JPWO2006003842A1 - 発光材料およびこれを用いた有機電界発光素子 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]下記式(1)で表わされる発光材料。
式(1)中、R1〜R7は、独立して、水素、炭素数1〜24のアルキル、炭素数3〜24のシクロアルキルであり、この炭素数1〜24のアルキルにおける任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、また、アントラセン環に直結している−CH2−以外の任意の−CH2−は炭素数6〜24のアリーレンで置き換えられてもよく、この炭素数3〜24のシクロアルキルにおける任意の水素は炭素数1〜24のアルキルまたは炭素数6〜50のアリールで置き換えられてもよく;
Ar1は、炭素数6〜50の非縮合環系アリール、2−ナフチル、9−フェナントリル、6−クリセニル、2−トリフェニレニル、2−フルオレニル、9−カルバゾリル、2−チエニル、および2−ベンゾチエニルからなる基の群から選択された1つであり、
これらの基の任意の水素は、炭素数1〜24のアルキル、炭素数3〜12のシクロアルキル、炭素数6〜24のアリール、またはヘテロアリールで置き換えられてもよく、この炭素数1〜24のアルキルにおける任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、また、これらの基に直結している−CH2−以外の任意の−CH2−は炭素数6〜24のアリーレンで置き換えられてもよく、この炭素数3〜24のシクロアルキルにおける任意の水素は炭素数1〜24のアルキルまたは炭素数6〜24のアリールで置き換えられてもよく、この炭素数6〜24のアリールにおける任意の水素は炭素数1〜12のアルキル、炭素数3〜12のシクロアルキルまたは炭素数6〜24のアリールで置き換えられてもよく、そして、このヘテロアリールにおける任意の水素は炭素数1〜12のアルキル、炭素数3〜12のシクロアルキルまたは炭素数6〜24のアリールで置き換えられてもよく;そして、
Ar2およびAr3は、独立して、炭素数6〜50の非縮合環系アリール、炭素数10〜50の縮合環系アリールまたはヘテロアリールである。
式(1)中、R1〜R7は、独立して、水素、メチル、またはtert−ブチルであり;
Ar1は式(2)で表される非縮合環系アリールであり;
Ar2およびAr3は、独立して、フェニル、4−tert−ブチルフェニル、4−(9−カルバゾリル)フェニル、2−ビフェニリル、3−ビフェニリル、4−ビフェニリル、m−ターフェニル−5’−イル、3,5−ジ(2−ナフチル)フェニル、p−クアテルフェニル−3’−イル、m−クアテルフェニル−3−イル、o−クアテルフェニル−2−イル、1−ナフチル、4−フェニル−1−ナフチル、4−(9−カルバゾリル)−1−ナフチル、2−ナフチル、6−(m−ターフェニル−5’−イル)−2−ナフチル、6−(2−ナフチル)−2−ナフチル、9−フェナントリル、2−ベンゾチエニル、または3−フェニル−2−ベンゾチエニルである。
式(2)中、nは0〜8の整数であり;
R8〜R16は、独立して、水素、炭素数1〜24のアルキル、炭素数3〜24のシクロアルキル、炭素数6〜24のアリール、またはヘテロアリールであり、この炭素数1〜24のアルキルにおける任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、また、ベンゼン環に直結している−CH2−以外の任意の−CH2−は炭素数6〜24のアリーレンで置き換えられてもよく、この炭素数3〜24のシクロアルキルにおける任意の水素は炭素数1〜24のアルキルまたは炭素数6〜24のアリールで置き換えられてもよく、この炭素数6〜24のアリールにおける任意の水素は炭素数1〜12のアルキル、炭素数3〜12のシクロアルキルまたは炭素数6〜24のアリールで置き換えられてもよく、そして、このヘテロアリールにおける任意の水素は炭素数1〜12のアルキル、炭素数3〜12のシクロアルキルまたは炭素数6〜24のアリールで置き換えられてもよい。
式(1)中、R1〜R7は、独立して、水素、メチル、またはtert−ブチルであり;
Ar1は、任意の水素がメチル、tert−ブチル、フェニル、m−ターフェニル−5’−イル、2−ナフチル、1−ナフチル、2−ベンゾチエニル、3−フェニル−2−ベンゾチエニル、または9−カルバゾリルで置き換えられてもよい、2−ナフチル、9−フェナントリル、6−クリセニル、2−トリフェニレニル、2−フルオレニル、9−カルバゾリル、2−チエニル、または2−ベンゾチエニルであり;
Ar2およびAr3は、独立して、フェニル、4−tert−ブチルフェニル、4−(9−カルバゾリル)フェニル、2−ビフェニリル、3−ビフェニリル、4−ビフェニリル、m−ターフェニル−5’−イル、3,5−ジ(2−ナフチル)フェニル、p−クアテルフェニル−3’−イル、m−クアテルフェニル−3−イル、o−クアテルフェニル−2−イル、1−ナフチル、4−フェニル−1−ナフチル、4−(9−カルバゾリル)−1−ナフチル、2−ナフチル、6−(m−ターフェニル−5’−イル)−2−ナフチル、6−(2−ナフチル)−2−ナフチル、9−フェナントリル、2−ベンゾチエニル、または3−フェニル−2−ベンゾチエニルである。
本発明の第1は、式(1)で表される、アントラセン骨格を有する発光材料である。
式(1)中、R1〜R7は、独立して、水素、炭素数1〜24のアルキル、炭素数3〜24のシクロアルキルである。R1〜R7は同一であってもよいし、または異なっていてもよい。
式(2)中、nは0〜8の整数であり、好ましくは0〜4である。nが1〜8の整数である場合、中間のフェニレンは独立して1,2−フェニレン、1,3−フェニレンおよび1,4−フェニレンから任意に選択される。1,2−フェニレンを選択すると基本骨格に由来する青色の発光波長を維持できるので好ましい。1,4−フェニレンを選択すると化合物の剛直性が増し、耐熱性が優れ、寿命が長くなる特徴がある。1,3−フェニレンは両者の中間の特徴を化合物にもたらす。素子の設計に基づき発光材料に期待される波長、耐熱性、寿命等を考慮して、nの数やフェニレンの種類という条件を加味することによって、目的に合致した発光材料を得ることができる。
任意の水素が炭素数1〜24のアルキルで置き換えられた炭素数3〜24のシクロアルキルの例は、2−メチルシクロヘキシル、3−メチルシクロヘキシル、4−メチルシクロヘキシル、2,4、6−トリメチルシクロヘキシル、2−tert−ブチルシクロヘキシル、3−tert−ブチルシクロヘキシル、4−tert−ブチルシクロヘキシル、2,4、6−トリ−tert−ブチルシクロヘキシル等である。
任意の水素が炭素数1〜12のアルキルで置き換えられた炭素数6〜24のアリールの例は、o−トリル、m−トリル、p−トリル、2−ビフェニリル、3−ビフェニリル、4−ビフェニリル、2,4−ジメチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、4−tert−ブチルフェニル、2,4−ジtert−ブチルフェニル、2,4,6−トリtert−ブチルフェニル、4−メチル−1−ナフチル、4−tert−ブチル−1−ナフチル、6−メチル−2−ナフチル、6−tert−ブチル−2−ナフチル、4−メチル−1−アントリル、4−tert−ブチル−1−アントリル、10−メチル−9−アントリル、10−tert−ブチル−9−アントリル、9,9−ジメチル−2−フルオレニル等である。
上式中、R1〜R7およびAr1〜Ar3の記号の定義は前記の通りである。
窒素雰囲気下、10−ブロモ−1,8−ジクロロアントラセン3.26g、4−ビフェニルボロン酸14.9gをN,N−ジメチルホルムアミド100mlに溶かし、Pd(OAc)20.34g、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル1.2gを加えて1分間攪拌し、その後、リン酸三カリウム19.1gを加えて100℃で6時間加熱した。加熱終了後反応液を冷却し、水200mlを加えた。固体をろ別し、水、メタノールで洗浄して、粗製品6.2gが得られた。次いで、トルエン300mlを用い、ソックスレー抽出方法で抽出すると、目的化合物4.5gを得た。MSスペクトルおよびNMR測定により化合物(1−277)の構造を確認した。
融点:351℃[測定機器:Diamond DSC(PERKIN−ELMER社製);測定条件:冷却速度200℃/Min.、昇温速度10℃/Min.]
窒素雰囲気下、10−ブロモ−1,8−ジクロロアントラセン3.26g、2−ビフェニルボロン酸14.9gをN,N−ジメチルホルムアミド100mlに溶かし、Pd(OAc)20.34g、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル1.2gを加えて1分間攪拌し、その後、リン酸三カリウム19.1gを加えて100℃で12時間加熱した。加熱終了後反応液を冷却し、水200mlを加えた。固体をろ別し、水、メタノールで洗浄して、粗製品5.9gが得られた。次いで、シリカゲルでカラム精製(溶媒:ヘプタン/トルエン=3/1)を行った後、目的化合物1.8gを得た。MSスペクトルおよびNMR測定により化合物(1−373)の構造を確認した。他の物性は以下の通りであった。
ガラス転移温度:91℃;融点:229℃[測定機器:Diamond DSC(PERKIN−ELMER社製);測定条件:冷却速度200℃/Min.、昇温速度10℃/Min.]
窒素雰囲気下、10−ブロモ−1,8−ジクロロアントラセン3.26g、m−ターフェニル−5’−ボロン酸2.74gをトルエンとエタノールの混合溶媒100ml(トルエン/エタノール=4/1)に溶かし、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)0.58gを加えて5分間攪拌し、その後、2Mの炭酸ナトリウム水溶液10mlを加えて8時間還流した。加熱終了後反応液を冷却し、有機層を分取して、これを飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥剤を除去し、溶媒を減圧留去して得られた固体を、シリカゲルでカラム精製(溶媒:ヘプタン/トルエン=3/1)を行った後、中間化合物1,8−ジクロロ−10−(m−ターフェニル−5’−イル)アントラセン4.6gを得た。
ガラス転移温度(Tg):108℃;融点:257℃[測定機器:Diamond DSC(PERKIN−ELMER社製);測定条件:冷却速度200℃/Min.、昇温速度10℃/Min.]
窒素雰囲気下、10−ブロモ−1,8−ジクロロアントラセン3.26g、m−ターフェニル−5’−ボロン酸20.56gをN,N−ジメチルホルムアミド100mlに溶かし、Pd(OAc)20.34g、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル1.2gを加えて1分間攪拌し、その後、リン酸三カリウム19.1gを加えて100℃で8時間加熱した。加熱終了後反応液を冷却し、水200mlを加えた。固体をろ別し、水、メタノールで洗浄して、粗製品8.5gが得られた。次いで、シリカゲルでカラム精製(溶媒:ヘプタン/トルエン=2/1)を行った後、目的化合物6.2gを得た。MSスペクトルおよびNMR測定により化合物(1−422)の構造を確認した。他の物性は以下の通りであった。
ガラス転移温度:145℃;融点:307℃[測定機器:Diamond DSC(PERKIN−ELMER社製);測定条件:冷却速度200℃/Min.、昇温速度10℃/Min.]
窒素雰囲気下、10−ブロモ−1,8−ジクロロアントラセン3.26g、2−ナフタレンボロン酸12.9gをN,N−ジメチルホルムアミド100mlに溶かし、Pd(OAc)20.34g、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル1.2gを加えて1分間攪拌し、その後、リン酸三カリウム19.1gを加えて100℃で4時間加熱した。加熱終了後反応液を冷却し、水200mlを加えた。固体をろ別し、水、メタノールで洗浄して、粗製品5.5gが得られた。次いで、シリカゲルでカラム精製(溶媒:ヘプタン/トルエン=2/1)を行った後、目的化合物4.2gを得た。MSスペクトルおよびNMR測定により化合物(1−626)の構造を確認した。他の物性は以下の通りであった。
ガラス転移温度:109℃;融点:277℃[測定機器:Diamond DSC(PERKIN−ELMER社製);測定条件:冷却速度200℃/Min.、昇温速度10℃/Min.]
Claims (27)
- 下記式(1)で表わされる発光材料。
式(1)中、R1〜R7は、独立して、水素、炭素数1〜24のアルキル、炭素数3〜24のシクロアルキルであり、この炭素数1〜24のアルキルにおける任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、また、アントラセン環に直結している−CH2−以外の任意の−CH2−は炭素数6〜24のアリーレンで置き換えられてもよく、この炭素数3〜24のシクロアルキルにおける任意の水素は炭素数1〜24のアルキルまたは炭素数6〜50のアリールで置き換えられてもよく;
Ar1は、炭素数6〜50の非縮合環系アリール、2−ナフチル、9−フェナントリル、6−クリセニル、2−トリフェニレニル、2−フルオレニル、9−カルバゾリル、2−チエニル、および2−ベンゾチエニルからなる基の群から選択された1つであり、
これらの基の任意の水素は、炭素数1〜24のアルキル、炭素数3〜12のシクロアルキル、炭素数6〜24のアリール、またはヘテロアリールで置き換えられてもよく、この炭素数1〜24のアルキルにおける任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、また、これらの基に直結している−CH2−以外の任意の−CH2−は炭素数6〜24のアリーレンで置き換えられてもよく、この炭素数3〜24のシクロアルキルにおける任意の水素は炭素数1〜24のアルキルまたは炭素数6〜24のアリールで置き換えられてもよく、この炭素数6〜24のアリールにおける任意の水素は炭素数1〜12のアルキル、炭素数3〜12のシクロアルキルまたは炭素数6〜24のアリールで置き換えられてもよく、そして、このヘテロアリールにおける任意の水素は炭素数1〜12のアルキル、炭素数3〜12のシクロアルキルまたは炭素数6〜24のアリールで置き換えられてもよく;そして、
Ar2およびAr3は、独立して、炭素数6〜50の非縮合環系アリール、炭素数10〜50の縮合環系アリールまたはヘテロアリールである。 - R1〜R7が、独立して、水素、メチル、またはtert−ブチルであり;Ar1が炭素数6〜50の非縮合環系アリールである、請求項1に記載の発光材料。
- R1〜R7が、独立して、水素、メチル、またはtert−ブチルであり;Ar1がフェニル、ビフェニリル、ターフェニリル、またはクアテルフェニリルである、請求項1に記載の発光材料。
- R1〜R7が、独立して、水素、メチル、またはtert−ブチルであり;Ar1が2−ナフチル、9−フェナントリル、6−クリセニル、2−トリフェニレニル、2−フルオレニル、9−カルバゾリル、2−チエニル、または2−ベンゾチエニルである、請求項1に記載の発光材料。
- 下記式(1)で表わされる発光材料。
式(1)中、R1〜R7は、独立して、水素、メチル、またはtert−ブチルであり;
Ar1は式(2)で表される非縮合環系アリールであり;
Ar2およびAr3は、独立して、フェニル、4−tert−ブチルフェニル、4−(9−カルバゾリル)フェニル、2−ビフェニリル、3−ビフェニリル、4−ビフェニリル、m−ターフェニル−5’−イル、3,5−ジ(2−ナフチル)フェニル、p−クアテルフェニル−3’−イル、m−クアテルフェニル−3−イル、o−クアテルフェニル−2−イル、1−ナフチル、4−フェニル−1−ナフチル、4−(9−カルバゾリル)−1−ナフチル、2−ナフチル、6−(m−ターフェニル−5’−イル)−2−ナフチル、6−(2−ナフチル)−2−ナフチル、9−フェナントリル、2−ベンゾチエニル、または3−フェニル−2−ベンゾチエニルである。
式(2)中、nは0〜8の整数であり;
R8〜R16は、独立して、水素、炭素数1〜24のアルキル、炭素数3〜24のシクロアルキル、炭素数6〜24のアリール、またはヘテロアリールであり、この炭素数1〜24のアルキルにおける任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、また、ベンゼン環に直結している−CH2−以外の任意の−CH2−は炭素数6〜24のアリーレンで置き換えられてもよく、この炭素数3〜24のシクロアルキルにおける任意の水素は炭素数1〜24のアルキルまたは炭素数6〜24のアリールで置き換えられてもよく、この炭素数6〜24のアリールにおける任意の水素は炭素数1〜12のアルキル、炭素数3〜12のシクロアルキルまたは炭素数6〜24のアリールで置き換えられてもよく、そして、このヘテロアリールにおける任意の水素は炭素数1〜12のアルキル、炭素数3〜12のシクロアルキルまたは炭素数6〜24のアリールで置き換えられてもよい。 - Ar1が、任意の水素がメチル、tert−ブチル、フェニル、2−ナフチル、1−ナフチル、2−ベンゾチエニル、3−フェニル−2−ベンゾチエニル、または9−カルバゾリルで置き換えられてもよい、フェニル、ビフェニリル、ターフェニリル、またはクアテルフェニリルである、請求項5に記載の発光材料。
- Ar1が、任意の水素がメチル、tert−ブチル、フェニル、2−ナフチル、1−ナフチル、2−ベンゾチエニル、3−フェニル−2−ベンゾチエニル、または9−カルバゾリルで置き換えられてもよい、フェニル、2−ビフェニリル、3−ビフェニリル、4−ビフェニリル、m−ターフェニル−5’−イル、m−クアテルフェニル−3−イル、またはo−クアテルフェニル−3−イルである、請求項5に記載の発光材料。
- 下記式(1)で表わされる発光材料。
式(1)中、R1〜R7は、独立して、水素、メチル、またはtert−ブチルであり;
Ar1は、任意の水素がメチル、tert−ブチル、フェニル、m−ターフェニル−5’−イル、2−ナフチル、1−ナフチル、2−ベンゾチエニル、3−フェニル−2−ベンゾチエニル、または9−カルバゾリルで置き換えられてもよい、2−ナフチル、9−フェナントリル、6−クリセニル、2−トリフェニレニル、2−フルオレニル、9−カルバゾリル、2−チエニル、または2−ベンゾチエニルであり;
Ar2およびAr3は、独立して、フェニル、4−tert−ブチルフェニル、4−(9−カルバゾリル)フェニル、2−ビフェニリル、3−ビフェニリル、4−ビフェニリル、m−ターフェニル−5’−イル、3,5−ジ(2−ナフチル)フェニル、p−クアテルフェニル−3’−イル、m−クアテルフェニル−3−イル、o−クアテルフェニル−2−イル、1−ナフチル、4−フェニル−1−ナフチル、4−(9−カルバゾリル)−1−ナフチル、2−ナフチル、6−(m−ターフェニル−5’−イル)−2−ナフチル、6−(2−ナフチル)−2−ナフチル、9−フェナントリル、2−ベンゾチエニル、または3−フェニル−2−ベンゾチエニルである。 - Ar1がフェニル、4−tert−ブチルフェニルおよび4−(9−カルバゾリル)フェニルから選ばれる1つである、請求項5〜7のいずれか1項に記載の発光材料。
- Ar1が2−ビフェニリル、3−ビフェニリルおよび4−ビフェニリルから選ばれる1つである、請求項5〜7のいずれか1項に記載の発光材料。
- Ar1がm−ターフェニル−5’−イルである、請求項5〜7のいずれか1項に記載の発光材料。
- Ar1が3,5−ジ(2−ナフチル)フェニルである、請求項5〜7のいずれか1項に記載の発光材料。
- Ar1がm−クアテルフェニル−3−イルまたはo−クアテルフェニル−3−イルである、請求項5〜7のいずれか1項に記載の発光材料。
- Ar1が2−ナフチル、6−(m−ターフェニル−5’−イル)−2−ナフチル、6−(2−ナフチル)−2−ナフチル、および6−(9−カルバゾリル)−2−ナフチルから選ばれる1つである、請求項8に記載の発光材料。
- Ar1が9−フェナントリルである、請求項8に記載の発光材料。
- Ar1が9−カルバゾリルである、請求項8に記載の発光材料。
- Ar1が2−ベンゾチエニルまたは3−フェニル−2−ベンゾチエニルである、請求項8に記載の発光材料。
- R1〜R6が水素であり、R7が水素またはメチルであり、Ar2およびAr3がフェニル、4−tert−ブチルフェニルおよび4−(9−カルバゾリル)フェニルから選ばれる1つである、請求項9〜17のいずれか1項に記載の発光材料。
- R1〜R6が水素であり、R7が水素またはメチルであり、Ar2およびAr3が2−ビフェニリル、3−ビフェニリルおよび4−ビフェニリルから選ばれる1つである、請求項9〜17のいずれか1項に記載の発光材料。
- R1〜R6が水素であり、R7が水素またはメチルであり、Ar2およびAr3がm−ターフェニル−5’−イルである、請求項9〜17のいずれか1項に記載の発光材料。
- R1〜R6が水素であり、R7が水素またはメチルであり、Ar2およびAr3が3,5−ジ(2−ナフチル)フェニルである、請求項9〜17のいずれか1項に記載の発光材料。
- R1〜R6が水素であり、R7が水素またはメチルであり、Ar2およびAr3がp−クアテルフェニル−3’−イル、m−クアテルフェニル−3−イルおよびo−クアテルフェニル−2−イルから選ばれる1つである、請求項9〜17のいずれか1項に記載の発光材料。
- R1〜R6が水素であり、R7が水素またはメチルであり、Ar2およびAr3が1−ナフチル、4−フェニル−1−ナフチルおよび4−(9−カルバゾリル)−1−ナフチルから選ばれる1つである、請求項9〜17のいずれか1項に記載の発光材料。
- R1〜R6が水素であり、R7が水素またはメチルであり、Ar2およびAr3が2−ナフチル、6−(m−ターフェニル−5’−イル)−2−ナフチルおよび6−(2−ナフチル)−2−ナフチルから選ばれる1つである、請求項9〜17のいずれか1項に記載の発光材料。
- R1〜R6が水素であり、R7が水素またはメチルであり、Ar2およびAr3が9−フェナントリルである、請求項9〜18のいずれか1項に記載の発光材料。
- R1〜R6が水素であり、R7が水素またはメチルであり、Ar2およびAr3が2−ベンゾチエニルまたは3−フェニル−2−ベンゾチエニルである、請求項9〜18のいずれか1項に記載の発光材料
- 基板上に、陽極および陰極により挟持された、少なくとも正孔輸送層、発光層および電子輸送層を有する有機電界発光素子において、該発光層が請求項1〜26に記載の発光材料を含有する有機電界発光素子。
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