WO2015002208A1 - 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、および電子機器 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a compound, a material for an organic electroluminescence element, an organic electroluminescence element, and an electronic device.
- organic electroluminescence devices using organic substances are promising for use as solid light-emitting, inexpensive, large-area full-color display devices, and many developments have been made.
- an organic EL element includes a light emitting layer and a pair of counter electrodes sandwiching the light emitting layer. When an electric field is applied between both electrodes, electrons are injected from the cathode side and holes are injected from the anode side. Further, the electrons recombine with holes in the light emitting layer to generate an excited state, and energy is emitted as light when the excited state returns to the ground state.
- Patent Document 1 describes a compound having a phenylene group at the center, one bond of the phenylene group bonded to a naphthyl group, anthryl group, or phenanthrenyl group, and the other bond bonded to a phenyl group. ing.
- the compound has at least one bridge between the central phenylene group and the adjacent group.
- Patent Document 1 describes an organic EL device using the compound or a heterocyclic derivative of the compound.
- An object of the present invention is to provide an organic electroluminescence device having high color purity and a long lifetime, a compound that can be used for the organic electroluminescence device, an organic electroluminescence device material containing the compound, and the organic electroluminescence device. To provide electronic equipment.
- the compound according to one embodiment of the present invention is represented by the following general formula (1).
- n 1 or 2.
- Ar 1 is represented by the following general formula (2).
- Ar 11 , Ar 12 , and Ar 13 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms.
- One of L 11 and L 12 is a single bond that bonds Ar 11 and Ar 12 , and the other is a linking group represented by any one of the following general formulas (2a) to (2e).
- One of L 13 and L 14 is a single bond that bonds Ar 12 and Ar 13 , and the other is a linking group represented by any one of the following general formulas (2a) to (2e).
- R 11 to R 15 are each independently Hydrogen atom, A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms.
- L 2 and L 3 are each independently a single bond or a linking group
- a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms A substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms, A multiple linking group formed by bonding two groups selected from the group consisting of the aromatic hydrocarbon groups; A multiple linking group formed by bonding three groups selected from the group consisting of the aromatic hydrocarbon groups; A multiple linking group formed by bonding two groups selected from the group consisting of the heterocyclic groups; A multiple linking group formed by bonding three groups selected from the group consisting of the heterocyclic groups, A multiple linking group formed by bonding two groups selected from the group consisting of the aromatic hydrocarbon group and the heterocyclic group, or three selected from the group consisting of the aromatic hydrocarbon group and the heterocyclic group It is a multiple linking group formed by bonding these groups.
- the aromatic hydrocarbon group and the heterocyclic group constituting the multiple linking group may be the same or different from each other, and may form a ring when adjacent groups are bonded to each other or may not form a ring. . )
- Ar 2 is A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms.
- Ar 3 is represented by the following general formula (3).
- R 3 represents a substituent bonded to the carbon atom constituting the ring in the structure represented by the general formula (3).
- Each R 3 is independently a hydrogen atom, A halogen atom, Hydroxyl group, A cyano group, A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylamino group having 2 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylamino group having 6 to 60
- the material for an organic electroluminescence element according to one embodiment of the present invention includes the compound according to one embodiment of the present invention.
- the organic electroluminescent element includes a cathode, an anode, and one or more organic layers disposed between the cathode and the anode. It includes the compound according to one embodiment of the present invention.
- an electronic device includes the organic electroluminescence element.
- an organic electroluminescence device having high color purity and a long life a compound that can be used for the organic electroluminescence device, an organic electroluminescence device material containing the compound, and the organic electroluminescence device are provided.
- An electronic device can be provided.
- n 1 or 2.
- Ar 1 is represented by the following general formula (2).
- Ar 11 , Ar 12 , and Ar 13 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms.
- One of L 11 and L 12 is a single bond that bonds Ar 11 and Ar 12 , and the other is a linking group represented by any one of the following general formulas (2a) to (2e).
- One of L 13 and L 14 is a single bond that bonds Ar 12 and Ar 13 , and the other is a linking group represented by any one of the following general formulas (2a) to (2e).
- at least one nitrogen atom is preferably bonded to Ar 11 .
- n 1, it is preferable that Ar 11 and a nitrogen atom are bonded as represented by the following general formula (1A).
- R 11 to R 15 are each independently Hydrogen atom, A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms.
- L 2 and L 3 are each independently a single bond or a linking group
- a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms A substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms, A multiple linking group formed by bonding two groups selected from the group consisting of the aromatic hydrocarbon groups; A multiple linking group formed by bonding three groups selected from the group consisting of the aromatic hydrocarbon groups; A multiple linking group formed by bonding two groups selected from the group consisting of the heterocyclic groups; A multiple linking group formed by bonding three groups selected from the group consisting of the heterocyclic groups, A multiple linking group formed by bonding two groups selected from the group consisting of the aromatic hydrocarbon group and the heterocyclic group, or three selected from the group consisting of the aromatic hydrocarbon group and the heterocyclic group It is a multiple linking group formed by bonding these groups.
- the aromatic hydrocarbon group and the heterocyclic group constituting the multiple linking group may be the same or different from each other, and may form a ring when adjacent groups are bonded to each other or may not form a ring.
- Ar 2 is A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms.
- Ar 3 is represented by the following general formula (3). )
- R 3 represents a substituent bonded to the carbon atom constituting the ring in the structure represented by the general formula (3).
- Each R 3 is independently a hydrogen atom, A halogen atom, Hydroxyl group, A cyano group, A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylamino group having 2 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylamino group having 6 to 60
- Ar 1, Ar 2, L 2 and L 3 are the same meaning as Ar 1, Ar 2, L 2 and L 3 in the general formula (1).
- Ar 11 when a nitrogen atom bonded in formula (1) to Ar 11, Ar 11 is preferably a condensed aromatic hydrocarbon group having ring carbon atoms 10-30. In the general formula (1A), Ar 11 is preferably a condensed aromatic hydrocarbon group having 10 to 30 ring carbon atoms. In the light emitting layer containing the host material and the dopant material, it is considered that the interaction with the host material is improved when the compound of this embodiment in which Ar 11 is a condensed aromatic hydrocarbon group is used as the dopant material. Therefore, it is considered that the compound of the present embodiment contributes to extending the lifetime of the organic EL element.
- Ar 11 to Ar 13 are derived from a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, a substituted or unsubstituted anthryl group, or a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group. It is preferably a group. Further, Ar 11 is a group derived from a substituted or unsubstituted naphthyl group, a substituted or unsubstituted anthryl group, or a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, and Ar 12 is derived from a substituted or unsubstituted phenyl group It is more preferred that
- Ar 1 in the general formula (1) preferably has a skeleton represented by any one selected from the group consisting of the following general formulas (1-1) to (1-22).
- a skeleton represented by any one selected from the group consisting of the following general formulas (1-1) to (1-22) is represented by the following general formulas (1-1) to (1-22).
- skeleton made is unsubstituted and the case where it has a substituent are included. Examples of the substituent include those described later.
- X 11 and X 12 are each independently a linking group represented by any one of the general formulas (2a) to (2e).
- n bonds to the nitrogen atom in the general formula (1) are bonds to the general formula (1).
- n is 2, and Ar 1 in the general formula (1) is represented by any one selected from the group consisting of the following general formulas (1-31) to (1-34) It preferably has a skeleton.
- Ar 1 in the general formula (1) is represented by any one selected from the group consisting of the following general formulas (1-31) to (1-34) It preferably has a skeleton.
- having a skeleton represented by any one selected from the group consisting of the following general formulas (1-31) to (1-34) is represented by the following general formulas (1-31) to (1-34).
- skeleton made is unsubstituted and the case where it has a substituent are included. Examples of the substituent include those described later.
- X 11 and X 12 are each independently a linking group represented by any one of the general formulas (2a) to (2e). At least one of * represents the bonding position with the nitrogen atom in the general formula (1).
- Ar 1 preferably has a skeleton represented by the general formula (1-31).
- X 11 and X 12 are preferably represented by the general formula (2a). .
- L 3 is preferably a single bond. Therefore, the general formulas (1-31) to (1-34) are preferably represented by the following general formulas (1-41) to (1-52). 1-45) or (1-49) is more preferable.
- L 2, Ar 2 and Ar 3 are the same meaning as L 2, Ar 2 and Ar 3 in the general formula (1).
- R 41 to R 44 are each independently synonymous with R 11 and R 12 in the general formula (2a).
- R 41 to R 44 are each independently preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, More preferably, it is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- the plurality of L 2 are the same as each other
- the plurality of Ar 2 are the same as each other
- the plurality of Ar 3 are the same as each other. More preferred.
- Ar 2 is preferably a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms.
- a substituted or unsubstituted phenyl group is preferable.
- the substituent is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group.
- Ar 3 is preferably represented by the following general formula (4). That is, in Ar 3 represented by the general formula (3), R 3 bonded to a 5-membered ring is bonded to each other to form a ring, and the general formula (3) is represented by the following general formula (4). It is preferred that
- X 4 is an oxygen atom or a sulfur atom. s is 7.
- R 4 represents a substituent bonded to the carbon atom constituting the ring in the structure represented by the general formula (4).
- R 4 is independently synonymous with R 3 in the general formula (3), and R 4 adjacent to each other may form a ring or may not form a ring.
- the bond extending from the structure represented by the general formula (4) is bonded to L 3 in the general formula (1).
- Ar 1, Ar 2, L 2 and L 3, in each Ar 1, is synonymous with Ar 2, L 2 and L 3 in the general formula (1).
- Formula , X 4, R 4, and s, X 4 of each of the general formula (4), R 4, and s is as defined above.
- Ar 3 represented by the general formula (4) is preferably represented by the following general formula (4-1), and more preferably represented by the following general formula (4-2).
- Ar 3 is a group represented by the following general formula (4-1) it is preferable that the compound of this embodiment is used as a dopant material contained in the light emitting layer because the organic EL element emits light at a shorter wavelength.
- Ar 3 is a group represented by the following general formula (4-2), it is more preferable to use the compound of this embodiment as a dopant material because light is emitted at a shorter wavelength.
- X 4 has the same meaning as X 4 in the general formula (4).
- R 41 is Hydrogen atom, An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
- the bond extending from the structure represented by the general formula (4-2) is bonded to L 3 in the general formula (1).
- X 4 is preferably an oxygen atom.
- R 11 to R 15 in the general formulas (2a) to (2e) are each independently A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms
- R 3 in the general formula (3) is each independently Hydrogen atom, A halogen atom, Hydroxyl group, A cyano group, A substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylamino group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylthio group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6
- L 1a is a single bond or a linking group;
- the linking group in L 1a is A divalent group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 ring carbon atoms and a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 15 ring atoms.
- R ′ is CR 101a R 102a .
- R, R 101a and R 102a are each independently a hydrogen atom, A halogen atom, Hydroxyl group, A cyano group, A substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylamino group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylthio group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 15 ring atoms.
- R 101a and R 102a may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring.
- t is an integer of 4 or more and 20 or less, and the plurality of R ′ are the same or different from each other.
- Adjacent R ′ may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring. There are cases where adjacent L 1a and R ′ are bonded to each other to form a ring, and cases where a ring is not formed.
- Adjacent R ′ and R may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring.
- the substituents represented by the general formula (1a) are the same as or different from each other.
- R 11 to R 15 in the general formulas (2a) to (2e) are each independently A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms
- R 4 in the general formula (4) is each independently Hydrogen atom, A halogen atom, Hydroxyl group, A cyano group, A substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylamino group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylthio group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having
- L 1a is a single bond or a linking group
- the linking group in L 1a is A divalent group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 ring carbon atoms and a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 15 ring atoms.
- R ′ is CR 101a R 102a .
- R, R 101a and R 102a are each independently a hydrogen atom, A halogen atom, Hydroxyl group, A cyano group, A substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylamino group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylthio group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 15 ring atoms.
- R 101a and R 102a may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring.
- t is an integer of 4 or more and 20 or less, and the plurality of R ′ are the same or different from each other.
- Adjacent R ′ may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring. There are cases where adjacent L 1a and R ′ are bonded to each other to form a ring, and cases where a ring is not formed.
- Adjacent R ′ and R may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring.
- the substituents represented by the general formula (1a) are the same as or different from each other.
- L 1a , R 101a, R 102a, R, t is, L 1a in each of the general formulas (1a), R 101a, is synonymous with R 102a, R, t.
- the group represented by the general formula (1a) is preferably a substituent represented by the following general formula (1b).
- L 1a and R are respectively the same meaning as L 1a and R in the general formula (1a).
- R 1a and R 2a are independently the same as R ′ in the general formula (1a).
- tb is an integer of 2 or more and 10 or less representing the repetition of —R 1a —R 2a —.
- adjacent R 1a and R 2a are bonded to each other to form a ring, and a case where no ring is formed.
- adjacent R 2a and R are bonded to each other to form a ring, and a case where no ring is formed.
- adjacent R 1a and L 1 are bonded to each other to form a ring, and a case where no ring is formed.
- the group represented by the general formula (1a) is preferably a substituent represented by the following general formula (1c).
- L 1a and R are respectively the same meaning as L 1a and R in the general formula (1a).
- R 1a , R 2a and R 3a are each independently synonymous with R ′ in the general formula (1a).
- tc is an integer of 2 or more and 6 or less representing the repetition of —R 1a —R 2a —R 3a —.
- R ′ is preferably a methylene group.
- R 3 in the general formula (3) is Hydrogen atom, A halogen atom, Hydroxyl group, A cyano group, A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylamino group having 2 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylamino group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted
- Ar is A substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted divalent heterocyclic group having 5 to 15 ring atoms.
- u is an integer of 3 to 20, and a plurality of Ars are the same or different from each other.
- Adjacent Ar may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring.
- Adjacent Ar and R 11a may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring.
- R 11a is Hydrogen atom, A halogen atom, Hydroxyl group, A cyano group, A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylamino group having 2 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylamino group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted arylthio group having 6 to 30 ring
- R 4 in the general formula (4) is Hydrogen atom, A halogen atom, Hydroxyl group, A cyano group, A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylamino group having 2 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylamino group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted
- Ar is A substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted divalent heterocyclic group having 5 to 15 ring atoms.
- u is an integer of 3 to 20, and a plurality of Ars are the same or different from each other.
- Adjacent Ar may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring.
- Adjacent Ar and R 11a may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring.
- R 11a is Hydrogen atom, A halogen atom, Hydroxyl group, A cyano group, A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylamino group having 2 to 30 carbon atoms, A substituted or unsubstituted arylamino group having 6 to 60 ring carbon atoms, A substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted arylthio group having 6 to 30 ring
- Ar in the general formula (11a) is preferably a structure selected from the group consisting of structures represented by the following formulas (Ar-1-1) to (Ar-1-23).
- a structure represented by the following formula (Ar-1-1) is preferable.
- R B and R C in the formula (Ar-1-5) are each independently an unsubstituted methyl group or an unsubstituted phenyl group.
- RD is An unsubstituted methyl group or an unsubstituted phenyl group.
- the group represented by the general formula (11a) is preferably represented by the following general formula (11b).
- R 11a have the same meanings as R 11a in the general formula (11a).
- Ar 11a and Ar 12a are each independently A substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted divalent heterocyclic group having 5 to 15 ring atoms.
- ub is an integer of 2 or more and 10 or less representing the repetition of —Ar 11a —Ar 12a —.
- the partial structure consisting of —Ar 11a —Ar 12a — of the substituent represented by the general formula (11b) is a structure represented by the following formulas (Ar-2-1) to (Ar-2-5) A structure selected from the group consisting of
- the group represented by the general formula (11a) is preferably represented by the following general formula (11c).
- R 11a have the same meanings as R 11a in the general formula (11a).
- Ar 13a , Ar 14a , and Ar 15a are each independently A substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted divalent heterocyclic group having 5 to 15 ring atoms.
- uc is an integer of 2 or more and 6 or less representing the repetition of —Ar 13a —Ar 14a —Ar 15a —.
- the partial structure consisting of —Ar 13a —Ar 14a —Ar 15a — of the substituent represented by the general formula (11c) is represented by the following formulas (Ar-3-1) to (Ar-3-11).
- a structure represented by — (Ar 1 —Ar 2 ) u — in the general formula (11b), a structure represented by — (Ar 1 —Ar 2 ) u —
- the structure represented by- (Ar 1 -Ar 2 -Ar 3 ) uc- is a structure in which 4 or more and 20 or less monocyclic and condensed rings of aromatic hydrocarbon group and heterocyclic group are connected. Is more preferable, and a structure in which 5 to 20 are connected is further preferable, and a structure in which 6 to 20 is connected is particularly preferable.
- linking means that (4n + 2) ⁇ -electron aromatic rings are connected by a single bond, and (4n + 2) ⁇ -electron condensed rings are counted as one regardless of the number of condensations. .
- n is an integer of 0 or more.
- a naphthylene group having 10 ⁇ electrons is counted as one.
- the groups represented by the following formulas (A) to (C) each have a structure in which a benzene ring of 6 ⁇ electrons is bonded via a single bond, and thus is represented by formula (A) or formula (B).
- a group is counted as two, and a group represented by the following formula (C) is counted as three.
- a biphenyl group is a group having two phenylene groups, which are monocyclic aromatic hydrocarbon groups, and is counted as two.
- R E and R F are each independently an unsubstituted methyl group or an unsubstituted phenyl group.
- X and Y are each independently an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, NR G, CR H R I , SiR J R K or GeR L R M,.
- R G to R M are each independently synonymous with R 31 to R 34 in Formula (21). )
- the number of ring-forming carbon atoms constitutes the ring itself of a compound having a structure in which atoms are bonded cyclically (for example, a monocyclic compound, a condensed ring compound, a bridged compound, a carbocyclic compound, or a heterocyclic compound). Represents the number of carbon atoms in the atom.
- the carbon contained in the substituent is not included in the number of ring-forming carbons.
- the “ring-forming carbon number” described below is the same unless otherwise specified.
- the benzene ring has 6 ring carbon atoms
- the naphthalene ring has 10 ring carbon atoms
- the pyridinyl group has 5 ring carbon atoms
- the furanyl group has 4 ring carbon atoms.
- the carbon number of the alkyl group is not included in the number of ring-forming carbons.
- the number of carbon atoms of the fluorene ring as a substituent is not included in the number of ring-forming carbon atoms.
- the number of ring-forming atoms means a compound (for example, a monocyclic compound, a condensed ring compound, a bridging compound, a carbocyclic compound, a heterocyclic compound) having a structure in which atoms are bonded in a cyclic manner (for example, a monocyclic ring, a condensed ring, or a ring assembly).
- the ring compound represents the number of atoms constituting the ring itself.
- An atom that does not constitute a ring for example, a hydrogen atom that terminates a bond of an atom that constitutes a ring
- an atom contained in a substituent when the ring is substituted by a substituent is not included in the number of ring-forming atoms.
- the “number of ring-forming atoms” described below is the same unless otherwise specified.
- the pyridine ring has 6 ring atoms
- the quinazoline ring has 10 ring atoms
- the furan ring has 5 ring atoms.
- a hydrogen atom bonded to a carbon atom of a pyridine ring or a quinazoline ring or an atom constituting a substituent is not included in the number of ring-forming atoms. Further, when, for example, a fluorene ring is bonded to the fluorene ring as a substituent (including a spirobifluorene ring), the number of atoms of the fluorene ring as a substituent is not included in the number of ring-forming atoms.
- each substituent described in the general formula will be described.
- Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms (sometimes referred to as an aryl group) in the present embodiment include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and a phenanthryl group.
- the aromatic hydrocarbon group preferably has 6 to 20 ring carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms.
- aryl groups a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, a terphenyl group, and a fluorenyl group are particularly preferable.
- the 9-position carbon atom is substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms in the present embodiment described later or a substituted group.
- an unsubstituted aryl group having 6 to 18 ring carbon atoms is preferably substituted.
- the aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 ring carbon atoms in the general formula (1a) and the like is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms and having 6 to 6 ring carbon atoms. 18 are listed.
- a heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms (sometimes referred to as a heteroaryl group, a heteroaromatic ring group, or an aromatic heterocyclic group) has nitrogen, sulfur, oxygen as a heteroatom.
- it contains at least one atom selected from the group consisting of silicon, selenium atom, and germanium atom, and more preferably contains at least one atom selected from the group consisting of nitrogen, sulfur, and oxygen preferable.
- heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms in the present embodiment examples include a pyridyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, pyridazinyl group, triazinyl group, quinolyl group, isoquinolinyl group, naphthyridinyl group, phthalazinyl group, quinoxalinyl group, Quinazolinyl group, phenanthridinyl group, acridinyl group, phenanthrolinyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, triazolyl group, tetrazolyl group, indolyl group, benzimidazolyl group, indazolyl group, imidazolpyridinyl group, benz Triazolyl, carbazolyl, furyl, thienyl, oxazolyl, thiazolyl, isoxazolyl, isothiazo
- the number of ring-forming atoms of the heterocyclic group is preferably 5 to 20, and more preferably 5 to 14.
- the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon having 6 to 30 ring carbon atoms in the present embodiment is attached to the 9th-position nitrogen atom.
- the group or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms is preferably substituted.
- the heterocyclic group having 5 to 15 ring atoms in the general formula (1a), etc. among the above heterocyclic groups having 5 to 30 ring atoms, those having 5 to 15 ring carbon atoms are included. Can be mentioned.
- the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms may be linear, branched or cyclic.
- the linear or branched alkyl group include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, neopentyl
- the linear or branched alkyl group in the present embodiment preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 6 carbon atoms.
- An amyl group, an isoamyl group, and a neopentyl group are particularly preferable.
- Examples of the cycloalkyl group in this embodiment include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a 4-methylcyclohexyl group, an adamantyl group, and a norbornyl group.
- the number of carbon atoms forming the ring of the cycloalkyl group is preferably 3 to 10, and more preferably 5 to 8.
- a cyclopentyl group and a cyclohexyl group are particularly preferable.
- halogenated alkyl group in which the alkyl group is substituted with a halogen atom include those in which the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is substituted with one or more halogen groups. Specific examples include a fluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a fluoroethyl group, a trifluoromethylmethyl group, a trifluoroethyl group, and a pentafluoroethyl group.
- alkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms in the present embodiment examples include a trialkylsilyl group having an alkyl group exemplified as the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, specifically, a trimethylsilyl group and a triethylsilyl group.
- the three alkyl groups in the trialkylsilyl group may be the same or different.
- Examples of the arylsilyl group having 6 to 60 ring carbon atoms in the present embodiment include a dialkylarylsilyl group, an alkyldiarylsilyl group, and a triarylsilyl group.
- the dialkylarylsilyl group has, for example, two alkyl groups exemplified as the above alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and one dialkylarylsilyl group having one aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms. Is mentioned.
- the carbon number of the dialkylarylsilyl group is preferably 8-30.
- the alkyldiarylsilyl group includes, for example, one alkyl group exemplified as the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and two alkyl diarylsilyl groups having the two aromatic hydrocarbon groups having 6 to 30 ring carbon atoms. Is mentioned.
- the alkyldiarylsilyl group preferably has 13 to 30 carbon atoms.
- Examples of the triarylsilyl group include a triarylsilyl group having three aromatic hydrocarbon groups having 6 to 30 ring carbon atoms.
- the carbon number of the triarylsilyl group is preferably 18-30.
- the alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms in this embodiment is represented by —OZ 1 .
- Z 1 include the above alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms.
- Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, and a hexyloxy group.
- Examples of the halogenated alkoxy group in which the alkoxy group is substituted with a halogen atom include those in which the alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms is substituted with one or more halogen groups.
- the aryloxy group having 6 to 30 ring carbon atoms in the present embodiment is represented by —OZ 2 .
- Z 2 include the aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms, or the monocyclic group and condensed ring group described later.
- Examples of the aryloxy group include a phenoxy group.
- the alkylamino group having 2 to 30 carbon atoms in the present embodiment is represented by —NHR V or —N (R V ) 2 .
- RV include the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
- the arylamino group having 6 to 60 ring carbon atoms in the present embodiment is represented by —NH 2 R W or —NH (R W ) 2 .
- R W and an aromatic hydrocarbon group of the ring carbon atoms 6 to 30.
- the alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms in this embodiment is represented by —SR V.
- RV include the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
- An arylthio group having 6 to 30 ring carbon atoms is represented by —SR W.
- R W and an aromatic hydrocarbon group of the ring carbon atoms 6 to 30.
- Fluorine, chlorine, bromine, iodine and the like are mentioned as the halogen atom in the present embodiment, and preferably a fluorine atom.
- ring-forming carbon means a carbon atom constituting a saturated ring, an unsaturated ring, or an aromatic ring.
- Ring-forming atom means a carbon atom and a hetero atom constituting a hetero ring (including a saturated ring, an unsaturated ring, and an aromatic ring).
- the hydrogen atom includes isotopes having different numbers of neutrons, that is, light hydrogen (Protium), deuterium (Deuterium), and tritium (Tritium).
- the substituent in the case of “substituted or unsubstituted” includes an aromatic hydrocarbon group, a heterocyclic group, an alkyl group (a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, Haloalkyl group), alkoxy group, aryloxy group, aralkyl group, haloalkoxy group, alkylsilyl group, dialkylarylsilyl group, alkyldiarylsilyl group, triarylsilyl group, halogen atom, cyano group, hydroxyl group, nitro group, and A carboxy group is mentioned.
- an alkenyl group and an alkynyl group are also included.
- an aromatic hydrocarbon group, a heterocyclic group, an alkyl group, a halogen atom, an alkylsilyl group, an arylsilyl group, and a cyano group are preferable, and more preferable in the description of each substituent.
- the specific substituents are preferred.
- the substituent may be further substituted with the above substituent.
- a plurality of substituents may be bonded to each other to form a ring.
- the term “unsubstituted” in the case of “substituted or unsubstituted” means that a hydrogen atom is bonded without being substituted with the substituent.
- carbon number XX to YY in the expression “substituted or unsubstituted ZZ group having XX to YY” represents the number of carbon atoms when the ZZ group is unsubstituted.
- the carbon number of the substituent in the case where it is present is not included.
- “YY” is larger than “XX”, and “XX” and “YY” each mean an integer of 1 or more.
- the compound of this embodiment can be used as an organic EL device material.
- the organic EL element material may contain only the compound of this embodiment, or may contain the compound of this embodiment and other materials.
- the organic EL element according to this embodiment includes an organic layer between a pair of electrodes.
- This organic layer has at least one layer composed of an organic compound.
- the organic layer may contain an inorganic compound.
- the organic layer may be composed of, for example, a single light emitting layer, or an organic layer such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, a hole barrier layer, or an electron barrier layer. You may have the layer employ
- the configuration (d) is preferably used, but it is of course not limited thereto.
- the “light emitting layer” is an organic layer having a light emitting function, and includes a host material and a dopant material when a doping system is employed.
- the host material mainly has a function of encouraging recombination of electrons and holes and confining excitons in the light emitting layer, and the dopant material efficiently emits excitons obtained by recombination. It has a function.
- the host material mainly has a function of confining excitons generated by the dopant in the light emitting layer.
- hole injection / transport layer means “at least one of a hole injection layer and a hole transport layer”
- electron injection / transport layer means “an electron injection layer and an electron transport layer”. "At least one of them”.
- the positive hole injection layer is provided in the anode side.
- the electron injection layer is provided in the cathode side.
- an electron transport layer it means an organic layer having the highest electron mobility among the organic layers in the electron transport region existing between the light emitting layer and the cathode.
- the layer is an electron transport layer.
- a barrier layer that does not necessarily have high electron mobility is used to prevent diffusion of excitation energy generated in the light emitting layer.
- the organic layer adjacent to the light emitting layer does not necessarily correspond to the electron transport layer.
- the organic EL element 1 includes a translucent substrate 2, an anode 3, a cathode 4, and an organic layer 10 disposed between the anode 3 and the cathode 4.
- the organic layer 10 has a light emitting layer 5 containing a host material and a dopant material.
- the organic layer 10 has a hole transport layer 6 between the light emitting layer 5 and the anode 3. Further, the organic layer 10 has an electron transport layer 7 between the light emitting layer 5 and the cathode 4.
- the light-emitting layer is a layer including a substance having high light-emitting properties, and various materials can be used.
- a fluorescent compound that emits fluorescence or a phosphorescent compound that emits phosphorescence can be used as the substance having high light-emitting property.
- a fluorescent compound is a compound that can emit light from a singlet excited state, and a phosphorescent compound is a compound that can emit light from a triplet excited state.
- the light-emitting layer may have a structure in which the above-described highly light-emitting substance (dopant material) is dispersed in another substance (host material).
- Various materials can be used as a material for dispersing a highly luminescent substance.
- the lowest unoccupied orbital level (LUMO level) is higher than that of a highly luminescent substance, and the highest occupied orbital level ( It is preferable to use a substance having a low HOMO level.
- the dopant material is dispersed in the host material.
- the compound represented by the said General formula (1) has a structure in which Ar 1 is represented by the general formula (2), and Ar 3 has a structure represented by the general formula (3). Therefore, the compound of the present embodiment exhibits pure blue light emission in the organic EL device.
- the compound represented by the general formula (1) has a long alkyl chain when having the structure represented by the general formula (1a). This is because R ′ in the general formula (1a) has a structure in which an integer number of CR 101a R 102a of 4 or more and 20 or less is connected. Conventionally, a compound in which an alkyl chain of a compound is extended is known, but the alkyl chain having the structure represented by the general formula (1a) is longer than the conventional compound, and has such a long alkyl chain. The use of compounds as dopant materials has not been studied.
- the compound represented by the general formula (1) has a high orientation by having a long alkyl chain represented by the general formula (1a). When the compound represented by the general formula (1) is used as a dopant material, it is considered that high orientation contributes and the light emission efficiency of the organic EL element is improved.
- the conjugated system has a long structure.
- Ar represents a substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 ring carbon atoms or a substituted or unsubstituted divalent complex having 5 to 15 ring atoms. This is because the ring group has a structure in which an integer of 5 or more and 20 or less are connected.
- a compound in which a conjugated system of a compound is extended is known, but the structure represented by the general formula (11a) has a longer conjugated system than a conventional compound.
- the compound represented by the general formula (1) has a high orientation by having a long conjugated system represented by the general formula (11a).
- the compound represented by the general formula (1) is used as a dopant material, it is considered that high orientation contributes and the light emission efficiency of the organic EL element is improved.
- a light emitting layer contains the compound which concerns on this embodiment as a dopant material
- content of the compound which concerns on this embodiment in a light emitting layer is 0.1 to 20 mass%, and 1 mass is preferable. It is more preferable that it is 10% by mass or more.
- -Host material As a substance (host material) for dispersing the above-described highly luminescent substance, 1) a metal complex such as an aluminum complex, a beryllium complex, or a zinc complex, 2) an oxadiazole derivative, a benzimidazole derivative, Or heterocyclic compounds such as phenanthroline derivatives, 3) condensed aromatic compounds such as carbazole derivatives, anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, pyrene derivatives, or chrysene derivatives, 4) triarylamine derivatives, or condensed polycyclic aromatic amine derivatives, etc. Aromatic amine compounds are used.
- an anthracene derivative represented by the following general formula (100) is preferable to use as a host material.
- Ar 101 and Ar 102 are each independently a substituted or unsubstituted monocyclic group having 5 to 30 ring atoms, a substituted or unsubstituted ring atom having 10 to 30 ring atoms.
- the monocyclic group and the condensed ring group constituting the chain group may be the same or different from each other, and the groups constituting the chain group may be bonded to each other to form a ring.
- R 101 to R 108 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group.
- Adjacent R 101 to R 108 may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring.
- R 101 to R 108 and the carbon atoms constituting the anthracene ring may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring.
- Ar 101 may bond to at least one of R 101 and R 108 adjacent to each other to form a ring, or may not form a ring.
- Ar 102 may be bonded to at least one of adjacent R 104 and R 105 to form a ring, or may not form a ring.
- at least one of Ar 101 and Ar 102 and the carbon atom constituting the anthracene ring may be bonded to each other to form a ring, or may not form a ring.
- the condensed ring group is a group in which two or more ring structures are condensed.
- two or more ring structures are used among the aforementioned aromatic hydrocarbon group and heterocyclic group.
- a group fused with can be used.
- the monocyclic group is a monocyclic group that does not include a condensed ring structure of two or more rings, such as the aromatic hydrocarbon group and the heterocyclic group described above. Among them, a monocyclic group can be used.
- the number of ring-forming atoms of the monocyclic group is 5-30, preferably 5-20.
- the monocyclic group include aromatic hydrocarbon groups such as a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, and a quarterphenyl group, and a complex such as a pyridyl group, a pyrazyl group, a pyrimidyl group, a triazinyl group, a furyl group, and a thienyl group.
- a cyclic group is mentioned. Among these, a phenyl group, a biphenyl group, and a terphenyl group are preferable.
- the number of ring-forming atoms of the fused ring group is 10-30, preferably 10-20.
- the condensed ring group include naphthyl group, phenanthryl group, anthryl group, chrysenyl group, benzoanthryl group, benzophenanthryl group, triphenylenyl group, benzochrysenyl group, indenyl group, fluorenyl group, 9,9-dimethylfluorene group.
- Nyl group benzofluorenyl group, dibenzofluorenyl group, fluoranthenyl group, benzofluoranthenyl group and other condensed aromatic ring groups, benzofuranyl group, benzothiophenyl group, indolyl group, dibenzofuranyl group, Examples thereof include condensed heterocyclic groups such as a dibenzothiophenyl group, a carbazolyl group, a quinolyl group, and a phenanthrolinyl group.
- naphthyl group phenanthryl group, anthryl group, 9,9-dimethylfluorenyl group, fluoranthenyl group, benzoanthryl group, dibenzothiophenyl group, dibenzofuranyl group, and carbazolyl group are preferable.
- the chain group composed of a combination of the monocyclic group and the condensed ring group for example, a phenyl group, a naphthyl group, and a phenyl group are combined in order from the anthracene ring side.
- alkyl group, silyl group, alkoxy group, aryloxy group, aralkyl group, and halogen atom of R 101 to R 108 in the general formula (100) are the same as those described above, and the cycloalkyl group is Same as above.
- Ar 101 and Ar 102 in the general formula (100), and preferred substituents of “substituted or unsubstituted” from R 101 to R 108 are monocyclic groups, condensed ring groups, alkyl groups, cycloalkyl groups, silyl groups. , An alkoxy group, a cyano group, and a halogen atom (particularly fluorine).
- the hydrogen atom includes isotopes having different numbers of neutrons, that is, light hydrogen (Protium), deuterium (Deuterium), and tritium (Tritium).
- the anthracene derivative represented by the general formula (100) is preferably represented by any one of the following anthracene derivatives (A), (B), and (C), depending on the configuration of the organic EL element to be applied and the required characteristics ( One of A), (B), and (C) is selected.
- Anthracene derivatives (A) In the anthracene derivative (A), Ar 101 and Ar 102 in the general formula (100) are substituted or unsubstituted condensed ring groups having 10 to 30 ring atoms.
- the anthracene derivative (A) is divided into a case where Ar 101 and Ar 102 are the same substituted or unsubstituted condensed ring group and a case where Ar 101 and Ar 102 are different substituted or unsubstituted condensed ring groups. be able to. When Ar 101 and Ar 102 are different, the case where the substitution positions are different is also included.
- anthracene derivative (A) anthracene derivatives in which Ar 101 and Ar 102 in the general formula (100) are different substituted or unsubstituted condensed ring groups are particularly preferable.
- preferred specific examples of the condensed ring group in Ar 101 and Ar 102 in the general formula (100) are as described above. Of these, a naphthyl group, a phenanthryl group, a benzoanthryl group, a 9,9-dimethylfluorenyl group, and a dibenzofuranyl group are preferable.
- Anthracene derivatives (B)
- one of Ar 101 and Ar 102 in the general formula (100) is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 5 to 30 ring atoms, and the other is substituted or unsubstituted.
- Ar 102 is selected from a naphthyl group, a phenanthryl group, a benzoanthryl group, a 9,9-dimethylfluorenyl group, and a dibenzofuranyl group, and Ar 101 is an unsubstituted group.
- anthracene derivative (B) includes a case where Ar 102 is a substituted or unsubstituted condensed ring group having 10 to 30 ring atoms and Ar 101 is an unsubstituted phenyl group.
- the condensed ring group is particularly preferably a phenanthryl group, a 9,9-dimethylfluorenyl group, a dibenzofuranyl group, or a benzoanthryl group.
- Anthracene derivatives (C) In the anthracene derivative (C), Ar 101 and Ar 102 in the general formula (100) are each independently a substituted or unsubstituted monocyclic group having 5 to 30 ring atoms.
- a preferred form of the anthracene derivative (C) includes a case where Ar 101 and Ar 102 are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group.
- Ar 101 and Ar 102 are each independently the monocyclic And a phenyl group having at least one of the group and the condensed ring group as a substituent.
- the aromatic hydrocarbon group as a substituent is more preferably a phenyl group or a biphenyl group
- the condensed ring group as a substituent is a naphthyl group, a phenanthryl group, a 9,9-dimethylfluorenyl group, a dibenzofuranyl group, A benzoanthryl group is more preferred.
- Examples of the structure of the anthracene derivative represented by the general formula (100) include a structure represented by the following general formula (100A). However, the present invention is not limited to the anthracene derivatives having these structures.
- R 103 and R 107 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a substituted or unsubstituted monocyclic group having 5 to 30 ring atoms, a substituted or unsubstituted group.
- a condensed ring group having 10 to 30 ring atoms a chain group formed by combining two groups selected from the group consisting of the monocyclic group and the condensed ring group, the monocyclic group and the condensed ring group
- Ar 121 and Ar 111 each independently represent a substituted or unsubstituted monocyclic divalent residue having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted ring atom having 10 atoms. 30 to 30 condensed ring divalent residues.
- Ar 122 and Ar 112 each independently represent a single bond, a substituted or unsubstituted monovalent divalent residue having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted ring. It is a condensed ring divalent residue having 10 to 30 atoms.
- Ar 123 and Ar 113 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted monocyclic group having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted ring atom having 10 atoms. 30 to 30 condensed ring groups.
- Ar 121 is a substituted or unsubstituted monocyclic divalent residue having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted condensed ring divalent having 10 to 30 ring atoms.
- Ar 122 and Ar 112 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted monovalent divalent residue having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted ring. It is a condensed ring divalent residue having 10 to 30 atoms.
- Ar 123 and Ar 113 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted monocyclic group having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted ring atom having 10 atoms. 30 to 30 condensed ring groups.
- Ar 122 represents a substituted or unsubstituted monocyclic divalent residue having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted condensed ring divalent having 10 to 30 ring atoms.
- Ar 112 represents a single bond, a substituted or unsubstituted monovalent divalent residue having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted condensed ring having 10 to 30 ring atoms. It is a ring divalent residue.
- Ar 123 and Ar 113 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted monocyclic group having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted ring atom having 10 atoms. 30 to 30 condensed ring groups.
- Ar 122 represents a substituted or unsubstituted monocyclic divalent residue having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted condensed ring divalent having 10 to 30 ring atoms. Residue.
- Ar 112 represents a single bond, a substituted or unsubstituted monovalent divalent residue having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted condensed ring having 10 to 30 ring atoms. It is a ring divalent residue.
- Ar 123 and Ar 113 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted monocyclic group having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted ring atom having 10 atoms. 30 to 30 condensed ring groups.
- Ar 122 and Ar 112 each independently represent a single bond, a substituted or unsubstituted monovalent divalent residue having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted ring. It is a condensed ring divalent residue having 10 to 30 atoms.
- Ar 123 and Ar 113 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted monocyclic group having 5 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted ring atom having 10 atoms. 30 to 30 condensed ring groups.
- substituents of “substituted or unsubstituted” from Ar 111 to Ar 113 and Ar 121 to Ar 123 a monocyclic group, a condensed ring group, an alkyl group, a cyclo group
- examples thereof include an alkyl group, a silyl group, an alkoxy group, a cyano group, and a halogen atom (particularly fluorine).
- Particularly preferred are a monocyclic group and a condensed ring group, and preferred specific substituents are the same as those for the above-mentioned general formula (100) and the aforementioned groups.
- Examples of materials other than the general formula (100) that can be used in the light emitting layer together with the compound of this embodiment include, for example, a condensed polycyclic aromatic compound, a derivative of a condensed polycyclic aromatic compound, an organometallic complex, and a triarylbenzofluorene compound.
- Styrylbenzofluorene compounds stilbene derivatives, coumarin derivatives, pyran derivatives, oxazone derivatives, benzothiazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzimidazole derivatives, pyrazine derivatives, cinnamic acid ester derivatives, diketopyrrolopyrrole derivatives, acridone derivatives, and quinacridones Derivatives.
- Examples of the condensed polycyclic aromatic compound include naphthalene, phenanthrene, rubrene, anthracene, tetracene, pyrene, perylene, chrysene, decacyclene, coronene, tetraphenylcyclopentadiene, pentaphenylcyclopentadiene, fluorene, and spirofluorene.
- the organometallic complex include tris (8-quinolinolato) aluminum. The material which can be used with the amine compound of this embodiment is not limited to these.
- the substrate is used as a support for the light emitting element.
- glass, quartz, plastic, or the like can be used as the substrate.
- a flexible substrate may be used.
- the flexible substrate is a substrate that can be bent (flexible), and examples thereof include plastic substrates made of polycarbonate, polyarylate, polyethersulfone, polypropylene, polyester, polyvinyl fluoride, and polyvinyl chloride. .
- an inorganic vapor deposition film can also be used.
- anode For the anode formed on the substrate, it is preferable to use a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like having a high work function (specifically, 4.0 eV or more). Specifically, for example, indium tin oxide (ITO), indium oxide-tin oxide containing silicon or silicon oxide, indium oxide-zinc oxide, tungsten oxide, and indium oxide containing zinc oxide. And graphene.
- ITO indium tin oxide
- ITO indium oxide-tin oxide containing silicon or silicon oxide
- indium oxide-zinc oxide silicon oxide
- tungsten oxide tungsten oxide
- indium oxide containing zinc oxide and graphene.
- gold Au
- platinum Pt
- nickel Ni
- tungsten W
- Cr chromium
- Mo molybdenum
- iron Fe
- Co cobalt
- Cu copper
- palladium Pd
- titanium Ti
- a metal material nitride for example, titanium nitride
- indium oxide-zinc oxide can be formed by a sputtering method by using a target in which 1% by mass to 10% by mass of zinc oxide is added to indium oxide.
- indium oxide containing tungsten oxide and zinc oxide contains 0.5% by mass to 5% by mass of tungsten oxide and 0.1% by mass to 1% by mass of zinc oxide with respect to indium oxide.
- the hole injection layer formed in contact with the anode is formed using a composite material that facilitates hole injection regardless of the work function of the anode.
- Any material that can be used as an electrode material for example, a metal, an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof, and other elements belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table) can be used.
- An element belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table which is a material having a low work function, that is, an alkali metal such as lithium (Li) or cesium (Cs), and magnesium (Mg), calcium (Ca), or strontium Alkaline earth metals such as (Sr), and alloys containing these (eg, MgAg, AlLi), rare earth metals such as europium (Eu), ytterbium (Yb), and alloys containing these can also be used.
- an alkali metal such as lithium (Li) or cesium (Cs), and magnesium (Mg), calcium (Ca), or strontium Alkaline earth metals such as (Sr), and alloys containing these (eg, MgAg, AlLi), rare earth metals such as europium (Eu), ytterbium (Yb), and alloys containing these
- a vacuum evaporation method or a sputtering method can be used.
- the hole injection layer is a layer containing a substance having a high hole injection property.
- Substances with high hole injection properties include molybdenum oxide, titanium oxide, vanadium oxide, rhenium oxide, ruthenium oxide, chromium oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, silver oxide, Tungsten oxide, manganese oxide, or the like can be used.
- As a substance having a high hole-injecting property 4,4 ′, 4 ′′ -tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, which is a low-molecular organic compound, is used.
- a high molecular compound (oligomer, dendrimer, polymer, or the like) can also be used.
- a high molecular compound oligomer, dendrimer, polymer, or the like
- PVK poly (N-vinylcarbazole)
- PVTPA poly (4-vinyltriphenylamine)
- PTPDMA poly [N- (4- ⁇ N ′-[4- (4-diphenylamino)] Phenyl] phenyl-N′-phenylamino ⁇ phenyl) methacrylamide]
- PTPDMA poly [N, N′-bis (4-butylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) benzidine]
- High molecular compounds such as Poly-TPD
- a polymer compound to which an acid such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) (PEDOT / PSS), polyaniline / poly (styrenesulfonic acid) (PAni / PSS) is added is used. You can also.
- the hole transport layer is a layer containing a substance having a high hole transport property.
- An aromatic amine compound, a carbazole derivative, an anthracene derivative, or the like can be used for the hole transport layer.
- NPB 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl
- TPD diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine
- BAFLP 4-phenyl-4 ′-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine
- the substances described here are mainly substances having a hole mobility of 10 ⁇ 6 cm 2 / Vs or higher.
- carbazole derivatives such as CBP, CzPA, and PCzPA
- anthracene derivatives such as t-BuDNA, DNA, and DPAnth
- a high molecular compound such as poly (N-vinylcarbazole) (abbreviation: PVK) or poly (4-vinyltriphenylamine) (abbreviation: PVTPA) can also be used.
- PVK N-vinylcarbazole
- PVTPA poly (4-vinyltriphenylamine
- the layer containing a substance having a high hole-transport property is not limited to a single layer, and two or more layers containing the above substances may be stacked.
- the electron transport layer is a layer containing a substance having a high electron transport property.
- metal complexes such as aluminum complexes, beryllium complexes, and zinc complexes
- heteroaromatic compounds such as imidazole derivatives, benzimidazole derivatives, azine derivatives, carbazole derivatives, and phenanthroline derivatives
- 3) polymer compounds can be used.
- Alq tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2 ),
- a metal complex such as BAlq, Znq, ZnPBO, ZnBTZ, or the like can be used.
- the substances described here are mainly substances having an electron mobility of 10 ⁇ 6 cm 2 / Vs or higher. Note that any substance other than the above substances may be used for the electron-transport layer as long as the substance has a higher electron-transport property than the hole-transport property. Further, the electron-transport layer is not limited to a single layer, and two or more layers including the above substances may be stacked.
- a polymer compound can be used for the electron transport layer.
- PF-Py poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -co- (pyridine-3,5-diyl)]
- PF-BPy poly [(9,9-dioctylfluorene-2) , 7-diyl) -co- (2,2′-bipyridine-6,6′-diyl)]
- PF-BPy poly [(9,9-dioctylfluorene-2) , 7-diyl) -co- (2,2′-bipyridine-6,6′-diyl)]
- the electron injection layer is a layer containing a substance having a high electron injection property.
- a substance having a high electron injection property lithium (Li), cesium (Cs), calcium (Ca), lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ), lithium oxide (LiOx), etc.
- An alkali metal, an alkaline earth metal, or a compound thereof can be used.
- a substance in which an alkali metal, an alkaline earth metal, or a compound thereof is contained in a substance having an electron transporting property specifically, a substance in which magnesium (Mg) is contained in Alq may be used. In this case, electron injection from the cathode can be performed more efficiently.
- a composite material obtained by mixing an organic compound and an electron donor (donor) may be used for the electron injection layer.
- a composite material is excellent in electron injecting property and electron transporting property because electrons are generated in the organic compound by the electron donor.
- the organic compound is preferably a material excellent in transporting the generated electrons.
- a substance (metal complex, heteroaromatic compound, or the like) constituting the electron transport layer described above is used. be able to.
- the electron donor may be any substance that exhibits an electron donating property to the organic compound.
- alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth metals are preferable, and lithium, cesium, magnesium, calcium, erbium, ytterbium, and the like can be given.
- Alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides are preferable, and lithium oxide, calcium oxide, barium oxide, and the like can be given.
- a Lewis base such as magnesium oxide can also be used.
- an organic compound such as tetrathiafulvalene (abbreviation: TTF) can be used.
- cathode It is preferable to use a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like having a low work function (specifically, 3.8 eV or less) for the cathode.
- cathode materials include elements belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table of elements, that is, alkali metals such as lithium (Li) and cesium (Cs), and magnesium (Mg) and calcium (Ca ), Alkaline earth metals such as strontium (Sr), and alloys containing these (for example, rare earth metals such as MgAg, AlLi), europium (Eu), ytterbium (Yb), and alloys containing these.
- a vacuum evaporation method or a sputtering method can be used.
- coating method, the inkjet method, etc. can be used.
- a cathode is formed using various conductive materials such as indium oxide-tin oxide containing Al, Ag, ITO, graphene, silicon, or silicon oxide regardless of the work function. can do. These conductive materials can be formed by a sputtering method, an inkjet method, a spin coating method, or the like.
- the method for forming each layer of the organic EL element is not particularly limited. Conventionally known methods such as vacuum deposition and spin coating can be used.
- the organic layer used in the organic EL device is a vacuum deposition method, a molecular beam deposition method (MBE method, MBE; Molecular Beam Epitaxy) or a solution dipping method dissolved in a solvent, a spin coating method, a casting method, a bar coating method, a roll coating. It can form by the well-known method by application
- the light emitting layer of this embodiment can be more suitably formed by the various coating methods described above.
- the thickness of the light emitting layer is preferably 5 nm to 50 nm, more preferably 7 nm to 50 nm, and most preferably 10 nm to 50 nm.
- the film thickness of each of the other organic layers is not particularly limited, but is usually preferably in the range of several nm to 1 ⁇ m.
- the organic EL element of this embodiment can be suitably used as an electronic apparatus such as a display device or a light emitting device.
- Examples of the display device include a television, a mobile phone, and a personal computer.
- Examples of the light emitting device include lighting or a vehicular lamp.
- the compound according to the second embodiment is different in structure from the compound according to the first embodiment.
- the second embodiment is the same as the first embodiment in other points.
- the compound which concerns on 2nd Embodiment is used as an organic EL element material similarly to 1st Embodiment, and is used for an organic EL element.
- the said organic EL element is used for an electronic device.
- the compound according to the second embodiment is represented by the following general formula (1x).
- Ar 1 , Ar 2 , L 2 , L 3 , and n are Ar 1 , Ar 2 , L 2 , L in the first embodiment. 3 and n are synonymous with each other, and preferred embodiments are similarly applied.
- Ar 4 which binds to L 3 is a Ar 3 is different from the structure that binds to L 3 of the compounds according to the first embodiment, but otherwise, the compounds according to the first embodiment It is the same.
- Ar 4 is represented by the following general formula (1a) or the following general formula (11a).
- the general formula (1a) and the general formula (11a) in the present embodiment are synonymous with the general formula (1a) and the general formula (11a) in the first embodiment, respectively, and preferable aspects are similarly applied.
- the group represented by the general formula (1a) is preferably represented by the following general formula (1b) or the following general formula (1c).
- the general formula (11a) is preferably represented by the following general formula (11b) or the following general formula (11c).
- the general formula (11b) and the general formula (11c) in the present embodiment are synonymous with the general formula (11b) and the general formula (11c) in the first embodiment, respectively, and preferable aspects are similarly applied.
- Ar 1 in the general formula (1x) has a skeleton represented by any one selected from the group consisting of the general formulas (1-1) to (1-22) in the first embodiment. Is preferred.
- n in the general formula (1x) of the general formula (1x) is 2, and Ar 1 is a group consisting of the general formulas (1-31) to (1-34) in the first embodiment. It is preferable that Ar 1 has a skeleton represented by the general formula (1-31).
- X 11 and X 12 in the general formulas (1-1) to (1-22) and (1-31) to (1-34) are represented by the general formula (2a) of the first embodiment. ) Is preferable.
- the compound according to the third embodiment is different in structure from the compound according to the first embodiment.
- the third embodiment is the same as the first embodiment in other points.
- the compound which concerns on 3rd Embodiment is used as an organic EL element material similarly to 1st Embodiment, and is used for an organic EL element.
- the said organic EL element is used for an electronic device.
- the compound according to the third embodiment is represented by the following general formula (1y).
- Ar 1 is represented by the following general formula (2).
- Ar 11 , Ar 12 , and Ar 13 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 ring carbon atoms.
- One of L 11 and L 12 is a single bond that connects Ar 11 and Ar 12 , and the other is a linking group represented by the following general formula (2f).
- One of L 13 and L 14 is a single bond that bonds Ar 12 and Ar 13 , and the other is a linking group represented by the following general formula (2f).
- R 21 and R 22 each independently represents a substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms or a substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 60 ring carbon atoms. It is.
- Ar 1 represented by the general formula (2) is, in that it has a linking group represented by formula (2f), unlike the Ar 1 of a compound of the first embodiment, In other respects, the compound of the present embodiment is the same as the compound of the first embodiment.
- the light emitting layer is not limited to one layer, and a plurality of light emitting layers may be stacked.
- at least one light emitting layer may contain the compound represented by the general formula (1) or the general formula (21), and the other light emitting layers It may be a fluorescent light emitting layer or a phosphorescent light emitting layer.
- these light emitting layers may be provided adjacent to each other, or a so-called tandem organic material in which a plurality of light emitting units are stacked via an intermediate layer. It may be an EL element.
- the light emitting layer preferably contains a charge injection auxiliary agent.
- a light emitting layer is formed using a host material having a wide energy gap, the difference between the ionization potential (Ip) of the host material and Ip of the hole injection / transport layer, etc. increases, and holes are injected into the light emitting layer. This may make it difficult to increase the driving voltage for obtaining sufficient luminance.
- Ip ionization potential
- the driving voltage for obtaining sufficient luminance.
- by adding a hole injection / transport charge injection auxiliary agent to the light emitting layer hole injection into the light emitting layer can be facilitated and the driving voltage can be lowered.
- a general hole injection material and a transport material can be used.
- Specific examples include triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylene dibenzofluorene compounds, arylbenzofluorene compounds, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives.
- Stilbene derivatives silazane derivatives, polysilanes, aniline copolymers, conductive polymer oligomers (particularly thiophene oligomers), and the like.
- hole-injecting material examples include those described above, but porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds, particularly aromatic tertiary amine compounds are preferred.
- NPD 4,4′-bis (N- (1-naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl (hereinafter abbreviated as NPD) having two condensed aromatic rings in the molecule, or triphenylamine 4,4 ′, 4 ′′ -tris (N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino) triphenylamine (hereinafter abbreviated as MTDATA), etc., in which three units are connected in a starburst type. it can.
- a hexaazatriphenylene derivative or the like can also be suitably used as the hole injecting material.
- inorganic compounds such as p-type Si and p-type SiC can also be used as the hole injection material.
- the compound of this invention was used as a dopant material in a light emitting layer
- the compound of this invention is other than a light emitting layer, for example, a positive hole injection layer, a positive hole transport layer, an electron injection layer, It can also be used for other organic layers such as an electron transport layer.
- Bromine 1 (1.1 g), phenyl (4-pentylphenyl) amine (0.65 g), Pd 2 (dba) 3 (140 mg), tert-Bu 3 P (2.746 M in toluene) under an argon stream ( 100 ⁇ l) and tert-BuONa (0.75 g) were put into a dehydrated toluene solution (100 ml) and stirred at 120 ° C. for 5 and a half hours. After allowing to cool, the generated precipitate was collected by filtration, and washed with toluene, methanol, water, acetone, and ethyl acetate to obtain a crude product.
- the crude product was purified by silica gel chromatography and further purified by reprecipitation.
- silica gel chromatography toluene was used as a developing solvent.
- reprecipitation a mixed solvent of toluene and methanol was used.
- 1 g of Compound 1 was obtained.
- Synthesis Example 3 was carried out in the same manner as Synthesis Example 1 except that amine compound 3 (0.82 g) was used instead of phenyl (4-pentylphenyl) amine (0.65 g) in Synthesis Example 1. As a result of synthesis, compound 3 was obtained.
- Synthesis Example 4 was carried out in the same manner as Synthesis Example 1 except that amine compound 4 (0.91 g) was used instead of phenyl (4-pentylphenyl) amine (0.65 g) in Synthesis Example 1. As a result of synthesis, compound 4 was obtained.
- Synthesis Example 5 was carried out in the same manner as Synthesis Example 1 except that amine compound 5 (0.86 g) was used instead of phenyl (4-pentylphenyl) amine (0.65 g) in Synthesis Example 1. As a result of synthesis, compound 5 was obtained.
- Example 1 A 25 mm ⁇ 75 mm ⁇ 1.1 mm thick glass substrate with ITO transparent electrode line (manufactured by Geomatic Co., Ltd.) was subjected to ultrasonic cleaning in isopropyl alcohol for 5 minutes and then UV ozone cleaning for 30 minutes. The thickness of the ITO transparent electrode was 130 nm.
- the glass substrate with the ITO transparent electrode line after washing was mounted on the substrate holder of the vacuum deposition apparatus. First, the following compound HI-1 is deposited on the surface where the ITO transparent electrode line is formed so as to cover the ITO transparent electrode line to form a 5 nm thick HI-1 film, and hole injection is performed. A layer was formed.
- the following compound HT-1 was deposited as a first hole transport material to form an HT-1 film having a thickness of 80 nm, thereby forming a first hole transport layer.
- the following compound HT-2 was vapor-deposited on the first hole transport layer to form a 15 nm-thick HT-2 film to form a second hole transport layer.
- Compound BH-1 as a host material and Compound 2 as a dopant material were co-evaporated on the second hole transport layer to form a co-evaporated film having a thickness of 25 nm.
- the concentration of Compound 2 in this co-deposited film was 5.0% by mass. This co-deposited film functions as a light emitting layer.
- the following compound ET-1 was vapor-deposited on the light emitting layer to form an ET-1 film having a thickness of 20 nm, thereby forming a first electron transport layer.
- the following compound ET-2 was vapor-deposited on this first electron transport layer to form an ET-2 film having a thickness of 5 nm, thereby forming a second electron transport layer.
- LiF was vapor-deposited on this second electron transport layer to form a 1 nm-thick LiF film to form an electron injecting electrode (cathode).
- metal Al was vapor-deposited on this LiF film
- a device arrangement of the organic EL device of Example 1 is schematically shown as follows. ITO (130) / HI-1 (5) / HT-1 (80) / HT-2 (15) / BH-1: Compound 2 (25, 95%: 5%) / ET-1 (20) / ET -2 (5) / LiF (1) / Al (80)
- the numbers in parentheses indicate the film thickness (unit: nm). Also, in the parentheses, the number displayed as a percentage indicates the mass ratio of the compound in the layer. The same applies to the following.
- Example 2 The organic EL device of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that Compound 3 was used instead of Compound 2 in Example 1.
- a device arrangement of the organic EL device of Example 2 is schematically shown as follows. ITO (130) / HI-1 (5) / HT-1 (80) / HT-2 (15) / BH-1: Compound 3 (25, 95%: 5%) / ET-1 (20) / ET -2 (5) / LiF (1) / Al (80)
- Example 3 The organic EL device of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that Compound 4 was used instead of Compound 2 in Example 1.
- a device arrangement of the organic EL device of Example 3 is schematically shown as follows. ITO (130) / HI-1 (5) / HT-1 (80) / HT-2 (15) / BH-1: Compound 4 (25, 95%: 5%) / ET-1 (20) / ET -2 (5) / LiF (1) / Al (80)
- Example 4 The organic EL device of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that Compound 5 was used instead of Compound 2 in Example 1.
- a device arrangement of the organic EL device of Example 4 is schematically shown as follows. ITO (130) / HI-1 (5) / HT-1 (80) / HT-2 (15) / BH-1: Compound 5 (25, 95%: 5%) / ET-1 (20) / ET -2 (5) / LiF (1) / Al (80)
- Comparative Example 1 The organic EL device of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the comparative example compound was used instead of the compound 2 in Example 1.
- a device arrangement of the organic EL device of Comparative Example 1 is schematically shown as follows. ITO (130) / HI-1 (5) / HT-1 (80) / HT-2 (15) / BH-1: Comparative compound (25, 95%: 5%) / ET-1 (20) / ET-2 (5) / LiF (1) / Al (80)
- Lifetime LT80 A voltage was applied so that the current density was 50 mA / cm 2 , the manufactured organic EL device was driven, and the time until the luminance decreased to 80% of the initial luminance was measured. This time was defined as life LT80. The results are shown in Table 1.
- the organic EL elements according to Examples 1 to 4 using the compounds 2 to 5 as dopant materials have a main peak wavelength on the shorter wavelength side than the organic EL elements according to Comparative Example 1 using the comparative compound, and the color The purity was high and the life LT80 was also long.
- SYMBOLS 1 Organic EL element, 2 ... Substrate, 3 ... Anode, 4 ... Cathode, 5 ... Light emitting layer, 6 ... Hole transport layer, 7 ... Electron transport layer, 10 ... Organic layer.
Landscapes
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Abstract
Description
Ar1は、下記一般式(2)で表される。)
Ar11、Ar12、およびAr13は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基である。
L11およびL12のうち一方はAr11とAr12とを結合する単結合であり、他方は下記一般式(2a)~(2e)のいずれかで表される連結基である。
L13およびL14のうち一方はAr12とAr13とを結合する単結合であり、他方は下記一般式(2a)~(2e)のいずれかで表される連結基である。)
R11~R15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1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。)
(前記一般式(1)において、L2およびL3は、それぞれ独立に、単結合または連結基であり、
L2およびL3における連結基としては、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基、
前記芳香族炭化水素基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、
前記芳香族炭化水素基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基、
前記複素環基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、
前記複素環基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基、
前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、又は
前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基である。
なお、前記多重連結基を構成する前記芳香族炭化水素基および前記複素環基は、互いに同一または異なり、隣り合う基が結合してさらに環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。)
前記一般式(1)において、
Ar2は、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。
Ar3は下記一般式(3)で表される。)
X3は酸素原子または硫黄原子であり、
mは5であり、
R3は、前記一般式(3)で表される構造において環を構成する炭素原子に結合する置換基を表す。R3は、それぞれ独立に
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。
互いに隣接するR3が環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
なお、前記一般式(3)で表される構造から延びる結合手は、前記一般式(1)のL3に結合する。)]
また、本発明の一態様に係る電子機器は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする。
〔化合物〕
本実施形態の化合物は、下記一般式(1)で表される。
Ar1は、下記一般式(2)で表される。)
Ar11、Ar12、およびAr13は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基である。
L11およびL12のうち一方はAr11とAr12とを結合する単結合であり、他方は下記一般式(2a)~(2e)のいずれかで表される連結基である。
L13およびL14のうち一方はAr12とAr13とを結合する単結合であり、他方は下記一般式(2a)~(2e)のいずれかで表される連結基である。)
前記一般式(1)においてAr1と結合している窒素原子のうち、少なくとも一つの窒素原子は、Ar11と結合することが好ましい。例えば、n=1のとき、下記一般式(1A)で表されるように、Ar11と窒素原子とが結合していることが好ましい。
R11~R15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1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。)
L2およびL3における連結基としては、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基、
前記芳香族炭化水素基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、
前記芳香族炭化水素基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基、
前記複素環基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、
前記複素環基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基、
前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、又は
前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基である。
なお、前記多重連結基を構成する前記芳香族炭化水素基および前記複素環基は、互いに同一または異なり、隣り合う基が結合してさらに環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
前記一般式(1)において、
Ar2は、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。
Ar3は下記一般式(3)で表される。)
X3は酸素原子または硫黄原子であり、
mは5であり、
R3は、前記一般式(3)で表される構造において環を構成する炭素原子に結合する置換基を表す。R3は、それぞれ独立に
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。
互いに隣接するR3が環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
なお、前記一般式(3)で表される構造から延びる結合手は、前記一般式(1)のL3に結合する。)]
前記一般式(2)において、Ar11~Ar13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リル基、又は置換もしくは無置換のフェナントレニル基から誘導される基であることが好ましい。さらに、Ar11が、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リル基、又は置換もしくは無置換のフェナントレニル基から誘導される基であり、Ar12が置換もしくは無置換のフェニル基から誘導される基であることがより好ましい。
なお、下記一般式(1-1)~(1-22)からなる群から選ばれるいずれかで表される骨格を有するとは、下記一般式(1-1)~(1-22)で表される骨格を構成する炭素原子が無置換である場合と、置換基を有している場合とを含む。置換基としては、後述する置換基が挙げられる。
前記一般式(1-1)~(1-22)からなる群から選ばれるいずれかで表される骨格を構成する炭素原子のうちn個は前記一般式(1)における窒素原子と結合する。)
なお、下記一般式(1-31)~(1-34)からなる群から選ばれるいずれかで表される骨格を有するとは、下記一般式(1-31)~(1-34)で表される骨格を構成する炭素原子が無置換である場合と、置換基を有している場合とを含む。置換基としては、後述する置換基が挙げられる。
*のうち少なくとも1つは、前記一般式(1)における窒素原子との結合位置を示す。)
したがって、前記一般式(1-31)~(1-34)は、下記一般式(1-41)~(1-52)で表されることが好ましく、下記一般式(1-41)、(1-45)または(1-49)で表されることがより好ましい。
R41~R44は、それぞれ独立に、前記一般式(2a)のR11およびR12と同義である。)
R41~R44は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基であることが好ましく、置換もしくは無置換の炭素数1~10のアルキル基であることがより好ましく、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキル基であることがさらに好ましい。
X4は、酸素原子または硫黄原子である。
sは7である。
R4は、前記一般式(4)で表される構造において環を構成する炭素原子に結合する置換基を表す。R4は、それぞれ独立に、前記一般式(3)におけるR3と同義であり、互いに隣接するR4が環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
なお、前記一般式(4)で表される構造から延びる結合手は、前記一般式(1)のL3に結合する。)
なお、前記一般式(4-1)で表される構造から延びる結合手は、前記一般式(1)のL3に結合する。)
R41は、
水素原子、
炭素数1~20のアルキル基、又は
置換もしくは無置換の炭素数1~30の芳香族炭化水素基である。
なお、前記一般式(4-2)で表される構造から延びる結合手は、前記一般式(1)のL3に結合する。)
前記一般式(2a)~(2e)のR11~R15は、それぞれ独立に、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基であり、
前記一般式(3)のR3は、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基、又は
下記一般式(1a)で表される基であり、
Ar2が置換基を有する場合の置換基および複数のR3のうち、少なくとも一つは、下記一般式(1a)で表される基であることが好ましい。
L1aにおける連結基は、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基、および
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の複素環基からなる群から選ばれる2価の基である。
R’は、CR101aR102aである。
R、R101aおよびR102aは、それぞれ独立に
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の複素環基である。
R101aとR102aは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
tは、4以上20以下の整数であり、複数のR’は、互いに同一であるか、または異なる。隣接するR’は互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するL1aとR’とが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するR’とRは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
前記一般式(1)において、前記一般式(1a)で表される基が2つ以上である場合、前記一般式(1a)で表される置換基は、互いに同一であるか、または異なる。)
前記一般式(2a)~(2e)のR11~R15は、それぞれ独立に、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基であり、
前記一般式(4)のR4は、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基、又は
下記一般式(1a)で表される基であり、
Ar2が置換基を有する場合の置換基および複数のR4のうち、少なくとも一つは、下記一般式(1a)で表される基であることが好ましい。
L1aにおける連結基は、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基、および
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の複素環基からなる群から選ばれる2価の基である。
R’は、CR101aR102aである。
R、R101aおよびR102aは、それぞれ独立に
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の複素環基である。
R101aとR102aは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
tは、4以上20以下の整数であり、複数のR’は、互いに同一であるか、または異なる。隣接するR’は互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するL1aとR’とが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するR’とRは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
前記一般式(1)において、前記一般式(1a)で表される基が2つ以上である場合、前記一般式(1a)で表される置換基は、互いに同一であるか、または異なる。)
前記一般式(1b)において、R1aおよびR2aは、それぞれ独立に、前記一般式(1a)おけるR’と同義である。
前記一般式(1b)において、tbは、-R1a-R2a-の繰り返しを表す2以上10以下の整数である。
隣接するR1aとR2aとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
隣接するR2aとRとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
隣接するR1aとL1とが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。)
前記一般式(1c)において、R1a、R2aおよびR3aは、それぞれ独立に、前記一般式(1a)おけるR’と同義である。
前記一般式(1c)において、tcは、-R1a-R2a-R3a-の繰り返しを表す2以上6以下の整数である。
隣接するR1aとR2aとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
隣接するR2aとR3aとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
隣接するR3aとRとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
隣接するR1aとL1とが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。)
前記一般式(3)のR3は、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基、又は
下記一般式(11a)で表される基であり、
Ar2が置換基を有する場合の置換基および複数のR3のうち、少なくとも一つは、下記一般式(11a)で表される基であっても好ましい。
Arは、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の2価の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の2価の複素環基である。
uは、3以上20以下の整数であり、複数のArは、互いに同一または異なる。
隣接するArは互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するArとR11aは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
R11aは、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、又は
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基である。)
前記一般式(4)のR4は、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基、又は
下記一般式(11a)で表される基であり、
Ar2が置換基を有する場合の置換基および複数のR4のうち、少なくとも一つは、下記一般式(11a)で表される基であっても好ましい。
Arは、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の2価の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の2価の複素環基である。
uは、3以上20以下の整数であり、複数のArは、互いに同一または異なる。
隣接するArは互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するArとR11aは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
R11aは、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、又は
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基である。)
Ar11aおよびAr12aは、それぞれ独立に、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の2価の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の2価の複素環基である。
ubは、-Ar11a-Ar12a-の繰り返しを表す2以上10以下の整数である。)
Ar13a、Ar14a、およびAr15aは、それぞれ独立に、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の2価の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の2価の複素環基である。
ucは、-Ar13a-Ar14a-Ar15a-の繰り返しを表す2以上6以下の整数である。)
前記式(B)および(C)において、XおよびYは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、NRG、CRHRI、SiRJRK、またはGeRLRMである。
RG~RMは、それぞれ独立に、前記一般式(21)のR31~R34と同義である。)
本明細書において、環形成原子数とは、原子が環状に結合した構造(例えば単環、縮合環、環集合)の化合物(例えば単環化合物、縮合環化合物、架橋化合物、炭素環化合物、複素環化合物)の当該環自体を構成する原子の数を表す。環を構成しない原子(例えば環を構成する原子の結合手を終端する水素原子)や、当該環が置換基によって置換される場合の置換基に含まれる原子は環形成原子数には含まない。以下で記される「環形成原子数」については、特筆しない限り同様とする。例えば、ピリジン環は、環形成原子数が6であり、キナゾリン環は、環形成原子数が10であり、フラン環は、環形成原子数が5である。ピリジン環やキナゾリン環の炭素原子にそれぞれ結合している水素原子や置換基を構成する原子については、環形成原子数の数に含めない。また、フルオレン環に置換基として例えばフルオレン環が結合している場合(スピロビフルオレン環を含む)、置換基としてのフルオレン環の原子数は環形成原子数の数に含めない。
次に前記一般式に記載の各置換基について説明する。
本実施形態における芳香族炭化水素基としては、環形成炭素数が6~20であることが好ましく、より好ましくは6~12であることが更に好ましい。上記アリール基の中でもフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ターフェニル基、フルオレニル基が特に好ましい。1-フルオレニル基、2-フルオレニル基、3-フルオレニル基および4-フルオレニル基については、9位の炭素原子に、後述する本実施形態における置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基や置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18のアリール基が置換されていることが好ましい。
なお、前記一般式(1a)等における環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基としては、上記環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基のうち、環形成炭素数が6~18のものが挙げられる。
本実施形態における環形成原子数5~30の複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリル基、イソキノリニル基、ナフチリジニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、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、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、インドリル基、ベンズイミダゾリル基、インダゾリル基、イミダゾピリジニル基、ベンズトリアゾリル基、カルバゾリル基、フリル基、チエニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソキサゾリル基、イソチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイソキサゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピペリジニル基、ピロリジニル基、ピペラジニル基、モルホリル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基などが挙げられる。
本実施形態における複素環基の環形成原子数は5~20であることが好ましく、5~14であることがさらに好ましい。上記複素環基の中でも1-ジベンゾフラニル基、2-ジベンゾフラニル基、3-ジベンゾフラニル基、4-ジベンゾフラニル基、1-ジベンゾチオフェニル基、2-ジベンゾチオフェニル基、3-ジベンゾチオフェニル基、4-ジベンゾチオフェニル基、1-カルバゾリル基、2-カルバゾリル基、3-カルバゾリル基、4-カルバゾリル基、9-カルバゾリル基が特に好ましい。1-カルバゾリル基、2-カルバゾリル基、3-カルバゾリル基および4-カルバゾリル基については、9位の窒素原子に、本実施形態における置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基または置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基が置換されていることが好ましい。
なお、前記一般式(1a)等における環形成原子数5~15の複素環基としては、上記環形成原子数5~30の複素環基のうち、環形成炭素数が5~15のものが挙げられる。
本実施形態における直鎖または分岐鎖のアルキル基の炭素数は、1~10であることが好ましく、1~6であることがさらに好ましい。上記直鎖または分岐鎖のアルキル基の中でもメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、アミル基、イソアミル基、ネオペンチル基が特に好ましい。
本実施形態におけるシクロアルキル基としては、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、4-メチルシクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基等が挙げられる。シクロアルキル基の環形成炭素数は、3~10であることが好ましく、5~8であることがさらに好ましい。上記シクロアルキル基の中でも、シクロペンチル基やシクロヘキシル基が特に好ましい。
アルキル基がハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルキル基としては、例えば、上記炭素数1~30のアルキル基が1以上のハロゲン基で置換されたものが挙げられる。具体的には、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、トリフルオロメチルメチル基、トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等が挙げられる。
ジアルキルアリールシリル基は、例えば、上記炭素数1~30のアルキル基で例示したアルキル基を2つ有し、上記環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基を1つ有するジアルキルアリールシリル基が挙げられる。ジアルキルアリールシリル基の炭素数は、8~30であることが好ましい。
アルキルジアリールシリル基は、例えば、上記炭素数1~30のアルキル基で例示したアルキル基を1つ有し、上記環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基を2つ有するアルキルジアリールシリル基が挙げられる。アルキルジアリールシリル基の炭素数は、13~30であることが好ましい。
トリアリールシリル基は、例えば、上記環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基を3つ有するトリアリールシリル基が挙げられる。トリアリールシリル基の炭素数は、18~30であることが好ましい。
アルコキシ基がハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルコキシ基としては、例えば、上記炭素数1~30のアルコキシ基が1以上のハロゲン基で置換されたものが挙げられる。
環形成炭素数6~30のアリールチオ基は、-SRWと表される。このRWの例として、上記環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基が挙げられる。
また、本実施形態において、水素原子とは、中性子数の異なる同位体、すなわち、軽水素(Protium)、重水素(Deuterium)、三重水素(Tritium)を包含する。
ここで挙げた置換基の中では、芳香族炭化水素基、複素環基、アルキル基、ハロゲン原子、アルキルシリル基、アリールシリル基、シアノ基が好ましく、さらには、各置換基の説明において好ましいとした具体的な置換基が好ましい。
「置換もしくは無置換の」という場合における置換基は、上記置換基によってさらに置換されていてもよい。また、「置換もしくは無置換の」という場合における置換基は、複数が互いに結合して環を形成してもよい。
「置換もしくは無置換の」という場合における「無置換」とは前記置換基で置換されておらず、水素原子が結合していることを意味する。
本実施形態において、「置換もしくは無置換の原子数XX~YYのZZ基」という表現における「原子数XX~YY」は、ZZ基が無置換である場合の原子数を表すものであり、置換されている場合の置換基の原子数は含めない。ここで、「YY」は「XX」よりも大きく、「XX」と「YY」はそれぞれ1以上の整数を意味する。
以下に説明する化合物またはその部分構造において、「置換もしくは無置換の」という場合についても、前記と同様である。
本実施形態の化合物は、有機EL素子用材料として用いることができる。この場合、有機EL素子用材料は、本実施形態の化合物だけを含んでいてもよいし、本実施形態の化合物および他の材料を含んでいてもよい。
(有機EL素子の素子構成)
以下、本実施形態に係る有機EL素子の素子構成について説明する。
本実施形態に係る有機EL素子は、一対の電極間に有機層を備える。この有機層は、有機化合物で構成される層を少なくとも一層、有する。有機層は、無機化合物を含んでいてもよい。
有機EL素子において、有機層のうち少なくとも1層は、発光層を有する。そのため、有機層は、例えば、一層の発光層で構成されていてもよいし、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔障壁層、電子障壁層等の有機EL素子で採用される層を有していてもよい。
(a)陽極/発光層/陰極
(b)陽極/正孔注入・輸送層/発光層/陰極
(c)陽極/発光層/電子注入・輸送層/陰極
(d)陽極/正孔注入・輸送層/発光層/電子注入・輸送層/陰極
(e)陽極/正孔注入・輸送層/発光層/障壁層/電子注入・輸送層/陰極
などの構造を挙げることができる。
上記の中で(d)の構成が好ましく用いられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
なお、上記「発光層」とは、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。
上記「正孔注入・輸送層」は「正孔注入層および正孔輸送層のうちの少なくともいずれか1つ」を意味し、「電子注入・輸送層」は「電子注入層および電子輸送層のうちの少なくともいずれか1つ」を意味する。ここで、正孔注入層および正孔輸送層を有する場合には、陽極側に正孔注入層が設けられていることが好ましい。また、電子注入層および電子輸送層を有する場合には、陰極側に電子注入層が設けられていることが好ましい。
有機EL素子1は、透光性の基板2と、陽極3と、陰極4と、陽極3と陰極4との間に配置された有機層10と、を有する。
有機層10は、ホスト材料およびドーパント材料を含む発光層5を有する。また、有機層10は、発光層5と陽極3との間に、正孔輸送層6を有する。さらに、有機層10は、発光層5と陰極4との間に、電子輸送層7を有する。
発光層は、発光性の高い物質を含む層であり、種々の材料を用いることができる。例えば、発光性の高い物質としては、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。蛍光性化合物は一重項励起状態から発光可能な化合物であり、燐光性化合物は三重項励起状態から発光可能な化合物である。
発光層としては、上述した発光性の高い物質(ドーパント材料)を他の物質(ホスト材料)に分散させた構成としてもよい。発光性の高い物質を分散させるための物質としては、各種のものを用いることができ、発光性の高い物質よりも最低空軌道準位(LUMO準位)が高く、最高被占有軌道準位(HOMO準位)が低い物質を用いることが好ましい。
本実施形態においては、ドーパント材料をホスト材料に分散させた構成とする。
本実施形態においては、上述した前記一般式(1)で表される化合物をドーパント材料として用いることが好ましい。
前記一般式(1)で表される化合物は、Ar1が前記一般式(2)で表される構造を有し、さらに、Ar3が前記一般式(3)で表される構造を有する。そのため、本実施形態の化合物は、有機EL素子において、純青色の発光を示す。
従来から化合物のアルキル鎖が延伸された化合物は知られているが、前記一般式(1a)で表される構造のアルキル鎖は、従来の化合物に比べて長く、このように長いアルキル鎖を有する化合物をドーパント材料として用いることは検討されていない。前記一般式(1)で表される化合物は、前記一般式(1a)で表される長く延びたアルキル鎖を有することにより、配向性が高くなっている。前記一般式(1)で表される化合物をドーパント材料として用いると、高い配向性が寄与して、有機EL素子の発光効率が向上すると考えられる。
従来から化合物の共役系が延伸された化合物は知られているが、前記一般式(11a)で表される構造は、従来の化合物に比べて共役系が長い。従来、このように長い共役系を有する化合物をドーパント材料として用いることは検討されていない。前記一般式(1)で表される化合物は、前記一般式(11a)で表される長く延びた共役系を有することにより、配向性が高くなっている。前記一般式(1)で表される化合物をドーパント材料として用いると、高い配向性が寄与して、有機EL素子の発光効率が向上すると考えられる。
上述した発光性の高い物質を分散させるための物質(ホスト材料)としては、1)アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、若しくは亜鉛錯体等の金属錯体、2)オキサジアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、若しくはフェナントロリン誘導体等の複素環化合物、3)カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、若しくはクリセン誘導体等の縮合芳香族化合物、4)トリアリールアミン誘導体、若しくは縮合多環芳香族アミン誘導体等の芳香族アミン化合物が使用される。
なお、前記連鎖基を構成する前記単環基および前記縮合環基は、互いに同一または異なり、前記連鎖基を構成する基は、互いに結合して環を形成していてもよい。
前記一般式(100)において、R101からR108までは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の単環基、置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環基、前記単環基および前記縮合環基からなる群から選ばれる2個の基が結合して形成される連鎖基、又は前記単環基および前記縮合環基からなる群から選ばれる3個の基が結合して形成される連鎖基である。
隣接するR101~R108は、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。また、R101~R108とアントラセン環を構成する炭素原子は、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
Ar101は、隣接するR101およびR108の少なくともいずれかと、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。Ar102は、隣接するR104およびR105の少なくともいずれかと、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。また、Ar101およびAr102の少なくともいずれかと、アントラセン環を構成する炭素原子とは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。)
また、前記一般式(100)において、単環基とは、2環以上の環構造が縮環したものを含まない単環の基であり、例えば、前述の芳香族炭化水素基および複素環基のうち、単環の基を用いることができる。
前記一般式(100)におけるAr101およびAr102、並びにR101からR108までの「置換若しくは無置換」の好ましい置換基として、単環基、縮合環基、アルキル基、シクロアルキル基、シリル基、アルコキシ基、シアノ基、およびハロゲン原子(特にフッ素)が挙げられる。特に好ましくは、単環基、および縮合環基である。好ましい具体的な置換基は、上述の一般式(100)の各基および前述の各基と同様である。
また、一般式(100)において、水素原子とは、中性子数の異なる同位体、すなわち、軽水素(Protium)、重水素(Deuterium)、三重水素(Tritium)を包含する。
アントラセン誘導体(A)は、前記一般式(100)におけるAr101およびAr102が、置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環基である。アントラセン誘導体(A)としては、Ar101およびAr102が同一の置換若しくは無置換の縮合環基である場合と、Ar101およびAr102が異なる置換若しくは無置換の縮合環基である場合とに分けることができる。Ar101およびAr102が異なる場合には、置換位置が異なる場合も含まれる。
アントラセン誘導体(A)の場合、前記一般式(100)におけるAr101およびAr102における縮合環基の好ましい具体例は、上述した通りである。中でもナフチル基、フェナントリル基、ベンゾアントリル基、9,9-ジメチルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基が好ましい。
アントラセン誘導体(B)は、前記一般式(100)におけるAr101およびAr102の一方が、置換若しくは無置換の環形成原子数5~30の芳香族炭化水素基であり、他方が、置換若しくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環基である。
アントラセン誘導体(B)の好ましい形態としては、Ar102が、ナフチル基、フェナントリル基、ベンゾアントリル基、9,9-ジメチルフルオレニル基およびジベンゾフラニル基から選択され、Ar101が、無置換のフェニル基または前記単環基および前記縮合環基の少なくともいずれかが置換されたフェニル基である場合が挙げられる。
アントラセン誘導体(B)の場合、好ましい単環基および縮合環基の具体的な基は上述した通りである。
アントラセン誘導体(C)は、前記一般式(100)におけるAr101およびAr102が、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数5~30の単環基となっている。
アントラセン誘導体(C)の好ましい形態として、Ar101およびAr102が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフェニル基である場合が挙げられる。
アントラセン誘導体(C)のさらに好ましい形態として、Ar101が、無置換のフェニル基であり、Ar102が、前記単環基である場合と、Ar101およびAr102が、それぞれ独立に、前記単環基および前記縮合環基の少なくともいずれかを置換基として有するフェニル基である場合とが挙げられる。
前記一般式(100A)において、Ar122およびAr112は、それぞれ独立に、単結合、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の単環2価残基、または置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環2価残基である。
前記一般式(100A)において、Ar123およびAr113は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の単環基、または置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環基である。
前記一般式(100B)において、Ar122およびAr112は、それぞれ独立に、単結合、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の単環2価残基、または置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環2価残基である。
前記一般式(100B)において、Ar123およびAr113は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の単環基、または置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環基である。
前記一般式(100C)において、Ar112は、単結合、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の単環2価残基、または置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環2価残基である。
前記一般式(100C)において、Ar123およびAr113は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の単環基、または置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環基である。
前記一般式(100D)において、Ar112は、単結合、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の単環2価残基、または置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環2価残基である。
前記一般式(100D)において、Ar123およびAr113は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の単環基、または置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環基である。
前記一般式(100E)において、Ar123およびAr113は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の単環基、または置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環基である。
基板は、発光素子の支持体として用いられる。基板としては、例えば、ガラス、石英、プラスチックなどを用いることができる。また、可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニルからなるプラスチック基板等が挙げられる。また、無機蒸着フィルムを用いることもできる。
基板上に形成される陽極には、仕事関数の大きい(具体的には4.0eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム-酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム-酸化スズ、酸化インジウム-酸化亜鉛、酸化タングステン、および酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、グラフェン等が挙げられる。この他、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、チタン(Ti)、または金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等が挙げられる。
仕事関数の小さい材料である、元素周期表の第1族または第2族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(例えば、MgAg、AlLi)、ユーロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることもできる。なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、およびこれらを含む合金を用いて陽極を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。さらに、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。
正孔注入層は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。
また、正孔注入性の高い物質としては、低分子の有機化合物である4,4’,4’’-トリス(N,N-ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’-トリス[N-(3-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’-ビス[N-(4-ジフェニルアミノフェニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、4,4’-ビス(N-{4-[N’-(3-メチルフェニル)-N’-フェニルアミノ]フェニル}-N-フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5-トリス[N-(4-ジフェニルアミノフェニル)-N-フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)、3-[N-(9-フェニルカルバゾール-3-イル)-N-フェニルアミノ]-9-フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6-ビス[N-(9-フェニルカルバゾール-3-イル)-N-フェニルアミノ]-9-フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3-[N-(1-ナフチル)-N-(9-フェニルカルバゾール-3-イル)アミノ]-9-フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)等の芳香族アミン化合物等も挙げられる。
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層には、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体等を使用する事ができる。具体的には、4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)やN,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ジフェニル-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジアミン(略称:TPD)、4-フェニル-4’-(9-フェニルフルオレン-9-イル)トリフェニルアミン(略称:BAFLP)、4,4’-ビス[N-(9,9-ジメチルフルオレン-2-イル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DFLDPBi)、4,4’,4’’-トリス(N,N-ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’-トリス[N-(3-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’-ビス[N-(スピロ-9,9’-ビフルオレン-2-イル)-N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10-6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。
正孔輸送層には、CBP、CzPA、PCzPAのようなカルバゾール誘導体や、t-BuDNA、DNA、DPAnthのようなアントラセン誘導体を用いても良い。ポリ(N-ビニルカルバゾール)(略称:PVK)やポリ(4-ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)等の高分子化合物を用いることもできる。
但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層には、1)アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、亜鉛錯体等の金属錯体、2)イミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、アジン誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントロリン誘導体等の複素芳香族化合物、3)高分子化合物を使用することができる。具体的には低分子の有機化合物として、Alq、トリス(4-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、BAlq、Znq、ZnPBO、ZnBTZなどの金属錯体等を用いることが
できる。また、金属錯体以外にも、2-(4-ビフェニリル)-5-(4-tert-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3-ビス[5-(ptert-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール-2-イル]ベンゼン(略称:OXD-7)、3-(4-tert-ブチルフェニル)-4-フェニル-5-(4-ビフェニリル)-1,2,4-トリアゾール(略称:TAZ)、3-(4-tert-ブチルフェニル)-4-(4-エチルフェニル)-5-(4-ビフェニリル)-1,2,4-トリアゾール(略称:p-EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、4,4’-ビス(5-メチルベンゾオキサゾール-2-イル)スチルベン(略称:BzOs)などの複素芳香族化合物も用いることができる。ここに述べた物質は、主に10-6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔輸送性よりも電子輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いてもよい。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層には、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、カルシウム(Ca)、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)、リチウム酸化物(LiOx)等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。その他、電子輸送性を有する物質にアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を含有させたもの、具体的にはAlq中にマグネシウム(Mg)を含有させたもの等を用いてもよい。なお、この場合には、陰極からの電子注入をより効率良く行うことができる。
陰極には、仕事関数の小さい(具体的には3.8eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第1族または第2族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(例えば、MgAg、AlLi)、ユーロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。
なお、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Al、Ag、ITO、グラフェン、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム-酸化スズ等様々な導電性材料を用いて陰極を形成することができる。これらの導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することができる。
有機EL素子の各層の形成方法は特に限定されない。従来公知の真空蒸着法、スピンコーティング法等による形成方法を用いることができる。有機EL素子に用いる有機層は、真空蒸着法、分子線蒸着法(MBE法、MBE; Molecular Beam Epitaxy)あるいは溶媒に解かした溶液のディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法、インクジェット法等の塗布法による公知の方法で形成することができる。特に、本実施形態の発光層は、上記した各種塗布法により、より好適に形成することができる。
発光層の膜厚は、好ましくは5nm以上50nm以下、より好ましくは7nm以上50nm以下、最も好ましくは10nm以上50nm以下である。発光層の膜厚を5nm以上とすることで、発光層を形成し易くなり、色度を調整し易くなる。発光層の膜厚を50nm以下とすることで、駆動電圧の上昇を抑制できる。
その他の各有機層の膜厚は特に制限されないが、通常は数nmから1μmの範囲が好ましい。このような膜厚範囲とすることで、膜厚が薄すぎることに起因するピンホール等の欠陥を防止するとともに、膜厚が厚すぎることに起因する駆動電圧の上昇を抑制し、効率の悪化を防止できる。
本実施形態の有機EL素子は、表示装置または発光装置等の電子機器として好適に使用できる。表示装置としては、テレビ、携帯電話、若しくはパーソナルコンピュータ等が挙げられる。発光装置としては、照明、若しくは車両用灯具等が挙げられる。
第2実施形態に係る化合物は、第1実施形態に係る化合物と構造において相違する。第2実施形態は、その他の点においては、第1実施形態と同様である。例えば、第2実施形態に係る化合物も、第1実施形態と同様、有機EL素子用材料として用いられ、有機EL素子に用いられる。当該有機EL素子は、電子機器に用いられる。
本実施形態に係る化合物は、L3に結合するAr4が、第1実施形態に係る化合物のL3に結合するAr3と異なる構造であり、その他の点では、第1実施形態に係る化合物と同様である。
本実施形態において、前記一般式(1x)の前記一般式(1x)のnは2であり、Ar1は、第1実施形態の一般式(1-31)~(1-34)からなる群から選ばれるいずれかで表される骨格を有することが好ましく、Ar1は、前記一般式(1-31)で表される骨格を有することが好ましい。本実施形態においても、前記一般式(1-1)~(1-22),(1-31)~(1-34)中のX11およびX12が、第1実施形態の一般式(2a)で表されることが好ましい。
第3実施形態に係る化合物は、第1実施形態に係る化合物と構造において相違する。第3実施形態は、その他の点においては、第1実施形態と同様である。例えば、第3実施形態に係る化合物も、第1実施形態と同様、有機EL素子用材料として用いられ、有機EL素子に用いられる。当該有機EL素子は、電子機器に用いられる。
Ar1は、下記一般式(2)で表される。
本実施形態の化合物は、前記一般式(2)で表されるAr1が、前記一般式(2f)で表される連結基を有する点で、第1実施形態の化合物のAr1と異なり、その他の点では、本実施形態の化合物は、第1実施形態の化合物と同様である。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変更、改良などは、本発明に含まれるものである。
また、有機EL素子が複数の発光層を有する場合、これらの発光層が互いに隣接して設けられていてもよいし、中間層を介して複数の発光ユニットが積層された、いわゆるタンデム型の有機EL素子であってもよい。
エネルギーギャップが広いホスト材料を用いて発光層を形成した場合、ホスト材料のイオン化ポテンシャル(Ip)と正孔注入・輸送層等のIpとの差が大きくなり、発光層への正孔の注入が困難となり、十分な輝度を得るための駆動電圧が上昇するおそれがある。
このような場合、発光層に、正孔注入・輸送性の電荷注入補助剤を含有させることで、発光層への正孔注入を容易にし、駆動電圧を低下させることができる。
具体例としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジベンゾフルオレン化合物、アリールベンゾフルオレン化合物、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ポリシラン系、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー(特にチオフェンオリゴマー)等を挙げることができる。
また、ヘキサアザトリフェニレン誘導体等も正孔注入性の材料として好適に用いることができる。
また、p型Si、p型SiC等の無機化合物も正孔注入材料として使用することができる。
FDMS,calcd for C45H43N=597,found m/z=597(M+)
FDMS,calcd for C46H35NO=617,found m/z=617(M+)
FDMS,calced for C49H41NO=659,found m/z=659(M+)
FDMS,calced for C49H41NO=693,found m/z=693(M+)
FDMS,calced for C49H41NO=673,found m/z=673(M+)
25mm×75mm×厚さ1.1mmのITO透明電極ライン付きガラス基板(ジオマティック株式会社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行った。ITO透明電極の厚さは130nmとした。
洗浄後のITO透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。まずITO透明電極ラインが形成されている側の面上に前記ITO透明電極ラインを覆うようにして下記化合物HI-1を蒸着して膜厚5nmのHI-1膜を成膜し、正孔注入層を形成した。
次に、この正孔注入層上に、第1正孔輸送材料として下記化合物HT-1を蒸着して膜厚80nmのHT-1膜を成膜し、第1正孔輸送層を形成した。
次に、この第1正孔輸送層上に、下記化合物HT-2を蒸着して膜厚15nmのHT-2膜を成膜し、第2正孔輸送層を形成した。
次に、この第2正孔輸送層上に、ホスト材料としての化合物BH-1と、ドーパント材料としての化合物2とを共蒸着し、膜厚25nmの共蒸着膜を成膜した。この共蒸着膜中の化合物2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。
次に、この発光層の上に、下記化合物ET-1を蒸着して膜厚20nmのET-1膜を成膜し、第1電子輸送層を形成した。
次に、この第1電子輸送層の上に、下記化合物ET-2を蒸着して膜厚5nmのET-2膜を成膜し、第2電子輸送層を形成した。
次に、この第2電子輸送層上に、LiFを蒸着して膜厚1nmのLiF膜を成膜し、電子注入性電極(陰極)を形成した。
そして、このLiF膜上に金属Alを蒸着して膜厚80nmの金属Al膜を成膜し、金属Al陰極を形成した。
実施例1の有機EL素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO(130) / HI-1(5) / HT-1(80) / HT-2(15) / BH-1:化合物2(25,95%:5%) / ET-1(20) / ET-2(5) / LiF(1) / Al(80)
なお、括弧内の数字は、膜厚(単位:nm)を示す。また、同じく括弧内において、パーセント表示された数字は、層における化合物の質量比を示す。以下においても同様である。
実施例2の有機EL素子は、実施例1における化合物2の代わりに化合物3を用いたこと以外は、実施例1と同様にして製造した。
実施例2の有機EL素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO(130) / HI-1(5) / HT-1(80) / HT-2(15) / BH-1:化合物3(25,95%:5%) / ET-1(20) / ET-2(5) / LiF(1) / Al(80)
実施例3の有機EL素子は、実施例1における化合物2の代わりに化合物4を用いたこと以外は、実施例1と同様にして製造した。
実施例3の有機EL素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO(130) / HI-1(5) / HT-1(80) / HT-2(15) / BH-1:化合物4(25,95%:5%) / ET-1(20) / ET-2(5) / LiF(1) / Al(80)
実施例4の有機EL素子は、実施例1における化合物2の代わりに化合物5を用いたこと以外は、実施例1と同様にして製造した。
実施例4の有機EL素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO(130) / HI-1(5) / HT-1(80) / HT-2(15) / BH-1:化合物5(25,95%:5%) / ET-1(20) / ET-2(5) / LiF(1) / Al(80)
比較例1の有機EL素子は、実施例1における化合物2の代わりに比較例化合物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして製造した。
比較例1の有機EL素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO(130) / HI-1(5) / HT-1(80) / HT-2(15) / BH-1:比較例化合物(25,95%:5%) / ET-1(20) / ET-2(5) / LiF(1) / Al(80)
・駆動電圧
電流密度が10mA/cm2となるようにITO透明電極と金属Al陰極との間に通電させたときの電圧(単位:V)を計測した。
製造した有機EL素子に電流密度が10mA/cm2となるように電圧を印加し、分光放射輝度スペクトルを分光放射輝度計CS-1000(コニカミノルタ社製)で計測した。得られた分光放射輝度スペクトルから、主ピーク波長λpを求めた。なお、主ピーク波長λpは、分光放射輝度スペクトルにおいて発光強度が最大となるピークの波長とした。結果を表1に示す。
電流密度が50mA/cm2となるように電圧を印加し、製造した有機EL素子を駆動させ、輝度が初期輝度の80%に減少するまでの時間を測定した。この時間を寿命LT80とした。結果を表1に示す。
Claims (47)
- 下記一般式(1)で表される化合物。
[(前記一般式(1)において、nは1または2である。
Ar1は、下記一般式(2)で表される。)
(前記一般式(2)において、
Ar11、Ar12、およびAr13は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基である。
L11およびL12のうち一方はAr11とAr12とを結合する単結合であり、他方は下記一般式(2a)~(2e)のいずれかで表される連結基である。
L13およびL14のうち一方はAr12とAr13とを結合する単結合であり、他方は下記一般式(2a)~(2e)のいずれかで表される連結基である。)
(前記一般式(2a)~(2e)において、
R11~R15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1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。)
(前記一般式(1)において、L2およびL3は、それぞれ独立に、単結合または連結基であり、
L2およびL3における連結基としては、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基、
前記芳香族炭化水素基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、
前記芳香族炭化水素基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基、
前記複素環基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、
前記複素環基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基、
前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、又は
前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基である。
なお、前記多重連結基を構成する前記芳香族炭化水素基および前記複素環基は、互いに同一または異なり、隣り合う基が結合してさらに環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
前記一般式(1)において、
Ar2は、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。
Ar3は下記一般式(3)で表される。)
(前記一般式(3)において、
X3は酸素原子または硫黄原子であり、
mは5であり、
R3は、前記一般式(3)で表される構造において環を構成する炭素原子に結合する置換基を表す。R3は、それぞれ独立に
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。
互いに隣接するR3が環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
なお、前記一般式(3)で表される構造から延びる結合手は、前記一般式(1)のL3に結合する。)] - 請求項3に記載の化合物において、
Ar1が前記一般式(1-31)で表される骨格を有することを特徴とする化合物。 - 請求項2から請求項4までのいずれか一項に記載の化合物において、
X11およびX12が、前記一般式(2a)で表されることを特徴とする化合物。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の化合物において、
L3が単結合であることを特徴とする化合物。 - 請求項7から請求項9までのいずれか一項に記載の化合物において、
X4が酸素原子であることを特徴とする化合物。 - 請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の化合物において、
前記一般式(2a)~(2e)のR11~R15は、それぞれ独立に、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基であり、
前記一般式(3)のR3は、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基又は
下記一般式(1a)で表される基であり、
Ar2が置換基を有する場合の置換基および複数のR3のうち、少なくとも一つは、下記一般式(1a)で表される基であることを特徴とする化合物。
(前記一般式(1a)において、L1aは、単結合、または連結基であり、
L1aにおける連結基は、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基、および
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の複素環基からなる群から選ばれる2価の基である。
R’は、CR101aR102aである。
R、R101aおよびR102aは、それぞれ独立に
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の複素環基である。
R101aとR102aは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
tは、4以上20以下の整数であり、複数のR’は、互いに同一であるか、または異なる。隣接するR’は互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するL1aとR’とが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するR’とRは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
前記一般式(1)において、前記一般式(1a)で表される基が2つ以上である場合、前記一般式(1a)で表される置換基は、互いに同一であるか、又は異なる。) - 請求項7から請求項10までのいずれか一項に記載の化合物において、
前記一般式(2a)~(2e)のR11~R15は、それぞれ独立に、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基であり、
前記一般式(4)のR4は、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基、又は
下記一般式(1a)で表される基であり、
Ar2が置換基を有する場合の置換基および複数のR4のうち、少なくとも一つは、下記一般式(1a)で表される基であることを特徴とする化合物。
(前記一般式(1a)において、L1aは、単結合、または連結基であり、
L1aにおける連結基は、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基、および
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の複素環基からなる群から選ばれる2価の基である。
R’は、CR101aR102aである。
R、R101aおよびR102aは、それぞれ独立に
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の複素環基である。
R101aとR102aは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
tは、4以上20以下の整数であり、複数のR’は、互いに同一であるか、または異なる。隣接するR’は互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するL1aとR’とが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するR’とRは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
前記一般式(1)において、前記一般式(1a)で表される基が2つ以上である場合、前記一般式(1a)で表される置換基は、互いに同一であるか、または異なる。) - 請求項11または請求項12に記載の化合物において、
前記一般式(1a)で表される基は、下記一般式(1b)で表される置換基である
ことを特徴とする化合物。
(前記一般式(1b)において、L1aおよびRは、それぞれ、前記一般式(1a)におけるL1aおよびRと同義である。
前記一般式(1b)において、R1aおよびR2aは、それぞれ独立に、前記一般式(1a)おけるR’と同義である。
前記一般式(1b)において、tbは、-R1a-R2a-の繰り返しを表す2以上10以下の整数である。
隣接するR1aとR2aとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
隣接するR2aとRとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
隣接するR1aとL1とが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。) - 請求項11または請求項12に記載の化合物において、
前記一般式(1a)で表される基は、下記一般式(1c)で表される置換基であることを特徴とする化合物。
(前記一般式(1c)において、L1aおよびRは、それぞれ、前記一般式(1a)におけるL1aおよびRと同義である。
前記一般式(1c)において、R1a、R2aおよびR3aは、それぞれ独立に、前記一般式(1a)おけるR’と同義である。
前記一般式(1c)において、tcは、-R1a-R2a-R3a-の繰り返しを表す2以上6以下の整数である。
隣接するR1aとR2aとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
隣接するR2aとR3aとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
隣接するR3aとRとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
隣接するR1aとL1とが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。) - 請求項11または請求項12に記載の化合物において、
前記一般式(1a)におけるR’は、メチレン基である
ことを特徴とする化合物。 - 請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の化合物において、
前記一般式(3)のR3は、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基、又は
下記一般式(11a)で表される基であり、
Ar2が置換基を有する場合の置換基および複数のR3のうち、少なくとも一つは、下記一般式(11a)で表される基であることを特徴とする化合物。
(前記一般式(11a)において、
Arは、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の2価の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の2価の複素環基である。
uは、3以上20以下の整数であり、複数のArは、互いに同一または異なる。
隣接するArは互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するArとR11aは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
R11aは、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、又は
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基である。) - 請求項7から請求項10までのいずれか一項に記載の化合物において、
前記一般式(4)のR4は、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基、又は
下記一般式(11a)で表される基であり、
Ar2が置換基を有する場合の置換基および複数のR4のうち、少なくとも一つは、下記一般式(11a)で表される基であることを特徴とする化合物。
(前記一般式(11a)において、
Arは、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の2価の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の2価の複素環基である。
uは、3以上20以下の整数であり、複数のArは、互いに同一または異なる。
隣接するArは互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するArとR11aは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
R11aは、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、又は
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基である。) - 請求項20に記載の化合物において、
前記一般式(11a)におけるArは、前記式(Ar-1-1)で表される構造であることを特徴とする化合物。 - 下記一般式(1x)で表される化合物。
[(前記一般式(1x)において、nは1または2である。
Ar1は、下記一般式(2)で表される。)
(前記一般式(2)において、
Ar11、Ar12、およびAr13は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基である。
L11およびL12のうち一方はAr11とAr12とを結合する単結合であり、他方は下記一般式(2a)~(2e)のいずれかで表される連結基である。
L13およびL14のうち一方はAr12とAr13とを結合する単結合であり、他方は下記一般式(2a)~(2e)のいずれかで表される連結基である。)
(前記一般式(2a)~(2e)において、
R11~R15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1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。)
(前記一般式(1x)において、L2およびL3は、それぞれ独立に、単結合または連結基であり、
L2およびL3における連結基としては、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基、
前記芳香族炭化水素基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、
前記芳香族炭化水素基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基、
前記複素環基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、
前記複素環基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基、
前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、又は
前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基である。
なお、前記多重連結基を構成する前記芳香族炭化水素基および前記複素環基は、互いに同一または異なり、隣り合う基が結合してさらに環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
前記一般式(1x)において、
Ar2は、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。
Ar4は、下記一般式(1a)または下記一般式(11a)で表される。)
(前記一般式(1a)において、L1aは、単結合、または連結基であり、
L1aにおける連結基は、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基、および
置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の複素環基からなる群から選ばれる2価の基である。
R’は、CR101aR102aである。
R、R101aおよびR102aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の複素環基である。
R101aとR102aは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
tは、4以上20以下の整数であり、複数のR’は、互いに同一であるか、または異なる。隣接するR’は互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するL1aとR’とが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するR’とRは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
前記一般式(1x)において、前記一般式(1a)で表される基が2つ以上である場合、前記一般式(1a)で表される置換基は、互いに同一であるか、または異なる。)
(前記一般式(11a)において、
Arは、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~18の2価の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~15の2価の複素環基である。
uは、3以上20以下の整数であり、複数のArは、互いに同一または異なる。
隣接するArは互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するArとR11aは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
R11aは、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基である。) - 請求項24に記載の化合物において、前記一般式(1a)で表される基は、下記一般式(1b)で表される置換基であることを特徴とする化合物。
(前記一般式(1b)において、L1aおよびRは、それぞれ、前記一般式(1a)におけるL1aおよびRと同義である。前記一般式(1b)において、R1aおよびR2aは、それぞれ独立に、前記一般式(1a)おけるR’と同義である。前記一般式(1b)において、tbは、-R1a-R2a-の繰り返しを表す2以上10以下の整数である。隣接するR1aとR2aとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するR2aとRとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するR1aとL1とが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。) - 請求項24に記載の化合物において、前記一般式(1a)で表される基は、下記一般式(1c)で表される置換基であることを特徴とする化合物。
(前記一般式(1c)において、L1aおよびRは、それぞれ、前記一般式(1a)におけるL1aおよびRと同義である。前記一般式(1c)において、R1a、R2aおよびR3aは、それぞれ独立に、前記一般式(1a)おけるR’と同義である。前記一般式(1c)において、tcは、-R1a-R2a-R3a-の繰り返しを表す2以上6以下の整数である。隣接するR1aとR2aとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するR2aとR3aとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するR3aとRとが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。隣接するR1aとL1とが互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。) - 請求項30に記載の化合物において、Ar1が前記一般式(1-31)で表される骨格を有することを特徴とする化合物。
- 請求項24から請求項31のいずれか一項に記載の化合物において、
X11およびX12が、前記一般式(2a)で表されることを特徴とするアミン化合物。 - 請求項24から請求項32のいずれか一項に記載の化合物において、
L3が単結合であることを特徴とする化合物。 - 下記一般式(1y)で表される化合物。
[(前記一般式(1y)において、nは1または2である。
Ar1は、下記一般式(2)で表される。)
(前記一般式(2)において、
Ar11、Ar12、およびAr13は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基である。
L11およびL12のうち一方はAr11とAr12とを結合する単結合であり、他方は下記一般式(2f)で表される連結基である。
L13およびL14のうち一方はAr12とAr13とを結合する単結合であり、他方は下記一般式(2f)で表される連結基である。)
(前記一般式(2f)において、R21およびR22は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基または置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基である。)
(前記一般式(1y)において、L2およびL3は、それぞれ独立に、単結合または連結基であり、L2およびL3における連結基としては、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基、前記芳香族炭化水素基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、前記芳香族炭化水素基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基、前記複素環基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、前記複素環基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基、前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基からなる群から選ばれる2個の基が結合してなる多重連結基、又は前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基からなる群から選ばれる3個の基が結合してなる多重連結基である。なお、前記多重連結基を構成する前記芳香族炭化水素基および前記複素環基は、互いに同一または異なり、隣り合う基が結合してさらに環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
前記一般式(1y)において、Ar2は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。Ar3は下記一般式(3)で表される。)
(前記一般式(3)において、X3は酸素原子または硫黄原子であり、mは5であり、R3は、前記一般式(3)で表される構造において環を構成する炭素原子に結合する置換基を表す。R3は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の複素環基である。互いに隣接するR3が環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。なお、前記一般式(3)で表される構造から延びる結合手は、前記一般式(1y)のL3に結合する。)] - 請求項1から請求項34までのいずれか一項に記載の化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
- 陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に配置された1層以上の有機層と、を有し、
前記有機層は、請求項1から請求項34のいずれか一項に記載の化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項36に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記有機層は、発光層を有し、
前記発光層は、前記化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項37に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層は、下記一般式(100)で表されるアントラセン誘導体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
(前記一般式(100)において、Ar101およびAr102は、それぞれ独立に、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の単環基、
置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環基、
前記単環基および前記縮合環基からなる群から選ばれる2個の基が結合して形成される連鎖基、又は
前記単環基および前記縮合環基からなる群から選ばれる3個の基が結合して形成される連鎖基である。
なお、前記連鎖基を構成する前記単環基および前記縮合環基は、互いに同一または異なり、前記連鎖基を構成する基は、互いに結合して環を形成していてもよい。
前記一般式(100)において、R101からR108までは、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3~30のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数2~30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1~30のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5~30の単環基、
置換もしくは無置換の環形成原子数10~30の縮合環基、
前記単環基および前記縮合環基からなる群から選ばれる2個の基が結合して形成される連鎖基、又は
前記単環基および前記縮合環基からなる群から選ばれる3個の基が結合して形成される連鎖基である。
隣接するR101~R108は、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。R101~R108とアントラセン環を構成する炭素原子は、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
Ar101は、隣接するR101およびR108の少なくともいずれかと、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。Ar102は、隣接するR104およびR105の少なくともいずれかと、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。Ar101およびAr102の少なくともいずれかと、アントラセン環を構成する炭素原子とは、互いに結合して環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。) - 請求項38に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(100)におけるAr101およびAr102が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数10~30の縮合環基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項38に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(100)におけるAr101およびAr102の一方が、置換もしくは無置換の環形成炭素数5~30の単環基であり、他方が、置換もしくは無置換の環形成炭素数10~30の縮合環基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項40に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(100)におけるAr102が、ナフチル基、フェナントリル基、ベンゾアントリル基およびジベンゾフラニル基から選択され、
Ar101が、無置換のフェニル基、または前記単環基および前記縮合環基の少なくともいずれかが置換されたフェニル基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項40に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(100)におけるAr102が、置換もしくは無置換の環形成炭素数10~30の縮合環基であり、Ar101が、無置換のフェニル基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求38に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(100)におけるAr101およびAr102が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数5~30の単環基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項43に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(100)におけるAr101およびAr102が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフェニル基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項43に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(100)におけるAr101が、無置換のフェニル基であり、Ar102が前記単環基および前記縮合環基の少なくともいずれかを置換基として有するフェニル基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項43に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(100)におけるAr101およびAr102が、それぞれ独立に、前記単環基および前記縮合環基の少なくともいずれかを置換基として有するフェニル基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項36から請求項46のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする電子機器。
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