WO2016117429A1 - ピリミジン誘導体および有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

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pyrimidine
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紀昌 横山
秀一 林
秀良 北原
ソングン チェ
シイン キム
ジヨン キム
ヒョンジュ オ
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保土谷化学工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a compound suitable for an organic electroluminescence device and an organic electroluminescence device (hereinafter sometimes referred to as an organic EL device), and more particularly to a pyrimidine derivative and an organic EL device using the pyrimidine derivative.
  • the organic EL element is a self-luminous element, it is brighter and more visible than a liquid crystal element, and a clear display is possible. Therefore, active research has been done.
  • each layer in the laminated structure is further subdivided, and an electroluminescent device in which an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are sequentially provided on the substrate High efficiency and durability have been achieved.
  • the light emitting layer can also be produced by doping a charge transporting compound generally called a host material with a fluorescent compound, a phosphorescent compound or a material that emits delayed fluorescence.
  • a charge transporting compound generally called a host material with a fluorescent compound, a phosphorescent compound or a material that emits delayed fluorescence.
  • the organic EL element In the organic EL element, light injected from both electrodes is recombined in the light emitting layer to obtain light emission. Therefore, in an organic EL device, it is important how efficiently both holes and electrons are transferred to the light emitting layer. By increasing the electron injection property and increasing the mobility, the holes and electrons are transferred. High emission efficiency can be obtained by improving the probability of recombination and confining excitons generated in the light emitting layer. Therefore, the role played by the electron transport material is important, and there is a demand for an electron transport material having high electron injection properties, high electron mobility, high hole blocking properties, and high durability against holes.
  • the heat resistance and amorphousness of the material are also important.
  • thermal decomposition occurs even at a low temperature due to heat generated when the element is driven, and the material is deteriorated.
  • crystallization of the thin film occurs even in a short time, and the element deteriorates. For this reason, the material used is required to have high heat resistance and good amorphous properties.
  • a typical light emitting material tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq), is generally used as an electron transporting material, but cannot be said to have hole blocking performance.
  • a method for preventing a part of holes from passing through the light emitting layer and improving the probability of charge recombination in the light emitting layer is to insert a hole blocking layer.
  • a hole blocking material used for forming the hole blocking layer triazole derivatives (see Patent Document 1), bathocuproine (BCP), mixed ligand complexes of aluminum [aluminum (III) bis (2 -Methyl-8-quinolinato) -4-phenylphenolate (BAlq)] and the like are known.
  • TAZ 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5- (4-t-butylphenyl) -1,2,4-triazole
  • TAZ has a large work function of 6.6 eV and a high hole blocking ability. Therefore, TAZ is used as an electron transporting hole blocking material laminated on the cathode side of fluorescent light emitting layers and phosphorescent light emitting layers prepared by vacuum deposition or coating, and contributes to higher efficiency of organic EL devices. ing.
  • low electron transportability is a major problem in TAZ. Therefore, TAZ needs to be combined with an electron transport material having a higher electron transport property.
  • BCP has a large work function of 6.7 eV and a high hole blocking ability.
  • BCP has a low glass transition point (Tg) of 83 ° C., BCP has poor thin film stability and cannot be said to function sufficiently as a hole blocking layer.
  • any of the materials has insufficient film stability or insufficient hole blocking function.
  • an organic compound having excellent electron injection / transport performance and hole blocking capability and high stability in a thin film state is required.
  • An object of the present invention is to provide an organic compound having an excellent property of injecting and transporting electrons, having a hole blocking ability, and having high stability in a thin film state as a material for an organic EL device. It is.
  • Another object of the present invention is to provide an organic EL device having high efficiency, low driving voltage and high durability using this compound.
  • the present inventors have made the pyrimidine ring have electron affinity, the ability of the nitrogen atom of the pyrimidine ring to coordinate to the metal, and the pyrimidine ring has excellent heat resistance. I paid attention to.
  • the inventors of the present invention designed and chemically synthesized a compound having a pyrimidine ring structure, prototyped various organic EL devices using the compound, and intensively evaluated the characteristics of the devices. As a result, the present invention has been completed.
  • a pyrimidine derivative represented by the following general formula (1) is provided.
  • Ar 1 and Ar 2 each represent an aromatic hydrocarbon group or a condensed polycyclic aromatic group
  • Ar 3 represents a hydrogen atom, an aromatic hydrocarbon group or a condensed polycyclic aromatic group
  • a 1 and A 2 each represent a divalent group of an aromatic hydrocarbon or a divalent group of a condensed polycyclic aromatic group
  • a 3 represents an aromatic hydrocarbon divalent group, a condensed polycyclic aromatic divalent group or a single bond
  • B represents an aromatic heterocyclic group.
  • the pyrimidine derivative of the present invention is represented by the following general formula (1-1): Where Ar 1 to Ar 3 , A 1 to A 3 and B have the same meanings as described in the general formula (1). 2)
  • the pyrimidine derivative is represented by the following general formula (1-2): Where Ar 1 to Ar 3 , A 1 to A 3 and B have the same meanings as described in the general formula (1).
  • a 1 or A 2 is a phenylene group
  • a 1 and A 2 are phenylene groups
  • a 1 or A 2 is a naphthylene group
  • B is a pyridyl group, bipyridyl group, terpyridyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, triazinyl group, pyrrolyl group, pyrazolyl group, imidazolyl group, furyl group, thienyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, quinoxalinyl group, quinazolinyl group, Naphthyridinyl group, indolyl group, benzoimidazolyl group, benzotriazolyl group, benzofuranyl group, benzothienyl group, benzoxazolyl group, benzothiazolyl group, benzothiadiazolyl group, pyridopyrrolyl group, pyridoimidazo
  • the substituent of the phenyl group is a condensed polycyclic aromatic group, and the condensed polycyclic aromatic group is Having no substituents, 11)
  • Ar 1 is a condensed polycyclic aromatic group, particularly a condensed polycyclic aromatic group having no substituent, Is preferred.
  • an organic EL device having a pair of electrodes and at least one organic layer sandwiched therebetween, An organic EL device is provided in which the at least one organic layer contains the pyrimidine derivative.
  • the organic layer containing the pyrimidine derivative is preferably an electron transport layer, a hole blocking layer, a light emitting layer, or an electron injection layer.
  • the pyrimidine derivative of the present invention is a novel compound, (1) has good electron injection characteristics, (2) has a high electron transfer speed, (3) has excellent hole blocking ability, and (4) has a thin film state. It is stable and (5) has excellent heat resistance.
  • the pyrimidine derivative of the present invention exhibits a work function that is about 1 or more larger than the work function of 5.5 eV that a conventional hole transport material has, that is, a very high positive function. It has a hole blocking ability.
  • the pyrimidine derivative of the present invention has better electron injection characteristics and faster electron movement speed than conventional materials. Therefore, when the pyrimidine derivative of the present invention is used as a constituent material of the electron injection layer and / or the electron transport layer of the organic EL device, the electron transport efficiency from the electron transport layer to the light emitting layer is improved, and the light emission efficiency is improved. As a result, the driving voltage is lowered and the durability of the organic EL element is improved.
  • the pyrimidine derivative of the present invention has an excellent hole blocking ability, is superior in electron transportability as compared with conventional materials, and has high stability in a thin film state. Therefore, when the pyrimidine derivative of the present invention is used as a constituent material of the hole blocking layer of the organic EL device, the driving voltage is lowered and the current resistance is improved while having high luminous efficiency, and the maximum light emission of the organic EL device is achieved. Brightness is improved.
  • the pyrimidine derivative of the present invention Since the pyrimidine derivative of the present invention has an excellent electron transport property and a wide band gap as compared with conventional materials, it can be used as a constituent material of a light emitting layer of an organic EL device, and particularly used as a host material of a light emitting layer. Thus, a fluorescent substance or a phosphorescent substance called a dopant can be supported. As a result, an organic EL element with reduced driving voltage and improved light emission efficiency can be realized.
  • the organic EL device of the present invention has higher electron injectability than conventional electron transport materials, high mobility, excellent hole blocking ability, high hole stability, and stable thin film state. Pyrimidine derivatives are used. Therefore, excitons generated in the light-emitting layer can be confined, and the probability of recombination of holes and electrons can be improved, resulting in high light emission efficiency and high power efficiency. The drive voltage is lowered and the life is extended.
  • FIG. 2 is a diagram showing compounds 1 to 5 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing compounds 6 to 10 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing compounds 11 to 15 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing compounds 16 to 20 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing compounds 21 to 26 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing compounds 27 to 32 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing compounds 33 to 37 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing compounds 38 to 42 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing compounds 43 to 47 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing compounds 48 to 52 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing compounds 53 to 57 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing compounds 58 to 62 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing compounds 63 to 67 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing compounds 68 to 72 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing compounds 73 to 76 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing compounds 77 to 80 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing compounds 81 to 85 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing compounds 86 to 90 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing compounds 91 to 95 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing compounds 96 to 100 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing compounds 101 to 105 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing compounds 106 to 110 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing compounds 111 to 113 which are pyrimidine derivatives of the present invention.
  • 1 is a 1 H-NMR chart of the compound of Example 1 (Compound 1).
  • FIG. 2 is a 1 H-NMR chart of the compound of Example 2 (Compound 2).
  • FIG. 2 is a 1 H-NMR chart of the compound of Example 3 (Compound 29).
  • FIG. It is the figure which showed an example of the organic EL element structure of this invention.
  • the pyrimidine derivative of the present invention is a novel compound having a pyrimidine ring structure, and is represented by the following general formula (1).
  • the pyrimidine derivative of the present invention preferably has a structure represented by the following general formula (1-1) or (1-2).
  • Ar 1 and Ar 2 each represents an aromatic hydrocarbon group or a condensed polycyclic aromatic group.
  • Ar 3 represents a hydrogen atom, an aromatic hydrocarbon group or a condensed polycyclic aromatic group.
  • a 1 and A 2 each represents an aromatic hydrocarbon divalent group or a condensed polycyclic aromatic divalent group.
  • a 3 represents an aromatic hydrocarbon divalent group, a condensed polycyclic aromatic divalent group or a single bond.
  • B represents an aromatic heterocyclic group.
  • Ar 1 to Ar 3 Specific examples of the aromatic hydrocarbon group or condensed polycyclic aromatic group represented by Ar 1 to Ar 3 include a phenyl group, a biphenylyl group, a terphenylyl group, a tetrakisphenyl group, a styryl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, Examples include acenaphthenyl group, phenanthrenyl group, fluorenyl group, indenyl group, pyrenyl group, perylenyl group, fluoranthenyl group, triphenylenyl group, spirobifluorenyl group, and the like.
  • the aromatic hydrocarbon group or condensed polycyclic aromatic group represented by Ar 1 to Ar 3 may be unsubstituted or may have a substituent.
  • substituents include the following groups in addition to the deuterium atom, cyano group, and nitro group.
  • a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom
  • Alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl An n-hexyl group
  • An alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group
  • An aryloxy group such as a phenyloxy group, a tolyloxy group
  • Arylalkyloxy groups such as benzyloxy group, phenethyloxy group
  • Aromatic hydrocarbon group or condensed polycyclic aromatic group such as
  • substituents may be unsubstituted, or may be further substituted with the substituents exemplified above. These substituents may be present independently and do not form a ring, but are bonded to each other via a single bond, a substituted or unsubstituted methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom. May be formed.
  • Ar 1 is preferably a phenyl group or a condensed polycyclic aromatic group, and includes a phenyl group, biphenylyl group, naphthyl group, anthracenyl group, acenaphthenyl group, phenanthrenyl group, fluorenyl group, indenyl group, pyrenyl group, perylenyl group, fluoranthenyl.
  • triphenylenyl group or spirobifluorenyl group is more preferable, and phenyl group, biphenylyl group, naphthyl group, anthracenyl group, acenaphthenyl group, phenanthrenyl group or spirobifluorenyl group is particularly preferable.
  • Ar 1 may be unsubstituted or may have a substituent. From the viewpoint of the anisotropy of the whole molecule, the total number of carbon atoms of Ar 1 having a substituent is preferably 6 to 25, and more preferably 6 to 20.
  • Ar 1 having a substituent is preferably a phenyl group, and the substituent is a condensed polycyclic aromatic group, specifically, a naphthyl group, an anthracenyl group, an acenaphthenyl group, a phenanthrenyl group, a pyrenyl group, a fluoran group. A tenyl group or a triphenylenyl group is preferred.
  • Ar 1 is a substituted phenyl group, the substituent may have a further substituent, but preferably does not have one.
  • Ar 1 does not have a substituent, a condensed polycyclic aromatic group is preferable.
  • Ar 2 is preferably an unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a substituted or unsubstituted condensed polycyclic aromatic group, or a 9,9-dimethylfluorenyl group.
  • an unsubstituted phenyl group or biphenylyl A substituted or unsubstituted naphthyl group, anthracenyl group, acenaphthenyl group, phenanthrenyl group, indenyl group, pyrenyl group, perylenyl group, fluoranthenyl group or triphenylenyl group; or a 9,9-dimethylfluorenyl group, preferably More preferred is a substituted phenyl group or biphenylyl group; an unsubstituted naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, pyrenyl group, fluoranthenyl group or triphenylenyl group; or a 9,9-d
  • Ar 3 is preferably a phenyl group having a substituent or a hydrogen atom, and more preferably a hydrogen atom.
  • a substituent of the “phenyl group having a substituent” which is a preferred embodiment of Ar 3 an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a biphenylyl group, a terphenyl group; or a condensed polycyclic aromatic group such as a naphthyl group, Anthracenyl group, acenaphthenyl group, phenanthrenyl group, fluorenyl group, indenyl group, pyrenyl group, perylenyl group, fluoranthenyl group, triphenylenyl group are preferable; phenyl group, naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, pyrenyl group, fluoranthenyl group A group or a triphenylenyl group is more preferred.
  • Ar 1 and Ar 2 may be the same group, but are preferably different groups from the viewpoint of the stability of the thin film.
  • the bonding position with the pyrimidine ring may be different, or different substituents may be used, or the bonding positions of the substituents may be different.
  • Ar 2 and Ar 3 may be the same group, but are preferably different groups from the viewpoint of the stability of the thin film because there is a possibility that crystallization is facilitated by improving the symmetry of the whole molecule.
  • the aromatic hydrocarbon divalent group or condensed polycyclic aromatic divalent group represented by A 1 to A 3 can be formed by removing two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon or condensed polycyclic aromatic.
  • Specific examples of the aromatic hydrocarbon or condensed polycyclic aromatic in this case include benzene, biphenyl, terphenyl, tetrakisphenyl, styrene, naphthalene, anthracene, acenaphthalene, fluorene, phenanthrene, indane, pyrene, and triphenylene. I can give you.
  • the aromatic hydrocarbon or condensed polycyclic aromatic represented by A 1 to A 3 may be unsubstituted or may have a substituent.
  • substituents include those similar to those shown as the substituents that the aromatic hydrocarbon group represented by Ar 1 to Ar 3 or the condensed polycyclic aromatic group may have.
  • the aspect which a substituent can take is also the same.
  • a 1 or A 2 is preferably a divalent group (phenylene group) formed by removing two hydrogen atoms from benzene or a divalent group (naphthylene group) formed by removing two hydrogen atoms from naphthalene, More preferably, one of A 1 and A 2 is a phenylene group and the other is a naphthylene group from the viewpoint that the sublimation temperature does not become too high when forming an organic EL device by vapor deposition. Alternatively, both A 1 and A 2 are phenylene groups.
  • the A 3 since the sublimation temperature is not too high in the case of forming an organic EL device by vacuum deposition, a single bond is preferred.
  • aromatic heterocyclic group represented by B include triazinyl group, pyridyl group, pyrimidinyl group, furyl group, pyrrolyl group, thienyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, benzofuranyl group, benzothienyl group, and indolyl group.
  • Carbazolyl group benzoxazolyl group, benzothiazolyl group, quinoxalinyl group, benzoimidazolyl group, pyrazolyl group, dibenzofuranyl group, dibenzothienyl group, naphthyridinyl group, phenanthrolinyl group, acridinyl group, carbolinyl group, bipyridyl group, terpyridyl group Group, pyrazinyl group, imidazolyl group, quinazolinyl group, benzotriazolyl group, benzothiadiazolyl group, pyridopyrrolyl group, pyridoimidazolyl group, pyridotriazolyl group, phenazinyl group, phenoxazinyl group, phenothiazinyl group It is possible to increase the UNA group.
  • the aromatic heterocyclic group represented by B may be unsubstituted or may have a substituent.
  • substituents include those similar to those shown as the substituents that the aromatic hydrocarbon group represented by Ar 1 to Ar 3 or the condensed polycyclic aromatic group may have.
  • the aspect which a substituent can take is also the same.
  • B is a nitrogen-containing heterocyclic group such as a triazinyl group, pyridyl group, pyrimidinyl group, pyrrolyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, indolyl group, carbazolyl group, benzoxazolyl group, benzothiazolyl group, quinoxalinyl group, benzimidazolyl group, Pyrazolyl group, naphthyridinyl group, phenanthrolinyl group, acridinyl group, carbolinyl group are preferable, triazinyl group, pyridyl group, pyrimidinyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, indolyl group, quinoxalinyl group, benzimidazolyl group, naphthyridinyl group, phenanthrolin group Nyl group or acridinyl group is more preferable, and pyridyl group, pyrimidin
  • pyridyl group bipyridyl group, terpyridyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, triazinyl group, pyrrolyl group, pyrazolyl group, imidazolyl group, furyl group, thienyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, quinoxalinyl group, quinazolinyl group , Naphthyridinyl group, indolyl group, benzoimidazolyl group, benzotriazolyl group, benzofuranyl group, benzothienyl group, benzoxazolyl group, benzothiazolyl group, benzothiadiazolyl group, pyridopyrrolyl group, pyridoimidazolyl group, pyridotriazolyl Preferred are an alkyl group, an acridinyl group, a phenazinyl group, a phenanthro
  • FIGS. 1 to 23 Specific examples of preferred compounds among the pyrimidine derivatives of the present invention are shown in FIGS. 1 to 23, but the present invention is not limited to these compounds.
  • those corresponding to the formula (1-1) are compounds 1 to 109 and compounds 111 to 113.
  • the compound corresponding to the formula (1-2) is the compound 110.
  • the pyrimidine derivative of the present invention can be produced by a known method, and for example, can be synthesized as follows.
  • 2,4,6-trichloropyrimidine, having a group corresponding to the group Ar 2, 4-position by an aryl group corresponding to the group Ar 2 performs Suzuki coupling reaction with an aryl boronic acid or aryl boronic acid ester substituent
  • the pyrimidine thus prepared (hereinafter referred to as 4-substituted pyrimidine) was synthesized, and subsequently substituted with the 4-aryl-substituted pyrimidine and a heteroaryl group having a group corresponding to the group A 1 -A 2 -A 3 -B.
  • a Suzuki coupling reaction with the aryl boronic acid or aryl boronic acid ester as a group is performed.
  • This introduces an aryl group corresponding to the group A 1 -A 2 -A 3 -B having a heteroaryl group as a substituent at the 6-position of the pyrimidine ring.
  • the pyrimidine thus obtained is referred to as 4-position 6-position substituted pyrimidine.
  • a Suzuki coupling reaction is performed between the 4-position substituted 6-positioned pyrimidine and an aryl boronic acid or aryl boronic acid ester having a group corresponding to Ar 1 .
  • the pyrimidine derivative of the present invention can be synthesized.
  • the pyrimidine derivatives of the present invention having different substitution positions can be synthesized.
  • a monohalogenated pyrimidine or a dihalogenated pyrimidine and similarly introducing an aryl group having an aryl group or / and a heteroaryl group as a substituent, followed by halogenation with N-bromosuccinimide or the like, By introducing a halogen group into the pyrimidine ring, followed by a Suzuki coupling reaction, an aryl group having an aryl group or / and a heteroaryl group as a substituent is introduced, and the pyrimidine derivatives of the present invention having different substitution positions are obtained. It can also be synthesized.
  • the resulting compound can be purified by column chromatography, adsorption purification using silica gel, activated carbon, activated clay, etc., recrystallization or crystallization using a solvent, sublimation purification, and the like.
  • the compound can be identified by NMR analysis.
  • a work function and a glass transition point (Tg) can be measured.
  • the work function is an indicator of hole blocking properties.
  • the work function can be measured using an ionization potential measuring apparatus (PYS-202, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) by forming a 100 nm thin film on the ITO substrate.
  • the glass transition point is an indicator of the stability of the thin film state.
  • the glass transition point (Tg) can be measured with a high-sensitivity differential scanning calorimeter (manufactured by Bruker AEX, DSC3100SA) using powder.
  • the pyrimidine derivative of the present invention is suitable as a material for an organic layer in an organic EL device.
  • the organic EL element formed using the pyrimidine derivative of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the organic EL element of the present invention) is, for example, a substrate such as a glass substrate or a transparent plastic substrate (for example, a polyethylene terephthalate substrate). It has a configuration in which an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode are sequentially formed on the top.
  • the organic EL device of the present invention may further have a hole injection layer between the anode and the hole transport layer. Further, an electron injection layer may be provided between the electron transport layer and the cathode, an electron blocking layer may be provided between the light emitting layer and the hole transport layer, and a positive electrode is provided between the light emitting layer and the electron transport layer. You may have a hole prevention layer.
  • organic EL device of the present invention it is possible to omit several organic layers, for example, to form a layer that serves as both a hole blocking layer and an electron transport layer, a hole injection layer, and a hole transport layer. It is also possible to form a layer that also functions as an electron injection layer and an electron transport layer.
  • organic EL device of the present invention it is possible to laminate two or more organic layers having the same function. Specifically, two hole transport layers can be stacked, two light emitting layers can be stacked, two electron transport layers can be stacked, and the like.
  • a transparent anode 2 a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, a hole blocking layer 6, an electron transport layer 7, an electron injection layer 8, and a cathode 9 are formed on a glass substrate 1.
  • the layer structure of the organic EL element in which are formed in this order is shown.
  • each layer which comprises the organic EL element of this invention is demonstrated.
  • an electrode material having a large work function such as ITO or gold is used.
  • the hole injection layer 3 is provided between the anode 2 and the hole transport layer 4.
  • a known material for example, a porphyrin compound represented by copper phthalocyanine; a starburst type triphenylamine derivative; a triphenylamine trimer and a tetramer, for example, triphenylamine in a molecule
  • An arylamine compound having three or more structures, wherein the triphenylamine structures are linked by a single bond or a divalent group not containing a hetero atom; an acceptor heterocyclic compound such as hexacyanoazatriphenylene A coating type polymer material; and the like can be used.
  • These materials may be used alone for film formation, or a plurality of materials may be mixed for film formation.
  • trisbromophenylamine hexachloroantimony, P-doped radialene derivatives (see International Publication No. 2014/009310), and the structure of benzidine derivatives such as TPD are used as the partial structure. You may use the high molecular compound which has.
  • the hole injection layer 3 can be obtained.
  • each layer described below can be obtained by forming a thin film by a known method such as a spin coating method or an ink jet method in addition to the vapor deposition method.
  • the hole transport layer 4 is provided between the anode 2 and the light emitting layer 5.
  • the following materials can be used.
  • Benzidine derivatives such as N, N′-diphenyl-N, N′-di (m-tolyl) -benzidine (TPD), N, N′-diphenyl-N, N′-di ( ⁇ -naphthyl) -benzidine (NPD), N, N, N ′, N′-tetrabiphenylylbenzidine; 1,1-bis [(di-4-tolylamino) phenyl] cyclohexane ( TAPC); Various triphenylamine trimers and tetramers; These materials may be used alone for film formation, or a plurality of materials may be mixed for film formation.
  • the hole transport layer 4 may have a single layer structure or a multi-layer structure.
  • hole transport layer 4 in addition to materials usually used for the layer, trisbromophenylamine hexachloroantimony, a radicalene derivative (see International Publication No. 2014/009310) and the like, and TPD, etc.
  • a polymer compound having a benzidine derivative structure in its partial structure may be used in combination.
  • a coating type such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) / poly (styrene sulfonate) (PSS) is used.
  • PEDOT poly (3,4-ethylenedioxythiophene)
  • PSS poly (styrene sulfonate)
  • a polymeric material can be used.
  • an electron blocking layer can be provided between the hole transport layer 4 and the light emitting layer 5.
  • a known compound having an electron blocking action can be used for the electron blocking layer. The following can be illustrated as a well-known compound.
  • Carbazole derivatives such as 4,4 ′, 4 ′′ -tri (N-carbazolyl) triphenylamine (TCTA), 9,9-bis [4- (carbazol-9-yl) phenyl] fluorene, 1,3-bis (carbazol-9-yl) benzene (mCP), 2,2-bis (4-carbazol-9-ylphenyl) adamantane (Ad-Cz); Compounds having a triphenylsilyl group and a triarylamine structure, such as 9- [4- (carbazol-9-yl) phenyl] -9- [4- (triphenylsilyl) phenyl] -9H-fluorene; Monoamine compounds with high electron blocking properties; Various triphenylamine dimers; These may be used alone for film formation, or a plurality of materials may be mixed for film formation.
  • the electron blocking layer may have a single layer structure or a multi-layer structure.
  • Light emitting layer 5 In addition to the pyrimidine derivative of the present invention, a known light emitting material can be used for the light emitting layer 5.
  • Known light-emitting materials include various metal complexes such as metal complexes of quinolinol derivatives including Alq 3 ; anthracene derivatives; bisstyrylbenzene derivatives; pyrene derivatives; oxazole derivatives; polyparaphenylene vinylene derivatives;
  • the light emitting layer 5 may be composed of a host material and a dopant material.
  • a host material in addition to the pyrimidine derivative of the present invention and the light emitting material, a thiazole derivative; a benzimidazole derivative; a polydialkylfluorene derivative; a heterocyclic compound having an indole ring as a partial structure of a condensed ring;
  • pyrene derivatives As the dopant material, pyrene derivatives; anthracene derivatives; quinacridone, coumarin, rubrene, perylene and derivatives thereof; benzopyran derivatives; rhodamine derivatives; aminostyryl derivatives; spirobisfluorene derivatives;
  • a phosphorescent emitter as the light emitting material.
  • a phosphorescent material of a metal complex such as iridium or platinum can be used.
  • a green phosphorescent material such as Ir (ppy) 3
  • a blue phosphorescent material such as FIrpic or FIr6 A phosphor
  • a red phosphorescent emitter such as Btp 2 Ir (acac); and the like can be used.
  • the following hole injection / transport host materials can be used.
  • Carbazole derivatives such as 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl (CBP), TCTA, mCP;
  • CBP 4,4′-di
  • TCTA 4,4′-di
  • TCTA 4,4′-di
  • mCP A heterocyclic compound having an indole ring as a partial structure of the condensed ring
  • the following electron-transporting host material can be used.
  • the doping of the phosphorescent light emitting material into the host material is preferably performed by co-evaporation in the range of 1 to 30 weight percent with respect to the entire light emitting layer in order to avoid concentration quenching.
  • a material that emits delayed fluorescence such as a CDCB derivative such as PIC-TRZ, CC2TA, PXZ-TRZ, 4CzIPN, etc., as the light emitting material.
  • the above materials may be used alone for film formation, or a plurality of materials may be mixed for film formation.
  • the light emitting layer 5 may have a single layer structure or a multi-layer structure.
  • a hole blocking layer 6 can be provided between the light emitting layer 5 and the electron transport layer 7.
  • a known compound having a hole blocking action can be used for the hole blocking layer 6, in addition to the pyrimidine derivative of the present invention.
  • Known compounds having a hole blocking action include phenanthroline derivatives such as bathocuproine (BCP), metal complexes of quinolinol derivatives such as BAlq, and various rare earth complexes, oxazole derivatives, triazole derivatives, triazine derivatives, and the like.
  • the hole blocking layer 6 may have a single layer structure or a multi-layer structure.
  • the electron transport layer 7 includes various metal complexes such as metal complexes of quinolinol derivatives including Alq 3 and BAlq; triazole derivatives; triazine derivatives; oxadiazole derivatives; pyridine derivatives; Derivatives; thiadiazole derivatives; anthracene derivatives; carbodiimide derivatives; quinoxaline derivatives; pyridoindole derivatives; phenanthroline derivatives;
  • the electron transport layer 7 may be a material that is normally used for the layer and further doped with a metal such as cesium.
  • the electron transport layer 7 may have a single layer structure or a multi-layer structure.
  • the electron injection layer 8 is formed between the electron transport layer 7 and the cathode 9.
  • the electron injection layer 8 includes alkali metal salts such as lithium fluoride and cesium fluoride; alkaline earth metal salts such as magnesium fluoride; metal complexes of quinolinol derivatives such as lithium quinolinol; A metal oxide such as aluminum can be used, but this can be omitted in a preferable selection of the electron transport layer and the cathode.
  • the electron injection layer 8 may be a material that is normally used for the layer and further doped with a metal such as cesium.
  • Electrode 9 For the cathode 9, an electrode material having a low work function such as aluminum, or an alloy having a lower work function such as a magnesium silver alloy, a magnesium indium alloy, or an aluminum magnesium alloy is used as the electrode material.
  • Example 1 Synthesis of 2- (biphenyl-4-yl) -4-phenyl-6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine; In a reaction vessel purged with nitrogen, 8.0 g of 2-chloro-4-phenyl-6- ⁇ 4 ′-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine, 3.8 g of 4-biphenylboronic acid, 0.44 g of tetrakistriphenylphosphine, 7.9 g of potassium carbonate, 80 ml of toluene, 80 ml of tetrahydrofuran and 40 ml of water The mixture was heated and stirred at 80 ° C.
  • Example 2 Compound 2> Synthesis of 2- ⁇ 4- (naphthalen-1-yl) phenyl ⁇ -4-phenyl-6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine; In Example 1, The reaction was carried out under the same conditions using ⁇ 4- (naphthalen-1-yl) phenyl ⁇ boronic acid instead of 4-biphenylboronic acid.
  • Example 3 Compound 29> Synthesis of 2,4-bis (phenanthren-9-yl) -6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine; In Example 1, Instead of 2-chloro-4-phenyl-6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine 2-chloro-4- (phenanthren-9-yl) -6- ⁇ 4 Using '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine, The reaction was carried out under the same conditions using phenanthrene-9-boronic acid instead of 4-biphenylboronic acid.
  • Example 4 Compound 96> Synthesis of 4- (naphthalen-1-yl) -2- ⁇ 4- (naphthalen-1-yl) phenyl ⁇ -6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine; In Example 1, Instead of 2-chloro-4-phenyl-6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine 2-chloro-4- (naphthalen-1-yl) -6- ⁇ 4 Using '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine, The reaction was carried out under the same conditions using 4- (naphthalen-1-yl) phenylboronic acid instead of 4-biphenylboronic acid.
  • Example 5 Compound 98> Synthesis of 4- (naphthalen-1-yl) -2- ⁇ 4- (naphthalen-2-yl) phenyl ⁇ -6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine;
  • Example 1 instead of 2-chloro-4-phenyl-6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine 2-chloro-4- (naphthalen-1-yl) -6- ⁇ 4 Using '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine, The reaction was performed under the same conditions using 4- (naphthalen-2-yl) phenylboronic acid instead of 4-biphenylboronic acid.
  • Example 6 Compound 100> Synthesis of 4- (naphthalen-2-yl) -2- ⁇ 4- (phenanthren-9-yl) phenyl ⁇ -6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine; In Example 1, Instead of 2-chloro-4-phenyl-6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine 2-chloro-4- (naphthalen-2-yl) -6- ⁇ 4 Using '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine, The reaction was conducted under the same conditions using 4- (phenanthrene-9-yl) phenylboronic acid instead of 4-biphenylboronic acid.
  • Example 7 Compound 104> Synthesis of 2- (biphenyl-3-yl) -4- (9,9-dimethylfluoren-2-yl) -6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine;
  • 2-chloro-4- (9,9-dimethylfluoren-2-yl) instead of 2-chloro-4-phenyl-6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine -6- ⁇ 4 '-(Pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine was used, The reaction was performed under the same conditions using 3-biphenylboronic acid instead of 4-biphenylboronic acid.
  • Example 8 Compound 107> Synthesis of 4- (biphenyl-4-yl) -2- (phenanthren-9-yl) -6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine; In Example 1, Instead of 2-chloro-4-phenyl-6- ⁇ 4 '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine 2-chloro-4- (biphenyl-4-yl) -6- ⁇ 4 Using '-(pyridin-3-yl) biphenyl-4-yl ⁇ pyrimidine, The reaction was carried out under the same conditions using 9-phenanthreneboronic acid instead of 4-biphenylboronic acid.
  • the compound of the present invention has a value deeper than the work function of 5.5 eV which is possessed by common hole transport materials such as NPD and TPD, and has a large hole blocking ability.
  • the pyrimidine derivative represented by the general formula (1) has a glass transition point of 100 ° C. or higher, and the thin film state was stable.
  • the glass substrate 1 on which ITO having a thickness of 150 nm was formed was subjected to ultrasonic cleaning in isopropyl alcohol for 20 minutes, and then dried on a hot plate heated to 200 ° C. for 10 minutes. Thereafter, UV ozone treatment was performed for 15 minutes. Next, this ITO-attached glass substrate was mounted in a vacuum vapor deposition machine, and the pressure was reduced to 0.001 Pa or less. Subsequently, a hole injection layer 3 was formed. Specifically, a compound HIM-1 having the following structural formula was deposited so as to cover the transparent anode 2 to form a hole injection layer 3 having a thickness of 5 nm. Subsequently, a hole transport layer 4 was formed.
  • Example 1 Binary vapor deposition was performed at a vapor deposition rate of 50:50 to form a hole blocking layer 6 / electron transport layer 7 having a thickness of 30 nm.
  • an electron injection layer 8 was formed.
  • lithium fluoride was vapor-deposited on the hole blocking layer 6 and electron transport layer 7 to form an electron injection layer 8 having a thickness of 1 nm.
  • aluminum was deposited to 100 nm to form the cathode 9.
  • the produced organic EL element the light emission characteristic when a DC voltage was applied at normal temperature in air
  • Example 2 In Device Example 1, the same conditions were used except that the compound of Example 2 (Compound 2) was used instead of the compound of Example 1 (Compound 1) as the material for the hole blocking layer 6 and electron transport layer 7. An organic EL element was produced. About the produced organic EL element, the light emission characteristic when a DC voltage was applied at normal temperature in air
  • Example 3 In Device Example 1, the same conditions were used except that the compound of Example 3 (Compound 29) was used instead of the compound of Example 1 (Compound 1) as the material of the hole blocking layer 6 and electron transport layer 7. An organic EL element was produced. About the produced organic EL element, the light emission characteristic when a DC voltage was applied at normal temperature in air
  • Example 4 In device example 1, the same conditions were used except that the compound of Example 4 (Compound 96) was used instead of the compound of Example 1 (Compound 1) as the material of the hole blocking layer 6 and electron transport layer 7. An organic EL element was produced. About the produced organic EL element, the light emission characteristic when a DC voltage was applied at normal temperature in air
  • Example 5 In device example 1, the same conditions were used except that the compound of Example 5 (Compound 98) was used instead of the compound of Example 1 (Compound 1) as the material of the hole blocking layer 6 and electron transport layer 7. An organic EL element was produced. About the produced organic EL element, the light emission characteristic when a DC voltage was applied at normal temperature in air
  • Example 6 In Device Example 1, the same conditions were used except that the compound of Example 6 (Compound 100) was used instead of the compound of Example 1 (Compound 1) as the material of the hole blocking layer 6 and electron transport layer 7. An organic EL element was produced. About the produced organic EL element, the light emission characteristic when a DC voltage was applied at normal temperature in air
  • Example 7 In device example 1, the same conditions were used except that the compound of Example 7 (Compound 104) was used instead of the compound of Example 1 (Compound 1) as the material for the hole blocking layer 6 and electron transport layer 7. An organic EL element was produced. About the produced organic EL element, the light emission characteristic when a DC voltage was applied at normal temperature in air
  • Example 8> In device example 1, the same conditions were used except that the compound of Example 8 (Compound 107) was used instead of the compound of Example 1 (Compound 1) as the material of the hole blocking layer 6 and electron transport layer 7. An organic EL element was produced. About the produced organic EL element, the light emission characteristic when a DC voltage was applied at normal temperature in air
  • Example 1 of the element Compound ETM-2 (see Patent Document 2) having the following structural formula was used instead of the compound of Example 1 (Compound 1) as the material of the hole blocking layer 6 and electron transport layer 7.
  • An organic EL element was produced under the same conditions. About the produced organic EL element, the light emission characteristic when a DC voltage was applied at normal temperature in air
  • the element lifetime corresponds to 95% of the emission brightness of 1900 cd / m 2 (when the initial brightness is 100%) when the constant current drive is performed with the emission brightness (initial brightness) at the start of light emission being 2000 cd / m 2 : It was measured as the time to decay to 95% decay.
  • the drive voltage was 3.84 V in the device comparative example 1, whereas the drive voltage was lowered to 3.61 to 3.84 V in the device examples 1 to 8.
  • the luminous efficiency was 6.35 cd / A in Device Comparative Example 1, while it was greatly improved to 6.53 to 8.43 cd / A in Device Examples 1 to 8.
  • the power efficiency was 5.20 lm / W in the device comparative example 1, but greatly improved to 5.33 to 7.32 lm / W in the device examples 1 to 8.
  • the device life was 55 hours in Comparative Example 1, whereas in Device Examples 1 to 8, the device life was greatly increased to 187 to 302 hours.
  • the organic EL device of the present invention is superior in luminous efficiency and power efficiency as compared with a device using the compound ETM-2 which is a general electron transport material, and realizes a long-life organic EL device. it can.
  • the pyrimidine derivative of the present invention is excellent as a compound for an organic EL device because it has good electron injection characteristics, excellent hole blocking ability, and a stable thin film state.
  • an organic EL element using the pyrimidine derivative of the present invention, high efficiency can be obtained, driving voltage can be lowered, and durability can be improved. For example, it has become possible to develop home appliances and lighting.

Abstract

本発明によれば、下記一般式（１）で表されるピリミジン誘導体が提供される。本発明のピリミジン誘導体は新規な化合物であり、（１）電子の注入特性が良く、（２）電子の移動速度が速く、（３）正孔阻止能力に優れており、（４）薄膜状態が安定であり、（５）耐熱性に優れている。

Description

ピリミジン誘導体および有機エレクトロルミネッセンス素子
　本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に適した化合物と有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と呼ぶことがある。）に関し、詳しくはピリミジン誘導体と、ピリミジン誘導体を用いた有機ＥＬ素子に関する。
　有機ＥＬ素子は自己発光性素子であるため、液晶素子にくらべて明るく視認性に優れ、鮮明な表示が可能である。そのため、活発な研究がなされてきた。
　１９８７年にイーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは、各種の役割を各材料に分担した積層構造素子を開発し、有機材料を用いた有機ＥＬ素子を実用的なものにした。かかる有機ＥＬ素子は、電子を輸送することのできる蛍光体と正孔を輸送することのできる有機物とを積層することにより形成されるものである。これにより、正電荷と負電荷を蛍光体の層の中に注入して発光させ、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以上の高輝度が得られるようになった。
　現在まで、有機ＥＬ素子の実用化のために多くの改良がなされている。例えば、積層構造における各層の役割をさらに細分化し、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層および陰極を設けた電界発光素子によって高効率と耐久性が達成されるようになってきた。
　また、発光効率の更なる向上を目的として三重項励起子の利用が試みられ、燐光発光性化合物の利用が検討されている。更に、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）による発光を利用する素子も開発されている。２０１１年に九州大学の安達らは、熱活性化遅延蛍光材料を用いた素子によって５．３％の外部量子効率を実現させた。
　発光層は、一般的に、ホスト材料と称される電荷輸送性の化合物に、蛍光性化合物、燐光発光性化合物または遅延蛍光を放射する材料をドープして作製することもできる。有機ＥＬ素子における有機材料の選択は、その素子の効率や耐久性などの諸特性に大きな影響を与える。
　有機ＥＬ素子では、両電極から注入された電荷が発光層で再結合して発光が得られる。そのため、有機ＥＬ素子では、正孔、電子の両電荷を如何に効率良く発光層に受け渡すかが重要であり、電子注入性を高め、その移動度を大きくすることで、正孔と電子が再結合する確率を向上させ、更には発光層内で生成した励起子を閉じ込めることによって、高発光効率を得ることができる。そのため電子輸送材料の果たす役割は重要であり、電子注入性が高く、電子の移動度が大きく、正孔阻止性が高く、さらには正孔に対する耐久性が高い電子輸送材料が求められている。
　また、素子寿命の観点からは、材料の耐熱性やアモルファス性も重要である。耐熱性が低い材料では、素子駆動時に生じる熱により低温でも熱分解が起こり、材料が劣化する。アモルファス性が低い材料では、短時間でも薄膜の結晶化が起こり、素子が劣化する。そのため使用する材料には耐熱性が高く、アモルファス性が良好な性質が求められる。
　代表的な発光材料であるトリス（８－ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ）は電子輸送材料としても一般的に用いられるが、正孔阻止性能があるとは言えない。
　正孔の一部が発光層を通り抜けてしまうことを防ぎ、発光層での電荷再結合の確率を向上させる方策には、正孔阻止層を挿入する方法がある。正孔阻止層の形成に使用される正孔阻止材料としては、これまでに、トリアゾール誘導体（特許文献１参照）やバソクプロイン（ＢＣＰ）、アルミニウムの混合配位子錯体［アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２－メチル－８－キノリナート）－４－フェニルフェノレート（ＢＡｌｑ）］などが知られている。
　また、正孔阻止性に優れた電子輸送材料として、３－（４－ビフェニリル）－４－フェニル－５－（４－ｔ－ブチルフェニル）－１，２，４－トリアゾール（ＴＡＺ）が知られている（特許文献２参照）。ＴＡＺは仕事関数が６．６ｅＶと大きく正孔阻止能力が高い。そのためＴＡＺは、真空蒸着や塗布などによって作製される蛍光発光層や燐光発光層の、陰極側に積層される電子輸送性の正孔阻止材料として使用され、有機ＥＬ素子の高効率化に寄与している。しかし電子輸送性が低いことがＴＡＺにおける大きな課題である。そのためＴＡＺは、より電子輸送性の高い電子輸送材料と組み合わせる必要があった。
　また、ＢＣＰも仕事関数が６．７ｅＶと大きく正孔阻止能力が高い。しかし、ＢＣＰは、ガラス転移点（Ｔｇ）が８３℃と低いことから、薄膜安定性に乏しく、正孔阻止層として十分に機能しているとは言えない。
　このように、いずれの材料も膜安定性が不足しているか或いは正孔阻止機能が不十分である。このため、有機ＥＬ素子の素子特性を改善するために、電子の注入・輸送性能と正孔阻止能力に優れ、薄膜状態での安定性が高い有機化合物が求められている。
特許第２７３４３４１号公報 国際公開２００３／０６０９５６号
　本発明の目的は、有機ＥＬ素子用の材料として、電子の注入・輸送性能に優れ、正孔阻止能力を有し、薄膜状態での安定性が高い優れた特性を有する有機化合物を提供することである。
　本発明の他の目的は、この化合物を用いて、高効率、低駆動電圧、高耐久性の有機ＥＬ素子を提供することである。
　本発明者らは上記の目的を達成するために、ピリミジン環が電子親和性であること、ピリミジン環の窒素原子が金属に配位する能力を有していることおよびピリミジン環が耐熱性に優れていることに着目した。本発明者等は、ピリミジン環構造を有する化合物を設計して化学合成し、該化合物を用いて種々の有機ＥＬ素子を試作し、素子の特性評価を鋭意行なった。その結果、本発明を完成するに至った。
　すなわち本発明によれば、下記一般式（１）で表されるピリミジン誘導体が提供される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 　　式中、
　　　Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ、芳香族炭化水素基または縮合多環芳香
　　族基を表し、
　　　Ａｒ３は、水素原子、芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基を表
　　し、
　　　Ａ１、Ａ２は、それぞれ、芳香族炭化水素の２価基または縮合多環芳
　　香族の２価基を表し、
　　　Ａ３は、芳香族炭化水素の２価基、縮合多環芳香族の２価基または単
　　結合を表し、
　　　Ｂは、芳香族複素環基を表す。
　本発明のピリミジン誘導体においては、
１）前記ピリミジン誘導体が、下記一般式（１－１）で表されること、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 　　式中、
　　　Ａｒ１～Ａｒ３、Ａ１～Ａ３及びＢは、前記一般式（１）に記載した通
　　りの意味である、
２）前記ピリミジン誘導体が、下記一般式（１－２）で表されること、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 　　式中、
　　　Ａｒ１～Ａｒ３、Ａ１～Ａ３及びＢは、前記一般式（１）に記載した通
　　りの意味である、
３）Ａ１またはＡ２が、フェニレン基であること、
４）Ａ１およびＡ２が、フェニレン基であること、
５）Ａ１またはＡ２が、ナフチレン基であること、
６）Ｂが、ピリジル基、ビピリジル基、ターピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ナフチリジニル基、インドリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリドピロリル基、ピリドイミダゾリル基、ピリドトリアゾリル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フェナントロリニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチエニル基であること、
７）Ａｒ２がフェニル基であること、
８）Ａｒ２が縮合多環芳香族基であり、特にナフチル基またはフェナントレニル基であること、
９）Ａｒ３が水素原子であること、
１０）Ａｒ１がフェニル基であり、該フェニル基が置換基を有していること、特に、該フェニル基が有する置換基が縮合多環芳香族基であり、該縮合多環芳香族基は置換基を有していないこと、
１１）Ａｒ１が縮合多環芳香族基であり、特に、置換基を有していない縮合多環芳香族基であること、
が好ましい。
　また本発明によれば、一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機ＥＬ素子において、
　前記少なくとも一層の有機層が、前記ピリミジン誘導体を含んでいることを特徴とする有機ＥＬ素子が提供される。
　本発明の有機ＥＬ素子において、前記ピリミジン誘導体を含んでいる有機層は、電子輸送層、正孔阻止層、発光層または電子注入層であることが好ましい。
　本発明のピリミジン誘導体は新規な化合物であり、（１）電子の注入特性が良く、（２）電子の移動速度が速く、（３）正孔阻止能力に優れており、（４）薄膜状態が安定であり、（５）耐熱性に優れている。特に、後述の実施例に示されているように、本発明のピリミジン誘導体は、従来の正孔輸送材料が持つ仕事関数５．５ｅＶよりも約１以上大きな仕事関数を示し、即ち、極めて高い正孔阻止能力を有している。
　本発明のピリミジン誘導体は、従来の材料に比べて電子の注入特性が良く且つ電子の移動速度が速い。そのため、本発明のピリミジン誘導体を有機ＥＬ素子の電子注入層および／または電子輸送層の構成材料として使用すると、電子輸送層から発光層への電子輸送効率が向上して、発光効率が向上すると共に、駆動電圧が低下して、有機ＥＬ素子の耐久性が向上する。
　本発明のピリミジン誘導体は、優れた正孔阻止能力を有すると共に従来の材料に比べて電子輸送性に優れかつ薄膜状態の安定性が高い。そのため、本発明のピリミジン誘導体を有機ＥＬ素子の正孔阻止層の構成材料として使用すると、高い発光効率を有しながら、駆動電圧が低下し、電流耐性が改善されて、有機ＥＬ素子の最大発光輝度が向上する。
　本発明のピリミジン誘導体は、従来の材料に比べて電子輸送性に優れ且つバンドギャップが広いので、有機ＥＬ素子の発光層の構成材料として使用することができ、特に、発光層のホスト材料として使用してドーパントと呼ばれる蛍光発光体や燐光発光体を担持させることができる。これにより、駆動電圧が低下し、発光効率が改善された有機ＥＬ素子を実現できる。
　本発明の有機ＥＬ素子は、従来の電子輸送材料より電子の注入性が高く、移動度が大きく、優れた正孔の阻止能力を有し、正孔に対する安定性が高くかつ薄膜状態が安定な、ピリミジン誘導体を用いている。そのため、発光層内で生成した励起子を閉じ込めることができ、さらに正孔と電子が再結合する確率を向上させ、高発光効率および高電力効率を得ることができ、これにより発光開始電圧および実用駆動電圧を低下させ、長寿命化を実現する。
本発明のピリミジン誘導体である化合物１～化合物５を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物６～化合物１０を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物１１～化合物１５を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物１６～化合物２０を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物２１～化合物２６を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物２７～化合物３２を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物３３～化合物３７を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物３８～化合物４２を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物４３～化合物４７を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物４８～化合物５２を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物５３～化合物５７を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物５８～化合物６２を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物６３～化合物６７を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物６８～化合物７２を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物７３～化合物７６を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物７７～化合物８０を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物８１～化合物８５を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物８６～化合物９０を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物９１～化合物９５を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物９６～化合物１００を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物１０１～化合物１０５を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物１０６～化合物１１０を示す図である。 本発明のピリミジン誘導体である化合物１１１～化合物１１３を示す図である。 実施例１の化合物（化合物１）の１Ｈ－ＮＭＲチャート図である。 実施例２の化合物（化合物２）の１Ｈ－ＮＭＲチャート図である。 実施例３の化合物（化合物２９）の１Ｈ－ＮＭＲチャート図である。 本発明の有機ＥＬ素子構成の一例を示した図である。
　本発明のピリミジン誘導体は、ピリミジン環構造を有する新規化合物であり、下記一般式（１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 　本発明のピリミジン誘導体は、好適には、下記一般式（１－１）または（１－２）のいずれかの構造を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 　　上記一般式（１）、（１－１）および（１－２）において、
　　　Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ、芳香族炭化水素基または縮合多環芳香
　　族基を表す。
　　　Ａｒ３は、水素原子、芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基を表
　　す。
　　　Ａ１、Ａ２は、芳香族炭化水素の２価基または縮合多環芳香族の２価
　　基を表す。
　　　Ａ３は、芳香族炭化水素の２価基、縮合多環芳香族の２価基または単
　　結合を表す。
　　　Ｂは、芳香族複素環基を表す。
＜Ａｒ１～Ａｒ３＞
　Ａｒ１～Ａｒ３で表される芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基としては、具体的に、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントラセニル基、アセナフテニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、スピロビフルオレニル基などをあげることができる。
　Ａｒ１～Ａｒ３で表される芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基は、無置換でもよいが置換基を有していてもよい。置換基としては、重水素原子、シアノ基、ニトロ基の他に、例えば以下の基を挙げることができる。
　　ハロゲン原子、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子；
　　炭素原子数１～６のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、ｎ－プロ
　ピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチ
　ル基、ｎ－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ－ヘキシル
　基；
　　炭素原子数１～６のアルキルオキシ基、例えばメチルオキシ基、エチル
　オキシ基、プロピルオキシ基；
　　アルケニル基、例えばビニル基、アリル基；
　　アリールオキシ基、例えばフェニルオキシ基、トリルオキシ基；
　　アリールアルキルオキシ基、例えばベンジルオキシ基、フェネチルオキ
　シ基；
　　芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基、例えばフェニル基、ビフェ
　ニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナン
　トレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基
　、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、スピロビフルオレニル基、
　アセナフテニル基；
　　芳香族複素環基、例えばピリジル基、フラニル基、チエニル基、フリル
　基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベン
　ゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、
　ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリ
　ル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基；
　　アリールビニル基、例えばスチリル基、ナフチルビニル基；
　　アシル基、例えばアセチル基、ベンゾイル基；
尚、炭素原子数１～６のアルキル基、アルケニル基、炭素原子数１～６のアルキルオキシ基は、直鎖状でも分枝状でもよい。これらの置換基は無置換でもよいが、さらに前記例示した置換基で置換されていても良い。また、これらの置換基同士は、独立して存在して環を形成していなくてもよいが、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
　Ａｒ１としては、フェニル基または縮合多環芳香族基が好ましく、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、アセナフテニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基またはスピロビフルオレニル基がより好ましく、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、アセナフテニル基、フェナントレニル基またはスピロビフルオレニル基が特に好ましい。ここで、Ａｒ１は無置換でもよいが置換基を有していても良い。分子全体の異方性の観点から、置換基を有するＡｒ１の炭素数は全体で６～２５個が好ましく、６～２０個がより好ましい。置換基を有する場合のＡｒ１としては、フェニル基が好ましく、置換基としては、縮合多環芳香族基、具体的には、ナフチル基、アントラセニル基、アセナフテニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、フルオランテニル基またはトリフェニレニル基が好ましい。Ａｒ１が置換フェニル基である場合の置換基は、更なる置換基を有していてもよいが、有していない方が好ましい。置換基を有さない場合のＡｒ１としては縮合多環芳香族基が好ましい。
　Ａｒ２としては、無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基または９，９－ジメチルフルオレニル基が好ましく、具体的には、無置換のフェニル基もしくはビフェニリル基；置換もしくは無置換のナフチル基、アントラセニル基、アセナフテニル基、フェナントレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基もしくはトリフェニレニル基；または９，９－ジメチルフルオレニル基が好ましく、無置換のフェニル基もしくはビフェニリル基；無置換のナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、フルオランテニル基もしくはトリフェニレニル基；または９，９－ジメチルフルオレニル基がより好ましい。
　Ａｒ３としては、置換基を有するフェニル基または水素原子が好ましく、水素原子がより好ましい。Ａｒ３の好ましい態様である「置換基を有するフェニル基」の置換基としては、芳香族炭化水素基、例えばフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニル基；または縮合多環芳香族基、例えばナフチル基、アントラセニル基、アセナフテニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基；が好ましく、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、フルオランテニル基またはトリフェニレニル基がより好ましい。
　Ａｒ１とＡｒ２は同一の基であってもよいが、薄膜の安定性の観点から異なる基であることが好ましい。Ａｒ１とＡｒ２が異なる基である場合、ピリミジン環との結合位置が異なってもよいし、あるいは、異なる置換基であってもよいし、置換基の結合位置が異なっていてもよい。
　Ａｒ２とＡｒ３は同一の基であってもよいが、分子全体の対称性がよくなることによって結晶化し易くなる虞があるので薄膜の安定性の観点から、異なる基であることが好ましい。
＜Ａ１～Ａ３＞
　Ａ１～Ａ３で表される芳香族炭化水素の２価基または縮合多環芳香族の２価基は、芳香族炭化水素または縮合多環芳香族から水素原子を２個取り除いてできる。この場合の芳香族炭化水素または縮合多環芳香族としては、具体的に、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、テトラキスフェニル、スチレン、ナフタレン、アントラセン、アセナフタレン、フルオレン、フェナントレン、インダン、ピレン、トリフェニレンなどをあげることができる。
　Ａ１～Ａ３で表される芳香族炭化水素または縮合多環芳香族は、無置換でもよいが置換基を有していてもよい。置換基としては、Ａｒ１～Ａｒ３で表される芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基が有してもよい置換基として示したものと同様のものをあげることができる。置換基がとりうる態様も同様である。
　Ａ１またはＡ２は、好適には、ベンゼンから水素原子を２個取り除いてできる２価基（フェニレン基）またはナフタレンから水素原子を２個取り除いてできる２価基（ナフチレン基）であり、真空蒸着法によって有機ＥＬ素子を形成する場合に昇華温度が高くなりすぎないという観点から、より好適には、Ａ１とＡ２の一方がフェニレン基であって、もう一方がナフチレン基であるか、またはＡ１とＡ２の両方がフェニレン基である。
　Ａ３としては、真空蒸着法によって有機ＥＬ素子を形成する場合に昇華温度が高くなりすぎないので、単結合が好ましい。
＜Ｂ＞
　Ｂで表される芳香族複素環基としては、具体的に、トリアジニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基、カルボリニル基、ビピリジル基、ターピリジル基、ピラジニル基、イミダゾリル基、キナゾリニル基、ベンゾトリアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリドピロリル基、ピリドイミダゾリル基、ピリドトリアゾリル基、フェナジニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基のような基をあげることができる。
　Ｂで表される芳香族複素環基は、無置換でもよいが置換基を有していてよい。置換基としては、Ａｒ１～Ａｒ３で表される芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基が有してもよい置換基として示したものと同様のものをあげることができる。置換基がとりうる態様も同様である。
　Ｂとしては、含窒素複素環基、例えばトリアジニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基、カルボリニル基が好ましく、トリアジニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基またはアクリジニル基がより好ましく、ピリジル基、ピリミジニル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、フェナントロリニル基またはアクリジニル基が特に好ましい。
　あるいは、Ｂとしては、ピリジル基、ビピリジル基、ターピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ナフチリジニル基、インドリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリドピロリル基、ピリドイミダゾリル基、ピリドトリアゾリル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フェナントロリニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチエニル基が好ましい。
　本発明のピリミジン誘導体の中で、好ましい化合物の具体例を図１～図２３に示すが、本発明は、これらの化合物に限定されるものではない。尚、図１～図２３に示されている化合物のうち、式（１-１）に該当するものは、化合物１～１０９および化合物１１１～１１３である。式（１－２）に該当するものは、化合物１１０である。
＜製造方法＞
　本発明のピリミジン誘導体は公知の方法により製造することができ、例えば、以下のように合成できる。２，４，６－トリクロロピリミジンと、基Ａｒ２に相当する基を有する、アリールボロン酸もしくはアリールボロン酸エステルとの鈴木カップリング反応を行って基Ａｒ２に相当するアリール基で４位が置換されたピリミジン（以下、４位置換ピリミジンと呼ぶ。）を合成し、引き続き、かかる４位置換ピリミジンと、基Ａ１－Ａ２－Ａ３－Ｂに相当する基を有する、ヘテロアリール基を置換基として有するアリールボロン酸もしくはアリールボロン酸エステルとの鈴木カップリング反応を行う。これによって、基Ａ１－Ａ２－Ａ３－Ｂに相当する、ヘテロアリール基を置換基として有するアリール基がピリミジン環の６位に導入される。かくして得られたピリミジンを４位６位置換ピリミジンと呼ぶ。その後、４位６位置換ピリミジンと、Ａｒ１に相当する基を有する、アリールボロン酸もしくはアリールボロン酸エステルとの鈴木カップリング反応を行う。これによって、本発明のピリミジン誘導体を合成することができる。
　ここで、ハロゲン原子（例えばクロル基）の置換位置の異なるトリハロゲン化ピリミジンを用いると、置換位置の異なる本発明のピリミジン誘導体を合成することができる。
　また、モノハロゲン化ピリミジンもしくはジハロゲン化ピリミジンを用い、同様にしてアリール基または／およびヘテロアリール基を置換基として有するアリール基を導入した後、Ｎ－ブロモコハク酸イミドなどによるハロゲン化を行うことによって、ピリミジン環にハロゲン基を導入し、続いて鈴木カップリング反応を行うことによって、アリール基または／およびヘテロアリール基を置換基として有するアリール基を導入し、置換位置の種々異なる本発明のピリミジン誘導体を合成することもできる。
　得られた化合物の精製はカラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土などによる吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法、昇華精製法などによって行うことができる。化合物の同定は、ＮＭＲ分析によって行なうことができる。
　物性値として、仕事関数とガラス転移点（Ｔｇ）の測定を行うことができる。仕事関数は正孔阻止性の指標である。仕事関数は、ＩＴＯ基板の上に１００ｎｍの薄膜を作製して、イオン化ポテンシャル測定装置（住友重機械工業製、ＰＹＳ－２０２型）を用いて測定することができる。また、ガラス転移点は薄膜状態の安定性の指標となる。ガラス転移点（Ｔｇ）は、粉体を用いて高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックス製、ＤＳＣ３１００ＳＡ）で測定することができる。
＜有機ＥＬ素子＞
　本発明のピリミジン誘導体は、有機ＥＬ素子中の有機層の材料として好適である。本発明のピリミジン誘導体を使用して形成される有機ＥＬ素子（以下、本発明の有機ＥＬ素子と呼ぶことがある。）は、例えば、ガラス基板や透明プラスチック基板（例えばポリエチレンテレフタレート基板）などの基板上に順次、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極が形成された構成を有する。
　本発明の有機ＥＬ素子は、更に、陽極と正孔輸送層の間に正孔注入層を有してもよい。また、電子輸送層と陰極の間に電子注入層を有してもよく、発光層と正孔輸送層の間に電子阻止層を有してもよく、発光層と電子輸送層の間に正孔阻止層を有してもよい。
　本発明の有機ＥＬ素子においては、有機層を何層か省略することも可能であり、例えば正孔阻止層と電子輸送層を兼ねた層を形成すること、正孔注入層と正孔輸送層を兼ねた層を形成すること、電子注入層と電子輸送層を兼ねた層を形成することなども可能である。
　また、本発明の有機ＥＬ素子においては、同一の機能を有する有機層を２層以上積層することが可能である。具体的には、正孔輸送層を２層積層すること、発光層を２層積層すること、電子輸送層を２層積層することなどが可能である。
　例えば図２７には、ガラス基板１上に、透明陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層６、電子輸送層７、電子注入層８および陰極９がこの順に形成されている、有機ＥＬ素子の層構成が示されている。以下、本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
（陽極２）
　陽極２としては、ＩＴＯや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。
（正孔注入層３）
　正孔注入層３は、陽極２と正孔輸送層４との間に設けられる。正孔注入層３には、公知の材料、例えば、銅フタロシアニンに代表されるポルフィリン化合物；スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体；トリフェニルアミン３量体および４量体、例えば分子中にトリフェニルアミン構造を３個以上有するアリールアミン化合物であって、トリフェニルアミン構造同士が単結合またはヘテロ原子を含まない２価基で連結しているアリールアミン化合物；アクセプター性の複素環化合物、例えばヘキサシアノアザトリフェニレン；塗布型の高分子材料；などを用いることができる。
　これらの材料は、単独で成膜に供してもよいが、複数の材料を混合して成膜に供してもよい。該層に通常使用される材料とともに、さらにトリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモン、ラジアレン誘導体（国際公開２０１４／００９３１０号参照）などをＰドーピングしたものや、ＴＰＤなどのベンジジン誘導体の構造をその部分構造に有する高分子化合物などを用いてもよい。
　これらの材料を用いて、蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うと、正孔注入層３を得ることができる。以下に述べる各層も、同様に、蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことで得ることができる。
（正孔輸送層４）
　正孔輸送層４は、上記の陽極２と発光層５の間に設けられるものである。正孔輸送層４には、例えば下記材料を用いることができる。
　　ベンジジン誘導体、例えば
　　　Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ（ｍ－トリル）－ベンジジン
　　（ＴＰＤ）、
　　　Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ（α－ナフチル）－ベンジジン
　　（ＮＰＤ）、
　　　Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラビフェニリルベンジジン；
　　１，１－ビス［（ジ－４－トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（
　ＴＡＰＣ）；
　　種々のトリフェニルアミン３量体および４量体；
これらの材料は、単独で成膜に供してもよいが、複数の材料を混合して成膜に供してもよい。また、正孔輸送層４は、単層構造でも複数層の構造でもよい。
　また、正孔輸送層４では、該層に通常使用される材料とともに、さらにトリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモン、ラジアレン誘導体（国際公開２０１４／００９３１０号参照）などをＰドーピングしたものや、ＴＰＤなどのベンジジン誘導体の構造をその部分構造に有する高分子化合物などを併用することもできる。
　本発明においては、正孔注入層３及び／または正孔輸送層４として、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）／ポリ（スチレンスルフォネート）（ＰＳＳ）などの塗布型の高分子材料を用いることができる。
（電子阻止層）
　図２７には示されていないが、正孔輸送層４と発光層５との間には、電子阻止層を設けることができる。電子阻止層には、電子阻止作用を有する公知の化合物を用いることができる。公知の化合物としては、以下を例示することができる。
　　カルバゾール誘導体、例えば
　　　４，４’，４’’－トリ（Ｎ－カルバゾリル）トリフェニルアミン（
　　ＴＣＴＡ）、
　　　９，９－ビス［４－（カルバゾール－９－イル）フェニル］フルオレ
　　ン、
　　　１，３－ビス（カルバゾール－９－イル）ベンゼン（ｍＣＰ）、
　　　２，２－ビス（４－カルバゾール－９－イルフェニル）アダマンタン
　　（Ａｄ－Ｃｚ）；
　　トリフェニルシリル基とトリアリールアミン構造を有する化合物、例え
　ば
　　　９－［４－（カルバゾール－９－イル）フェニル］－９－［４－（ト
　　リフェニルシリル）フェニル］－９Ｈ－フルオレン；
　　電子阻止性の高いモノアミン化合物；
　　種々のトリフェニルアミン２量体；
これらは、単独で成膜に供してもよいが、複数の材料を混合して成膜に供してもよい。また、電子阻止層は、単層構造でも複数層の構造でもよい。
（発光層５）
　発光層５には、本発明のピリミジン誘導体のほか公知の発光材料を用いることができる。公知の発光材料としては、Ａｌｑ３をはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体などの各種の金属錯体；アントラセン誘導体；ビススチリルベンゼン誘導体；ピレン誘導体；オキサゾール誘導体；ポリパラフェニレンビニレン誘導体；などが挙げられる。
　また、発光層５は、ホスト材料とドーパント材料とで構成してもよい。ホスト材料としては、本発明のピリミジン誘導体および前記発光材料に加え、チアゾール誘導体；ベンズイミダゾール誘導体；ポリジアルキルフルオレン誘導体；インドール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物；などを用いることができる。
　ドーパント材料としては、ピレン誘導体；アントラセン誘導体；キナクリドン、クマリン、ルブレン、ペリレンおよびそれらの誘導体；ベンゾピラン誘導体；ローダミン誘導体；アミノスチリル誘導体；スピロビスフルオレン誘導体；などを用いることができる。
　また、発光材料として燐光発光体を使用することも可能である。燐光発光体としては、イリジウムや白金などの金属錯体の燐光発光体を使用することができ、具体的には、Ｉｒ（ｐｐｙ）３などの緑色の燐光発光体；ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６などの青色の燐光発光体；Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などの赤色の燐光発光体；などを使用することができる。
　このときのホスト材料としては、以下の正孔注入・輸送性のホスト材料を用いることができる。
　　カルバゾール誘導体、例えば４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェ
　ニル（ＣＢＰ）、ＴＣＴＡ、ｍＣＰ；
　　インドール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物；
あるいは、以下の電子輸送性のホスト材料を用いることができる。
　　ｐ－ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン（ＵＧＨ２）；
　　２，２’，２’’－（１，３，５－フェニレン）－トリス（１－フ
　ェニル－１Ｈ－ベンズイミダゾール）（ＴＰＢＩ）；
このようなホスト材料を用いると、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。
　燐光性の発光材料のホスト材料へのドープは、濃度消光を避けるため、発光層全体に対して１～３０重量パーセントの範囲で、共蒸着によってすることが好ましい。
　また、発光材料としてＰＩＣ－ＴＲＺ、ＣＣ２ＴＡ、ＰＸＺ－ＴＲＺ、４ＣｚＩＰＮなどのＣＤＣＢ誘導体などの遅延蛍光を放射する材料を使用することも可能である。
　上記の材料は、単独で成膜に供してもよいが、複数の材料を混合して成膜に供してもよい。また、発光層５は、単層構造でも複数層の構造でもよい。
（正孔阻止層６）
　発光層５と電子輸送層７との間には、正孔阻止層６を設けることができる。正孔阻止層６には、本発明のピリミジン誘導体のほか公知の正孔阻止作用を有する化合物を用いることができる。公知の正孔阻止作用を有する化合物としては、バソクプロイン（ＢＣＰ）などのフェナントロリン誘導体や、ＢＡｌｑなどのキノリノール誘導体の金属錯体のほか、各種の希土類錯体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体などが挙げられる。
　これらの材料は電子輸送層７の材料を兼ねてもよい。これらは、単独で成膜に供してもよいが、複数の材料を混合して成膜に供してもよい。また、正孔阻止層６は、単層構造でも複数層の構造でもよい。
（電子輸送層７）
　電子輸送層７には、本発明のピリミジン誘導体のほか、Ａｌｑ３、ＢＡｌｑをはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体などの各種金属錯体；トリアゾール誘導体；トリアジン誘導体；オキサジアゾール誘導体；ピリジン誘導体；ベンズイミダゾール誘導体；チアジアゾール誘導体；アントラセン誘導体；カルボジイミド誘導体；キノキサリン誘導体；ピリドインドール誘導体；フェナントロリン誘導体；シロール誘導体などを用いることができる。
　電子輸送層７では、該層に通常使用される材料とともに、さらにセシウムなどの金属をＮドーピングしたものを用いることができる。
　これらは、単独で成膜に供してもよいが、複数の材料を混合して成膜に供してもよい。また、電子輸送層７は、単層構造でも複数層の構造でもよい。
（電子注入層８）
　電子注入層８は、電子輸送層７と陰極９の間に形成される。電子注入層８には、本発明のピリミジン誘導体のほか、フッ化リチウム、フッ化セシウムなどのアルカリ金属塩；フッ化マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩；リチウムキノリノールなどのキノリノール誘導体の金属錯体；酸化アルミニウムなどの金属酸化物；などを用いることができるが、電子輸送層と陰極の好ましい選択においては、これを省略することができる。
　電子注入層８では、該層に通常使用される材料とともに、さらにセシウムなどの金属をＮドーピングしたものを用いることができる。
（陰極９）
　陰極９では、アルミニウムのような仕事関数の低い電極材料や、マグネシウム銀合金、マグネシウムインジウム合金、アルミニウムマグネシウム合金のような仕事関数のより低い合金が電極材料として用いられる。
　以下、本発明の実施形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
＜実施例１：化合物１＞
２－（ビフェニル－４－イル）－４－フェニル－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジンの合成；
　窒素置換した反応容器に、
　　　２－クロロ－４－フェニル－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビ
　　フェニル－４－イル｝ピリミジン　　　　　　　　８．０ｇ、
　　　４－ビフェニルボロン酸　　　　　　　　　　　３．８ｇ、
　　　テトラキストリフェニルホスフィン　　　　　　０．４４ｇ、
　　　炭酸カリウム　　　　　　　　　　　　　　　　７．９ｇ、
　　　トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　　８０ｍｌ、
　　　テトラヒドロフラン　　　　　　　　　　　　　８０ｍｌおよび
　　　水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４０ｍｌ
を加えて加熱し、８０℃で１２時間撹拌して、反応液を調整した。反応液を室温まで冷却し、分液操作によって有機層を採取した。その後、減圧下濃縮することによって粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：シリカゲル、溶離液：酢酸エチル／ヘプタン）で精製し、次いで、テトラヒドロフラン／アセトンの混合溶媒を用いた再結晶により精製した。その結果、２－（ビフェニル－４－イル）－４－フェニル－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン（化合物１）の白色粉体３．０ｇ（収率３０％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ－ＮＭＲの測定結果を図２４に示した。１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の２７個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝８．９４（１Ｈ）
　　　　　　　８．８３（２Ｈ）
　　　　　　　８．６４（１Ｈ）
　　　　　　　８．４３－８．３２（４Ｈ）
　　　　　　　８．０７（１Ｈ）
　　　　　　　７．９７－７．３５（１８Ｈ）
＜実施例２：化合物２＞
２－｛４－（ナフタレン－１－イル）フェニル｝－４－フェニル－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジンの合成；
　実施例１において、
　　　４－ビフェニルボロン酸
に代えて
　　　｛４－（ナフタレン－１－イル）フェニル｝ボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、２－｛４－（ナフタレン－１－イル）フェニル｝－４－フェニル－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン（化合物２）の白色粉体１．６ｇ（収率１５％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ－ＮＭＲの測定結果を図２５に示した。１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の２９個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝９．００－８．８１（３Ｈ）
　　　　　　　８．６５（１Ｈ）
　　　　　　　８．５１－８．２８（４Ｈ）
　　　　　　　８．１１－７．３２（２１Ｈ）
＜実施例３：化合物２９＞
２，４－ビス（フェナンスレン－９－イル）－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジンの合成；
　実施例１において、
　　　２－クロロ－４－フェニル－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビ
　　フェニル－４－イル｝ピリミジン
に代えて
　　　２－クロロ－４－（フェナンスレン－９－イル）－６－｛４’－（ピ
　　リジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン
を用い、
　　　４－ビフェニルボロン酸
に代えて
　　　フェナンスレン－９－ボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、２，４－ビス（フェナンスレン－９－イル）－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）－ビフェニル－４－イル｝ピリミジン（化合物２９）の白色粉体１．２ｇ（収率１４％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ－ＮＭＲの測定結果を図２６に示した。１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３１個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝９．０５－８．３５（１４Ｈ）
　　　　　　　８．２５－７．５２（１５Ｈ）
　　　　　　　７．４５－７．３５（２Ｈ）
＜実施例４：化合物９６＞
４－（ナフタレン－１－イル）－２－｛４－（ナフタレン－１－イル）フェニル｝－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジンの合成；
　実施例１において、
　　　２－クロロ－４－フェニル－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビ
　　フェニル－４－イル｝ピリミジン
に代えて
　　　２－クロロ－４－（ナフタレン－１－イル）－６－｛４’－（ピリジ
　　ン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン
を用い、
　　　４－ビフェニルボロン酸
に代えて
　　　４－（ナフタレン－１－イル）フェニルボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、４－（ナフタレン－１－イル）－２－｛４－（ナフタレン－１－イル）フェニル｝－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン（化合物９６）の白色粉体１．９ｇ（収率２８％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３１個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝８．９７（１Ｈ）
　　　　　　　８．８９（２Ｈ）
　　　　　　　８．６３（１Ｈ）
　　　　　　　８．５１－８．４０（３Ｈ）
　　　　　　　８．１０－７．８１（１２Ｈ）
　　　　　　　７．７９－７．４０（１２Ｈ）
＜実施例５：化合物９８＞
４－（ナフタレン－１－イル）－２－｛４－（ナフタレン－２－イル）フェニル｝－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジンの合成；
　実施例１において、
　　　２－クロロ－４－フェニル－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビ
　　フェニル－４－イル｝ピリミジン
に代えて
　　　２－クロロ－４－（ナフタレン－１－イル）－６－｛４’－（ピリジ
　　ン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン
を用い、
　　　４－ビフェニルボロン酸
に代えて
　　　４－（ナフタレン－２－イル）フェニルボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、４－（ナフタレン－１－イル）－２－｛４－（ナフタレン－２－イル）フェニル｝－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン（化合物９８）の白色粉体１．８ｇ（収率２６％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
　得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３１個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝８．９７（１Ｈ）
　　　　　　　８．８７（２Ｈ）
　　　　　　　８．６６（１Ｈ）
　　　　　　　８．５０－８．４０（３Ｈ）
　　　　　　　８．１９（１Ｈ）
　　　　　　　８．０９－７．８３（１５Ｈ）
　　　　　　　７．７６（２Ｈ）
　　　　　　　７．６９（１Ｈ）
　　　　　　　７．６５－７．５０（４Ｈ）
　　　　　　　７．４２（１Ｈ）
＜実施例６：化合物１００＞
４－（ナフタレン－２－イル）－２－｛４－（フェナンスレン－９－イル）フェニル｝－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジンの合成；
　実施例１において、
　　　２－クロロ－４－フェニル－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビ
　　フェニル－４－イル｝ピリミジン
に代えて
　　　２－クロロ－４－（ナフタレン－２－イル）－６－｛４’－（ピリジ
　　ン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン
を用い、
　　　４－ビフェニルボロン酸
に代えて
　　　４－（フェナンスレン－９－イル）フェニルボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、４－（ナフタレン－２－イル）－２－｛４－（フェナンスレン－９－イル）フェニル｝－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン（化合物１００）の白色粉体１．５ｇ（収率２１％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
＜実施例７：化合物１０４＞
２－（ビフェニル－３－イル）－４－（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジンの合成；
　実施例１において、
　　　２－クロロ－４－フェニル－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビ
　　フェニル－４－イル｝ピリミジン
に代えて
　　　２－クロロ－４－（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）－６－
　　｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン
を用い、
　　　４－ビフェニルボロン酸
に代えて
　　　３－ビフェニルボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、２－（ビフェニル－３－イル）－４－（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン（化合物１０４）の白色粉体１．８ｇ（収率２３％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
　得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３５個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝９．０５（１Ｈ）
　　　　　　　８．９７（１Ｈ）
　　　　　　　８．７８（１Ｈ）
　　　　　　　８．６７（１Ｈ）
　　　　　　　８．５１－８．４３（２Ｈ）
　　　　　　　８．４１－８．３２（２Ｈ）
　　　　　　　８．１７（１Ｈ）
　　　　　　　８．００－７．６６（１３Ｈ）
　　　　　　　７．５９－７．５０（３Ｈ）
　　　　　　　７．４９－７．４０（４Ｈ）
　　　　　　　１．６７（６Ｈ）
＜実施例８：化合物１０７＞
４－（ビフェニル－４－イル）－２－（フェナンスレン－９－イル）－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジンの合成；
　実施例１において、
　　　２－クロロ－４－フェニル－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビ
　　フェニル－４－イル｝ピリミジン
に代えて
　　　２－クロロ－４－（ビフェニル－４－イル）－６－｛４’－（ピリジ
　　ン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン
を用い、
　　　４－ビフェニルボロン酸
に代えて
　　　９－フェナンスレンボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、４－（ビフェニル－４－イル）－２－（フェナンスレン－９－イル）－６－｛４’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－４－イル｝ピリミジン（化合物１０７）の黄白色粉体２．０ｇ（収率３０％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
　得られた黄白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３１個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝８．９８（１Ｈ）
　　　　　　　８．９５－８．８２（２Ｈ）
　　　　　　　８．８０（１Ｈ）
　　　　　　　８．６５（１Ｈ）
　　　　　　　８．５８（１Ｈ）
　　　　　　　８．４９－８．４１（４Ｈ）
　　　　　　　８．２９（１Ｈ）
　　　　　　　８．０９（１Ｈ）
　　　　　　　７．９８（１Ｈ）
　　　　　　　７．９０－７．６２（１４Ｈ）
　　　　　　　７．５２（２Ｈ）
　　　　　　　７．４２（２Ｈ）
＜仕事関数の測定＞
　本発明の化合物を用いて、ＩＴＯ基板の上に膜厚１００ｎｍの蒸着膜を作製して、イオン化ポテンシャル測定装置（住友重機械工業株式会社製、ＰＹＳ－２０２型）で仕事関数を測定した。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　仕事関数
実施例１の化合物（化合物１）　　　　　　　　６．６１Ｖ
実施例２の化合物（化合物２）　　　　　　　　６．５６Ｖ
実施例３の化合物（化合物２９）　　　　　　　６．４９Ｖ
実施例４の化合物（化合物９６）　　　　　　　６．５６Ｖ
実施例５の化合物（化合物９８）　　　　　　　６．５６Ｖ
実施例６の化合物（化合物１００）　　　　　　６．５６Ｖ
実施例７の化合物（化合物１０４）　　　　　　６．５８Ｖ
実施例８の化合物（化合物１０７）　　　　　　６．５３Ｖ
　このように本発明の化合物はＮＰＤ、ＴＰＤなどの一般的な正孔輸送材料がもつ仕事関数５．５ｅＶより深い値を有しており、大きな正孔阻止能力を有している。
＜ガラス転移点の測定＞
　各実施例で得られた化合物について、高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００ＳＡ）によりガラス転移点を求めた。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ガラス転移点
　　実施例１の化合物（化合物１）　　　　　　観測されず
　　実施例２の化合物（化合物２）　　　　　　１０４℃
　　実施例３の化合物（化合物２９）　　　　　１３７℃
　　実施例４の化合物（化合物９６）　　　　　１１５℃
　　実施例５の化合物（化合物９８）　　　　　１１２℃
　　実施例６の化合物（化合物１００）　　　　１３４℃
　　実施例７の化合物（化合物１０４）　　　　１１０℃
　　実施例８の化合物（化合物１０７）　　　　１２４℃
　一般式（１）で表されるピリミジン誘導体は１００℃以上のガラス転移点を有しており、薄膜状態が安定であった。
＜素子実施例１＞
　ガラス基板１上に透明陽極２としてＩＴＯ電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層６兼電子輸送層７、電子注入層８、陰極（アルミニウム電極）９の順に蒸着して、有機ＥＬ素子を作製した。
　具体的には、膜厚１５０ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１をイソプロピルアルコール中にて２０分間超音波洗浄し、その後、２００℃に加熱したホットプレート上で１０分間乾燥した。その後、ＵＶオゾン処理を１５分間行った。次いで、このＩＴＯ付きガラス基板を真空蒸着機内に取り付け、０．００１Ｐａ以下まで減圧した。
　続いて、正孔注入層３を形成した。具体的には、透明陽極２を覆うように、下記構造式の化合物ＨＩＭ－１を蒸着し、膜厚５ｎｍの正孔注入層３を形成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 　続いて、正孔輸送層４を形成した。具体的には、正孔注入層３の上に、下記構造式の化合物ＨＴＭ－１を蒸着し、膜厚６５ｎｍの正孔輸送層４を形成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 　続いて、発光層５を形成した。具体的には、正孔輸送層４の上に、下記構造式の化合物ＥＭＤ－１と下記構造式の化合物ＥＭＨ－１を、蒸着速度比がＥＭＤ－１：ＥＭＨ－１＝５：９５となる蒸着速度で二元蒸着し、膜厚２０ｎｍの発光層５を形成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 　続いて、正孔阻止層６兼電子輸送層７を形成した。具体的には、発光層５の上に、実施例１の化合物（化合物１）と下記構造式の化合物ＥＴＭ－１を、蒸着速度比が実施例１の化合物（化合物１）：ＥＴＭ－１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着し、膜厚３０ｎｍの正孔阻止層６兼電子輸送層７を形成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 　続いて電子注入層８を形成した。具体的には、正孔阻止層６兼電子輸送層７の上にフッ化リチウムを蒸着し、膜厚１ｎｍの電子注入層８を形成した。
　最後に、アルミニウムを１００ｎｍ蒸着して陰極９を形成した。
　作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
＜素子実施例２＞
　素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例２の化合物（化合物２）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
＜素子実施例３＞
　素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例３の化合物（化合物２９）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
＜素子実施例４＞
　素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例４の化合物（化合物９６）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
＜素子実施例５＞
　素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例５の化合物（化合物９８）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
＜素子実施例６＞
　素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例６の化合物（化合物１００）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
＜素子実施例７＞
　素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例７の化合物（化合物１０４）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
＜素子実施例８＞
　素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例８の化合物（化合物１０７）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
＜素子比較例１＞
　素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて下記構造式の化合物ＥＴＭ－２（特許文献２参照）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
　素子実施例１～素子実施例８および素子比較例１で作製した有機ＥＬ素子を用いて、素子寿命を測定した。結果を表１に示した。素子寿命は、発光開始時の発光輝度（初期輝度）を２０００ｃｄ／ｍ２として定電流駆動を行った時、発光輝度が１９００ｃｄ／ｍ２（初期輝度を１００％とした時の９５％に相当：９５％減衰）に減衰するまでの時間として測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
　表１に示す様に、駆動電圧については、素子比較例１で３．８４Ｖであったのに対し、素子実施例１～８では３．６１～３．８４Ｖと低電圧化した。また、発光効率については、素子比較例１で６．３５ｃｄ／Ａであったのに対し、素子実施例１～８では６．５３～８．４３ｃｄ／Ａと大きく向上した。電力効率についても、素子比較例１で５．２０ｌｍ／Ｗであったのに対し、素子実施例１～８では５．３３～７．３２ｌｍ／Ｗと大きく向上した。特に、素子寿命については、比較例１では５５時間であったのに対し、素子実施例１～８では１８７～３０２時間と、大きく長寿命化した。
　このように本発明の有機ＥＬ素子は、一般的な電子輸送材料である化合物ＥＴＭ－２を用いた素子と比較して、発光効率および電力効率に優れており、長寿命の有機ＥＬ素子を実現できる。
　本発明のピリミジン誘導体は、電子の注入特性が良く、正孔阻止能力に優れており、薄膜状態が安定であるため、有機ＥＬ素子用の化合物として優れている。本発明のピリミジン誘導体を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、高い効率を得ることができると共に、駆動電圧を低下させることができ、耐久性を改善させることができる。例えば、家庭電化製品や照明の用途への展開が可能となった。
１　ガラス基板
２　透明陽極
３　正孔注入層
４　正孔輸送層
５　発光層
６　正孔阻止層
７　電子輸送層
８　電子注入層
９　陰極

Claims (21)

  1. 　下記一般式（１）で表されるピリミジン誘導体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　　式中、
    　　　Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ、芳香族炭化水素基または縮合多
    　　環芳香族基を表し、
    　　　Ａｒ３は、水素原子、芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族
    　　基を表し、
    　　　Ａ１、Ａ２は、芳香族炭化水素の２価基または縮合多環芳香族
    　　の２価基を表し、
    　　　Ａ３は、芳香族炭化水素の２価基、縮合多環芳香族の２価基ま
    　　たは単結合を表し、
    　　　Ｂは、芳香族複素環基を表す。
  2. 　下記一般式（１－１）で表される、請求項１記載のピリミジン誘導体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     　　式中、
    　　　Ａｒ１～Ａｒ３、Ａ１～Ａ３及びＢは、前記一般式（１）に記載
    　　した通りの意味である。
  3. 　下記一般式（１－２）で表される、請求項１記載のピリミジン誘導体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     　　式中、
    　　　Ａｒ１～Ａｒ３、Ａ１～Ａ３及びＢは、前記一般式（１）に記載
    　　した通りの意味である。
  4. 　Ａ１またはＡ２がフェニレン基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
  5. 　Ａ１およびＡ２がフェニレン基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
  6. 　Ａ１またはＡ２がナフチレン基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
  7. 　Ｂが、ピリジル基、ビピリジル基、ターピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ナフチリジニル基、インドリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリドピロリル基、ピリドイミダゾリル基、ピリドトリアゾリル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フェナントロリニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチエニル基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
  8. 　Ａｒ２がフェニル基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
  9. 　Ａｒ２が縮合多環芳香族基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
  10. 　前記縮合多環芳香族基がナフチル基である、請求項９記載のピリミジン誘導体。
  11. 　前記縮合多環芳香族基がフェナントレニル基である、請求項９記載のピリミジン誘導体。
  12. 　Ａｒ３が水素原子である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
  13. 　Ａｒ１がフェニル基であり、該フェニル基が置換基を有している、請求項１記載のピリミジン誘導体。
  14. 　前記フェニル基が有する置換基が縮合多環芳香族基であり、該縮合多環芳香族基は置換基を有していない、請求項１３記載のピリミジン誘導体。
  15. 　Ａｒ１が縮合多環芳香族基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
  16. 　前記縮合多環芳香族基が置換基を有していない、請求項１５記載のピリミジン誘導体。
  17. 　一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    　前記少なくとも一層の有機層が、請求項１記載のピリミジン誘導体を含んでい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。
  18. 　前記ピリミジン誘導体を含んでいる有機層が電子輸送層である、請求項１７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  19. 　前記ピリミジン誘導体を含んでいる有機層が正孔阻止層である、請求項１７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  20. 　前記ピリミジン誘導体を含んでいる有機層が発光層である、請求項１７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  21. 　前記ピリミジン誘導体を含んでいる有機層が電子注入層である、請求項１７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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