ３、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基、Ｃ１～Ｃ２０アルコキシ基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、フェニル基、ナフチル基、１つ又は複数のＲａで置換されたフェニル基、カルバゾリル基、１つ又は複数のＲａで置換されたカルバゾリル基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲａで置換されたジフェニルアミノ基であり、前記ＲａはＣ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６フッ素化アルキル基及びＣ１～Ｃ６アルコキシ基から選ばれる。
一実施形態では、式（Ｉ）中、Ｒ及びＲ０はＨであり、Ｒ１１及びＲ２２の少なくとも１つはＨであり、Ｒ３３及びＲ４４の少なくとも１つはＨであり、Ｒ１１、Ｒ２２、Ｒ３３及びＲ４４はＨ、フッ素、ＣＦ３、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、フェニル基、１つ又は複数のＲａで置換されたフェニル基、カルバゾリル基、１つ又は複数のＲａで置換されたカルバゾリル基、ジフェニルアミノ基及び１つ又は複数のＲａで置換されたジフェニルアミノ基から選ばれ、前記ＲａはＣ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６フッ素化アルキル基及びＣ１～Ｃ６アルコキシ基から選ばれる。
一実施形態では、式（Ｉ）の化合物は具体的に以下の（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）及び（Ｉ－６）の６種に分けられる。
（Ｒ及びＲ０は独立してＨ、Ｄ（重水素）、Ｃ３～Ｃ６シクロアルキル基、Ｃ６アリール基、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基又はＣ１～Ｃ１２アルコキシ基であり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６は出現毎に独立して、Ｈ、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基、Ｃ１～Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲａで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲａで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲａで置換されたジフェニルアミノ基であり、
或いはＲ１、Ｒ２はそれらに結合しているベンゼン環と一緒に、縮合した二環、三環又は四環を形成するか、
或いはＲ５、Ｒ６はそれらに結合しているベンゼン環と一緒に、縮合した二環、三環又は四環を形成し、
Ｒａは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲｂで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲｂで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲｂで置換されたジフェニルアミノ基であり、
Ｒｂは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲｃで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲｃで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲｃで置換されたジフェニルアミノ基であり、
Ｒｃは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、又はジフェニルアミノ基であり、
前記アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基は、１つ又は複数のフッ素、－ＣＮ、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６フッ素化アルキル基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、又は５～１８員のヘテロアリール基で置換されてもよい。）
一実施形態では、式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）及び（Ｉ－６）中、Ｒ１とＲ２は同じであり、Ｒ５とＲ６の少なくとも１つはＲ１とは異なる。
一実施形態では、式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）及び（Ｉ－６）中、ＲとＲ０は独立してＨ又はＤ（重水素）であり、ペアで出現するＲ１とＲ２の少なくとも１つは水素であり、ペアで出現するＲ５とＲ６の少なくとも１つは水素である。例えば、Ｒ、Ｒ０、Ｒ１、Ｒ５はいずれも水素である。ここでの「ペアで出現する」基とは、同じ芳香環（特に同じベンゼン環）に結合している２つの基を指す。
一実施形態では、式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）及び（Ｉ－６）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６はＨ、Ｆ、ＣＦ３、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基、Ｃ１～Ｃ２０アルコキシ基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、フェニル基、ナフチル基、１つ又は複数のＲａで置換されたフェニル基、カルバゾリル基、１つ又は複数のＲａで置換されたカルバゾリル基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲａで置換されたジフェニルアミノ基であり、前記ＲａはＣ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６フッ素化アルキル基及びＣ１～Ｃ６アルコキシ基から選ばれる。
一実施形態では、式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）及び（Ｉ－６）中、Ｒ及びＲ０はＨであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６はＨ、Ｆ、ＣＦ３、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基、Ｃ１～Ｃ２０アルコキシ基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、フェニル基、ナフチル基、１つ又は複数のＲａで置換されたフェニル基、カルバゾリル基、１つ又は複数のＲａで置換されたカルバゾリル基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲａで置換されたジフェニルアミノ基であり、前記ＲａはＣ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６フッ素化アルキル基及びＣ１～Ｃ６アルコキシ基から選ばれる。
一実施形態では、式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）及び（Ｉ－６）中、Ｒ及びＲ０はＨであり、Ｒ１及びＲ２の少なくとも１つはＨであり、Ｒ５及びＲ６の少なくとも１つはＨであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６はＨ、ＣＦ３、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、フェニル基、１つ又は複数のＲａで置換されたフェニル基、カルバゾリル基、１つ又は複数のＲａで置換されたカルバゾリル基、ジフェニルアミノ基及び１つ又は複数のＲａで置換されたジフェニルアミノ基から選ばれ、前記ＲａはＣ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６フッ素化アルキル基及びＣ１～Ｃ６アルコキシ基から選ばれる。
本開示のある実施形態では、前記式（Ｉ－１）で示される化合物は下記のいずれか１つの化合物である。
本開示のある実施形態では、前記式（Ｉ）で示される化合物は、好ましくは下記のいずれか１つの化合物である。
本開示に係る式（Ｉ）の化合物は、当技術分野における通常の化学合成方法に従って調製可能であり、そのステップ及び条件は、当技術分野における類似する反応のステップ及び条件を参照可能である。本開示は、式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）及び（Ｉ－６）で示される化合物の調製方法を提供し、下記のいずれか１つの形態を含むことができる。
形態１では、合成経路が次の通りである。
形態２では、合成経路が次の通りである。
形態３では、合成経路が次の通りである。
形態４では、合成経路が次の通りである。
形態５では、合成経路が次の通りである。
形態６では、合成経路が次の通りである。
ただし、Ｒ、Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６の定義は上記の通りである。
上記反応原料中のＲ、Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６の少なくとも１つが重水素である場合、上記方法では重水素化の式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）及び（Ｉ－６）で示される化合物を調製可能である。
本開示は式（Ｉ）で示されるホウ素窒素化合物を提供しており、このタイプの化合物は機能材料として有機電界発光素子の発光層、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層の少なくとも１層に使用可能である。
本開示は、陽極、発光層、選択可能な正孔注入層、選択可能な正孔輸送層、選択可能な電子輸送層、選択可能な電子注入層及び陰極を含む有機電界発光素子をさらに提供しており、発光層、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層の少なくとも１層は上記ホウ素窒素化合物を含む。本開示に係る有機電界発光素子は、選択可能な正孔ブロック層、選択可能な電子ブロック層及び選択可能なキャッピング層などをさらに含んでもよい。一実施形態では、有機電界発光素子は図１に示す構造を有し、そのうち、１はＩＴＯ陽極、２は正孔注入層、３は第１の正孔輸送層、４は第２の正孔輸送層、５は発光層、６は電子輸送層、７は電子注入層、８は金属陰極である。
本開示のある実施形態では、前記式Ｉで示されるホウ素窒素化合物は有機電界発光素子における発光層を製造するために用いられる。
本開示のある実施形態では、前記式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）又は（Ｉ－６）で示されるホウ素窒素化合物は有機電界発光素子における発光層を製造するために用いられる。
本開示のある実施形態では、前記式Ｄ１－１～Ｄ１－３７、Ｄ２－１～Ｄ２－９６、Ｄ３－１～Ｄ３－７５、Ｄ４－１～Ｄ４－６４、Ｄ５－１～Ｄ５－２７又はＤ６－１～Ｄ６－５７で示されるホウ素窒素化合物は有機電界発光素子における発光層を製造するために用いられる。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光素子は基板と、基板上に順に形成された陽極層、有機発光機能層及び陰極層とをさらに含み、前記有機発光機能層は、上記ホウ素窒素化合物を含有する発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層及び電子注入層のいずれか１種又は複数種の組合せをさらに含んでもよい。
本開示は、式（Ｉ）で示されるホウ素窒素化合物（ドーパントとして）及びホスト材料を含む有機電界発光組成物を提供しており、前記ホスト材料は電子及び／又は正孔輸送能力を有し、その三重項励起状態エネルギーがドーパントの三重項励起状態エネルギーより高いか、またはそれに近い。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光組成物におけるホスト材料は、式（Ｈ－１）～（Ｈ－６）で示されるカルバゾール誘導体及び／又はカルボリン誘導体であってもよい。前記有機電界発光組成物において、好ましくは、０．３～３０．０ｗｔ％（重量百分率での含有量）の式（Ｉ）で示されるいずれか１つの化合物をドーパントとして含有し、その他の９９．７～７０．０ｗｔ％の成分は式（Ｈ－１）～（Ｈ－６）の１～２種の化合物からなるホスト材料である。一実施形態では、前記ホスト材料は式（Ｈ－１）～（Ｈ－６）の２種の化合物を含有し、２種の化合物の重量比は１：５～５：１である。
ただし、Ｘ１、Ｙ１及びＺ１はＣＨ又はＮであり、且つＸ１、Ｙ１及びＺ１のうち、最大で１つはＮである。
ただし、Ｒ１Ｈ及びＲ２Ｈは独立して下記のいずれか１つの基である。
ただし、Ｘ１、Ｙ１及びＺ１はＣＨ又はＮであり、且つＸ１、Ｙ１及びＺ１のうち、最大で１つはＮである。
ただし、ＲａＨ及びＲｂＨは独立してＨ、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基、Ｃ１～Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ６～Ｃ２０アリール基、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基で置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基又はＣ１～Ｃ２０アルコキシ基で置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基である。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光組成物におけるホスト材料は化合物Ｈ１－１～Ｈ１－４２７の１～２種であり、前記有機電界発光組成物において、０．３～３０．０ｗｔ％（重量百分率での含有量）の式（Ｉ）で示されるいずれか１つの化合物を含有し、その他の９９．７～７０．０ｗｔ％の成分は化合物Ｈ１－１～Ｈ１－４２７の１～２種の化合物である。本開示の好ましい実施形態では、有機電界発光組成物は、式Ｈ１－１～Ｈ１－４２７の２種の化合物をホスト材料として含有し、２種の化合物の重量比は１：５～５：１である。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光組成物におけるドーパントは式（Ｉ）で示されるいずれか１種の化合物（含有量は０．３～３０．０ｗｔ％）であり、ホスト材料（含有量は９９．７～７０．０ｗｔ％）は式Ｔｒｚ１－Ａ、Ｔｒｚ２－Ａ及びＴｒｚ３－Ａで示される１，３，５－トリアジン誘導体のいずれか１種、及び式Ｈ－１～Ｈ－６で示される化合物のいずれか１種から構成される。好ましい実施形態では、ホスト材料において、Ｔｒｚ１－Ａ、Ｔｒｚ２－Ａ又はＴｒｚ３－Ａで示される１，３，５－トリアジン誘導体と、Ｈ－１、Ｈ－２、Ｈ－３、Ｈ－４、Ｈ－５又はＨ－６で示される化合物との重量比は１：５～５：１である。
ただし、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ３ａ及びＲ３ｂの１つ又は２つは独立してＲＴｚであり、その他は同じ又は異なって独立して、水素、重水素、Ｃ１～Ｃ８アルキル基、Ｃ１～Ｃ８アルコキシ基、Ｃ６～Ｃ１８アリール基、Ｃ１～Ｃ８アルキル基で置換されたＣ６～Ｃ１８アリール基又はＣ１～Ｃ８アルコキシ基で置換されたＣ６～Ｃ１８アリール基であり、ＲＴｚは下記式で示される置換基のいずれか１種である。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光組成物におけるドーパントは式（Ｉ）で示されるいずれか１種の化合物（含有量は０．３～３０．０ｗｔ％）であり、ホスト材料（含有量は９９．７～７０．０ｗｔ％）は式ＴＲＺ－１～ＴＲＺ－３８で示される１，３，５－トリアジン誘導体のいずれか１種、及び式Ｈ１－１～Ｈ１－４２７で示されるカルバゾール又はカルボリン誘導体のいずれか１種から構成される。好ましい実施形態では、ホスト材料において、前記１，３，５－トリアジン誘導体と前記カルバゾール又はカルボリン誘導体との重量比は１：５～５：１である。
本開示は、上記有機電界発光組成物の有機電界発光材料としての使用を提供する。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光組成物は有機電界発光素子における発光層を製造するために用いられる。
本開示は、陽極、発光層、選択可能な正孔注入層、選択可能な正孔輸送層、選択可能な電子輸送層、選択可能な電子注入層及び陰極を含む有機電界発光素子をさらに提供しており、発光層、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層の少なくとも１層は上記有機電界発光組成物を含む。好ましい実施形態では、有機電界発光素子の発光層は上記有機電界発光組成物を含む。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光組成物は発光層であり、発光層の発光原理はホスト材料から式（Ｉ）で示されるいずれか１つの化合物へのエネルギー移動又は発光材料自体のキャリア捕獲に基づく。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光組成物は発光層であり、前記有機電界発光組成物におけるホスト材料は、式（Ｈ－１）～（Ｈ－６）で示されるカルバゾール誘導体及び／又はカルボリン誘導体であってもよい。好ましい実施形態では、前記有機電界発光組成物において、０．３～３０．０ｗｔ％の式（Ｉ）で示されるいずれか１つの化合物を含有し、その他の９９．７～７０．０ｗｔ％の成分は式（Ｈ－１）～（Ｈ－６）の１～２種の化合物から構成されるホストである。例えば、ホストは式（Ｈ－１）～（Ｈ－６）の２種の化合物を含む場合、２種の化合物の重量比は１：５～５：１である。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光組成物は発光層であり、前記組成物におけるホスト材料は化合物Ｈ１－１～Ｈ１－４２７の１～２種である。好ましい実施形態では、前記有機電界発光組成物において、０．３～３０．０ｗｔ％の式（Ｉ）で示されるいずれか１つの化合物を含有し、その他の９９．７～７０．０ｗｔ％の成分は化合物Ｈ１－１～Ｈ１－４２７の１～２種の化合物である。例えば、組成物は式Ｈ１－１～Ｈ１－４２７の２種の化合物を含む場合、２種の化合物の重量比は１：５～５：１である。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光組成物は発光層であり、前記有機電界発光組成物におけるドーパントは式（Ｉ）で示されるいずれか１種の化合物（含有量は０．３～３０．０ｗｔ％）であり、ホスト材料（含有量は９９．７～７０．０ｗｔ％）は式Ｔｒｚ１－Ａ、Ｔｒｚ２－Ａ及びＴｒｚ３－Ａで示される１，３，５－トリアジン誘導体のいずれか１種、及び式Ｈ－１～Ｈ－６で示される化合物のいずれか１種から構成される。例えば、前記ホスト材料において、Ｔｒｚ１－Ａ、Ｔｒｚ２－Ａ又はＴｒｚ３－Ａで示される１，３，５－トリアジン誘導体とＨ－１、Ｈ－２、Ｈ－３、Ｈ－４、Ｈ－５又はＨ－６で示される化合物との重量比は１：５～５：１である。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光組成物は発光層であり、前記有機電界発光組成物におけるドーパントは式（Ｉ）で示されるいずれか１種の化合物（含有量は０．３～３０．０ｗｔ％）であり、ホスト材料（含有量は９９．７～７０．０ｗｔ％）は式ＴＲＺ－１～ＴＲＺ－３８で示される１，３，５－トリアジン誘導体のいずれか１種、及び式Ｈ１－１～Ｈ１－４２７で示されるカルバゾール又はカルボリン誘導体のいずれか１種から構成される。例えば、前記ホスト材料において、１，３，５－トリアジン誘導体とカルバゾール又はカルボリン誘導体との重量比は１：５～５：１である。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光組成物は発光層であり、前記有機電界発光組成物におけるドーパントは式Ｄ１－１～Ｄ１－３７、Ｄ２－１～Ｄ２－９６、Ｄ３－１～Ｄ３－７５、Ｄ４－１～Ｄ４－６４、Ｄ５－１～Ｄ５－２７又はＤ６－１～Ｄ６－５７で示されるいずれか１種の化合物（含有量は０．３～３０．０ｗｔ％）であり、ホスト材料（含有量は９９．７～７０．０ｗｔ％）は式ＴＲＺ－１～ＴＲＺ－３８で示される１，３，５－トリアジン誘導体のいずれか１種、及び式Ｈ１－１～Ｈ１－４２７で示されるカルバゾール又はカルボリン誘導体のいずれか１種から構成される。例えば、前記ホスト材料において、１，３，５－トリアジン誘導体とカルバゾール又はカルボリン誘導体との重量比は１：５～５：１である。
本開示のある実施形態では、前記有機電界発光素子は基板と、基板上に順に形成された陽極層、有機発光機能層及び陰極層とをさらに含み、前記有機発光機能層は、上記有機電界発光組成物を含有する発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層及び電子注入層のいずれか１種又は複数種の組合せをさらに含んでもよい。
本開示は、有機電界発光ディスプレイ又は有機電界発光照明光源における前記有機電界発光素子の使用を提供する。
本開示は有機発光材料の分子構造を設計及び合成する方法を提供しており、その利点は、分離型Ｄ－Ａ構造と共鳴型Ｄ－Ａ分子が有する利点を組み合わせ、２つのタイプの分子に存在する欠点を克服することにある。該分子設計方法により、従来の緑色光及び赤色光の有機電界発光材料（発光ピーク位置は５２０ｎｍ以上にある有機発光材料を指す）の発光スペクトルが広すぎる欠陥を効果的に克服することができ、緑色光から赤色光の領域で発光し、狭いスペクトル発光特性を有する有機分子の設計及び合成の技術的方法を提供し、緑色光から赤色光の領域で発光し、狭いスペクトル発光特性を有する式（Ｉ）で示される有機化合物、組成物及び有機電界発光の分野における使用をさらに提供する。本開示に係る有機分子及びいくつかの材料との組成物を発光材料として有機電界発光素子の発光層を製造可能であり、ここで製造された有機電界発光素子は、発光スペクトルが狭く、効率が高いなどの利点を有する。
本開示の実施例の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下、図面を参照しながら、本開示の実施例の技術案を明確且つ完全に説明する。説明される実施例は、本開示の一部の実施例であり、すべての実施例ではないことは明らかである。説明される本開示の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働なしで得られるすべての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属している。
以下、実施例の形態によって本開示をさらに説明するが、本開示は前記実施例の範囲に限定されない。以下の実施例において具体的な条件を明記しない実験方法は、通常の方法及び条件又は製品仕様に従って選択される。
相対分子量が１０００以下の分子のマススペクトルデータ（Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒａ： ＭＳ）は、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ社のＩＴＱ１１００イオントラップ型ガスクロマトグラフィー－質量分析計により測定され、相対分子量が１０００以上の分子のマススペクトルデータは、Ｂｒｕｋｅｒ社のＡｕｔｏｆｌｅｘ Ｓｐｅｅｄマトリックス支援レーザー解析飛行時間質量分析計により測定された。最終生成物の元素分析に使用される機器は、Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ社のＦｌａｓｈ ＥＡ１１１２である。
サンプルフィルムの紫外－可視吸収スペクトルは、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社のＬＡＭＢＤＡ ３５型紫外可視分光光度計により測定された。蛍光スペクトルは、日本Ｓｈｉｍａｄｚｕ社のＲＦ－５３０１ＰＣ蛍光光度計により測定され、テスト時に選択された励起波長は、最大吸収波長である。
具体的な原料－１は以下の分子を含む。
具体的な原料－２は以下の分子を含む。
原料－３は以下の分子を含む。
合成実施例
合成実施例１について具体的な合成経路は以下の通りである。
化合物の具体的な調製方法は以下の通りである。
第１のステップでは、５２．８ｍｍｏｌの原料（ジフェニルアミン又はその誘導体：原料Ｓ２）を含む無水ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）溶液６０ｍｌを、８．１ｇのカリウムｔ－ブトキシド（７２．０ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液５０ｍｌにゆっくりと滴下し、室温で２時間撹拌した後、それに３．４ｇの２－ブロモ－１，３，４－トリフルオロベンゼン（１６．０ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液２０ｍｌを滴下した。反応系を１４０℃で２４時間撹拌してから、室温まで冷却し、氷水（２Ｌ）に注いだ。白色固体を吸引濾過し、真空で乾燥させてから、ジクロロメタン／石油エーテルの混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、白色固体の中間体Ｄ１－ａを得た。
第２のステップでは、窒素雰囲気の保護下で、１９．４ｍＬのｔ－ブチルリチウムのｎ－ヘキサン溶液（２５．２ｍｍｏｌ）を、１２．６ｍｍｏｌの中間体Ｄ１－ａを含むｔ－ブチルベンゼン溶液１００ｍＬにゆっくりと加えた（－３０℃）。６０℃までゆっくりと昇温し、２時間撹拌した後に、真空でｎ－ヘキサンを除去してから、－３０℃まで冷却し、２．４ｍＬの三臭化ホウ素（６．３ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次に、０℃で１５．６ｍＬのＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（９１．１ｍｍｏｌ）を加え、その後に反応混合物を１３０℃まで昇温し、５時間撹拌し続けてから、室温まで冷却した。反応混合物に５ｍｌのメタノールを加えて残ったＢＢｒ３をクエンチした。反応系を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィーによってジクロロメタン／石油エーテルの混合物溶離液を用いて精製し、目的生成物Ｄ１を得た。得られた目的化合物に関するデータは表１に示すとおりである。
化合物Ｄ１－１を例にとって、合成実施例の実験の具体的な詳細を説明する。第１のステップでは、８．９ｇのジフェニルアミン（５２．８ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）溶液６０ｍｌを、８．１ｇのカリウムｔ－ブトキシド（７２．０ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液５０ｍｌにゆっくりと滴下し、室温で２時間撹拌した後、それに３．４ｇの２－ブロモ－１，３，４－トリフルオロベンゼン（１６．０ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液２０ｍｌを滴下した。反応系を１４０℃で２４時間撹拌してから、室温まで冷却し、氷水（２Ｌ）に注いだ。白色固体を吸引濾過し、真空で乾燥させてから、ジクロロメタン／石油エーテル（１：３）の混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、９．５ｇの白色固体の中間体Ｄ１－１－ａを得た（収率９０％）。
第２のステップでは、窒素雰囲気の保護下で、１９．４ｍＬのｔ－ブチルリチウムのｎ－ヘキサン溶液（２５．２ｍｍｏｌ）を、８．３ｇ（１２．６ｍｍｏｌ）の中間体Ｄ１－１－ａを含むｔ－ブチルベンゼン溶液１００ｍＬにゆっくりと加えた（－３０℃）。６０℃までゆっくりと昇温し、２時間撹拌した後に、真空でｎ－ヘキサンを除去してから、－３０℃まで冷却し、２．４ｍＬの三臭化ホウ素（６．３ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次に、０℃で１５．６ｍＬのＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（９１．１ｍｍｏｌ）を加え、その後に反応混合物を１３０℃まで昇温し、５時間撹拌し続けてから、室温まで冷却した。反応混合物に５ｍｌのメタノールを加えて残ったＢＢｒ３をクエンチした。反応系を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィーによってジクロロメタン／石油エーテル（１：２０）の混合物溶離液を用いて精製し、２．５ｇの明黄色固形物のＤ１－１を得た（収率３４％）。
合成実施例２について具体的な合成経路は以下の通りである。
化合物の具体的な調製方法は以下の通りである。
第１のステップでは、４．１ｇの１－ブロモ－３－クロロ－２，４－ジフルオロベンゼン（１８ｍｍｏｌ）、１９．８ｍｍｏｌの原料の有機アリールアミン（ジフェニルアミン又はその誘導体：原料Ｓ２）、１９．０ｇのナトリウムｔ－ブトキシド（１９．８ｍｍｏｌ）、３３０ｍｇのトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．３６ｍｍｏｌ）、１８２ｍｇのトリ－ｔ－ブチルホスフィン（０．９ｍｍｏｌ）をトルエン９０ｍＬに加え、系を繰り返し真空引き、窒素を３回充填した後、窒素の保護下で２４時間加熱還流してから、室温まで冷却し、反応液を濾過し、濾液に水０．５Ｌを加え、１Ｌのジクロロメタンを均等量で有機相を３回抽出し、有機相を分離した後に真空で濃縮し、その後にジクロロメタン／石油エーテルの混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、白色固体の中間体Ｄ２－ａを得た。
第２のステップでは、３５．２ｍｍｏｌの原料（ジフェニルアミン又はその誘導体：原料Ｓ２、第１のステップで使用されたジフェニルアミン又はその誘導体とは異なる）を含む無水ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）溶液６０ｍｌを、４．９ｇのカリウムｔ－ブトキシド（４３．８ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液５０ｍｌにゆっくりと滴下し、室温で２時間撹拌した後、それに１６．０ｍｍｏｌの中間体Ｄ２－ａを含む無水ＤＭＦ溶液２０ｍｌを滴下した。反応系を１４０℃で２４時間撹拌してから、室温まで冷却し、氷水（２Ｌ）に注いだ。白色固体を吸引濾過し、真空で乾燥させてから、ジクロロメタン／石油エーテルの混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、白色固体の中間体Ｄ２－ｂを得た。
第３のステップでは、窒素雰囲気の保護下で、１９．４ｍＬのｔ－ブチルリチウムのｎ－ヘキサン溶液（２５．２ｍｍｏｌ）を、１２．６ｍｍｏｌの中間体Ｄ２－ｂを含むｔ－ブチルベンゼン溶液１００ｍＬにゆっくりと加えた（－３０℃）。６０℃までゆっくりと昇温し、２時間撹拌した後に、真空でｎ－ヘキサンを除去してから、－３０℃まで冷却し、２．４ｍＬの三臭化ホウ素（６．３ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次に、０℃で１５．６ｍＬのＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（９１．１ｍｍｏｌ）を加え、その後に反応混合物を１３０℃まで昇温し、５時間撹拌し続けてから、室温まで冷却した。反応混合物に５ｍｌのメタノールを加えて残ったＢＢｒ３をクエンチした。反応系を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィーによってジクロロメタン／石油エーテルの混合物溶離液を用いて精製し、目的生成物を得た。得られた目的化合物に関するデータは表２に示すとおりである。
化合物Ｄ２－１を例にとって、合成実施例の実験の具体的な詳細を説明した。第１のステップでは、４．１ｇの１－ブロモ－３－クロロ－２，４－ジフルオロベンゼン（１８ｍｍｏｌ）、３．４ｇのジフェニルアミン（１９．８ｍｍｏｌ）、１９．０ｇのナトリウムｔ－ブトキシド（１９．８ｍｍｏｌ）、３３０ｍｇのトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．３６ｍｍｏｌ）、１８２ｍｇのトリ－ｔ－ブチルホスフィン（０．９ｍｍｏｌ）をトルエン９０ｍＬに加え、系を繰り返し真空引き、窒素を３回充填した後、窒素の保護下で２４時間加熱還流してから、室温まで冷却し、反応液を濾過し、濾液に水０．５Ｌを加え、１Ｌのジクロロメタンを均等量で有機相を３回抽出し、有機相を分離した後に真空で濃縮し、その後にジクロロメタン／石油エーテル（１：８）の混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、５．２ｇの白色固体のＤ２－１－ａを得た（収率９２％）。
第２のステップでは、７．０ｇの３，６－ジメチルジフェニルアミン（３５．２ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）溶液６０ｍｌを、４．９ｇのカリウムｔ－ブトキシド（４３．８ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液５０ｍｌにゆっくりと滴下し、室温で２時間撹拌した後、それに５．１ｇのＤ２－１－ａ（１６．０ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液２０ｍｌを滴下した。反応系を１４０℃で２４時間撹拌してから、室温まで冷却し、氷水（２Ｌ）に注いだ。白色固体を吸引濾過し、真空で乾燥させてから、ジクロロメタン／石油エーテル（１：３）の混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、１０．３ｇの白色固体のＤ２－１－ｂを得た（収率９０％）。
第３のステップでは、窒素雰囲気の保護下で、１９．４ｍＬのｔ－ブチルリチウムのｎ－ヘキサン溶液（２５．２ｍｍｏｌ）を、９．０ｇの化合物Ｄ２－１－ｂ（１２．６ｍｍｏｌ）を含むｔ－ブチルベンゼン溶液１００ｍＬにゆっくりと加えた（－３０℃）。６０℃までゆっくりと昇温し、２時間撹拌した後に、真空でｎ－ヘキサンを除去してから、－３０℃まで冷却し、２．４ｍＬの三臭化ホウ素（６．３ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次に、０℃で１５．６ｍＬのＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（９１．１ｍｍｏｌ）を加え、その後に反応混合物を１３０℃まで昇温し、５時間撹拌し続けてから、室温まで冷却した。反応混合物に５ｍｌのメタノールを加えて残ったＢＢｒ３をクエンチした。反応系を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィーによってジクロロメタン／石油エーテル（１：２０）の混合物溶離液を用いて精製し、２．５ｇの明黄色固体を得た（収率３１％）。
合成実施例３について具体的な合成経路は以下の通りである。
化合物の具体的な調製方法は以下の通りである。
第１のステップでは、４．１ｇの１－ブロモ－３－クロロ－２，４－ジフルオロベンゼン（１８ｍｍｏｌ）、１９．８ｍｍｏｌの原料の有機アリールアミン（カルバゾール又はその誘導体：原料Ｓ３）、１９．０ｇのナトリウムｔ－ブトキシド（１９．８ｍｍｏｌ）、３３０ｍｇのトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．３６ｍｍｏｌ）、１８２ｍｇのトリ－ｔ－ブチルホスフィン（０．９ｍｍｏｌ）をトルエン９０ｍＬに加え、系を繰り返し真空引き、窒素を３回充填した後、窒素の保護下で２４時間加熱還流してから、室温まで冷却し、反応液を濾過し、濾液に水０．５Ｌを加え、１Ｌのジクロロメタンを均等量で有機相を３回抽出し、有機相を分離した後に真空で濃縮し、その後にジクロロメタン／石油エーテルの混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、白色固体の中間体Ｄ３－ａを得た。
第２のステップでは、３５．２ｍｍｏｌの原料（ジフェニルアミン又はその誘導体：原料Ｓ２）を含む無水ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）溶液６０ｍｌを、４．９ｇのカリウムｔ－ブトキシド（４３．８ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液５０ｍｌにゆっくりと滴下し、室温で２時間撹拌した後、それに１６．０ｍｍｏｌの中間体Ｄ３－ａを含む無水ＤＭＦ溶液２０ｍｌを滴下した。反応系を１４０℃で２４時間撹拌してから、室温まで冷却し、氷水（２Ｌ）に注いだ。白色固体を吸引濾過し、真空で乾燥させてから、ジクロロメタン／石油エーテルの混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、白色固体の中間体Ｄ３－ｂを得た。
第３のステップでは、窒素雰囲気の保護下で、１９．４ｍＬのｔ－ブチルリチウムのｎ－ヘキサン溶液（２５．２ｍｍｏｌ）を、１２．６ｍｍｏｌの中間体Ｄ３－ｂを含むｔ－ブチルベンゼン溶液１００ｍＬにゆっくりと加えた（－３０℃）。６０℃までゆっくりと昇温し、２時間撹拌した後に、真空でｎ－ヘキサンを除去してから、－３０℃まで冷却し、２．４ｍＬの三臭化ホウ素（６．３ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次に、０℃で１５．６ｍＬのＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（９１．１ｍｍｏｌ）を加え、その後に反応混合物を１３０℃まで昇温し、５時間撹拌し続けてから、室温まで冷却した。反応混合物に５ｍｌのメタノールを加えて残ったＢＢｒ３をクエンチした。反応系を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィーによってジクロロメタン／石油エーテルの混合物溶離液を用いて精製し、目的生成物を得た。得られた目的化合物に関するデータは表３に示すとおりである。
化合物Ｄ３－１を例にとって、合成実施例の実験の具体的な詳細を説明した。第１のステップでは、４．１ｇの１－ブロモ－３－クロロ－２，４－ジフルオロベンゼン（１８ｍｍｏｌ）、３．４ｇのカルバゾール（１９．８ｍｍｏｌ）、１９．０ｇのナトリウムｔ－ブトキシド（１９．８ｍｍｏｌ）、３３０ｍｇのトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．３６ｍｍｏｌ）、１８２ｍｇのトリ－ｔ－ブチルホスフィン（０．９ｍｍｏｌ）をトルエン９０ｍＬに加え、系を繰り返し真空引き、窒素を３回充填した後、窒素の保護下で２４時間加熱還流してから、室温まで冷却し、反応液を濾過し、濾液に水０．５Ｌを加え、１Ｌのジクロロメタンを均等量で有機相を３回抽出し、有機相を分離した後に真空で濃縮し、その後にジクロロメタン／石油エーテル（１：８）の混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、５．２ｇの白色固体のＤ３－１－ａを得た（収率９２％）。
第２のステップでは、６．０ｇのジフェニルアミン（３５．２ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）溶液６０ｍｌを、４．９ｇのカリウムｔ－ブトキシド（４３．８ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液５０ｍｌにゆっくりと滴下し、室温で２時間撹拌した後、それに５．１ｇのＤ３－１－ａ（１６．０ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液２０ｍｌを滴下した。反応系を１４０℃で２４時間撹拌してから、室温まで冷却し、氷水（２Ｌ）に注いだ。白色固体を吸引濾過し、真空で乾燥させてから、ジクロロメタン／石油エーテル（１：３）の混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、８．８ｇの白色固体のＤ３－１－ｂを得た（収率９０％）。
第３のステップでは、窒素雰囲気の保護下で、１９．４ｍＬのｔ－ブチルリチウムのｎ－ヘキサン溶液（２５．２ｍｍｏｌ）を、７．７ｇの化合物Ｄ３－１－ｂ（１２．６ｍｍｏｌ）を含むｔ－ブチルベンゼン溶液１００ｍＬにゆっくりと加えた（－３０℃）。６０℃までゆっくりと昇温し、２時間撹拌した後に、真空でｎ－ヘキサンを除去してから、－３０℃まで冷却し、２．４ｍＬの三臭化ホウ素（６．３ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次に、０℃で１５．６ｍＬのＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（９１．１ｍｍｏｌ）を加え、その後に反応混合物を１３０℃まで昇温し、５時間撹拌し続けてから、室温まで冷却した。反応混合物に５ｍｌのメタノールを加えて残ったＢＢｒ３をクエンチした。反応系を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィーによってジクロロメタン／石油エーテル（１：２０）の混合物溶離液を用いて精製し、２．３ｇの明黄色固体を得た（収率３１％）。
実施例４について具体的な合成経路は以下の通りである。
化合物の具体的な調製方法は以下の通りである。
第１のステップでは、４．１ｇの１－ブロモ－３－クロロ－２，４－ジフルオロベンゼン（１８ｍｍｏｌ）、１９．８ｍｍｏｌの原料の有機アリールアミン（ジフェニルアミン又はその誘導体：原料Ｓ３）、１９．０ｇのナトリウムｔ－ブトキシド（１９．８ｍｍｏｌ）、３３０ｍｇのトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．３６ｍｍｏｌ）、１８２ｍｇのトリ－ｔ－ブチルホスフィン（０．９ｍｍｏｌ）をトルエン９０ｍＬに加え、系を繰り返し真空引き、窒素を３回充填した後、窒素の保護下で２４時間加熱還流してから、室温まで冷却し、反応液を濾過し、濾液に水０．５Ｌを加え、１Ｌのジクロロメタンを均等量で有機相を３回抽出し、有機相を分離した後に真空で濃縮し、その後にジクロロメタン／石油エーテルの混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、白色固体の中間体Ｄ４－ａを得た。
第２のステップでは、３５．２ｍｍｏｌの原料（カルバゾール又はその誘導体：原料Ｓ２）を含む無水ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）溶液６０ｍｌを、４．９ｇのカリウムｔ－ブトキシド（４３．８ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液５０ｍｌにゆっくりと滴下し、室温で２時間撹拌した後、それに１６．０ｍｍｏｌの中間体Ｄ４－ａを含む無水ＤＭＦ溶液２０ｍｌを滴下した。反応系を１４０℃で２４時間撹拌してから、室温まで冷却し、氷水（２Ｌ）に注いだ。白色固体を吸引濾過し、真空で乾燥させてから、ジクロロメタン／石油エーテルの混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、白色固体の中間体Ｄ４－ｂを得た。
第３のステップでは、窒素雰囲気の保護下で、１９．４ｍＬのｔ－ブチルリチウムのｎ－ヘキサン溶液（２５．２ｍｍｏｌ）を、１２．６ｍｍｏｌの中間体Ｄ４－ｂを含むｔ－ブチルベンゼン溶液１００ｍＬにゆっくりと加えた（－３０℃）。６０℃までゆっくりと昇温し、２時間撹拌した後に、真空でｎ－ヘキサンを除去してから、－３０℃まで冷却し、２．４ｍＬの三臭化ホウ素（６．３ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次に、０℃で１５．６ｍＬのＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（９１．１ｍｍｏｌ）を加え、その後に反応混合物を１３０℃まで昇温し、５時間撹拌し続けてから、室温まで冷却した。反応混合物に５ｍｌのメタノールを加えて残ったＢＢｒ３をクエンチした。反応系を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィーによってジクロロメタン／石油エーテルの混合物溶離液を用いて精製し、目的生成物を得た。得られた目的化合物に関するデータは表４に示すとおりである。
化合物Ｄ４－１を例にとって、合成実施例の実験の具体的な詳細を説明する。第１のステップでは、４．１ｇの１－ブロモ－３－クロロ－２，４－ジフルオロベンゼン（１８ｍｍｏｌ）、３．４ｇのジフェニルアミン（１９．８ｍｍｏｌ）、１９．０ｇのナトリウムｔ－ブトキシド（１９．８ｍｍｏｌ）、３３０ｍｇのトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．３６ｍｍｏｌ）、１８２ｍｇのトリ－ｔ－ブチルホスフィン（０．９ｍｍｏｌ）をトルエン９０ｍＬに加え、系を繰り返し真空引き、窒素を３回充填した後、窒素の保護下で２４時間加熱還流してから、室温まで冷却し、反応液を濾過し、濾液に水０．５Ｌを加え、１Ｌのジクロロメタンを均等量で有機相を３回抽出し、有機相を分離した後に真空で濃縮し、その後にジクロロメタン／石油エーテル（１：８）の混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、５．２ｇの白色固体のＤ４－１－ａを得た（収率９２％）。
第２のステップでは、６．０ｇのカルバゾール（３５．２ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）溶液６０ｍｌを、４．９ｇのカリウムｔ－ブトキシド（４３．８ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液５０ｍｌにゆっくりと滴下し、室温で２時間撹拌した後、それに５．１ｇのＤ４－１－ａ（１６．０ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液２０ｍｌを滴下した。反応系を１４０℃で２４時間撹拌してから、室温まで冷却し、氷水（２Ｌ）に注いだ。白色固体を吸引濾過し、真空で乾燥させてから、ジクロロメタン／石油エーテル（１：３）の混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、８．８ｇの白色固体のＤ４－１－ｂを得た（収率９０％）。
第３のステップでは、窒素雰囲気の保護下で、１９．４ｍＬのｔ－ブチルリチウムのｎ－ヘキサン溶液（２５．２ｍｍｏｌ）を、７．７ｇの化合物Ｄ４－１－ｂ（１２．６ｍｍｏｌ）を含むｔ－ブチルベンゼン溶液１００ｍＬにゆっくりと加えた（－３０℃）。６０℃までゆっくりと昇温し、２時間撹拌した後に、真空でｎ－ヘキサンを除去してから、－３０℃まで冷却し、２．４ｍＬの三臭化ホウ素（６．３ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次に、０℃で１５．６ｍＬのＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（９１．１ｍｍｏｌ）を加え、その後に反応混合物を１３０℃まで昇温し、５時間撹拌し続けてから、室温まで冷却した。反応混合物に５ｍｌのメタノールを加えて残ったＢＢｒ３をクエンチした。反応系を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィーによってジクロロメタン／石油エーテル（１：２０）の混合物溶離液を用いて精製し、２．３ｇの明黄色固体を得た（収率３１％）。
実施例５について具体的な合成経路は以下の通りである。
化合物の具体的な調製方法は以下の通りである。
第１のステップでは、５２．８ｍｍｏｌの原料（カルバゾール又はその誘導体：原料Ｓ３）を含む無水ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）溶液６０ｍｌを、８．１ｇのカリウムｔ－ブトキシド（７２．０ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液５０ｍｌにゆっくりと滴下し、室温で２時間撹拌した後、それに３．４ｇの２－ブロモ－１，３，４－トリフルオロベンゼン（１６．０ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液２０ｍｌを滴下した。反応系を１４０℃で２４時間撹拌してから、室温まで冷却し、氷水（２Ｌ）に注いだ。白色固体を吸引濾過し、真空で乾燥させてから、ジクロロメタン／石油エーテルの混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、白色固体の中間体Ｄ５－ａを得た。
第２のステップでは、窒素雰囲気の保護下で、１９．４ｍＬのｔ－ブチルリチウムのｎ－ヘキサン溶液（２５．２ｍｍｏｌ）を、１２．６ｍｍｏｌの中間体Ｄ５－ａを含むｔ－ブチルベンゼン溶液１００ｍＬにゆっくりと加えた（－３０℃）。６０℃までゆっくりと昇温し、２時間撹拌した後に、真空でｎ－ヘキサンを除去してから、－３０℃まで冷却し、２．４ｍＬの三臭化ホウ素（６．３ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次に、０℃で１５．６ｍＬのＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（９１．１ｍｍｏｌ）を加え、その後に反応混合物を１３０℃まで昇温し、５時間撹拌し続けてから、室温まで冷却した。反応混合物に５ｍｌのメタノールを加えて残ったＢＢｒ３をクエンチした。反応系を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィーによってジクロロメタン／石油エーテルの混合物溶離液を用いて精製し、目的生成物Ｄ５を得た。得られた目的化合物に関するデータは表５に示すとおりである。
化合物Ｄ５－１を例にとって、合成実施例の実験の具体的な詳細を説明する。第１のステップでは、８．８ｇのカルバゾール（５２．８ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）溶液６０ｍｌを、８．１ｇのカリウムｔ－ブトキシド（７２．０ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液５０ｍｌにゆっくりと滴下し、室温で２時間撹拌した後、それに３．４ｇの２－ブロモ－１，３，４－トリフルオロベンゼン（１６．０ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液２０ｍｌを滴下した。反応系を１４０℃で２４時間撹拌してから、室温まで冷却し、氷水（２Ｌ）に注いだ。白色固体を吸引濾過し、真空で乾燥させてから、ジクロロメタン／石油エーテル（１：３）の混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、９．６ｇの白色固体の中間体Ｄ５－１－ａを得た（収率９２％）。
第２のステップでは、窒素雰囲気の保護下で、１９．４ｍＬのｔ－ブチルリチウムのｎ－ヘキサン溶液（２５．２ｍｍｏｌ）を、８．２ｇ（１２．６ｍｍｏｌ）の中間体Ｄ５－１－ａを含むｔ－ブチルベンゼン溶液１００ｍＬにゆっくりと加えた（－３０℃）。６０℃までゆっくりと昇温し、２時間撹拌した後に、真空でｎ－ヘキサンを除去してから、－３０℃まで冷却し、２．４ｍＬの三臭化ホウ素（６．３ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次に、０℃で１５．６ｍＬのＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（９１．１ｍｍｏｌ）を加え、その後に反応混合物を１３０℃まで昇温し、５時間撹拌し続けてから、室温まで冷却した。反応混合物に５ｍｌのメタノールを加えて残ったＢＢｒ３をクエンチした。反応系を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィーによってジクロロメタン／石油エーテル（１：２０）の混合物溶離液を用いて精製し、２．８ｇの明黄色固形物のＤ５－１を得た（収率３８％）。
実施例６について具体的な合成経路は以下の通りである。
化合物の具体的な調製方法は以下の通りである。
第１のステップでは、４．１ｇの１－ブロモ－３－クロロ－２，４－ジフルオロベンゼン（１８ｍｍｏｌ）、１９．８ｍｍｏｌの原料の有機アリールアミン（カルバゾール又はその誘導体：原料Ｓ３）、１９．０ｇのナトリウムｔ－ブトキシド（１９．８ｍｍｏｌ）、３３０ｍｇのトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．３６ｍｍｏｌ）、１８２ｍｇのトリ－ｔ－ブチルホスフィン（０．９ｍｍｏｌ）をトルエン９０ｍＬに加え、系を繰り返し真空引き、窒素を３回充填した後、窒素の保護下で２４時間加熱還流してから、室温まで冷却し、反応液を濾過し、濾液に水０．５Ｌを加え、１Ｌのジクロロメタンを均等量で有機相を３回抽出し、有機相を分離した後に真空で濃縮し、その後にジクロロメタン／石油エーテルの混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、白色固体の中間体Ｄ６－ａを得た。
第２のステップでは、３５．２ｍｍｏｌの原料（カルバゾール又はその誘導体：原料Ｓ３、第１のステップで使用されたカルバゾール又はその誘導体とは異なる）を含む無水ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）溶液６０ｍｌを、４．９ｇのカリウムｔ－ブトキシド（４３．８ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液５０ｍｌにゆっくりと滴下し、室温で２時間撹拌した後、それに１６．０ｍｍｏｌの中間体Ｄ６－ａを含む無水ＤＭＦ溶液２０ｍｌを滴下した。反応系を１４０℃で２４時間撹拌してから、室温まで冷却し、氷水（２Ｌ）に注いだ。白色固体を吸引濾過し、真空で乾燥させてから、ジクロロメタン／石油エーテルの混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、白色固体の中間体Ｄ６－ｂを得た。
第３のステップでは、窒素雰囲気の保護下で、１９．４ｍＬのｔ－ブチルリチウムのｎ－ヘキサン溶液（２５．２ｍｍｏｌ）を、１２．６ｍｍｏｌの中間体Ｄ６－ｂを含むｔ－ブチルベンゼン溶液１００ｍＬにゆっくりと加えた（－３０℃）。６０℃までゆっくりと昇温し、２時間撹拌した後に、真空でｎ－ヘキサンを除去してから、－３０℃まで冷却し、２．４ｍＬの三臭化ホウ素（６．３ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次に、０℃で１５．６ｍＬのＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（９１．１ｍｍｏｌ）を加え、その後に反応混合物を１３０℃まで昇温し、５時間撹拌し続けてから、室温まで冷却した。反応混合物に５ｍｌのメタノールを加えて残ったＢＢｒ３をクエンチした。反応系を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィーによってジクロロメタン／石油エーテルの混合物溶離液を用いて精製し、目的生成物を得た。得られた目的化合物に関するデータは表６に示すとおりである。
化合物Ｄ６－１を例にとって、合成実施例の実験の具体的な詳細を説明する。第１のステップでは、４．１ｇの１－ブロモ－３－クロロ－２，４－ジフルオロベンゼン（１８ｍｍｏｌ）、３．４ｇのカルバゾール（１９．８ｍｍｏｌ）、１９．０ｇのナトリウムｔ－ブトキシド（１９．８ｍｍｏｌ）、３３０ｍｇのトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．３６ｍｍｏｌ）、１８２ｍｇのトリ－ｔ－ブチルホスフィン（０．９ｍｍｏｌ）をトルエン９０ｍＬに加え、系を繰り返し真空引き、窒素を３回充填した後、窒素の保護下で２４時間加熱還流してから、室温まで冷却し、反応液を濾過し、濾液に水０．５Ｌを加え、１Ｌのジクロロメタンを均等量で有機相を３回抽出し、有機相を分離した後に真空で濃縮し、その後にジクロロメタン／石油エーテル（１：８）の混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、５．２ｇの白色固体のＤ６－１－ａを得た（収率９３％）。
第２のステップでは、７．０ｇの３，６－ジメチルカルバゾール（３５．２ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）溶液６０ｍｌを、４．９ｇのカリウムｔ－ブトキシド（４３．８ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液５０ｍｌにゆっくりと滴下し、室温で２時間撹拌した後、それに５．１ｇのＤ６－１－ａ（１６．０ｍｍｏｌ）を含む無水ＤＭＦ溶液２０ｍｌを滴下した。反応系を１４０℃で２４時間撹拌してから、室温まで冷却し、氷水（２Ｌ）に注いだ。白色固体を吸引濾過し、真空で乾燥させてから、ジクロロメタン／石油エーテル（１：３）の混合溶離液を用いてカラムクロマトグラフィーによってさらに精製し、１０．２ｇの白色固体のＤ６－１－ｂを得た（収率９０％）。
第３のステップでは、窒素雰囲気の保護下で、１９．４ｍＬのｔ－ブチルリチウムのｎ－ヘキサン溶液（２５．２ｍｍｏｌ）を、８．９ｇの化合物Ｄ６－１－ｂ（１２．６ｍｍｏｌ）を含むｔ－ブチルベンゼン溶液１００ｍＬにゆっくりと加えた（－３０℃）。６０℃までゆっくりと昇温し、２時間撹拌した後に、真空でｎ－ヘキサンを除去してから、－３０℃まで冷却し、２．４ｍＬの三臭化ホウ素（６．３ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次に、０℃で１５．６ｍＬのＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（９１．１ｍｍｏｌ）を加え、その後に反応混合物を１３０℃まで昇温し、５時間撹拌し続けてから、室温まで冷却した。反応混合物に５ｍｌのメタノールを加えて残ったＢＢｒ３をクエンチした。反応系を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィーによってジクロロメタン／石油エーテル（１：２０）の混合物溶離液を用いて精製し、２．４ｇの明黄色固体を得た（収率３１％）。
効果実施例１
ただし、ｎ＝１、２、３、４、５、６、ｎ＝１の場合ｍ＝１－３７、ｎ＝２の場合ｍ＝１－９６、ｎ＝３の場合ｍ＝１－７７、ｎ＝４の場合ｍ＝１－６４、ｎ＝５の場合ｍ＝１－３１、ｎ＝６の場合ｍ＝１－５９。
式（Ｄｎ－ｍ）で示される化合物は本開示に係る材料の分子構造（具体的な分子構造は上記の通りである）であり、（Ｄｎ－ｍ－Ｒ）で示される化合物は比較材料の分子構造であり、式（Ｄｎ－ｍ）と（Ｄｎ－ｍ－Ｒ）のｎ及びｍはぞれぞれ同じ整数を取る場合（例えば、（Ｄ１－１）と（Ｄ１－１－Ｒ）のとき）、（Ｄｎ－ｍ）と（Ｄｎ－ｍ－Ｒ）の２つの分子は互いに異性体分子である。式（Ｄｎ－ｍ）又は（Ｄｎ－ｍ－Ｒ）で示されるいずれか１つの化合物をそれぞれドープ発光材料とし、Ｈ１－１をホスト材料としてドープフィルム（厚さ１５０ｎｍ）を製造し、ドープ発光材料のドープ濃度は１ｗｔ％（重量百分率での濃度）であり、その後にそれぞれドープフィルムに対して発光スペクトルテストを行い、テスト結果は表７に示すとおりである。
表７に列挙された本開示に係る発光化合物の発光ピーク位置と対応する比較化合物の発光ピーク位置の比較によると、本開示に係る発光化合物の発光ピークは、対応する比較化合物の発光ピーク位置から２７～３３ｎｍだけレッドシフトし、即ち、長波長側に２７～３３ｎｍだけずれることを表明した。上記の効果実施例によると、本開示のホウ素窒素化合物の発光ピークはその異性体に対して顕著なレッドシフトが発生したが、発光スペクトルの半値幅は著しく劣化していない（依然として狭い）ため、本開示に係る発光分子の設計原理及び方法は、緑色光の領域から赤色光の領域までの狭い発光ピークを有する発光材料を提供するのに効果的である。
電界発光素子の実施例
素子の効果実施例に係るいくつかの材料の分子構造は以下の通りである。
以下は、本開示の材料を用いて電界発光素子を製造する実施例であり、具体的な素子の製造プロセスは以下の通りである。透明なＩＴＯガラスを、素子を製造するためのベース材料とし、次いで、５％のＩＴＯ洗浄液で３０分間超音波処理してから、順に蒸留水（２回）、アセトン（２回）、イソプロパノール（２回）で超音波洗浄し、最後にＩＴＯガラスをイソプロパノールに保存した。毎回使用する前に、まず、アセトン綿球及びイソプロパノール綿球を用いてＩＴＯガラスの表面を注意深く拭き、イソプロパノールですすいだ後乾燥させてから、プラズマで５分間処理した。素子の製造は真空薄膜形成デバイスを用いて真空蒸着プロセスで完了し、真空蒸着システムの真空度が５×１０－４Ｐａ以下に達すると蒸着を開始し、堆積速度をＳｃｉｅｎｓ膜厚計により測定し、真空蒸着プロセスでＩＴＯガラスに様々な有機層、ＬｉＦ電子注入層及び金属Ａｌ電極（具体的な素子構造は下記の効果実施例を参照）を順に堆積し、ここで、有機材料の堆積速度は０．５Å／ｓ、ＬｉＦの堆積速度は０．１Å／ｓ、Ａｌの堆積速度は５Å／ｓである。素子の電流、電圧、輝度、発光スペクトルなどの特性は、Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＰＲ ６５５スペクトル走査輝度計及びＫｅｉｔｈｌｅｙ Ｋ ２４００デジタルソースメーターシステムを用いて同期テストした。素子の性能テストは室温、環境雰囲気で行われた。素子の外部量子効率（ＥＱＥ）は、発光がランバート分布である場合、電流密度、輝度及び電界スペクトルから比視感度と組み合わせて計算された。
効果実施例２
効果実施例２における有機電界発光素子（構造は図１に示す）では、ＨＡＴＣＮが正孔注入層として使用され、ＤＢＢＡが第１の正孔輸送層として使用され、ＴＣＴＡが第２の正孔輸送層として使用され、発光層では、Ｈ１－４８がホスト材料として使用され、Ｄ１－１～Ｄ１－３７、Ｄ２－１～Ｄ２－９６、Ｄ３－１～Ｄ３－７７、Ｄ４－１～Ｄ４－６４、Ｄ５－１～Ｄ５－３１又はＤ６－１～Ｄ６－５９がそれぞれドープ発光材料として使用され（ドープ濃度は１ｗｔ％）、ＴｍＰｙＰＢが電子輸送材料として使用され、ＬｉＦが電子注入層として使用され、Ａｌが金属陰極として使用された。効果実施例の有機電界発光素子の構造は、［ＩＴＯ／ＨＡＴＣＮ（５ｎｍ）／ＤＢＢＡ（６０ｎｍ）／ＴＣＴＡ（１０ｎｍ）／Ｈ１－４８＋１ｗｔ％Ｄｎ－ｍ／ＴｍＰｙＰＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］である。ただし、ｎ＝１、２、３、４、５、６、ｎ＝１の場合ｍ＝１－３７、ｎ＝２の場合ｍ＝１－９６、ｎ＝３の場合ｍ＝１－７７、ｎ＝４の場合ｍ＝１－６４、ｎ＝５の場合ｍ＝１－３１、ｎ＝６の場合ｍ＝１－５９。効果実施例の結果は表８に示すとおりである。表８に列挙された電界発光素子の効果実施例のデータによると、本開示に係る発光材料は高効率の有機電界発光素子を製造するために使用可能であり、電界発光スペクトルは狭いスペクトルバンド特性を有し、電界発光スペクトルの半値幅は６０ｎｍ未満であることを証明した。
図５は化合物Ｄ５－７ドープ素子の輝度に伴う外部量子効率の変化グラフであり、そのうち、発光層ドープの含有率の組成はＨ１－４８（９９ｗｔ％）：Ｄ５－７（１ｗｔ％）である。
効果実施例３
効果実施例３における有機電界発光素子では、ＨＡＴＣＮが正孔注入層として使用され、ＤＢＢＡが第１の正孔輸送層として使用され、ＴＣＴＡが第２の正孔輸送層として使用され、発光層では、Ｈ１－３３とＴＲＺ－１の混合物がホスト材料として使用され（Ｈ１－３３とＴＲＺ－１の重量混合比率は１：１）、Ｄ１－１～Ｄ１－３７、Ｄ２－１～Ｄ２－９６、Ｄ３－１～Ｄ３－７７、Ｄ４－１～Ｄ４－６４、Ｄ５－１～Ｄ５－３１又はＤ６－１～Ｄ６－５９がそれぞれドープ発光材料として使用され（ドープ濃度は１ｗｔ％）、ＴｍＰｙＰＢが電子輸送材料として使用され、ＬｉＦが電子注入層として使用され、Ａｌが金属陰極として使用された。効果実施例の有機電界発光素子の構造は、［ＩＴＯ／ＨＡＴＣＮ（５ｎｍ）／ＤＢＢＡ（６０ｎｍ）／ＴＣＴＡ（１０ｎｍ）／Ｈ１－３３：ＴＲＺ－１＋１ｗｔ％Ｄｎ－ｍ／ＴｍＰｙＰＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］である。ただし、ｎ＝１、２、３、４、５、６、ｎ＝１の場合ｍ＝１－３７、ｎ＝２の場合ｍ＝１－９６、ｎ＝３の場合ｍ＝１－７７、ｎ＝４の場合ｍ＝１－６４、ｎ＝５の場合ｍ＝１－３１、ｎ＝６の場合ｍ＝１－５９。効果実施例の結果は表９に示すとおりである。
表９に列挙された電界発光素子の効果実施例のデータによると、本開示に係る発光材料は高効率の有機電界発光素子を製造するために使用可能であり、電界発光スペクトルは狭いスペクトルバンド特性を有し、電界発光スペクトルの半値幅は６０ｎｍ未満であることを証明した。
図２は化合物Ｄ５－７ドープフィルムのフォトルミネッセンススペクトルであり、そのうち、ドープフィルムの組成はＨ１－１（９９ｗｔ％）：Ｄ５－７（１ｗｔ％）である。
図３は効果実施例２における化合物Ｄ５－７ドープフィルムの電界発光スペクトルであり、そのうち、ドープフィルムの組成はＨ１－４８（９９ｗｔ％）：Ｄ５－７（１ｗｔ％）である。
図４は化合物Ｄ５－７ドープフィルムの変温時間分解スペクトルであり、そのうち、ドープフィルムの組成はＨ１－４８（９９ｗｔ％）：Ｄ５－７（１ｗｔ％）である。図４では、温度の上昇に伴い、励起状態での長寿命部分の比率が増加することを示した。
上記は、本発明の例示的な実施形態に過ぎず、本発明の保護範囲を限定するためのものではなく、本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲により決定される。

Claims (21)

  1. 一般式（Ｉ）で示される構造を有する、ホウ素窒素化合物であって、
    Figure 0007461466000230
     （Ｅは単結合を表し、ｍ及びｎは独立して単結合の数を表し、ｍ及びｎはそれぞれ独立して０又は１であり、
    Ｒ及びＲ０は独立してＨ、Ｄ（重水素）、Ｃ３～Ｃ６シクロアルキル基、Ｃ６アリール基、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基又はＣ１～Ｃ１２アルコキシ基であり、
    Ｒ１１、Ｒ２２、Ｒ３３及びＲ４４は独立してＨ、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基、Ｃ１～Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲａで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲａで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲａで置換されたジフェニルアミノ基であり、
    Ｒａは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲｂで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲｂで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲｂで置換されたジフェニルアミノ基であり、
    Ｒｂは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲｃで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲｃで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲｃで置換されたジフェニルアミノ基であり、
    Ｒｃは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、又はジフェニルアミノ基であり、
    前記アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基は、１つ又は複数のフッ素、－ＣＮ、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロゲン化アルキル基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、又は５～１８員のヘテロアリール基で置換されてもよい。）
    前記ホウ素窒素化合物は、下記式で表される化合物を含まない、ホウ素窒素化合物。
    Figure 0007461466000231
     （上記式において、Ｘ、ＹおよびＺは、それぞれ独立に、水素原子、又は置換もしくは無置換の含窒素ヘテロアリール基である。ただし、Ｙ及びＺは少なくとも一方が置換もしくは無置換の含窒素ヘテロアリール基である。）
  2. 発光スペクトルの発光ピーク位置は５２０～７００ｎｍにあり、且つ発光スペクトルの半値幅は６０ｎｍ以下である、請求項１に記載のホウ素窒素化合物。
  3. フロンティア分子軌道の特徴は、
    ＨＯＭＯとＬＵＭＯが式Ｉの環ａ、環ｂ、環ｃ、環ｄ、環ｅの環原子、及びそのうちの３つの環に同時に結合している１つのＢと２つのＮ上に交互に分布され、ＨＯＭＯが環ｆと環ｇの環原子上にも分布され、式Ｉにおける３つのＮ上にＨＯＭＯが分布されることにある、請求項１に記載のホウ素窒素化合物。
  4. 一般式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）又は（Ｉ－６）で示される化合物である、請求項１に記載のホウ素窒素化合物。
    Figure 0007461466000232
     （Ｒ及びＲ０は独立してＨ、Ｄ（重水素）、Ｃ３～Ｃ６シクロアルキル基、Ｃ６アリール基、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基又はＣ１～Ｃ１２アルコキシ基であり、
    Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６は出現毎に独立して、Ｈ、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基、Ｃ１～Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲａで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲａで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲａで置換されたジフェニルアミノ基であり、
    Ｒａは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲｂで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲｂで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲｂで置換されたジフェニルアミノ基であり、
    Ｒｂは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、１つ又は複数のＲｃで置換されたＣ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、１つ又は複数のＲｃで置換された５～１８員のヘテロアリール基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲｃで置換されたジフェニルアミノ基であり、
    Ｒｃは出現毎に独立して、Ｄ（重水素）、フッ素、ＣＮ、Ｃ１～Ｃ１２アルキル基、Ｃ１～Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、５～１８員のヘテロアリール基、又はジフェニルアミノ基であり、
    前記アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基は、１つ又は複数のフッ素、－ＣＮ、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロゲン化アルキル基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ３～Ｃ１０シクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ１４アリール基、又は５～１８員のヘテロアリール基で置換されてもよい。）
  5. Ｒ１とＲ２は同じであり、Ｒ５とＲ６の少なくとも１つはＲ１とは異なる、請求項４に記載のホウ素窒素化合物。
  6. ＲとＲ０は独立してＨ又はＤ（重水素）であり、ペアで出現するＲ１とＲ２の少なくとも１つは水素であり、ペアで出現するＲ５とＲ６の少なくとも１つは水素である、請求項４に記載のホウ素窒素化合物。
  7. Ｒ、Ｒ０、Ｒ１、Ｒ５はいずれも水素である、請求項６に記載のホウ素窒素化合物。
  8. Ｒ２とＲ６はＨ、Ｆ、ＣＦ３、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基、Ｃ１～Ｃ２０アルコキシ基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、フェニル基、ナフチル基、１つ又は複数のＲａで置換されたフェニル基、カルバゾリル基、１つ又は複数のＲａで置換されたカルバゾリル基、ジフェニルアミノ基、又は１つ又は複数のＲａで置換されたジフェニルアミノ基であり、前記ＲａはＣ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６フッ素化アルキル基及びＣ１～Ｃ６アルコキシ基から選ばれる、請求項７に記載のホウ素窒素化合物。
  9. 下記のいずれか１つの化合物である、請求項４に記載のホウ素窒素化合物。
    Figure 0007461466000233
    Figure 0007461466000234
    Figure 0007461466000235
    Figure 0007461466000236
    Figure 0007461466000237
    Figure 0007461466000238
    Figure 0007461466000239
    Figure 0007461466000240
    Figure 0007461466000241
    Figure 0007461466000242
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    Figure 0007461466000244
    Figure 0007461466000245
    Figure 0007461466000246
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    Figure 0007461466000248
    Figure 0007461466000249
    Figure 0007461466000250
    Figure 0007461466000251
    Figure 0007461466000252
    Figure 0007461466000253
    Figure 0007461466000254
    Figure 0007461466000255
    Figure 0007461466000256
    Figure 0007461466000257
    Figure 0007461466000258
    Figure 0007461466000259
    Figure 0007461466000260
    Figure 0007461466000261
    Figure 0007461466000262
    Figure 0007461466000263
    Figure 0007461466000264
    Figure 0007461466000265
    Figure 0007461466000266
    Figure 0007461466000267
    Figure 0007461466000268
    Figure 0007461466000269
    Figure 0007461466000270
    Figure 0007461466000271
  10. 下記のいずれか１つの化合物である、請求項４に記載のホウ素窒素化合物。
    Figure 0007461466000272
    Figure 0007461466000273
    Figure 0007461466000274
    Figure 0007461466000275
    Figure 0007461466000276
    Figure 0007461466000277
    Figure 0007461466000278
    Figure 0007461466000279
    Figure 0007461466000280
    Figure 0007461466000281
    Figure 0007461466000282
    Figure 0007461466000283
    Figure 0007461466000284
    Figure 0007461466000285
    Figure 0007461466000286
    Figure 0007461466000287
    Figure 0007461466000288
    Figure 0007461466000289
    Figure 0007461466000290
    Figure 0007461466000291
    Figure 0007461466000292
    Figure 0007461466000293
    Figure 0007461466000294
    Figure 0007461466000295
    Figure 0007461466000296
    Figure 0007461466000297
    Figure 0007461466000298
  11. 請求項１～１０のいずれか一項に記載のホウ素窒素化合物を含む、有機電界発光組成物。
  12. ホスト材料をさらに含み、前記ホスト材料は電子及び／又は正孔輸送能力を有し、且つホスト材料の三重項励起状態エネルギーは前記ホウ素窒素化合物の三重項励起状態エネルギーより高い、請求項１１に記載の有機電界発光組成物。
  13. 前記ホスト材料は組成物の９９．７～７０．０ｗｔ％を占め、前記ホウ素窒素化合物は組成物の０．３～３０．０ｗｔ％を占める、請求項１２に記載の有機電界発光組成物。
  14. 前記ホスト材料は式（Ｈ－１）～（Ｈ－６）で示される化合物の１種又は複数種を含む、請求項１３に記載の有機電界発光組成物。
    Figure 0007461466000299
     （Ｘ１、Ｙ１及びＺ１はＣＨ又はＮであり、且つＸ１、Ｙ１及びＺ１のうち、最大で１つはＮであり、
    Ｒ１Ｈ及びＲ２Ｈは独立して下記のいずれか１つの基であり、
    Figure 0007461466000300
     Ｘ１、Ｙ１及びＺ１はＣＨ又はＮであり、且つＸ１、Ｙ１及びＺ１のうち、最大で１つはＮであり、
    ＲａＨ及びＲｂＨは独立してＨ、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基、Ｃ１～Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ６～Ｃ２０アリール基、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基で置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基又はＣ１～Ｃ２０アルコキシ基で置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基である。）
  15. 前記ホスト材料は式（Ｈ－１）～（Ｈ－６）の２種の化合物を含み、２種の化合物の重量比は１：５～５：１である、請求項１４に記載の有機電界発光組成物。
  16. 前記ホスト材料は化合物Ｈ１－１～Ｈ１－４２７の１～２種であり、ホスト材料が化合物Ｈ１－１～Ｈ１－４２７の２種である場合、２種の化合物の重量比は１：５～５：１である、請求項１４に記載の有機電界発光組成物。
    Figure 0007461466000301
    Figure 0007461466000302
    Figure 0007461466000303
    Figure 0007461466000304
    Figure 0007461466000305
    Figure 0007461466000306
    Figure 0007461466000307
    Figure 0007461466000308
    Figure 0007461466000309
    Figure 0007461466000310
    Figure 0007461466000311
    Figure 0007461466000312
    Figure 0007461466000313
    Figure 0007461466000314
    Figure 0007461466000315
    Figure 0007461466000316
    Figure 0007461466000317
    Figure 0007461466000318
    Figure 0007461466000319
  17. 前記ホスト材料は式Ｔｒｚ１－Ａ、Ｔｒｚ２－Ａ及びＴｒｚ３－Ａで示される１，３，５－トリアジン誘導体のいずれか１種をさらに含み、且つＴｒｚ１－Ａ、Ｔｒｚ２－Ａ又はＴｒｚ３－Ａで示される１，３，５－トリアジン誘導体と、Ｈ－１、Ｈ－２、Ｈ－３、Ｈ－４、Ｈ－５及びＨ－６で示される化合物との重量比は１：５～５：１である、請求項１４に記載の有機電界発光組成物。
    Figure 0007461466000320
     （Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ３ａ及びＲ３ｂの１つ又は２つは独立してＲＴｚであり、その他は同じ又は異なって独立して、水素、重水素、Ｃ１～Ｃ８アルキル基、Ｃ１～Ｃ８アルコキシ基、Ｃ６～Ｃ１８アリール基、Ｃ１～Ｃ８アルキル基で置換されたＣ６～Ｃ１８アリール基又はＣ１～Ｃ８アルコキシ基で置換されたＣ６～Ｃ１８アリール基であり、ＲＴｚは下記式で示される置換基のいずれか１種である。）
    Figure 0007461466000321
    Figure 0007461466000322
    Figure 0007461466000323
  18. 前記ホスト材料は式ＴＲＺ－１～ＴＲＺ－３８で示される１，３，５－トリアジン誘導体のいずれか１種、及び式Ｈ１－１～Ｈ１－４２７で示されるカルバゾール又はカルボリン誘導体のいずれか１種を含み、ホスト材料において、１，３，５－トリアジン誘導体とカルバゾール又はカルボリン誘導体との重量比は１：５～５：１である、請求項１６に記載の有機電界発光組成物。
    Figure 0007461466000324
    Figure 0007461466000325
    Figure 0007461466000326
  19. 発光層、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層の少なくとも１層は、請求項１～１０のいずれか一項に記載のホウ素窒素化合物、又は請求項１１～１８のいずれか一項に記載の有機電界発光組成物を含む、有機電界発光素子。
  20. 発光層は前記ホウ素窒素化合物又は前記有機電界発光組成物を含む、請求項１９に記載の有機電界発光素子。
  21. 有機電界発光ディスプレイ又は照明光源を製造するために用いられる、請求項１９又は２０に記載の有機電界発光素子。
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