JPWO2015050140A1 - 化合物、これを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、及びこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
また、有機EL素子は、発光層に種々の発光材料を用いることにより、多様な発光色を得ることが可能であることから、ディスプレイなどへの実用化研究が盛んである。特に赤色、緑色、青色の三原色の発光材料の研究が最も活発であり、特性向上を目指して鋭意研究がなされている。
しかしながら、有機EL素子の分野においては、さらなる素子性能の向上を目指すため、それらに有用な材料系の開発が求められている。
[1]下記式(1)で表される化合物。
Aは、CR0又はNを示す。
R0〜R8は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を示し、R0〜R8のうち少なくとも一つは水素原子以外の置換基を示す。
R0〜R8が結合する炭素原子のうち、隣り合う炭素原子に結合する複数のR0〜R8は、互いに結合して飽和又は不飽和の環構造を形成してもよい。)
[3]陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも1層が、前記化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
[4]前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備える電子機器。
また、隣接する置換基同士で環を形成する場合は、一方の置換基の炭素数がa〜bの範囲内で最小となる箇所で当該環を切り離して、他方の置換基の炭素数もa〜bの範囲内となる構造が含まれる。
これらの置換基は、さらに上述の任意の置換基により置換されていてもよい。
本発明の一実施態様である化合物は、下記(1)で表される。
R0〜R8は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を示し、R0〜R8のうち少なくとも一つは水素原子以外の置換基を示す。
R0〜R8が結合する炭素原子のうち、隣り合う炭素原子に結合する複数のR0〜R8は、互いに結合して飽和又は不飽和の環構造を形成してもよい。
置換もしくは無置換の炭素数1〜50(より好ましくは1〜18、更に好ましくは1〜8)のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜50(より好ましくは3〜10、更に好ましくは3〜8)のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60(より好ましくは6〜25、更に好ましくは6〜18)のアリール基(「芳香族炭化水素基」と同義、以下同様)、置換もしくは無置換の炭素数7〜61(より好ましくは7〜25、更に好ましくは7〜18)のアラルキル基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50(より好ましくは1〜18、更に好ましくは1〜8)のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60(より好ましくは6〜25、更に好ましくは6〜18)のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50(より好ましくは1〜18、更に好ましくは1〜8)のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜50(より好ましくは3〜10、更に好ましくは3〜8)のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60(より好ましくは6〜25、更に好ましくは6〜18)のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50(より好ましくは1〜18、更に好ましくは1〜8)のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60(より好ましくは6〜25、更に好ましくは6〜18)のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50(より好ましくは1〜18、更に好ましくは1〜8)のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60(より好ましくは6〜25、更に好ましくは6〜18)のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換、ジ置換又はトリ置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜60(より好ましくは5〜30、更に好ましくは5〜26)のヘテロアリール基(「複素環基」と同義、以下同様)、置換もしくは無置換の炭素数1〜50(より好ましくは1〜18、更に好ましくは1〜8)のハロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50(より好ましくは1〜18、更に好ましくは1〜8)のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60(より好ましくは6〜25、更に好ましくは6〜18)のアリール基から選ばれる置換基を有するスルフォニル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50(より好ましくは1〜18、更に好ましくは1〜8)のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60(より好ましくは6〜25、更に好ましくは6〜18)のアリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、ホウ素含有基、亜鉛含有基、スズ含有基、ケイ素含有基、マグネシウム含有基、リチウム含有基、ヒドロキシ基、アルキル置換又はアリール置換カルボニル基、カルボキシル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、並びにオキセタニル基が挙げられる。
より好ましくは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基(異性体を含む)、ヘキシル基(異性体を含む)、ヘプチル基(異性体を含む)、オクチル基(異性体を含む)、ノニル基(異性体を含む)、デシル基(異性体を含む)、ウンデシル基(異性体を含む)、ドデシル基(異性体を含む)、トリデシル基、テトラデシル基、及びオクタデシル基が挙げられる。これらは置換されていてもよい。
更に好ましくは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基(異性体を含む)、ヘキシル基(異性体を含む)、ヘプチル基(異性体を含む)、及びオクチル基(異性体を含む)が挙げられる。これらは置換されていてもよい。
より好ましくは、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。これらは置換されていてもよい。
より好ましくは、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、フェナントリル基、ベンゾフェナントリル基、フルオレニル基、9,9’−スピロビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、クリセニル基、ベンゾクリセニル基、s−インダニル基、as−インダニル基、トリフェニレニル基、ベンゾトリフェニレニル基、アントリル基、9,9−ジメチルフルオレニル基、9,9−ジフェニルフルオレニル基が挙げられる。これらは置換されていてもよい。
更に好ましくは、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基、9,9’−スピロビフルオレニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、9,9−ジメチルフルオレニル基、9,9−ジフェニルフルオレニル基が挙げられる。これらは置換されていてもよい。
より好ましくは、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチオフェニル基、インドリジニル基、キノリジニル基、キノリル基、イソキノリル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズチアゾリル基、ベンズイソキサゾリル基、ベンズイソチアゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、ビカルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、アザトリフェニレニル基、ジアザトリフェニレニル基、キサンテニル基、アザカルバゾリル基、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基が挙げられる。これらは置換されていてもよい。
更に好ましくは、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、キノリル基、イソキノリル基、キナゾリニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチオフェニル基、インドリジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、ビカルバゾリル基、アザトリフェニレニル基、ジアザトリフェニレニル基、キサンテニル基、アザカルバゾリル基、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基が挙げられる。これらは置換されていてもよい。
本実施形態のモノ置換又はジ置換アミノ基としては、炭素数1〜50の上記アルキル基及び環形成炭素数6〜60の上記アリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基が挙げられ、該ジ置換アミノ基が好ましく、上記アリール基から選ばれる置換基を有するジ置換アミノ基がさらに好ましい。これらは更に置換されていてもよい。より好ましくは、炭素数1〜18の上記アルキル基及び環形成炭素数6〜25の上記アリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基が挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。更に好ましくは、炭素数1〜8の上記アルキル基及び環形成炭素数6〜18の上記アリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基が挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。
本実施形態のシクロアルコキシ基としては、炭素数3〜50の上記シクロアルキル基を有するシクロアルコキシ基が挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。
本実施形態のアリールオキシ基としては、環形成炭素数6〜60の上記アリール基を有するアリールオキシ基が挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。より好ましくは、環形成炭素数6〜25の上記アリール基を有するアリールオキシ基が挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。更に好ましくは、環形成炭素数6〜18の上記アリール基を有するアリールオキシ基が挙げられ、例えば、フェノキシ基等が好ましい。これらは更に置換されていてもよい。
本実施形態のアリールチオ基としては、環形成炭素数6〜60の上記アリール基を有するアリールチオ基が挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。より好ましくは、環形成炭素数6〜25の上記アリール基を有するアリールチオ基が挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。更に好ましくは、環形成炭素数6〜18の上記アリール基を有するアリールチオ基が挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。
本実施形態のハロアルキル基としては、炭素数1〜50の上記アルキル基の水素原子の1以上が、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)により置換されたものが挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。より好ましくは、炭素数1〜18の上記アルキル基の水素原子の1以上が、上記ハロゲン原子により置換されたものが挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。更に好ましくは、炭素数1〜8の上記アルキル基の水素原子の1以上が、上記ハロゲン原子により置換されたものが挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。具体的にはトリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基が挙げられる。
本実施形態のジ置換ホスフォリル基としては、炭素数1〜50の上記アルキル基及び環形成炭素数6〜60の上記アリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基が挙げられる。これらは更に置換されていても良い。より好ましくは、炭素数1〜18の上記アルキル基及び環形成炭素数6〜25の上記アリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基が挙げられる。これらは更に置換されていても良い。更に好ましくは、炭素数1〜8の上記アルキル基及び環形成炭素数6〜18の上記アリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基が挙げられる。これらは更に置換されていても良い。
前記アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキル置換又はアリール置換カルボニル基としては、それぞれ、上記アルキル基及び上記アリール基から選ばれる置換基を有する基が挙げられる。
以上の置換基の中でも、特に、フッ素原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ジ置換アミノ基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基が好ましい。
また、本実施形態において、R0〜R8のうち少なくとも一つが示す前記水素原子以外の置換基は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基、又は、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜60のヘテロアリール基であると好ましく、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のアントラセニル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、又は、それらのアザ体のいずれかであるとより好ましい。
R0〜R8のうちいずれか二つが示す前記水素原子以外の置換基は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基、又は、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜60のヘテロアリール基であると好ましく、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のアントラセニル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、又は、それらのアザ体のいずれかであるとより好ましい。
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基としては、上記R0〜R8で表される置換基のアリール基と同様の例が挙げられる。
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜60のヘテロアリール基としては、上記R0〜R8で表される置換基のヘテロアリール基と同様の例が挙げられる。
*−L0−(L1−L2)n (a)
(式(a)において、
*はR0〜R8が結合する式(1)中の炭素原子との結合位置を表す。
L0及びL1は、それぞれ独立に、単結合、環形成炭素数6〜60のアリーレン基、又は、環形成原子数5〜60のヘテロアリーレン基を示し、
L2は、水素原子、環形成炭素数6〜60のアリール基、又は環形成原子数5〜60のヘテロアリール基を示す。
前記L0,L1及びL2は、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基、環形成炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、環形成炭素数3〜20のシクロアルコキシ基、環形成炭素数6〜18のアリールオキシ基、アミノ基、シリル基、フルオロ基、シアノ基、環形成炭素数6〜18のアリール基、又は環形成原子数5〜18のヘテロアリール基で置換されていてもよい。
nは、1〜5の整数である。nが2以上の場合、複数の(L1−L2)は同一であっても異なっていてもよい。
L0とL1、又は、L1とL2は、それぞれ、互いに結合して飽和または不飽和の環を形成してもよい。この場合、形成してもよい環としては、式(1)の隣接するR0〜R8が形成してもよい環と同様の例が挙げられる。)
*はR0〜R8が結合する式(1)中の炭素原子との結合位置を表す。
L5は、前記式(a)のL0と同じである。
Y1及びY2は、それぞれ、水素原子又は置換基を示す。
a及びbは、1〜4の整数である。a,bが2以上の場合、複数のY1,Y2は同一であっても異なっていてもよい。
隣接するY1、及び、隣接するY2は、それぞれ、互いに結合して飽和または不飽和の環を形成してもよい。この場合、形成してもよい環としては、式(1)の隣接するR0〜R8が形成してもよい環と同様の例が挙げられる。)
*はR0〜R8が結合する式(1)中の炭素原子との結合位置を表す。
L6は、前記式(a)のL0と同じである。
Y3は、水素原子又は置換基を示す。)
前記L2の示す環形成炭素数6〜60のアリール基、環形成原子数5〜60のヘテロアリール基としては、上記R0〜R8で表される置換基のアリール基、ヘテロアリール基と同様の例が挙げられる。
前記L0及びL1、L5及びL6の示す環形成炭素数6〜60のアリーレン基、環形成原子数5〜60のヘテロアリーレン基としては、上記R0〜R8で表される置換基のアリール基、ヘテロアリール基の例であって、2価としたアリーレン基、ヘテロアリーレン基が挙げられる。
また、前記L0及びL1、L2、L5及びL6が置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、環形成炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、環形成炭素数3〜20のシクロアルコキシ基、環形成炭素数6〜18のアリールオキシ基、アミノ基、シリル基、環形成炭素数6〜18のアリール基、又は環形成原子数5〜18のヘテロアリール基としては、上記R0〜R8で表される置換基で説明した各基の炭素数が適合する例が挙げられる。
前記Y1、Y2及びY3示す置換基としては、上記R0〜R8で表される置換基と同様の例が挙げられる。
L3及びL4は、それぞれ独立に、前記L0と同じ、Y4及びY5は、それぞれ独立に、前記Y3と同じである。)
R0〜R8のうちいずれか三つが示す前記水素原子以外の置換基は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基、又は、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜60のヘテロアリール基であると好ましく、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のアントラセニル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、又は、それらのアザ体のいずれかであるとより好ましい。
L3、L4及びL7は、それぞれ独立に、前記L0と同じ、Y4、Y5及びY6は、それぞれ独立に、前記Y3と同じである。)
本発明の一実施態様の有機EL素子用材料は、上記化合物を含む。本発明の一実施態様の化合物の含有量は、例えば、1質量%以上であればよく、10質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。
本発明の一実施態様の化合物及び有機EL素子用材料は、有機EL素子における材料として有用であり、例えば、蛍光発光ユニットの発光層におけるホスト材料及びドーパント材料や、燐光発光ユニットの発光層におけるホスト材料として用いることができる。この場合、発光層は本発明の一実施態様の有機EL素子用材料と蛍光発光材料又は燐光発光材料を含有する。また、蛍光発光ユニット及び燐光発光ユニットのいずれにおいても、有機EL素子の陽極と発光層との間に設けられる陽極側有機薄膜層や、有機EL素子の陰極と発光層との間に設けられる陰極側有機薄膜層の材料、すなわち、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層、電子阻止層等の材料としても有用である。
ここで、「発光ユニット」とは、一層以上の有機層を含み、そのうちの一層が発光層であり、注入された正孔と電子が再結合することにより発光することができる最小単位をいう。
次に、本発明の一実施態様の有機EL素子について説明する。
本発明の一実施態様の有機EL素子は、陰極と陽極の間に発光層を含有する有機薄膜層を有し、この有機薄膜層のうちの少なくとも1層が前述した有機EL素子用材料を含むことを特徴とする。
前述の有機EL素子用材料が含まれる有機薄膜層の例としては、陽極と発光層との間に設けられる陽極側有機薄膜層(正孔輸送層、正孔注入層等)、発光層、陰極と発光層との間に設けられる陰極側有機薄膜層(電子輸送層、電子注入層等)、スペース層、障壁層等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。前述の有機EL素子用材料は、上記いずれの層に含まれていてもよく、例えば、蛍光発光ユニットの発光層におけるホスト材料やドーパント材料、燐光発光ユニットの発光層におけるホスト材料、発光ユニットの正孔輸送層、電子輸送層等として用いることができる。
(1)陽極/発光ユニット/陰極
また、上記発光ユニットは、燐光発光層や蛍光発光層を複数有する積層型であってもよく、その場合、各発光層の間に、燐光発光層で生成された励起子が蛍光発光層に拡散することを防ぐ目的で、スペース層を有していてもよい。発光ユニットの代表的な層構成を以下に示す。
(a)正孔輸送層/発光層(/電子輸送層)
(b)正孔輸送層/第一燐光発光層/第二燐光発光層(/電子輸送層)
(c)正孔輸送層/燐光発光層/スペース層/蛍光発光層(/電子輸送層)
(d)正孔輸送層/第一燐光発光層/第二燐光発光層/スペース層/蛍光発光層(/電子輸送層)
(e)正孔輸送層/第一燐光発光層/スペース層/第二燐光発光層/スペース層/蛍光発光層(/電子輸送層)
(f)正孔輸送層/燐光発光層/スペース層/第一蛍光発光層/第二蛍光発光層(/電子輸送層)
(g)正孔輸送層/電子障壁層/発光層(/電子輸送層)
(h)正孔輸送層/発光層/正孔障壁層(/電子輸送層)
(i)正孔輸送層/蛍光発光層/トリプレット障壁層(/電子輸送層)
なお、各発光層と正孔輸送層あるいはスペース層との間には、適宜、電子障壁層を設けてもよい。また、各発光層と電子輸送層との間には、適宜、正孔障壁層を設けてもよい。電子障壁層や正孔障壁層を設けることで、電子又は正孔を発光層内に閉じ込めて、発光層における電荷の再結合確率を高め、発光効率を向上させることができる。
(2)陽極/第一発光ユニット/中間層/第二発光ユニット/陰極
ここで、上記第一発光ユニット及び第二発光ユニットとしては、例えば、それぞれ独立に上述の発光ユニットと同様のものを選択することができる。
上記中間層は、一般的に、中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、第一発光ユニットに電子を、第二発光ユニットに正孔を供給する、公知の材料構成を用いることができる。
本発明の一実施態様の有機EL素子は、透光性基板上に作製する。透光性基板は有機EL素子を支持する基板であり、400nm〜700nmの可視領域の光の透過率が50%以上で平滑な基板が好ましい。具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を原料として用いてなるものを挙げられる。またポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を原料として用いてなるものを挙げることができる。
有機EL素子の陽極は、正孔を正孔輸送層又は発光層に注入する役割を担うものであり、4.5eV以上の仕事関数を有するものを用いることが効果的である。陽極材料の具体例としては、酸化インジウム錫合金(ITO)、酸化錫(NESA)、酸化インジウム亜鉛酸化物、金、銀、白金、銅等が挙げられる。陽極はこれらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の可視領域の光の透過率を10%より大きくすることが好ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω/□以下が好ましい。陽極の膜厚は、材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10nm〜200nmの範囲で選択される。
陰極は電子注入層、電子輸送層又は発光層に電子を注入する役割を担うものであり、仕事関数の小さい材料により形成するのが好ましい。陰極材料は特に限定されないが、具体的にはインジウム、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−スカンジウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等が使用できる。陰極も、陽極と同様に、蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。また、必要に応じて、陰極側から発光を取り出してもよい。
発光機能を有する有機層であって、ドーピングシステムを採用する場合、ホスト材料とドーパント材料を含んでいる。このとき、ホスト材料は、主に電子と正孔の再結合を促し、励起子を発光層内に閉じ込める機能を有し、ドーパント材料は、再結合で得られた励起子を効率的に発光させる機能を有する。
燐光素子の場合、ホスト材料は主にドーパントで生成された励起子を発光層内に閉じ込める機能を有する。
また、量子収率の高いドーパント材料を二種類以上入れることによって、それぞれのドーパントが発光するダブルドーパントを採用してもよい。具体的には、ホスト、赤色ドーパント及び緑色ドーパントを共蒸着することによって、発光層を共通化して黄色発光を実現する態様が挙げられる。
発光層への正孔の注入し易さと電子の注入し易さは異なっていてもよく、また、発光層中での正孔と電子の移動度で表される正孔輸送能と電子輸送能が異なっていてもよい。
R10の示す置換基としては、上記式(1)のR0〜R8等で例示した置換基と同様のものが挙げられる。
本発明の一実施態様の化合物とそれ以外の化合物を同一の発光層内の燐光ホスト材料として併用してもよいし、複数の発光層がある場合には、そのうちの一つの発光層の燐光ホスト材料として本発明の一実施態様の有機EL素子用材料を用い、別の一つの発光層の燐光ホスト材料として本発明の一実施態様の有機EL素子用材料以外の化合物を用いてもよい。また、本発明の一実施態様の有機EL素子用材料は発光層以外の有機層にも使用しうるものであり、その場合には発光層の燐光ホストとして、本発明の一実施態様の有機EL素子用材料以外の化合物を用いてもよい。
本発明の一実施態様の有機EL素子は、陰極と発光ユニットとの界面領域に電子供与性ドーパントを有することも好ましい。このような構成によれば、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。ここで、電子供与性ドーパントとは、仕事関数3.8eV以下の金属を含有するものをいい、その具体例としては、アルカリ金属、アルカリ金属錯体、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属錯体、アルカリ土類金属化合物、希土類金属、希土類金属錯体、及び希土類金属化合物等から選ばれた少なくとも一種類が挙げられる。
本発明の一実施態様の有機EL素子における、主成分と電子供与性ドーパントの割合は、モル比で主成分:電子供与性ドーパント=5:1〜1:5であると好ましく、2:1〜1:2であるとさらに好ましい。
電子輸送層は、発光層と陰極との間に形成される有機層であって、電子を陰極から発光層へ輸送する機能を有する。電子輸送層が複数層で構成される場合、陰極に近い有機層を電子注入層と定義することがある。電子注入層は、陰極から電子を効率的に有機層ユニットに注入する機能を有する。本発明の一実施態様の化合物及び有機EL素子用材料は、電子輸送層(第2の電荷輸送材料)に含有される電子輸送材料として用いることもできる。
この含窒素環誘導体としては、例えば、下記式(A)で表される含窒素環金属キレート錯体が好ましい。
置換されていてもよいアミノ基の例としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基が挙げられる。
アルキルアミノ基及びアラルキルアミノ基は−NQ1Q2と表される。Q1及びQ2は、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜20のアラルキル基を表す。Q1及びQ2の一方は水素原子であってもよい。
アリールアミノ基は−NAr1’Ar2’と表され、Ar1’及びAr2’は、それぞれ独立に、炭素数6〜50の非縮合芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基を表す。Ar1’及びAr2’の一方は水素原子であってもよい。
アルコキシカルボニル基は−COOY’と表され、Y’は炭素数1〜20のアルキル基を表す。
Mは、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)又はインジウム(In)であり、Inであると好ましい。
L100は、下記式(A’)又は(A”)で表される基である。
n1は0〜5の整数であり、n1が2以上の整数であるとき、複数のR’’’は互いに同一又は異なっていてもよい。
HAr−L101−Ar101−Ar102 (D1)
前記式(D1)中、HArは、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜40(好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、さらに好ましくは5〜12)の含窒素複素環基であり、
L101は単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜40(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜40(好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、さらに好ましくは5〜12)の芳香族複素環基又は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜40(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)の縮合芳香族複素環基である。
Ar101は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜40(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)の2価の芳香族炭化水素基であり、Ar102は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜40(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜14)の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜40(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)の縮合芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜40(好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、さらに好ましくは5〜12)の芳香族複素環基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜40(好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、さらに好ましくは5〜12)の縮合芳香族複素環基である。
Ar103は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜40(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜40(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)の縮合芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜40(好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、さらに好ましくは5〜12)の芳香族複素環基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜40(好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、さらに好ましくは5〜12)の縮合芳香族複素環基である。
R301及びR302は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50(好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、さらに好ましくは5〜12)のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜20のハロアルキル基又は置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基である。
vは、0〜5の整数であり、vが2以上の整数であるとき、複数のR301は互いに同一でも異なっていてもよい。また、隣接する2つのR301同士が互いに結合して、置換もしくは無置換の炭化水素環を形成していてもよい。
Ar201は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50(好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、さらに好ましくは5〜12)のヘテロアリール基である。
Ar202は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20(好ましくは1〜10、より好ましくは1〜5)のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜20(好ましくは1〜10、より好ましくは1〜5)のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50(好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、さらに好ましくは5〜12)のヘテロアリール基である。
但し、Ar201、Ar202のいずれか一方は、置換もしくは無置換の環形成炭素数10〜50(好ましくは10〜30、より好ましくは10〜20)の縮合芳香族炭化水素環基又は置換もしくは無置換の環形成原子数9〜50(好ましくは9〜30、より好ましくは9〜20)の縮合芳香族複素環基である。
Ar203は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)のアリーレン基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50(好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、さらに好ましくは5〜12)のヘテロアリーレン基である。
L201、L202及びL203は、それぞれ独立に、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数9〜50(好ましくは9〜30、より好ましくは9〜20)の2価の縮合芳香族複素環基である。)
環形成原子数5〜50のヘテロアリール基としては、ピローリル基、フリル基、チエニル基、シローリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、べンゾフリル基、イミダゾリル基、ピリミジル基、カルバゾリル基、セレノフェニル基、オキサジアゾリル基、トリアゾーリル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノキサリニル基、アクリジニル基、イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、イミダゾ[1,2−a]ピリミジニル基などが挙げられる。
炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基などが挙げられる。
炭素数1〜20のハロアルキル基としては、前記アルキル基の1又は2以上の水素原子をフッ素、塩素、ヨウ素及び臭素から選ばれる少なくとも1のハロゲン原子で置換して得られる基が挙げられる。
炭素数1〜20のアルコキシ基としては、前記アルキル基をアルキル部位としては有する基が挙げられる。
環形成炭素数6〜50のアリーレン基としては、前記アリール基から水素原子1個を除去して得られる基が挙げられる。
環形成原子数9〜50の2価の縮合芳香族複素環基としては、前記ヘテロアリール基として記載した縮合芳香族複素環基から水素原子1個を除去して得られる基が挙げられる。
また、電子輸送層に隣接して設けることができる電子注入層の構成成分として、含窒素環誘導体の他に無機化合物として、絶縁体又は半導体を使用することが好ましい。電子注入層が絶縁体や半導体で構成されていれば、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。
発光層と陽極との間に形成される有機層であって、正孔を陽極から発光層へ輸送する機能を有する。正孔輸送層が複数層で構成される場合、陽極に近い有機層を正孔注入層と定義することがある。正孔注入層は、陽極から正孔を効率的に有機層ユニットに注入する機能を有する。本発明の一実施態様の化合物及び有機EL素子用材料は、正孔輸送層(第1の電荷輸送層)に含有される正孔輸送材料として用いることもできる。
正孔輸送層を形成する他の材料としては、芳香族アミン化合物、例えば、下記式(H)で表される芳香族アミン誘導体が好適に用いられる。
また、前記式(H)において、L211は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)の芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、さらに好ましくは6〜12)の縮合芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50(好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、さらに好ましくは5〜12)の芳香族複素環基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜50(好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、さらに好ましくは5〜12)の縮合芳香族複素環基を表す。
正孔輸送層の膜厚は特に限定されないが、10〜200nmであるのが好ましい。
前記アクセプター材料としては下記式(K)で表される化合物が好ましい。
R317としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
アクセプター材料を含有する層の膜厚は特に限定されないが、5〜20nmであるのが好ましい。
前記アクセプター材料として下記の材料を用いてもよい。
上述の正孔輸送層や電子輸送層においては、特許第3695714号明細書に記載されているように、ドナー性材料のドーピング(n)やアクセプター性材料のドーピング(p)により、キャリア注入能を調整することができる。
nドーピングの代表例としては、電子輸送材料にLiやCs等の金属をドーピングする方法が挙げられ、pドーピングの代表例としては、正孔輸送材料にF4TCNQ(2,3,5,6-Tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane)等のアクセプター材料をドーピングする方法が挙げられる。
上記スペース層とは、例えば、蛍光発光層と燐光発光層とを積層する場合に、燐光発光層で生成する励起子を蛍光発光層に拡散させない、あるいは、キャリアバランスを調整する目的で、蛍光発光層と燐光発光層との間に設けられる層である。また、スペース層は、複数の燐光発光層の間に設けることもできる。
スペース層は発光層間に設けられるため、電子輸送性と正孔輸送性を兼ね備える材料であることが好ましい。また、隣接する燐光発光層内の三重項エネルギーの拡散を防ぐため、三重項エネルギーが2.6eV以上であることが好ましい。スペース層に用いられる材料としては、上述の正孔輸送層に用いられるものと同様のものが挙げられる。スペース層用の材料として、本発明の一実施態様の有機EL素子用材料を用いることもできる。
本発明の一実施態様の有機EL素子は、発光層に隣接する部分に、電子障壁層、正孔障壁層、トリプレット障壁層といった障壁層を有することが好ましい。ここで、電子障壁層とは、発光層から正孔輸送層へ電子が漏れることを防ぐ層であり、正孔障壁層とは、発光層から電子輸送層へ正孔が漏れることを防ぐ層である。正孔障壁層用の材料として、本発明の一実施態様の有機EL素子用材料を用いることもできる。
トリプレット障壁層は、発光層で生成する三重項励起子が、周辺の層へ拡散することを防止し、三重項励起子を発光層内に閉じ込めることによって三重項励起子の発光ドーパント以外の電子輸送層の分子上でのエネルギー失活を抑制する機能を有する。
トリプレット障壁層を設ける場合、燐光素子においては、発光層中の燐光発光性ドーパントの三重項エネルギーをET d、トリプレット障壁層として用いる化合物の三重項エネルギーをET TBとすると、ET d<ET TBのエネルギー大小関係であれば、エネルギー関係上、燐光発光性ドーパントの三重項励起子が閉じ込められ(他分子へ移動できなくなり)、該ドーパント上で発光する以外のエネルギー失活経路が断たれ、高効率に発光することができると推測される。ただし、ET d<ET TBの関係が成り立つ場合であってもこのエネルギー差ΔET=ET TB−ET dが小さい場合には、実際の素子駆動環境である室温程度の環境下では、周辺の熱エネルギーにより吸熱的にこのエネルギー差ΔETを乗り越えて三重項励起子が他分子へ移動することが可能であると考えられる。特に燐光発光の場合は蛍光発光に比べて励起子寿命が長いため、相対的に吸熱的励起子移動過程の影響が現れやすくなる。室温の熱エネルギーに対してこのエネルギー差ΔETは大きい程好ましく、0.1eV以上であるとさらに好ましく、0.2eV以上であると特に好ましい。一方、蛍光素子においては、国際公開WO2010/134350A1に記載するTTF素子構成のトリプレット障壁層用の材料として、本発明の一実施態様の有機EL素子用材料を用いることもできる。
電子注入層は、電界強度0.04〜0.5MV/cmの範囲において、10-6cm2/Vs以上であることが望ましい。これにより陰極からの電子輸送層への電子注入が促進され、ひいては隣接する障壁層、発光層への電子注入も促進し、より低電圧での駆動を可能にするためである。
成膜後は、真空下に加熱(上限250℃)乾燥して、溶媒を除去すればよく、光や250℃を超える高温加熱による重合反応は不要である。従って、光や250℃を超える高温加熱による素子の性能劣化の抑制が可能である。
成膜用溶液は、粘度及び/又は表面張力を調節するための添加剤、例えば、増粘剤(高分子量化合物等)、粘度降下剤(低分子量化合物等)、界面活性剤等を含有していてもよい。また、保存安定性を改善するために、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等、有機EL素子の性能に影響しない酸化防止剤を含有していてもよい。
上記成膜用溶液中の本発明の一実施形態である化合物の含有量は、成膜用溶液全体に対して0.1〜15質量%が好ましく、0.5〜10質量%がより好ましい。
FD−MS:calcd for C86H52N6=1168
found m/z=1168(M+)
1H−NMR(CDCl3)を示す(図2)。
FD−MS:calcd for C86H52N6=1168
found m/z=1168(M+)
1H−NMR(CDCl3)を示す(図3)。
FD−MS:calcd for C56H34N4=762
found m/z=762(M+)
1H−NMR(CDCl3)を示す(図4)。
25mm×25mm×厚さ1.1mmのITO透明電極付きガラス基板(ジオマテック株式会社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行った後、UVオゾン洗浄を5分間行った。
正孔輸送材料としてHERAEUS社製CLEVIOUS AI4083(商品名)を30nmの厚さで前記のITO基板上にスピンコート法により正孔輸送層を成膜した。成膜後、アセトンにより不要部分を除去し、次いで大気中200℃のホットプレートで10分間焼成し、下地基板を作製した。
ホスト材料として合成例1で得た化合物1、ドーパント材料として下記化合物D−1を用い、化合物1:化合物D−1が重量比で95:5となるような混合比で、1.6質量%のトルエン溶液を作製した。このトルエン溶液を用い、前記下地基板上にスピンコート法により、50nmの膜厚になるように塗布積層した。塗布成膜後、不要部分をトルエンにて除去し、150℃のホットプレート上で加熱乾燥し、発光層を成膜した塗布積層基板を作製した。なお、発光層の成膜にかかる全ての操作は窒素雰囲気のグローブボックス中で実施した。
塗布積層基板を蒸着チャンバー中に搬送し、電子輸送材料として下記化合物ET−1を50nm蒸着し電子輸送層を成膜した。さらに、フッ化リチウムを1nm、アルミニウムを80nm蒸着積層した。全ての蒸着工程を完了させた後、窒素雰囲気のグローブボックス中でザグリガラスによる封止を行い、有機EL素子を製造した。
得られた有機EL素子を、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cm2における外部量子収率を測定した。測定結果を表1に示す。
ホスト材料として化合物1の代わりに、合成例2で得た化合物2を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
得られた有機EL素子を、実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
ホスト材料として化合物1の代わりに、下記比較化合物C−1を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
得られた有機EL素子を、実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
25mm×25mm×厚さ1.1mmのITO透明電極付きガラス基板(ジオマテック株式会社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行った後、UVオゾン洗浄を5分間行った。
洗浄後の130nmの透明電極ライン付ガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして第1正孔輸送材料として下記化合物HT−1を蒸着し、膜厚45nmの第1正孔輸送層を成膜した。第1正孔輸送層の成膜に続けて、第2正孔輸送材料として下記化合物HT−2を蒸着し、膜厚10nmの第2正孔輸送層を成膜した。
さらに、この第2正孔輸送層上に、ホスト材料として合成例3で得た化合物3と、燐光発光材料として上記化合物D−1とを共蒸着し、膜厚40nmの燐光発光層を成膜した。発光層内における化合物D−1の濃度は、5.0質量%であった。この共蒸着膜は発光層として機能する。
そして、この発光層成膜に続けて、電子輸送材料として上記化合物ET−1を膜厚40nmで成膜した。この化合物ET−1の膜は電子輸送層として機能する。
次に、LiFを電子注入性電極(陰極)として成膜速度0.1Å/min.で成膜し、膜厚を1nmとした。このLiF膜上に金属Alを蒸着させ、金属電極を膜厚80nmで形成し有機EL素子を作製した。
得られた有機EL素子を、直流電流駆動により発光させ、電流密度10mA/cm2における外部量子収率を測定した。測定結果を表2に示す。
ホスト材料として化合物1の代わりに、下記比較化合物C−2を用いたこと以外は、実施例3と同様の方法で有機EL素子を作製した。
得られた有機EL素子を、実施例3と同様に評価した結果を表2に示す。
2 基板
3 陽極
4 陰極
5 発光層
6 陽極側有機薄膜層
7 陰極側有機薄膜層
10 発光ユニット
Claims (32)
- 下記式(1)で表される化合物。
R0〜R8は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を示し、R0〜R8のうち少なくとも一つは水素原子以外の置換基を示す。
R0〜R8が結合する炭素原子のうち、隣り合う炭素原子に結合する複数のR0〜R8は、互いに結合して飽和又は不飽和の環構造を形成してもよい。) - R0〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜60のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリールオキシ基、置換のシリル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のハロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又は、ニトロ基である請求項1に記載の化合物。
- R0〜R8のうち少なくとも一つが示す前記水素原子以外の置換基は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基、又は、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜60のヘテロアリール基である請求項1又は2に記載の化合物。
- R0〜R8のうち少なくとも一つが示す前記水素原子以外の置換基は、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のアントラセニル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、又は、それらのアザ体のいずれかである請求項1〜3のいずれかに記載の化合物。
- R0〜R8のうちいずれか二つは、前記水素原子以外の置換基を示す請求項1〜4のいずれかに記載の化合物。
- R0〜R8のうちいずれか二つが示す前記水素原子以外の置換基は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基、又は、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜60のヘテロアリール基である請求項1〜3又は5のいずれかに記載の化合物。
- R0〜R8のうちいずれか二つが示す前記水素原子以外の置換基は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のアントラセニル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、又は、それらのアザ体のいずれかである請求項1〜6のいずれかに記載の化合物。
- 式(1)が、下記式(2)で表される請求項1〜7のいずれかに記載の化合物。
- R0〜R8のうち少なくとも一つが示す前記水素原子以外の置換基は、下記式(a)で表される請求項1〜3,5,6及び8のいずれかに記載の化合物。
*−L0−(L1−L2)n (a)
(式(a)において、
*はR0〜R8が結合する式(1)中の炭素原子との結合位置を表す。
L0及びL1は、それぞれ独立に、単結合、環形成炭素数6〜60のアリーレン基、又は、環形成原子数5〜60のヘテロアリーレン基を示し、
L2は、水素原子、環形成炭素数6〜60のアリール基、又は環形成原子数5〜60のヘテロアリール基を示す。
前記L0,L1及びL2は、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基、環形成炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、環形成炭素数3〜20のシクロアルコキシ基、環形成炭素数6〜18のアリールオキシ基、アミノ基、シリル基、フルオロ基、シアノ基、環形成炭素数6〜18のアリール基、又は環形成原子数5〜18のヘテロアリール基で置換されていてもよい。
nは、1〜5の整数である。nが2以上の場合、複数の(L1−L2)は同一であっても異なっていてもよい。
L0とL1、又は、L1とL2は、それぞれ、互いに結合して飽和または不飽和の環を形成してもよい。) - R0〜R8のうち少なくとも一つが示す前記水素原子以外の置換基は、下記式(b)で表される請求項1〜3,5,6,8及び9のいずれかに記載の化合物。
*はR0〜R8が結合する式(1)中の炭素原子との結合位置を表す。
L5は、単結合、環形成炭素数6〜60のアリーレン基、又は、環形成原子数5〜60のヘテロアリーレン基を示す。
前記L5は、炭素数1〜20のアルキル基、環形成炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、環形成炭素数3〜20のシクロアルコキシ基、環形成炭素数6〜18のアリールオキシ基、アミノ基、シリル基、フルオロ基、シアノ基、環形成炭素数6〜18のアリール基、又は環形成原子数5〜18のヘテロアリール基で置換されていてもよい。
Y1及びY2は、それぞれ、水素原子又は置換基を示す。
a及びbは、1〜4の整数である。a,bが2以上の場合、複数のY1,Y2は同一であっても異なっていてもよい。
隣接するY1、及び、隣接するY2は、それぞれ、互いに結合して飽和または不飽和の環を形成してもよい。) - R0〜R8のうち少なくとも一つが示す前記水素原子以外の置換基は、下記式(c)で表される請求項1〜3,5,6及び8〜10のいずれかに記載の化合物。
*はR0〜R8が結合する式(1)中の炭素原子との結合位置を表す。
L6は、単結合、環形成炭素数6〜60のアリーレン基、又は、環形成原子数5〜60のヘテロアリーレン基を示す。
前記L6は、炭素数1〜20のアルキル基、環形成炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、環形成炭素数3〜20のシクロアルコキシ基、環形成炭素数6〜18のアリールオキシ基、アミノ基、シリル基、フルオロ基、シアノ基、環形成炭素数6〜18のアリール基、又は環形成原子数5〜18のヘテロアリール基で置換されていてもよい。
Y3は、水素原子又は置換基を示す。) - R0〜R8のうちいずれか二つが示す前記水素原子以外の置換基は、上記式(c)で表される請求項1〜3,5,6及び8〜11のいずれかに記載の化合物。
- 式(1)が、下記式(3)で表される請求項1〜3,5,6及び8〜12のいずれかに記載の化合物。
L3及びL4は、それぞれ独立に、単結合、環形成炭素数6〜60のアリーレン基、又は、環形成原子数5〜60のヘテロアリーレン基を示す。
前記L3及びL4は、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基、環形成炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、環形成炭素数3〜20のシクロアルコキシ基、環形成炭素数6〜18のアリールオキシ基、アミノ基、シリル基、フルオロ基、シアノ基、環形成炭素数6〜18のアリール基、又は環形成原子数5〜18のヘテロアリール基で置換されていてもよい。
Y4及びY5は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を示す。) - 式(1)が、下記式(4)で表される請求項1〜7及び9〜12のいずれかに記載の化合物。
- 式(2)が、下記式(5)で表される請求項1〜14のいずれかに記載の化合物。
- 式(3)が、下記式(6)で表される請求項1〜3,5,6及び8〜15のいずれかに記載の化合物。
- R0〜R8のうちいずれか三つは、前記水素原子以外の置換基を示す請求項1〜6のいずれかに記載の化合物。
- R0〜R8のうちいずれか三つが示す前記水素原子以外の置換基は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基、又は、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜60のヘテロアリール基である請求項1〜3,5及び6のいずれかに記載の化合物。
- 式(1)が、下記式(7)で表される請求項1〜3,5,6,9〜12及び17〜18のいずれかに記載の化合物。
L3、L4及びL7は、それぞれ独立に、単結合、環形成炭素数6〜60のアリーレン基、又は、環形成原子数5〜60のヘテロアリーレン基を示す。
前記L3、L4及びL7は、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基、環形成炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、環形成炭素数3〜20のシクロアルコキシ基、環形成炭素数6〜18のアリールオキシ基、アミノ基、シリル基、フルオロ基、シアノ基、環形成炭素数6〜18のアリール基、又は環形成原子数5〜18のヘテロアリール基で置換されていてもよい。
Y4、Y5及びY6は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を示す。) - 前記R0〜R8が置換基である場合、該置換基が、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数7〜61のアラルキル基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換又はジ置換アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換、ジ置換又はトリ置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜60のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のハロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基から選ばれる置換基を有するスルフォニル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、ホウ素含有基、亜鉛含有基、スズ含有基、ケイ素含有基、マグネシウム含有基、リチウム含有基、ヒドロキシ基、アルキル置換又はアリール置換カルボニル基、カルボキシル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、及びオキセタニル基からなる群から選ばれる基である、請求項1,3〜12,14〜15及び17〜18のいずれかに記載の化合物。
- 前記R0〜R8が置換基である場合、該置換基が、置換もしくは無置換のメチル基、置換もしくは無置換のエチル基、置換もしくは無置換のn−プロピル基、置換もしくは無置換のイソプロピル基、置換もしくは無置換のn−ブチル基、置換もしくは無置換のイソブチル基、置換もしくは無置換のs−ブチル基、置換もしくは無置換のt−ブチル基、置換もしくは無置換のペンチル基(異性体を含む)、置換もしくは無置換のヘキシル基(異性体を含む)、置換もしくは無置換のヘプチル基(異性体を含む)、置換もしくは無置換のオクチル基(異性体を含む)、置換もしくは無置換のノニル基(異性体を含む)、置換もしくは無置換のデシル基(異性体を含む)、置換もしくは無置換のウンデシル基(異性体を含む)、置換もしくは無置換のドデシル基(異性体を含む)、置換もしくは無置換のトリデシル基、置換もしくは無置換のテトラデシル基、置換もしくは無置換のオクタデシル基、
置換もしくは無置換のシクロペンチル基、置換もしくは無置換のシクロヘキシル基、
置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のビフェニリル基、置換もしくは無置換のターフェニリル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のベンゾフェナントリル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換の9,9’−スピロビフルオレニル基、置換もしくは無置換のベンゾフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾフルオレニル基、置換もしくは無置換のクリセニル基、置換もしくは無置換のベンゾクリセニル基、置換もしくは無置換のs−インダニル基、置換もしくは無置換のas−インダニル基、置換もしくは無置換のトリフェニレニル基、置換もしくは無置換のベンゾトリフェニレニル基、置換もしくは無置換のアントリル基、置換もしくは無置換の9,9−ジメチルフルオレニル基、置換もしくは無置換の9,9−ジフェニルフルオレニル基、
置換もしくは無置換のピリジル基、置換もしくは無置換のピリダジニル基、置換もしくは無置換のピリミジニル基、置換もしくは無置換のピラジニル基、置換もしくは無置換のトリアジニル基、置換もしくは無置換のイミダゾリル基、置換もしくは無置換のインドリル基、置換もしくは無置換のイソインドリル基、置換もしくは無置換のベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のイソベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のイソベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のインドリジニル基、置換もしくは無置換のキノリジニル基、置換もしくは無置換のキノリル基、置換もしくは無置換のイソキノリル基、置換もしくは無置換のキナゾリニル基、置換もしくは無置換のキノキサリニル基、置換もしくは無置換のベンズイミダゾリル基、置換もしくは無置換のベンズオキサゾリル基、置換もしくは無置換のベンズチアゾリル基、置換もしくは無置換のベンズイソキサゾリル基、置換もしくは無置換のベンズイソチアゾリル基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のビカルバゾリル基、置換もしくは無置換のフェナントリジニル基、置換もしくは無置換のアクリジニル基、置換もしくは無置換のフェナントロリニル基、置換もしくは無置換のアザトリフェニレニル基、置換もしくは無置換のジアザトリフェニレニル基、置換もしくは無置換のキサンテニル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基、からなる群から選ばれる基である、請求項1,3〜12,14〜15、17〜18及び20のいずれかに記載の化合物。 - 前記R0〜R8が置換基である場合、該置換基が、置換もしくは無置換のメチル基、置換もしくは無置換のエチル基、置換もしくは無置換のn−プロピル基、置換もしくは無置換のイソプロピル基、置換もしくは無置換のn−ブチル基、置換もしくは無置換のイソブチル基、置換もしくは無置換のs−ブチル基、置換もしくは無置換のt−ブチル基、置換もしくは無置換のペンチル基(異性体を含む)、置換もしくは無置換のヘキシル基(異性体を含む)、置換もしくは無置換のヘプチル基(異性体を含む)、置換もしくは無置換のオクチル基(異性体を含む)、
置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のビフェニリル基、置換もしくは無置換のターフェニリル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換の9,9’−スピロビフルオレニル基、置換もしくは無置換のクリセニル基、置換もしくは無置換のトリフェニレニル基、置換もしくは無置換の9,9−ジメチルフルオレニル基、置換もしくは無置換の9,9−ジフェニルフルオレニル基、
置換もしくは無置換のピリジル基、置換もしくは無置換のピリミジニル基、置換もしくは無置換のトリアジニル基、置換もしくは無置換のベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のイソベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のキノリル基、置換もしくは無置換のイソキノリル基、置換もしくは無置換のキナゾリニル基、置換もしくは無置換のベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のイソベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のインドリジニル基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のビカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザトリフェニレニル基、置換もしくは無置換のジアザトリフェニレニル基、置換もしくは無置換のキサンテニル基、置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアザジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のアザジベンゾチオフェニル基、からなる群から選ばれる基である、請求項1,3〜12,14〜15、17〜18及び20〜21のいずれかに記載の化合物。 - 請求項1〜22のいずれかに記載の化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
- 陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも1層が、請求項1〜22のいずれかに記載の化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層が前記化合物を含有する請求項24に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記陽極と前記発光層との間に、さらに第1の電荷輸送層を有し、該第1の電荷輸送層が前記化合物を含有する請求項24又は25に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記陰極と前記発光層との間に、さらに第2の電荷輸送層を有し、該第2の電荷輸送層が前記化合物を含有する請求項24〜26のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層が燐光発光材料を含有する請求項24〜27のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層が蛍光発光材料を含有する請求項24〜28のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記燐光発光材料が、イリジウム(Ir)、オスミウム(Os)、白金(Pt)から選択される金属原子のオルトメタル化錯体である請求項28に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記燐光発光材料が、下記式(X)又は(Y)で表される錯体である請求項30に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項24〜31のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える電子機器。
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