JP7538596B2 - Polycyclic aromatic compounds - Google Patents
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Description
本発明は、多環芳香族化合物およびその多量体(以下、まとめて「多環芳香族化合物」ともいう)と、これを用いた有機電界発光素子、有機電界効果トランジスタおよび有機薄膜太陽電池、並びに、表示装置および照明装置に関する。なお、本明細書中で「有機電界発光素子」のことを「有機EL素子」または単に「素子」と表記することがある。 The present invention relates to polycyclic aromatic compounds and polymers thereof (hereinafter collectively referred to as "polycyclic aromatic compounds"), and to organic electroluminescent devices, organic field-effect transistors, organic thin-film solar cells, and display devices and lighting devices using the same. Note that in this specification, "organic electroluminescent devices" may be referred to as "organic EL devices" or simply "devices."
従来、電界発光する発光素子を用いた表示装置は、省電力化や薄型化が可能なことから、種々研究され、さらに、有機材料から成る有機電界発光素子は、軽量化や大型化が容易なことから活発に検討されてきた。特に、光の三原色の一つである青色などの発光特性を有する有機材料の開発、および正孔、電子などの電荷輸送能(半導体や超電導体となる可能性を有する)を備えた有機材料の開発については、高分子化合物、低分子化合物を問わずこれまで活発に研究されてきた。 Display devices using electroluminescent light-emitting elements have been extensively studied because they can be made thin and energy-efficient. Furthermore, organic electroluminescent elements made from organic materials have been actively studied because they can be easily made large and lightweight. In particular, there has been active research into the development of organic materials that have the luminescence properties of blue, one of the three primary colors of light, and organic materials that have the ability to transport charges such as holes and electrons (potential to become semiconductors or superconductors), regardless of whether they are polymeric or low molecular weight compounds.
有機EL素子は、陽極および陰極からなる一対の電極と、当該一対の電極間に配置され、有機化合物を含む一層または複数の層とからなる構造を有する。有機化合物を含む層には、発光層や、正孔、電子などの電荷を輸送または注入する電荷輸送/注入層などがあるが、これらの層に適当な種々の有機材料が開発されている。 An organic EL element has a structure consisting of a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and one or more layers containing an organic compound that are disposed between the pair of electrodes. Layers containing organic compounds include a light-emitting layer and a charge transport/injection layer that transports or injects charges such as holes and electrons, and various organic materials suitable for these layers have been developed.
発光層用材料としては、例えばベンゾフルオレン系化合物などが開発されている(国際公開第2004/061047号公報)。また、正孔輸送材料としては、例えばトリフェニルアミン系化合物などが開発されている(特開2001-172232号公報)。また、電子輸送材料としては、例えばアントラセン系化合物などが開発されている(特開2005-170911号公報)。 As materials for the light-emitting layer, for example, benzofluorene-based compounds have been developed (WO 2004/061047). As hole transport materials, for example, triphenylamine-based compounds have been developed (JP 2001-172232 A). As electron transport materials, for example, anthracene-based compounds have been developed (JP 2005-170911 A).
また、近年では有機EL素子や有機薄膜太陽電池に使用する材料としてトリフェニルアミン誘導体を改良した材料も報告されている(国際公開第2012/118164号公報)。この材料は既に実用化されていたN,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD)を参考にして、トリフェニルアミンを構成する芳香環同士を連結することでその平面性を高めたことを特徴とする材料である。この文献では例えばNO連結系化合物(63頁の化合物1)の電荷輸送特性が評価されているが、NO連結系化合物以外の材料の製造方法については記載されておらず、また、連結する元素が異なれば化合物全体の電子状態が異なるため、NO連結系化合物以外の材料から得られる特性も未だ知られていない。このような化合物の例は他にも見られる(国際公開第2011/107186号公報)。例えば、三重項励起子のエネルギー(T1)が大きい共役構造を有する化合物は、より短い波長の燐光を発することができるため、青色の発光層用材料として有益である。また、発光層を挟む電子輸送材料や正孔輸送材料としてもT1が大きい新規共役構造を有する化合物が求められている。
In recent years, a material that improves triphenylamine derivatives has also been reported as a material for use in organic electroluminescence devices and organic thin-film solar cells (WO 2012/118164). This material is characterized by its improved planarity, which is achieved by linking the aromatic rings that make up the triphenylamine, based on N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD), which has already been put to practical use. This document evaluates the charge transport properties of, for example, NO-linked compounds (
有機EL素子のホスト材料は、一般に、ベンゼンやカルバゾールなどの既存の芳香環を単結合やリン原子やケイ素原子で複数連結した分子である。これは、比較的共役系の小さな芳香環を多数連結することで、ホスト材料に必要とされる大きなHOMO-LUMOギャップ(薄膜におけるバンドギャップEg)が担保されるからである。さらに、燐光材料や熱活性型遅延蛍光材料を用いた有機EL素子のホスト材料には、高い三重項励起エネルギー(ET)も必要となるが、分子にドナーあるいはアクセプター性の芳香環や置換基を連結することで、三重項励起状態(T1)のSOMO1およびSOMO2を局在化させ、両軌道間の交換相互作用を小さくすることで、三重項励起エネルギー(ET)を向上させることが可能となる。しかし、共役系の小さな芳香環はレドックス安定性が十分ではなく、既存の芳香環を連結していった分子をホスト材料として用いた素子は寿命が十分ではない。一方、拡張π共役系を有する多環芳香族化合物は、一般に、レドックス安定性は優れているが、HOMO-LUMOギャップ(薄膜におけるバンドギャップEg)や三重項励起エネルギー(ET)が低いため、ホスト材料に不向きと考えられてきた。 The host material of an organic EL element is generally a molecule in which a plurality of existing aromatic rings such as benzene or carbazole are linked by single bonds, phosphorus atoms, or silicon atoms. This is because a large HOMO-LUMO gap (band gap Eg in a thin film) required for a host material is guaranteed by linking a large number of relatively small conjugated aromatic rings. Furthermore, a high triplet excitation energy (E T ) is also required for a host material of an organic EL element using a phosphorescent material or a thermally activated delayed fluorescent material, but by linking a donor or acceptor aromatic ring or a substituent to the molecule, SOMO1 and SOMO2 in the triplet excited state (T1) are localized, and the exchange interaction between the two orbitals is reduced, making it possible to improve the triplet excitation energy (E T ). However, the redox stability of small conjugated aromatic rings is insufficient, and an element using a molecule in which existing aromatic rings are linked as a host material does not have a sufficient life. On the other hand, polycyclic aromatic compounds having an extended π-conjugated system generally have excellent redox stability, but have been considered unsuitable as host materials due to their low HOMO-LUMO gap (band gap Eg in a thin film) and triplet excitation energy (E T ).
上述するように、有機EL素子に用いられる材料としては種々の材料が開発されているが、有機EL素子用材料の選択肢を増やすために、従来とは異なる化合物からなる材料の開発が望まれている。特に、特許文献1~4で報告されたNO連結系化合物以外の材料から得られる有機EL特性やその製造方法は未だ知られていない。
As mentioned above, various materials have been developed for use in organic EL elements, but in order to increase the options for materials for organic EL elements, there is a need to develop materials made of compounds that are different from conventional ones. In particular, the organic EL characteristics obtained from materials other than the NO-linked compounds reported in
また、特許文献6や特許文献7では、ホウ素を含む多環芳香族化合物とそれを用いた有機EL素子が報告されているが、更に素子特性を向上させるべく、発光効率や素子寿命を向上させることができる発光層用材料、特にドーパント材料が求められている。
In addition,
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、新規な構造を有する多環芳香族化合物を含有する層を一対の電極間に配置して例えば有機EL素子を構成することにより、優れた有機EL素子が得られることを見出し、本発明を完成させた。すなわち本発明は、以下のような多環芳香族化合物またはその多量体、さらには以下のような多環芳香族化合物またはその多量体を含む有機EL素子用材料等の有機デバイス用材料を提供する。 As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors have found that an excellent organic EL element can be obtained by, for example, constructing an organic EL element by disposing a layer containing a polycyclic aromatic compound having a novel structure between a pair of electrodes, and have completed the present invention. That is, the present invention provides a polycyclic aromatic compound or a multimer thereof as shown below, and further provides a material for an organic device, such as a material for an organic EL element containing a polycyclic aromatic compound or a multimer thereof as shown below.
なお、本明細書において化学構造や置換基を炭素数で表すことがあるが、化学構造に置換基が置換した場合や、置換基にさらに置換基が置換した場合などにおける炭素数は、化学構造や置換基それぞれの炭素数を意味し、化学構造と置換基の合計の炭素数や、置換基と置換基の合計の炭素数を意味するものではない。例えば、「炭素数Xの置換基Aで置換された炭素数Yの置換基B」とは、「炭素数Yの置換基B」に「炭素数Xの置換基A」が置換することを意味し、炭素数Yは置換基Aおよび置換基Bの合計の炭素数ではない。また例えば、「置換基Aで置換された炭素数Yの置換基B」とは、「炭素数Yの置換基B」に「(炭素数限定がない)置換基A」が置換することを意味し、炭素数Yは置換基Aおよび置換基Bの合計の炭素数ではない。 In this specification, the chemical structure or the substituent may be expressed by the number of carbon atoms, but in the case where a substituent is substituted on the chemical structure or where a substituent is further substituted on the substituent, the number of carbon atoms means the number of carbon atoms in each of the chemical structure and the substituent, and does not mean the total number of carbon atoms in the chemical structure and the substituent, or the total number of carbon atoms in the substituent and the substituent. For example, "substituent B of carbon number Y substituted with substituent A of carbon number X" means that "substituent B of carbon number Y" is substituted with "substituent A of carbon number X", and the carbon number Y is not the total number of carbon atoms in the substituents A and B. Also, for example, "substituent B of carbon number Y substituted with substituent A" means that "substituent B of carbon number Y" is substituted with "substituent A (with no carbon number limit)", and the carbon number Y is not the total number of carbon atoms in the substituents A and B.
項1.
下記一般式(1)で表される多環芳香族化合物、または下記一般式(1)で表される単位構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体。
A環、B環、およびC環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、
Y1は、B、P、P=O、P=S、Al、Ga、As、Si-R、またはGe-Rであり、前記Si-RおよびGe-RのRは、アリール、アルキル、またはシクロアルキルであり、
X1は、>O、>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、>P-R、>S、または>Seであり、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキル、または置換されていてもよいシクロアルキルであり、また、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、単結合または連結基により、前記A環およびB環の少なくとも1つの環と結合していてもよく、
X2は、>O、>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、>P-R、>S、または>Seであり、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、または>P-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキル、または置換されていてもよいシクロアルキルであり、また、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、単結合または連結基により、前記B環およびC環の少なくとも1つの環と結合していてもよく(ただし、前記X1が、>O、>N-R、>P-R、>S、または>Seである場合は、X2としての>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは前記B環と結合しない)、そして、
式(1)で表される化合物または単位構造における少なくとも1つの水素は、ハロゲン、シアノ、または重水素で置換されていてもよい。
A polycyclic aromatic compound represented by the following general formula (1), or a multimer of a polycyclic aromatic compound having a plurality of unit structures represented by the following general formula (1).
ring A, ring B, and ring C are each independently an aryl ring or a heteroaryl ring, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted;
Y1 is B, P, P=O, P=S, Al, Ga, As, Si-R, or Ge-R, wherein R in the Si-R and Ge-R is aryl, alkyl, or cycloalkyl;
X1 is >O, >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , >P-R, >S, or >Se, and R in the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl, and R in the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R may be bonded to at least one of the rings A and B by a single bond or a linking group;
X 2 is >O, >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , >P-R, >S, or >Se, and R of >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , or >P-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl, and R of >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R may be bonded to at least one of the rings B and C via a single bond or a linking group (however, when X 1 is >O, >N-R, >P-R, >S, or >Se, R of >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R as X 2 is not bonded to the ring B), and
At least one hydrogen atom in the compound or unit structure represented by formula (1) may be substituted with a halogen atom, a cyano atom, or a deuterium atom.
項2.
上記式(1)中、
A環、B環、およびC環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも1つの水素は、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリールオキシ、または置換シリルで置換されていてもよく、また、これらの環は、Y1、X1、およびX2から構成される上記式(1)の中央の縮合2環構造と結合を共有する5員環または6員環を有し、
Y1は、B、P、P=O、P=S、Al、Ga、As、Si-R、またはGe-Rであり、前記Si-RおよびGe-RのRは、アリール、アルキル、またはシクロアルキルであり、
X1は、>O、>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、>P-R、>S、または>Seであり、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルであり、また、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、単結合、-O-、-S-、-C(-R)2-、または-N(-R)-により、前記A環およびB環の少なくとも1つの環と結合していてもよく、前記-C(-R)2-および-N(-R)-のRは、アリール、アルキル、またはシクロアルキルであり、
X2は、>O、>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、>P-R、>S、または>Seであり、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、または>P-RのRは、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルであり、また、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、単結合、-O-、-S-、-C(-R)2-、または-N(-R)-により、前記B環およびC環の少なくとも1つの環と結合していてもよく(ただし、前記X1が、>O、>N-R、>P-R、>S、または>Seである場合は、X2としての>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは前記B環と結合しない)、前記-C(-R)2-および-N(-R)-のRは、アリール、アルキル、またはシクロアルキルであり、そして、
式(1)で表される化合物または単位構造における少なくとも1つの水素は、ハロゲン、シアノ、または重水素で置換されていてもよい、
項1に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
In the above formula (1),
ring A, ring B, and ring C are each independently an aryl ring or a heteroaryl ring, at least one hydrogen atom in these rings may be substituted with a substituted or unsubstituted aryl, a substituted or unsubstituted heteroaryl, a substituted or unsubstituted diarylamino, a substituted or unsubstituted diheteroarylamino, a substituted or unsubstituted arylheteroarylamino, a substituted or unsubstituted diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), a substituted or unsubstituted alkyl, a substituted or unsubstituted cycloalkyl, a substituted or unsubstituted alkoxy, a substituted or unsubstituted aryloxy, or a substituted silyl, and these rings have a 5- or 6-membered ring that shares a bond with the central fused bicyclic structure of the above formula (1) composed of Y 1 , X 1 , and X 2 ,
Y1 is B, P, P=O, P=S, Al, Ga, As, Si-R, or Ge-R, wherein R in the Si-R and Ge-R is aryl, alkyl, or cycloalkyl;
X 1 is >O, >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , >P-R, >S, or >Se, R of the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R is aryl which may be substituted with alkyl or cycloalkyl, heteroaryl which may be substituted with alkyl or cycloalkyl, alkyl, or cycloalkyl, and R of the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R may be bonded to at least one of the rings A and B by a single bond, -O-, -S-, -C(-R) 2 -, or -N(-R)-, R of the -C(-R) 2 - and -N(-R)- is aryl, alkyl, or cycloalkyl,
X 2 is >O, >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , >P-R, >S, or >Se, and R of the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , or >P-R is aryl which may be substituted with alkyl or cycloalkyl, heteroaryl which may be substituted with alkyl or cycloalkyl, alkyl, or cycloalkyl, and R of the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R may be bonded to at least one of the rings B and C by a single bond, -O-, -S-, -C(-R) 2 -, or -N(-R)- (however, when the X 1 is >O, >N-R, >P-R, >S, or >Se, >N-R, >C(-R) 2 as
At least one hydrogen atom in the compound or unit structure represented by formula (1) may be substituted with halogen, cyano, or deuterium.
項3.
前記一般式(1)が下記一般式(2)で表される、項1に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
a環、b環、およびc環における、任意の「-C(-R)=」(ここでRは式(2)中のR1~R11である)は「-N=」に置き換わっていてもよく、任意の「-C(-R)=C(-R)-」(ここでRは式(2)中のR1~R11である)は、「-N(-R)-」、「-O-」、または「-S-」に置き換わっていてもよく、前記「-N(-R)-」のRは、アリール、アルキル、またはシクロアルキルであり、
R1~R11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、またはアルキルジシクロアルキルシリルであり、これらにおける少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルで置換されていてもよく、また、R1~R11のうちの隣接する基同士が結合して、a環、b環、またはc環と共に、アリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、またはアルキルジシクロアルキルシリルで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルで置換されていてもよく、
Y1は、B、P、P=O、P=S、Al、Ga、As、Si-R、またはGe-Rであり、前記Si-RおよびGe-RのRは、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、
X1は、>O、>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、>P-R、>S、または>Seであり、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、炭素数6~12のアリール、炭素数2~15のヘテロアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、また、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、単結合、-O-、-S-、-C(-R)2-、または-N(-R)-により、前記a環およびb環の少なくとも1つの環と結合していてもよく、前記-C(-R)2-および-N(-R)-のRは、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、
X2は、>O、>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、>P-R、>S、または>Seであり、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、炭素数6~12のアリール、炭素数2~15のヘテロアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、また、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、単結合、-O-、-S-、-C(-R)2-、または-N(-R)-により、前記c環と結合していてもよく、前記-C(-R)2-および-N(-R)-のRは、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、そして、
式(2)で表される化合物または単位構造における少なくとも1つの水素は、ハロゲン、シアノ、または重水素で置換されていてもよい。
In the ring a, ring b, and ring c, any "-C(-R)=" (wherein R is R 1 to R 11 in formula (2)) may be replaced with "-N=", any "-C(-R)=C(-R)-" (wherein R is R 1 to R 11 in formula (2)) may be replaced with "-N(-R)-", "-O-", or "-S-", and R in the "-N(-R)-" is aryl, alkyl, or cycloalkyl,
R 1 to R 11 are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, triarylsilyl, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, or alkyldicycloalkylsilyl, in which at least one hydrogen may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl. Adjacent groups among 11 may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the a ring, the b ring, or the c ring, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be replaced with an aryl, a heteroaryl, a diarylamino, a diheteroarylamino, an arylheteroarylamino, a diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), an alkyl, a cycloalkyl, an alkoxy, an aryloxy, a triarylsilyl, a trialkylsilyl, a tricycloalkylsilyl, a dialkylcycloalkylsilyl, or an alkyldicycloalkylsilyl, and at least one hydrogen atom in these may be replaced with an aryl, a heteroaryl, an alkyl, or a cycloalkyl;
Y1 is B, P, P=O, P=S, Al, Ga, As, Si-R, or Ge-R, and R of the Si-R and Ge-R is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms;
X 1 is >O, >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , >P-R, >S, or >Se, and R in the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, and R in the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R may be bonded to at least one of the ring a and ring b via a single bond, -O-, -S-, -C(-R) 2 -, or -N(-R) - , and R in - and -N(-R)- is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms;
X 2 is >O, >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , >P-R, >S, or >Se, and R in the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, and R in the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R may be bonded to the ring c via a single bond, -O-, -S-, -C(-R) 2 -, or -N(-R)-, and -C(-R) 2 R in - and -N(-R)- is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms; and
At least one hydrogen atom in the compound or unit structure represented by formula (2) may be substituted with a halogen atom, a cyano atom, or a deuterium atom.
項4.
下記一般式(2-M1)または一般式(2-M2)で表される、項3に記載する多環芳香族化合物の多量体。
a環、b環、およびc環における、任意の「-C(-R)=」(ここでRは式(2-M1)または式(2-M2)中のR1~R7、R10、およびR11である)は「-N=」に置き換わっていてもよく、任意の「-C(-R)=C(-R)-」(ここでRは式(2-M1)または式(2-M2)中のR1~R7、R10、およびR11である)は、「-N(-R)-」、「-O-」、または「-S-」に置き換わっていてもよく、前記「-N(-R)-」のRは、アリール、アルキル、またはシクロアルキルであり、
R1~R7、R10、およびR11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、またはアルキルジシクロアルキルシリルであり、これらにおける少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルで置換されていてもよく、また、R1~R7、R10、およびR11のうちの隣接する基同士が結合して、a環、b環、またはc環と共に、アリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、またはアルキルジシクロアルキルシリルで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルで置換されていてもよく、
Y1は、それぞれ独立して、B、P、P=O、P=S、Al、Ga、As、Si-R、またはGe-Rであり、前記Si-RおよびGe-RのRは、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、
X1は、それぞれ独立して、>O、>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、>P-R、>S、または>Seであり、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、炭素数6~12のアリール、炭素数2~15のヘテロアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、また、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、単結合、-O-、-S-、-C(-R)2-、または-N(-R)-により、前記a環およびb環の少なくとも1つの環と結合していてもよく、前記-C(-R)2-および-N(-R)-のRは、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、
X2は、それぞれ独立して、NまたはPであり、そして、
式(2-M1)または式(2-M2)で表される多量体における少なくとも1つの水素は、ハロゲン、シアノ、または重水素で置換されていてもよい。
Item 4.
Item 4. A multimer of the polycyclic aromatic compound according to
Any "-C(-R)=" in the ring a, ring b, and ring c (wherein R is R 1 to R 7 , R 10 , and R 11 in the formula (2-M1) or the formula (2-M2)) may be replaced with "-N=", any "-C(-R)=C(-R)-" (wherein R is R 1 to R 7 , R 10 , and R 11 in the formula (2-M1) or the formula (2-M2)) may be replaced with "-N(-R)-", "-O-", or "-S-", and R in the "-N(-R)-" is an aryl, an alkyl, or a cycloalkyl,
R 1 to R 7 , R 10 , and R 11 are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, triarylsilyl, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, or alkyldicycloalkylsilyl, in which at least one hydrogen may be replaced by an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl, and R 1 to R 7 , R 10 , and R Adjacent groups among 11 may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the a ring, the b ring, or the c ring, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be replaced with an aryl, a heteroaryl, a diarylamino, a diheteroarylamino, an arylheteroarylamino, a diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), an alkyl, a cycloalkyl, an alkoxy, an aryloxy, a triarylsilyl, a trialkylsilyl, a tricycloalkylsilyl, a dialkylcycloalkylsilyl, or an alkyldicycloalkylsilyl, and at least one hydrogen atom in these may be replaced with an aryl, a heteroaryl, an alkyl, or a cycloalkyl;
Y1 is each independently B, P, P=O, P=S, Al, Ga, As, Si-R, or Ge-R, and R of Si-R and Ge-R is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms;
X 1 is each independently >O, >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , >P-R, >S, or >Se, and R in the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, and R in the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R may be bonded to at least one of the ring a and ring b via a single bond, -O-, -S-, -C(-R) 2 -, or -N(-R) - , and R in - and -N(-R)- is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms;
Each X2 is independently N or P; and
At least one hydrogen atom in the multimer represented by formula (2-M1) or formula (2-M2) may be substituted with halogen, cyano, or deuterium.
項5.
上記式(2)、式(2-M1)、および式(2-M2)中、
a環、b環、およびc環における、任意の「-C(-R)=」(ここでRは式(2)、式(2-M1)、または式(2-M2)中のR1~R11である)は「-N=」に置き換わっていてもよく、任意の「-C(-R)=C(-R)-」(ここでRは式(2)、式(2-M1)、または式(2-M2)中のR1~R11である)は、「-N(-R)-」、「-O-」、または「-S-」に置き換わっていてもよく、前記「-N(-R)-」のRは、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、
R1~R11は、それぞれ独立して、水素、炭素数6~30のアリール、炭素数2~30のヘテロアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~12のアリール)、ジアリールボリル(ただしアリールは炭素数6~12のアリールであり、2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~24のシクロアルキル、炭素数1~24のアルコキシ、または炭素数6~30のアリールオキシであり、これらにおける少なくとも1つの水素は、炭素数6~12のアリール、炭素数2~15のヘテロアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルで置換されていてもよく、また、R1~R11のうちの隣接する基同士が結合して、a環、b環、またはc環と共に、炭素数9~16のアリール環または炭素数6~15のヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、炭素数6~30のアリール、炭素数2~30のヘテロアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~12のアリール)、ジアリールボリル(ただしアリールは炭素数6~12のアリールであり、2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~24のシクロアルキル、炭素数1~24のアルコキシ、または炭素数6~30のアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素は、炭素数6~12のアリール、炭素数2~15のヘテロアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルで置換されていてもよく、
Y1は、それぞれ独立して、B、P、P=O、P=S、またはSi-Rであり、前記Si-RのRは、炭素数6~10のアリール、炭素数1~5のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルであり、
X1は、それぞれ独立して、>O、>N-R、または>Sであり、前記>N-RのRは、炭素数6~10のアリール、炭素数1~5のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルであり、
式(2)におけるX2は、>O、>N-R、または>Sであり、前記>N-RのRは、炭素数6~10のアリール、炭素数1~5のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルであり、
式(2-M1)または式(2-M2)におけるX2はNであり、そして、
式(2)で表される化合物もしくは単位構造、または式(2-M1)もしくは式(2-M2)で表される多量体における少なくとも1つの水素は、ハロゲン、シアノ、または重水素で置換されていてもよい、
項3または4に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
In the above formula (2), formula (2-M1), and formula (2-M2),
In the ring a, the ring b, and the ring c, any "-C(-R)=" (wherein R is R 1 to R 11 in the formula (2), the formula (2-M1), or the formula (2-M2)) may be replaced with "-N=", any "-C(-R)=C(-R)-" (wherein R is R 1 to R 11 in the formula (2), the formula (2-M1), or the formula (2-M2)) may be replaced with "-N(-R)-", "-O-", or "-S-", and R in the "-N(-R)-" is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms,
R 1 to R 11 are each independently hydrogen, an aryl having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, diarylamino (wherein the aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms), diarylboryl (wherein the aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 24 carbon atoms, or an aryloxy having 6 to 30 carbon atoms, in which at least one hydrogen may be substituted by an aryl having 6 to 12 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms; Adjacent groups among 11 may be bonded to each other to form an aryl ring having 9 to 16 carbon atoms or a heteroaryl ring having 6 to 15 carbon atoms together with the a ring, the b ring, or the c ring, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, a diarylamino (wherein the aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms), a diarylboryl (wherein the aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 24 carbon atoms, or an aryloxy having 6 to 30 carbon atoms, and at least one hydrogen atom in these may be substituted with an aryl having 6 to 12 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms;
Each Y1 is independently B, P, P=O, P=S, or Si-R, wherein R in the Si-R is an aryl having 6 to 10 carbon atoms, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms;
X1 is each independently >O, >N-R, or >S, and R of the >N-R is an aryl having 6 to 10 carbon atoms, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms;
In formula (2), X2 is >O, >N-R, or >S, and R of the >N-R is an aryl having 6 to 10 carbon atoms, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms;
In formula (2-M1) or formula (2-M2), X2 is N, and
At least one hydrogen atom in the compound or unit structure represented by formula (2), or the multimer represented by formula (2-M1) or formula (2-M2) may be substituted with halogen, cyano, or deuterium.
項6.
上記式(2)、式(2-M1)、および式(2-M2)中、
a環、b環、およびc環における、任意の「-C(-R)=」(ここでRは式(2)、式(2-M1)、または式(2-M2)中のR1~R11である)は「-N=」に置き換わっていてもよく、任意の「-C(-R)=C(-R)-」(ここでRは式(2)、式(2-M1)、または式(2-M2)中のR1~R11である)は、「-N(-R)-」、「-O-」、または「-S-」に置き換わっていてもよく、前記「-N(-R)-」のRは、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、
R1~R11は、それぞれ独立して、水素、炭素数6~16のアリール、炭素数2~20のヘテロアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~10のアリール)、ジアリールボリル(ただしアリールは炭素数6~10のアリールであり、2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、炭素数1~12のアルキル、または炭素数3~16のシクロアルキルであり、これらにおける少なくとも1つの水素は、炭素数6~10のアリール、炭素数2~10のヘテロアリール、炭素数1~5のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルで置換されていてもよく、
Y1は、それぞれ独立して、B、P、P=O、またはP=Sであり、
X1は、それぞれ独立して、>Oまたは>N-Rであり、前記>N-RのRは、炭素数6~10のアリール、炭素数1~5のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルであり、
式(2)におけるX2は、>Oまたは>N-Rであり、前記>N-RのRは、炭素数6~10のアリール、炭素数1~5のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルであり、そして、
式(2-M1)または式(2-M2)におけるX2はNである、
項3または4に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
In the above formula (2), formula (2-M1), and formula (2-M2),
In the ring a, the ring b, and the ring c, any "-C(-R)=" (wherein R is R 1 to R 11 in the formula (2), the formula (2-M1), or the formula (2-M2)) may be replaced with "-N=", any "-C(-R)=C(-R)-" (wherein R is R 1 to R 11 in the formula (2), the formula (2-M1), or the formula (2-M2)) may be replaced with "-N(-R)-", "-O-", or "-S-", and R in the "-N(-R)-" is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms,
R 1 to R 11 are each independently a hydrogen atom, an aryl having 6 to 16 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, a diarylamino (wherein the aryl is an aryl having 6 to 10 carbon atoms), a diarylboryl (wherein the aryl is an aryl having 6 to 10 carbon atoms, and two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, in which at least one hydrogen atom may be substituted by an aryl having 6 to 10 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms;
Each Y1 is independently B, P, P=O, or P=S;
Each X1 is independently >O or >N-R, and R in the >N-R is an aryl having 6 to 10 carbon atoms, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms;
In formula (2), X2 is >O or >N-R, and R of the >N-R is an aryl having 6 to 10 carbon atoms, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, and
In formula (2-M1) or formula (2-M2), X2 is N.
項7.
上記式(2)、式(2-M1)、および式(2-M2)中、
R1~R11は、それぞれ独立して、水素、炭素数6~16のアリール、炭素数2~20のヘテロアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~10のアリール)、ジアリールボリル(ただしアリールは炭素数6~10のアリールであり、2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、炭素数1~12のアルキル、または炭素数3~16のシクロアルキルであり、
Y1は、Bであり、
X1は、それぞれ独立して、>Oまたは>N-Rであり、前記>N-RのRは、炭素数6~10のアリール、炭素数1~5のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルであり、
式(2)におけるX2は、>Oまたは>N-Rであり、前記>N-RのRは、炭素数6~10のアリール、炭素数1~5のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルであり、そして、
式(2-M1)または式(2-M2)におけるX2はNである、
項3または4に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
Item 7.
In the above formula (2), formula (2-M1), and formula (2-M2),
R 1 to R 11 are each independently hydrogen, an aryl having 6 to 16 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, a diarylamino (wherein the aryl is an aryl having 6 to 10 carbon atoms), a diarylboryl (wherein the aryl is an aryl having 6 to 10 carbon atoms, and the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms;
Y1 is B;
Each X1 is independently >O or >N-R, and R in the >N-R is an aryl having 6 to 10 carbon atoms, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms;
In formula (2), X2 is >O or >N-R, and R of the >N-R is an aryl having 6 to 10 carbon atoms, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, and
In formula (2-M1) or formula (2-M2), X2 is N.
項8.
下記いずれかの構造式で表される、項1に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。
項9.
項1~8のいずれかに記載する多環芳香族化合物またはその多量体に反応性置換基が置換した、反応性化合物。
Item 9.
Item 9. A reactive compound in which the polycyclic aromatic compound or a multimer thereof according to any one of
項10.
項9に記載する反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、または当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体。
項11.
主鎖型高分子に項9に記載する反応性化合物を置換させたペンダント型高分子化合物、または当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体。
Item 11.
項12.
置換もしくは無置換のトリアリールアミン、置換もしくは無置換のフルオレン、置換もしくは無置換のアントラセン、置換もしくは無置換のテトラセン、置換もしくは無置換のトリアジン、置換もしくは無置換のカルバゾール、置換もしくは無置換のテトラフェニルシラン、置換もしくは無置換のスピロフルオレン、置換もしくは無置換のトリフェニルホスフィン、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェン、および置換もしくは無置換のジベンゾフランからなるから選ばれる少なくとも1種を繰り返し単位として含む、項10に記載する高分子化合物もしくは高分子架橋体、または項11に記載するペンダント型高分子化合物もしくはペンダント型高分子架橋体。
Item 12.
Item 12. The polymer compound or crosslinked polymer according to
項13.
項1~8のいずれかに記載する多環芳香族化合物またはその多量体を含有する、有機デバイス用材料。
Item 13.
Item 9. A material for an organic device, comprising the polycyclic aromatic compound or a multimer thereof according to any one of
項14.
項9に記載する反応性化合物を含有する、有機デバイス用材料。
Item 14.
項15.
項10に記載する高分子化合物または高分子架橋体を含有する、有機デバイス用材料。
Item 15.
Item 11. A material for an organic device, comprising the polymer compound or crosslinked polymer according to
項16.
項11に記載するペンダント型高分子化合物またはペンダント型高分子架橋体を含有する、有機デバイス用材料。
Item 16.
Item 12. A material for an organic device, comprising the pendant polymer compound or the pendant polymer crosslinked product according to item 11.
項17.
有機電界発光素子用材料、有機電界効果トランジスタ用材料、または有機薄膜太陽電池用材料である、項13~16のいずれかに記載する有機デバイス用材料。
Item 17.
Item 17. The material for an organic device according to any one of Items 13 to 16, which is a material for an organic electroluminescent element, a material for an organic field effect transistor, or a material for an organic thin-film solar cell.
項18.
有機電界発光素子の発光層用材料である、項17に記載する有機デバイス用材料。
Item 18.
Item 18. The material for an organic device according to item 17, which is a material for a light-emitting layer of an organic electroluminescent device.
項19.
項1~8のいずれかに記載する多環芳香族化合物またはその多量体と、有機溶媒とを含む、インク組成物。
Item 19.
9. An ink composition comprising the polycyclic aromatic compound or a multimer thereof according to any one of
項20.
項9に記載する反応性化合物と、有機溶媒とを含む、インク組成物。
Item 20.
10. An ink composition comprising the reactive compound according to item 9 and an organic solvent.
項21.
主鎖型高分子と、項9に記載する反応性化合物と、有機溶媒とを含む、インク組成物。
Item 21.
項22.
項10に記載する高分子化合物または高分子架橋体と、有機溶媒とを含む、インク組成物。
Item 22.
Item 11. An ink composition comprising the polymer compound or crosslinked polymer according to
項23.
項11に記載するペンダント型高分子化合物またはペンダント型高分子架橋体と、有機溶媒とを含む、インク組成物。
Item 23.
Item 12. An ink composition comprising the pendant polymer compound or the pendant polymer crosslinked product according to item 11 and an organic solvent.
項24.
陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に配置され、項1~8のいずれかに記載する多環芳香族化合物もしくはその多量体、項9に記載する反応性化合物、項10に記載する高分子化合物もしくは高分子架橋体、または項11に記載するペンダント型高分子化合物もしくはペンダント型高分子架橋体を含有する有機層とを有する、有機電界発光素子。
Item 24.
Item 17. An organic electroluminescence device comprising a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and an organic layer disposed between the pair of electrodes and containing the polycyclic aromatic compound or a polymer thereof according to any one of
項25.
陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に配置され、項19~23のいずれかに記載するインク組成物から形成された有機層とを有する、有機電界発光素子。
Item 25.
24. An organic electroluminescence device comprising a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and an organic layer disposed between the pair of electrodes and formed from the ink composition according to any one of items 19 to 23.
項26.
前記有機層は発光層である、項24または25に記載する有機電界発光素子。
Item 26.
Item 26. The organic electroluminescent device according to item 24 or 25, wherein the organic layer is a light-emitting layer.
項27.
前記発光層が、ホストとしての、前記多環芳香族化合物もしくはその多量体、反応性化合物、高分子化合物、高分子架橋体、ペンダント型高分子化合物、またはペンダント型高分子架橋体と、ドーパントとを含む、項26に記載する有機電界発光素子。
Item 27.
Item 27. The organic electroluminescent device according to item 26, wherein the light-emitting layer comprises the polycyclic aromatic compound or a multimer thereof, a reactive compound, a polymer compound, a crosslinked polymer, a pendant polymer compound, or a pendant crosslinked polymer as a host, and a dopant.
項28.
前記ホストが、さらにアントラセン系化合物、フルオレン系化合物、またはジベンゾクリセン系化合物を含む、項27に記載する有機電界発光素子。
Item 28.
Item 28. The organic electroluminescent device according to item 27, wherein the host further contains an anthracene-based compound, a fluorene-based compound, or a dibenzochrysene-based compound.
項29.
前記陰極と前記発光層との間に配置される電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つの層を有し、該電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つの層は、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、BO系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、およびキノリノール系金属錯体からなる群から選択される少なくとも1つを含有する、項24~28のいずれかに記載する有機電界発光素子。
Item 29.
Item 29. The organic electroluminescence device according to any one of Items 24 to 28, further comprising at least one of an electron transport layer and an electron injection layer disposed between the cathode and the light emitting layer, wherein the at least one of the electron transport layer and the electron injection layer contains at least one selected from the group consisting of borane derivatives, pyridine derivatives, fluoranthene derivatives, BO-based derivatives, anthracene derivatives, benzofluorene derivatives, phosphine oxide derivatives, pyrimidine derivatives, carbazole derivatives, triazine derivatives, benzimidazole derivatives, phenanthroline derivatives, and quinolinol-based metal complexes.
項30.
前記電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つの層が、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体、および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも1つを含有する、項29に記載する有機電界発光素子。
Item 30.
Item 30. The organic electroluminescent device according to item 29, wherein at least one of the electron transport layer and the electron injection layer further contains at least one selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, oxides of alkali metals, halides of alkali metals, oxides of alkaline earth metals, halides of alkaline earth metals, oxides of rare earth metals, halides of rare earth metals, organic complexes of alkali metals, organic complexes of alkaline earth metals, and organic complexes of rare earth metals.
項31.
正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層のうちの少なくとも1つの層が、各層を形成し得る低分子化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、もしくは当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体、または、各層を形成し得る低分子化合物を主鎖型高分子と反応させたペンダント型高分子化合物、もしくは当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体を含む、項24~30のいずれかに記載する有機電界発光素子。
Item 31.
Item 31. The organic electroluminescence device according to any one of Items 24 to 30, wherein at least one layer of the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer comprises a polymer compound obtained by polymerizing a low molecular weight compound capable of forming each layer as a monomer, or a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound, or a pendant type polymer compound obtained by reacting a low molecular weight compound capable of forming each layer with a main chain polymer, or a pendant type crosslinked polymer obtained by further crosslinking the pendant type polymer compound.
項32.
項24~31のいずれかに記載する有機電界発光素子を備えた表示装置または照明装置。
Item 32.
Item 32. A display device or lighting device comprising the organic electroluminescent device according to any one of Items 24 to 31.
本発明の好ましい態様によれば、例えば有機EL素子用材料等の有機デバイス用材料として用いることができる、新規な構造を有する多環芳香族化合物を提供することができ、この多環芳香族化合物を用いることで優れた有機EL素子等の有機デバイスを提供することができる。 According to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to provide a polycyclic aromatic compound having a novel structure that can be used as a material for organic devices, such as a material for an organic electroluminescence (EL) element, and by using this polycyclic aromatic compound, it is possible to provide an excellent organic device, such as an organic electroluminescence (EL) element.
具体的には、本発明者らは、芳香環をホウ素、リン、酸素、窒素、硫黄などのヘテロ元素で連結した多環芳香族化合物が、大きなHOMO-LUMOギャップ(薄膜におけるバンドギャップEg)を有することを見出した。これは、ヘテロ元素を含む6員環は芳香族性が低いため、共役系の拡張に伴うHOMO-LUMOギャップの減少が抑制されることが原因となっていると考えられる。これらの多環芳香族化合物は、置換基の導入により、HOMOとLUMOのエネルギーを任意に動かすことができるため、イオン化ポテンシャルや電子親和力を周辺材料に応じて最適化することが可能である。ただし、本発明は特にこれらの原理に限定されるわけではない。 Specifically, the inventors have found that polycyclic aromatic compounds in which aromatic rings are linked by hetero elements such as boron, phosphorus, oxygen, nitrogen, and sulfur have a large HOMO-LUMO gap (band gap Eg in a thin film). This is thought to be because six-membered rings containing hetero elements have low aromaticity, which suppresses the decrease in the HOMO-LUMO gap associated with the expansion of the conjugated system. These polycyclic aromatic compounds can arbitrarily change the HOMO and LUMO energies by introducing substituents, making it possible to optimize the ionization potential and electron affinity according to the surrounding materials. However, the present invention is not particularly limited to these principles.
1.多環芳香族化合物およびその多量体
本願発明は、下記一般式(1)で表される多環芳香族化合物、または下記一般式(1)で表される単位構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体であり、好ましくは、下記一般式(2)で表される多環芳香族化合物、または下記一般式(2)で表される単位構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である。
式(1)におけるA環、B環、およびC環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも1つの水素は、置換基で置換されていてもよい。この置換基は、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ(アリールとヘテロアリールを有するアミノ基)、置換もしくは無置換のジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリールオキシ、または置換シリルが好ましい。これらの基が置換基を有する場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルが挙げられる。なお、ここで列挙した環や置換基の詳細についてはまとめて後述する。 In formula (1), the A ring, the B ring, and the C ring are each independently an aryl ring or a heteroaryl ring, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted with a substituent. The substituent is preferably a substituted or unsubstituted aryl, a substituted or unsubstituted heteroaryl, a substituted or unsubstituted diarylamino, a substituted or unsubstituted diheteroarylamino, a substituted or unsubstituted arylheteroarylamino (an amino group having an aryl and a heteroaryl), a substituted or unsubstituted diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), a substituted or unsubstituted alkyl, a substituted or unsubstituted cycloalkyl, a substituted or unsubstituted alkoxy, a substituted or unsubstituted aryloxy, or a substituted silyl. In the case where these groups have a substituent, examples of the substituent include an aryl, a heteroaryl, an alkyl, or a cycloalkyl. Details of the rings and the substituents listed here will be described below.
式(2)におけるR1~R11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、またはアルキルジシクロアルキルシリルであり、これらにおける少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルで置換されていてもよい。なお、ここで列挙した置換基の詳細についてはまとめて後述する。 In formula (2), R 1 to R 11 are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, triarylsilyl, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, or alkyldicycloalkylsilyl, and at least one hydrogen atom in these may be substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl. Details of the substituents listed here will be described below.
式(1)におけるアリール環またはヘテロアリール環は、Y1、X1、およびX2から構成される式(1)の中央の縮合2環構造と結合を共有する5員環または6員環を有することが好ましい。
ここで、「縮合2環構造」とは、式(1)の中央に示した、Y1、X1、およびX2を含んで構成される2つの飽和炭化水素環が縮合した構造を意味する。また、「縮合2環構造と結合を共有する6員環」とは、例えば式(2)で示すように前記縮合2環構造に縮合したa環(ベンゼン環(6員環))を意味する。また、「(A環である)アリール環またはヘテロアリール環がこの6員環を有する」とは、この6員環だけでA環が形成されるか、または、この6員環を含むようにこの6員環にさらに他の環などが縮合してA環が形成されることを意味する。言い換えれば、ここで言う「6員環を有する(A環である)アリール環またはヘテロアリール環」とは、A環の全部または一部を構成する6員環が、前記縮合2環構造に縮合していることを意味する。「B環(b環)」、「C環(c環)」、また「5員環」についても同様の説明が当てはまる。
The aryl or heteroaryl ring in formula (1) preferably has a 5- or 6-membered ring which shares a bond with the central fused two-ring structure of formula (1) composed of Y 1 , X 1 , and X 2 .
Here, the term "fused bicyclic structure" refers to a structure in which two saturated hydrocarbon rings, which are composed of Y 1 , X 1 , and X 2 as shown in the center of formula (1), are fused together. In addition, the term "six-membered ring sharing a bond with the fused bicyclic structure" refers to a ring (benzene ring (six-membered ring)) fused to the fused bicyclic structure, as shown in formula (2), for example. In addition, "an aryl ring or heteroaryl ring (which is the A ring) has this six-membered ring" means that the A ring is formed only from this six-membered ring, or that the A ring is formed by further condensing other rings to this six-membered ring so as to include this six-membered ring. In other words, the term "an aryl ring or heteroaryl ring (which is the A ring) having a six-membered ring" refers to the six-membered ring constituting all or a part of the A ring being fused to the fused bicyclic structure. The same explanation applies to "B ring (b ring)", "C ring (c ring)", and "five-membered ring".
式(1)におけるA環(もしくはB環またはC環)は、式(2)におけるa環とその置換基R1~R3(もしくはb環とその置換基R4~R7、またはc環とその置換基R8~R11)に対応する。すなわち、式(2)は、式(1)のA~C環として「6員環を有するA~C環」が選択された構造に対応する。その意味で、式(2)の各環を小文字のa~cで表した。 Ring A (or ring B or ring C) in formula (1) corresponds to ring a and its substituents R 1 to R 3 (or ring b and its substituents R 4 to R 7 , or ring c and its substituents R 8 to R 11 ) in formula (2). That is, formula (2) corresponds to a structure in which "rings A to C having 6-membered rings" are selected as rings A to C in formula (1). In that sense, each ring in formula (2) is represented by lowercase letters a to c.
式(2)では、a環、b環、およびc環の置換基R1~R11のうちの隣接する基同士が結合して、a環、b環、またはc環と共に、アリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、またはアルキルジシクロアルキルシリルで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルで置換されていてもよい。なお、ここで列挙した環や置換基の詳細についてはまとめて後述する。
したがって、式(2)で表される多環芳香族化合物は、a環、b環、およびc環における置換基の相互の結合形態によって、下記式(2-a)~式(2-abc)に示すように、化合物を構成する環構造が変化する。各式中のA’環、B’環、およびC’環は、式(1)におけるそれぞれA環、B環、およびC環に対応する。
In formula (2), adjacent groups among the substituents R 1 to R 11 of the ring a, ring b, and ring c may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring a, ring b, or ring c, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, triarylsilyl, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, or alkyldicycloalkylsilyl, and at least one hydrogen atom in these may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl. Details of the rings and substituents listed here will be described below.
Therefore, in the polycyclic aromatic compound represented by formula (2), the ring structure constituting the compound changes depending on the mutual bonding form of the substituents in ring a, ring b, and ring c, as shown in the following formulas (2-a) to (2-abc). Ring A', ring B', and ring C' in each formula correspond to ring A, ring B, and ring C in formula (1), respectively.
上記式(2-a)~式(2-abc)中のA’環、B’環、およびC’環は、式(2)で説明すれば、置換基R1~R11のうちの隣接する基同士が結合して、それぞれa環、b環、およびc環と共に形成したアリール環またはヘテロアリール環を示す(a環、b環、またはc環に他の環構造が縮合してできた縮合環ともいえる)。また、上記式(2-a)~式(2-abc)から分かるように、例えば、a環のR3とb環のR4、b環のR7とc環のR8、c環のR11とa環のR1などは「隣接する基同士」には該当せず、これらが結合することはない。すなわち、「隣接する基」とは同一環上で隣接する基を意味する。 In the above formulas (2-a) to (2-abc), the ring A', ring B', and ring C' are aryl or heteroaryl rings formed by bonding adjacent groups among the substituents R 1 to R 11 together with the ring a, ring b, and ring c, respectively, when explained in formula (2). (They can also be said to be condensed rings formed by condensing other ring structures to the ring a, ring b, or ring c). As can be seen from the above formulas (2-a) to (2-abc), for example, R 3 of the ring a and R 4 of the ring b, R 7 of the ring b and R 8 of the ring c, R 11 of the ring c and R 1 of the ring a are not "adjacent groups" and are not bonded to each other. In other words, "adjacent groups" means groups adjacent on the same ring.
上記式(2-a)~式(2-abc)のいずれかで表される化合物は、例えばa環(もしくはb環またはc環)であるベンゼン環に対して、ベンゼン環、インドール環、ピロール環、ベンゾフラン環、またはベンゾチオフェン環などが縮合して形成されるA’環(もしくはB’環またはC’環)を有する化合物であり、形成された縮合環A’(もしくは縮合環B’または縮合環C’)は、それぞれ、ナフタレン環、カルバゾール環、インドール環、ジベンゾフラン環、またはジベンゾチオフェン環などである。 The compounds represented by any of the above formulas (2-a) to (2-abc) are compounds having ring A' (or ring B' or ring C') formed by condensing a benzene ring, which is ring a (or ring b or ring c), with a benzene ring, an indole ring, a pyrrole ring, a benzofuran ring, or a benzothiophene ring, etc., and the condensed ring A' (or condensed ring B' or condensed ring C') formed is a naphthalene ring, a carbazole ring, an indole ring, a dibenzofuran ring, or a dibenzothiophene ring, etc., respectively.
例えば、式(2-a)、式(2-b)、および式(2-c)のより具体的な例を以下に示す。
上記式(2-b-ex)は、式(2-b)の具体例であり、式(2)のb環におけるR5とR6が結合して、b環(ベンゼン環)と共に、B’で示すヘテロアリール環(カルバゾール環)が形成された例である。形成されたヘテロアリール環は上述した「縮合2環構造」と結合を共有する6員環(ベンゼン環b)を有している。なお、ヘテロアリール環B’(式(1)のB環)への任意の置換基をR4およびR7の他にn個のRで示しており、nの上限は置換可能な最大数である。
上記式(2-c-ex)は、式(2-c)の具体例であり、式(2)のc環におけるR8とR9が結合して、c環(ベンゼン環)と共に、C’で示すヘテロアリール環(ジベンゾフラン環)が形成された例である。形成されたヘテロアリール環は上述した「縮合2環構造」と結合を共有する6員環(ベンゼン環c)を有している。なお、ヘテロアリール環C’(式(1)のC環)への任意の置換基をR10およびR11の他にn個のRで示しており、nの上限は置換可能な最大数である。
これらの具体例の説明は、上述した具体例以外のあらゆる形態にも同様に適用できる。
For example, more specific examples of formula (2-a), formula (2-b), and formula (2-c) are shown below.
The above formula (2-b-ex) is a specific example of formula (2-b), and is an example in which R5 and R6 in ring b of formula (2) are bonded to form a heteroaryl ring (carbazole ring) represented by B' together with ring b (benzene ring). The formed heteroaryl ring has a 6-membered ring (benzene ring b) that shares a bond with the above-mentioned "fused 2-ring structure". In addition to R4 and R7 , optional substituents on the heteroaryl ring B' (ring B in formula (1)) are represented by n Rs, and the upper limit of n is the maximum number of possible substitutions.
The above formula (2-c-ex) is a specific example of formula (2-c), and is an example in which R 8 and R 9 in the ring c of formula (2) are bonded to form a heteroaryl ring (dibenzofuran ring) represented by C' together with the ring c (benzene ring). The formed heteroaryl ring has a 6-membered ring (benzene ring c) that shares a bond with the above-mentioned "fused 2-ring structure". In addition to R 10 and R 11 , optional substituents on the heteroaryl ring C' (ring C of formula (1)) are represented by n Rs, and the upper limit of n is the maximum number that can be substituted.
The description of these specific examples can be similarly applied to any form other than the specific examples described above.
式(1)におけるY1は、B、P、P=O、P=S、Al、Ga、As、Si-R、またはGe-Rであり、前記Si-RおよびGe-RのRは、アリール、アルキル、またはシクロアルキルである。P=O、P=S、Si-RまたはGe-Rの場合には、A環、B環、またはX2と結合する原子は、P、Si、またはGeである。Y1は、B、P、P=O、P=S、またはSi-Rが好ましく、B、P、P=O、またはP=Sがより好ましく、Bが特に好ましい。この説明は式(2)におけるY1でも同じである。なお、ここで列挙した置換基の詳細についてはまとめて後述する。 Y 1 in formula (1) is B, P, P=O, P=S, Al, Ga, As, Si-R, or Ge-R, and R in the Si-R and Ge-R is aryl, alkyl, or cycloalkyl. In the case of P=O, P=S, Si-R, or Ge-R, the atom bonded to the A ring, the B ring, or X 2 is P, Si, or Ge. Y 1 is preferably B, P, P=O, P=S, or Si-R, more preferably B, P, P=O, or P=S, and particularly preferably B. This explanation is the same for Y 1 in formula (2). Details of the substituents listed here will be described below.
式(1)におけるX1およびX2は、それぞれ独立して、>O、>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、>P-R、>S、または>Seであり、前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキル、または置換されていてもよいシクロアルキルである。
ここで、>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、単結合または連結基により、近くの環と結合していてもよい。具体的には、X1としての>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、または>P-RのRは、A環およびB環の少なくとも1つの環と結合していてもよい。また、X2としての>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、または>P-RのRは、B環およびC環の少なくとも1つの環と結合していてもよいが、ただし、X1が、>O、>N-R、>P-R、>S、または>Seである場合は、X2としての>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、または>P-RのRはB環と結合しない。
結合に関与し得るX1およびX2としては、>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、または>P-Rの中でも、>N-R、>C(-R)2、または>P-Rが好ましく、>N-Rまたは>P-Rがより好ましく、>N-Rが特に好ましい。
>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、または>P-RのRと環とを結合する連結基としては、-O-、-S-、-C(-R)2-、または-N(-R)-が好ましい。なお、「-C(-R)2-」および「-N(-R)-」のRは、アリール、アルキル、またはシクロアルキルである。
以上の説明は、式(2)におけるX1およびX2でも同じである。
また、ここで列挙した置換基の詳細についてはまとめて後述する。
In formula (1), X1 and X2 are each independently >O, >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , >P-R, >S, or >Se, and R in >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R is optionally substituted aryl, optionally substituted heteroaryl, optionally substituted alkyl, or optionally substituted cycloalkyl.
Here, R in >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R may be bonded to a nearby ring via a single bond or a linking group. Specifically, R in >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , or >P-R as X 1 may be bonded to at least one of the rings A and B. R in >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , or >P-R as X 2 may be bonded to at least one of the rings B and C, except that when X 1 is >O, >N-R, >P-R, >S, or >Se, R in >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , or >P-R as X 2 does not bond to the ring B.
As X1 and X2 which can be involved in a bond, among >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R, >N-R, >C(-R) 2 , and >P-R are preferred, >N-R or >P-R are more preferred, and >N-R is particularly preferred.
The linking group connecting R to the ring in >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 or >P-R is preferably -O-, -S-, -C(-R) 2 - or -N(-R)-. In addition, R in "-C(-R) 2 -" and "-N(-R)-" is aryl, alkyl or cycloalkyl.
The above explanation also applies to X1 and X2 in formula (2).
The details of the substituents listed here will be described later.
式(1)における「前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、単結合または連結基により、前記A環およびB環(または、前記B環およびC環)の少なくとも1つと結合している」との規定は、式(2)では「前記>N-R、>C(-R)2、>Si(-R)2、および>P-RのRは、単結合、-O-、-S-、-C(-R)2-、または-N(-R)-により、前記a環およびb環(または、前記b環およびc環)の少なくとも1つと結合している」との規定に対応する。 The provision in formula (1) that "R of the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R is bonded to at least one of the ring A and ring B (or the ring B and ring C) via a single bond or a linking group" corresponds to the provision in formula ( 2 ) that "R of the >N-R, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , and >P-R is bonded to at least one of the ring a and ring b (or the ring b and ring c) via a single bond, -O-, -S-, -C(-R) 2 -, or -N(-R)-".
この規定は、例えば、下記式(2-aX1)、式(2-bX1)、式(2-bX2Y1)、または式(2-cX2)の構造で表現することができ、これらの構造では、X1またはX2、場合によってはY1が、縮合環A’、縮合環B’、または縮合環C’に取り込まれた環構造を有している。形成された縮合環A’、縮合環B’、および縮合環Cは、例えば、フェノキサジン環、フェノチアジン環、またはアクリジン環などである。 This definition can be expressed, for example, by the structure of the following formula (2-aX1), formula (2-bX1), formula (2-bX2Y1), or formula (2-cX2), in which X1 or X2 , and in some cases Y1 , have a ring structure incorporated into fused ring A', fused ring B', or fused ring C'. The formed fused ring A', fused ring B', and fused ring C are, for example, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, or an acridine ring.
なお、上述した式(2-aX1)、式(2-bX1)、式(2-bX2Y1)、または式(2-cX2)の構造以外にも、上記式(2-aX1)と上記式(2-bX1)とが組み合わさった構造、すなわち、X1を取り込むようにしてA’環およびB’環を有する構造であってもよく、同様にして、以下の組み合わせの構造でもよい。
式(2-aX1)および式(2-bX2Y1)
式(2-aX1)および式(2-cX2)
式(2-bX1)および式(2-bX2Y1)
式(2-bX1)および式(2-cX2)
式(2-bX2Y1)および式(2-cX2)
式(2-aX1)、式(2-bX1)、および式(2-bX2Y1)
式(2-aX1)、式(2-bX1)、および式(2-cX2)
式(2-aX1)、式(2-bX2Y1)、および式(2-cX2)
式(2-bX1)、式(2-bX2Y1)、および式(2-cX2)
式(2-aX1)、式(2-bX1)、式(2-bX2Y1)および式(2-cX2)
また、上述した式(2-aX1-ex)、式(2-bX1-ex)、式(2-bX2Y1-ex)、または式(2-cX2-ex)の具体例の説明は、これらの具体例以外のあらゆる形態にも同様に適用できる。
In addition to the structures of the above-mentioned formula (2-aX1), formula (2-bX1), formula (2-bX2Y1), or formula (2-cX2), a structure in which the above-mentioned formula (2-aX1) and formula (2-bX1) are combined, that is, a structure having ring A′ and ring B′ incorporating X1 may be used, and similarly, the following combined structures may be used.
Formula (2-aX1) and Formula (2-bX2Y1)
Formula (2-aX1) and Formula (2-cX2)
Formula (2-bX1) and Formula (2-bX2Y1)
Formula (2-bX1) and Formula (2-cX2)
Formula (2-bX2Y1) and Formula (2-cX2)
Formula (2-aX1), Formula (2-bX1), and Formula (2-bX2Y1)
Formula (2-aX1), Formula (2-bX1), and Formula (2-cX2)
Formula (2-aX1), Formula (2-bX2Y1), and Formula (2-cX2)
Formula (2-bX1), Formula (2-bX2Y1), and Formula (2-cX2)
Formula (2-aX1), Formula (2-bX1), Formula (2-bX2Y1) and Formula (2-cX2)
In addition, the explanation of the specific examples of formula (2-aX1-ex), formula (2-bX1-ex), formula (2-bX2Y1-ex), or formula (2-cX2-ex) described above can be similarly applied to any forms other than these specific examples.
式(2)中、a環、b環、およびc環における、任意の「-C(-R)=」(ここでRは式(2)中のR1~R11である)は「-N=」に置き換わっていてもよい。
その他、以下のような変形例もある。
In addition, there are the following variations:
また、一例として、すべての「-C(-R)=」が「-N=」に置き換わった構造を以下に示す。
式(2)中、a環、b環、およびc環における、任意の「-C(-R)=C(-R)-」(ここでRは式(2)中のR1~R11である)は、「-N(-R)-」、「-O-」、または「-S-」に置き換わっていてもよく、前記「-N(-R)-」のRは、アリール、アルキル、またはシクロアルキルである。なお、ここで列挙した置換基の詳細についてはまとめて後述する。
その他、以下のような変形例もある。
In addition, there are the following variations:
なお、上記式(2-a)~式(2-abc)、上記式(2-a-ex)~式(2-c-ex)、上記式(2-aX1)~式(2-cX2)、および上記式(2-aX1-ex)~式(2-cX2-ex)の説明では、a環、b環、およびc環をベンゼン環として説明したが、a環~c環が、含窒素ヘテロアリール環(6員環または5員環)または含酸素・硫黄ヘテロアリール環(5員環)に変化した場合についても同じである。 In the above explanations of formulas (2-a) to (2-abc), (2-a-ex) to (2-c-ex), (2-aX1) to (2-cX2), and (2-aX1-ex) to (2-cX2-ex), rings a, b, and c are described as benzene rings, but the same applies when rings a to c are changed to nitrogen-containing heteroaryl rings (six- or five-membered rings) or oxygen- and sulfur-containing heteroaryl rings (five-membered rings).
次に、これまでの説明の中で列挙した環や置換基(第1置換基にさらに置換する第2置換基も含む)の詳細についてはまとめて説明する。 Next, we will explain the details of the rings and substituents (including the second substituent that further substitutes the first substituent) listed in the explanation so far.
「アリール環」は、例えば炭素数6~30のアリール環であり、好ましくは、炭素数6~20のアリール環、炭素数6~16のアリール環、炭素数6~12のアリール環、または炭素数6~10のアリール環などである。
なお、式(1)におけるA~C環としての「アリール環」は、式(2)で規定された「R1~R11のうちの隣接する基同士が結合して、a環、b環、またはc環と共に形成されたアリール環」に対応するが、この「形成されたアリール環」については、a環、b環、またはc環がすでに炭素数6のベンゼン環で構成されているため、このベンゼン環に最小の5員環が縮合した縮合環の合計炭素数9が下限の炭素数となる。
The "aryl ring" is, for example, an aryl ring having 6 to 30 carbon atoms, preferably an aryl ring having 6 to 20 carbon atoms, an aryl ring having 6 to 16 carbon atoms, an aryl ring having 6 to 12 carbon atoms, or an aryl ring having 6 to 10 carbon atoms.
The "aryl ring" as rings A to C in formula (1) corresponds to the "aryl ring formed together with ring a, ring b, or ring c by bonding adjacent groups among R 1 to R 11 " defined in formula (2). However, for this "formed aryl ring", ring a, ring b, or ring c is already composed of a benzene ring having 6 carbon atoms, so the lower limit of the carbon number is the total carbon number of 9 in the fused ring formed by condensing the smallest 5-membered ring to this benzene ring.
具体的な「アリール環」は、例えば、単環系であるベンゼン環、縮合二環系であるナフタレン環、縮合三環系である、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、もしくはフェナントレン環、縮合四環系である、トリフェニレン環、ピレン環、もしくはナフタセン環、または、縮合五環系であるペリレン環もしくはペンタセン環などである。 Specific examples of "aryl rings" include a monocyclic benzene ring, a fused bicyclic naphthalene ring, a fused tricyclic acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, or a phenanthrene ring, a fused tetracyclic tricyclic triphenylene ring, a pyrene ring, or a naphthacene ring, or a fused pentacyclic perylene ring or a pentacene ring.
「ヘテロアリール環」は、例えば炭素数2~30のヘテロアリール環であり、好ましくは、炭素数2~25のヘテロアリール環、炭素数2~20のヘテロアリール環、炭素数2~15のヘテロアリール環、または炭素数2~10のヘテロアリール環などである。また、「ヘテロアリール環」は、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄、および窒素から選ばれるヘテロ原子を1~5個含有する複素環などである。
なお、式(1)におけるA~C環としての「ヘテロアリール環」は、式(2)で規定された「R1~R11のうちの隣接する基同士が結合して、a環、b環、またはc環と共に形成されたヘテロアリール環」に対応するが、この「形成されたアリール環」については、a環、b環、またはc環がすでに炭素数6のベンゼン環で構成されているため、このベンゼン環に最小の5員環が縮合した縮合環の合計炭素数6が下限の炭素数となる。ただし、このベンゼン環であるa環~c環は、上述するように含窒素ヘテロアリール環(6員環または5員環)または含酸素・硫黄ヘテロアリール環(5員環)に変化してもよいため、この場合には、それに応じて下限の炭素数は変化する。
The "heteroaryl ring" is, for example, a heteroaryl ring having 2 to 30 carbon atoms, and preferably a heteroaryl ring having 2 to 25 carbon atoms, a heteroaryl ring having 2 to 20 carbon atoms, a heteroaryl ring having 2 to 15 carbon atoms, or a heteroaryl ring having 2 to 10 carbon atoms. In addition, the "heteroaryl ring" is, for example, a heterocycle containing, as ring-constituting atoms other than carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen.
The "heteroaryl ring" as rings A to C in formula (1) corresponds to the "heteroaryl ring formed together with ring a, ring b, or ring c by bonding adjacent groups among R 1 to R 11 " defined in formula (2), but for this "formed aryl ring", ring a, ring b, or ring c is already composed of a benzene ring having 6 carbon atoms, so the lower limit of the carbon number is the total carbon number of the fused ring formed by condensing this benzene ring with the smallest 5-membered ring, which is 6. However, rings a to c, which are benzene rings, may be changed to nitrogen-containing heteroaryl rings (6- or 5-membered rings) or oxygen-sulfur-containing heteroaryl rings (5-membered rings) as described above, and in this case, the lower limit of the carbon number will change accordingly.
具体的な「ヘテロアリール環」は、例えば、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、1H-インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、1H-ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、フェナザシリン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、ナフトベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトベンゾチオフェン環、ベンゾホスホール環、ジベンゾホスホール環、ベンゾホスホールオキシド環、ジベンゾホスホールオキシド環、フラザン環、チアントレン環、インドロカルバゾール環、ベンゾインドロカルバゾール環、またはベンゾベンゾインドロカルバゾール環などである。 Specific examples of the "heteroaryl ring" include a pyrrole ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, an isothiazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, a thiadiazole ring, a triazole ring, a tetrazole ring, a pyrazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, an indole ring, an isoindole ring, a 1H-indazole ring, a benzimidazole ring, a benzoxazole ring, a benzothiazole ring, a 1H-benzotriazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a cinnoline ring, a quinazoline ring, a quinoxaline ring, a phthalazine ring, a naphthyridine ring, a purine ring, a pteridine ring, a kaolin ... These include a carbazole ring, an acridine ring, a phenoxathiin ring, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, a phenazine ring, a phenazasiline ring, an indolizine ring, a furan ring, a benzofuran ring, an isobenzofuran ring, a dibenzofuran ring, a naphthobenzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, an isobenzothiophene ring, a dibenzothiophene ring, a naphthobenzothiophene ring, a benzophosphole ring, a dibenzophosphole ring, a benzophosphole oxide ring, a dibenzophosphole oxide ring, a furazan ring, a thianthrene ring, an indolocarbazole ring, a benzoindolocarbazole ring, or a benzobenzoindolocarbazole ring.
「アリール」は、例えば炭素数6~30のアリールであり、好ましくは、炭素数6~20のアリール、炭素数6~16のアリール、炭素数6~12のアリール、または炭素数6~10のアリールなどである。 "Aryl" is, for example, an aryl having 6 to 30 carbon atoms, and preferably an aryl having 6 to 20 carbon atoms, an aryl having 6 to 16 carbon atoms, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, or an aryl having 6 to 10 carbon atoms.
具体的な「アリール」は、例えば、単環系であるフェニル、二環系であるビフェニリル(2-ビフェニリル、3-ビフェニリル、もしくは4-ビフェニリル)、縮合二環系であるナフチル(1-ナフチルもしくは2-ナフチル)、三環系であるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、もしくはp-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系である、アセナフチレン-(1-、3-、4-、もしくは5-)イル、フルオレン-(1-、2-、3-、4-、もしくは9-)イル、フェナレン-(1-もしくは2-)イル、もしくはフェナントレン-(1-、2-、3-、4-、もしくは9-)イル、四環系であるクアテルフェニリル(5’-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、もしくはm-クアテルフェニル)、縮合四環系である、トリフェニレン-(1-もしくは2-)イル、ピレン-(1-、2-、もしくは4-)イル、もしくはナフタセン-(1-、2-、もしくは5-)イル、または、縮合五環系である、ペリレン-(1-、2-、もしくは3-)イル、もしくはペンタセン-(1-、2-、5-、もしくは6-)イルなどである。 Specific examples of "aryl" include phenyl, which is a monocyclic ring; biphenylyl (2-biphenylyl, 3-biphenylyl, or 4-biphenylyl) which is a bicyclic ring; naphthyl (1-naphthyl or 2-naphthyl) which is a condensed bicyclic ring; terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, or p-terphenyl-4-yl) which is a condensed tricyclic ring; acenaphthyl, which is a condensed tricyclic ring; m-terphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, or m-quaterphenyl), a fused tetracyclic ring system, triphenylene-(1- or 2-)yl, pyrene-(1-, 2-, or 4-)yl, or naphthacene-(1-, 2-, or 5-)yl, or a fused pentacyclic ring system, perylene-(1-, 2-, or 3-)yl, or pentacene-(1-, 2-, 5-, or 6-)yl, etc.
なお、第2置換基としてのアリール、すなわち置換基(第1置換基)にさらに置換する置換基(第2置換基)としてのアリールには、当該アリールにおける少なくとも1つの水素が、フェニルなどのアリール(具体例は上述した基)、メチルなどのアルキル(具体例は後述する基)、またはシクロヘキシルもしくはアダマンチルなどのシクロアルキル(具体例は後述する基)で置換された構造も、第2置換基としてのアリールに含まれる。
その一例としては、第2置換基がフルオレニル基の場合には、その9位における少なくとも1つの水素が、フェニルなどのアリール、メチルなどのアルキル、またはシクロヘキシルもしくはアダマンチルなどのシクロアルキルで置換されたフルオレニル基などであり、このような基も第2置換基としてのアリールに含まれる。
The aryl as the second substituent, i.e., the aryl as the substituent (second substituent) that further substitutes the substituent (first substituent), also includes a structure in which at least one hydrogen in the aryl is substituted with an aryl such as phenyl (specific examples are the groups described above), an alkyl such as methyl (specific examples are groups described later), or a cycloalkyl such as cyclohexyl or adamantyl (specific examples are groups described later).
As an example, when the second substituent is a fluorenyl group, at least one hydrogen atom at the 9-position is substituted with an aryl group such as phenyl, an alkyl group such as methyl, or a cycloalkyl group such as cyclohexyl or adamantyl, and such groups are also included in the aryl group as the second substituent.
「ヘテロアリール」は、例えば炭素数2~30のヘテロアリールであり、好ましくは、炭素数2~25のヘテロアリール、炭素数2~20のヘテロアリール、炭素数2~15のヘテロアリール、または炭素数2~10のヘテロアリールなどである。また、「ヘテロアリール」は、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄、および窒素から選ばれるヘテロ原子を1~5個含有する複素環などの一価の基である。 "Heteroaryl" is, for example, a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, and is preferably a heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. In addition, "heteroaryl" is, for example, a monovalent group such as a heterocycle containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的な「ヘテロアリール」としては、例えば、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェナザシリニル、インドリジニル、フラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ナフトベンゾフラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、ナフトベンゾチオフェニル、ベンゾホスホリル、ジベンゾホスホリル、ベンゾホスホールオキシド環の1価の基、ジベンゾホスホールオキシド環の1価の基、フラザニル、チアントレニル、インドロカルバゾリル、ベンゾインドロカルバゾリル、またはベンゾベンゾインドロカルバゾリルなどである。 Specific examples of "heteroaryl" include pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, oxadiazolyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyrazolyl, pyridinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolinyl, isoquinolinyl, cinnolinyl, quinazolinyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, acridinyl, nyl, phenoxathiinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenazasilinyl, indolizinyl, furanyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, naphthobenzofuranyl, thiophenyl, benzothiophenyl, isobenzothiophenyl, dibenzothiophenyl, naphthobenzothiophenyl, benzophosphoryl, dibenzophosphoryl, a monovalent group of a benzophosphole oxide ring, a monovalent group of a dibenzophosphole oxide ring, furazanyl, thianthrenyl, indolocarbazolyl, benzoindolocarbazolyl, or benzobenzoindolocarbazolyl.
なお、第2置換基としてのヘテロアリール、すなわち置換基(第1置換基)にさらに置換する置換基(第2置換基)としてのヘテロアリールには、当該ヘテロアリールにおける少なくとも1つの水素が、フェニルなどのアリール(具体例は上述した基)、メチルなどのアルキル(具体例は後述する基)、またはシクロヘキシルもしくはアダマンチルなどのシクロアルキル(具体例は後述する基)で置換された構造も、第2置換基としてのヘテロアリールに含まれる。
その一例としては、第2置換基がカルバゾリル基の場合には、その9位における少なくとも1つの水素が、フェニルなどのアリール、メチルなどのアルキル、またはシクロヘキシルもしくはアダマンチルなどのシクロアルキルで置換されたカルバゾリル基などであり、このような基も第2置換基としてのヘテロアリールに含まれる。
In addition, the heteroaryl as the second substituent, i.e., the heteroaryl as the substituent (second substituent) that further substitutes the substituent (first substituent), also includes a structure in which at least one hydrogen in the heteroaryl is replaced by an aryl such as phenyl (specific examples are the groups described above), an alkyl such as methyl (specific examples are groups described later), or a cycloalkyl such as cyclohexyl or adamantyl (specific examples are groups described later).
An example of such a case is when the second substituent is a carbazolyl group, at least one hydrogen atom at the 9-position is substituted with an aryl such as phenyl, an alkyl such as methyl, or a cycloalkyl such as cyclohexyl or adamantyl, and such a group is also included in the heteroaryl as the second substituent.
「ジアリールアミノ」は、2つのアリールが置換したアミノ基であり、このアリールの詳細については上述した「アリール」の説明を引用できる。
「ジヘテロアリールアミノ」は、2つのヘテロアリールが置換したアミノ基であり、このヘテロアリールの詳細については上述した「ヘテロアリール」の説明を引用できる。
「アリールヘテロアリールアミノ」は、アリールおよびヘテロアリールが置換したアミノ基であり、このアリールおよびヘテロアリールの詳細については上述した「アリール」および「ヘテロアリール」の説明を引用できる。
The term "diarylamino" refers to an amino group substituted with two aryl groups. For details of the aryl group, see the above description of the "aryl".
The term "diheteroarylamino" refers to an amino group substituted with two heteroaryls, and the details of this heteroaryl can be found in the above description of the "heteroaryl".
The term "arylheteroarylamino" refers to an amino group substituted with an aryl and a heteroaryl. For details of the aryl and the heteroaryl, the above descriptions of "aryl" and "heteroaryl" can be cited.
「ジアリールボリル」は、2つのアリールが置換したボリル基であり、このアリールの詳細については上述した「アリール」の説明を引用できる。また、この2つのアリールは、単結合または連結基(例えば、>C(-R)2、>O、>S、または>N-R)を介して結合していてもよい。ここで、>C(-R)2および>N-RのRは、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、またはアリールオキシであり、これらの基における少なくとも1つの水素は、さらにアリール、ヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルで置換されていてもよい。ここで列挙した置換基の詳細については、上述した「アリール」、「ヘテロアリール」、および「ジアリールアミノ」の説明、ならびに、後述する「アルキル」、「シクロアルキル」、「アルコキシ」、および「アリールオキシ」の説明を引用できる。 "Diarylboryl" is a boryl group substituted with two aryls, and the above-mentioned explanation of "aryl" can be cited for details of this aryl. In addition, the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group (e.g., >C(-R) 2 , >O, >S, or >N-R). Here, R in >C(-R) 2 and >N-R is aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy, and at least one hydrogen in these groups may be further substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl. For details of the substituents listed here, the above-mentioned explanations of "aryl", "heteroaryl", and "diarylamino", as well as the explanations of "alkyl", "cycloalkyl", "alkoxy", and "aryloxy" can be cited for details.
「アルキル」は、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキルであり、好ましくは、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)、炭素数1~5のアルキル(炭素数3~5の分岐鎖アルキル)、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)などである。 "Alkyl" may be either straight-chain or branched-chain, for example, straight-chain alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched-chain alkyl having 3 to 24 carbon atoms, and preferably alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched-chain alkyl having 3 to 18 carbon atoms), alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched-chain alkyl having 3 to 12 carbon atoms), alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched-chain alkyl having 3 to 6 carbon atoms), alkyl having 1 to 5 carbon atoms (branched-chain alkyl having 3 to 5 carbon atoms), alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched-chain alkyl having 3 to 4 carbon atoms), etc.
具体的な「アルキル」は、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、1-エチル-1-メチルプロピル、1,1-ジエチルプロピル、1,1,2-トリメチルプロピル、1,1,2,2-テトラメチルプロピル、1-エチル-1,2,2-トリメチルプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、2-エチルブチル、1,1-ジメチルブチル、3,3-ジメチルブチル、1,1-ジエチルブチル、1-エチル-1-メチルブチル、1-プロピル-1-メチルブチル、1,1,3-トリメチルブチル、1-エチル-1,3-ジメチルブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル(t-アミル)、1-メチルペンチル、2-プロピルペンチル、1,1-ジメチルペンチル、1-エチル-1-メチルペンチル、1-プロピル-1-メチルペンチル、1-ブチル-1-メチルペンチル、1,1,4-トリメチルペンチル、n-ヘキシル、1-メチルヘキシル、2-エチルヘキシル、1,1-ジメチルヘキシル、1-エチル-1-メチルヘキシル、1,1,5-トリメチルヘキシル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-ヘプチル、1-メチルヘプチル、1-ヘキシルヘプチル、1,1-ジメチルヘプチル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、n-オクチル、t-オクチル(1,1,3,3-テトラメチルブチル)、1,1-ジメチルオクチル、n-ノニル、n-デシル、1-メチルデシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、またはn-エイコシルなどである。 Specific examples of "alkyl" include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, 1-ethyl-1-methylpropyl, 1,1-diethylpropyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1,1,2,2-tetramethylpropyl, 1-ethyl-1,2,2-trimethylpropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, 2-ethylbutyl, 1,1-dimethylbutyl, 3,3-dimethylbutyl, 1,1-diethylbutyl, 1-ethyl-1-methylbutyl, 1-propyl-1-methylbutyl, 1,1,3-trimethylbutyl, 1-ethyl-1,3-dimethylbutyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl (t-amyl), 1-methylpentyl, 2-propylpentyl, 1,1-dimethylpentyl, 1-ethyl-1-methylpentyl, 1-propyl-1 -methylpentyl, 1-butyl-1-methylpentyl, 1,1,4-trimethylpentyl, n-hexyl, 1-methylhexyl, 2-ethylhexyl, 1,1-dimethylhexyl, 1-ethyl-1-methylhexyl, 1,1,5-trimethylhexyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-heptyl, 1-methylheptyl, 1-hexylheptyl, 1,1-dimethylheptyl, 2,2-dimethylhexyl, Methylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, n-octyl, t-octyl (1,1,3,3-tetramethylbutyl), 1,1-dimethyloctyl, n-nonyl, n-decyl, 1-methyldecyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, or n-eicosyl.
「シクロアルキル」は、例えば炭素数3~24のシクロアルキルであり、好ましくは、炭素数3~20のシクロアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、炭素数3~12のシクロアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数5~8のシクロアルキル、炭素数5~6のシクロアルキル、または炭素数5のシクロアルキルなどである。 "Cycloalkyl" is, for example, cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, and preferably cycloalkyl having 3 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 8 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, or cycloalkyl having 5 carbon atoms.
具体的な「シクロアルキル」は、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、もしくはこれらの炭素数1~5のアルキル(特にメチル)置換体、ノルボルネニル、ビシクロ[1.0.1]ブチル、ビシクロ[1.1.1]ペンチル、ビシクロ[2.0.1]ペンチル、ビシクロ[1.2.1]ヘキシル、ビシクロ[3.0.1]ヘキシル、ビシクロ[2.1.2]ヘプチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、アダマンチル、ジアマンチル、デカヒドロナフタレニル、またはデカヒドロアズレニルなどである。 Specific examples of "cycloalkyl" include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, or alkyl (especially methyl) substituted derivatives of these having 1 to 5 carbon atoms, norbornenyl, bicyclo[1.0.1]butyl, bicyclo[1.1.1]pentyl, bicyclo[2.0.1]pentyl, bicyclo[1.2.1]hexyl, bicyclo[3.0.1]hexyl, bicyclo[2.1.2]heptyl, bicyclo[2.2.2]octyl, adamantyl, diamantyl, decahydronaphthalenyl, and decahydroazulenyl.
「アルコキシ」は、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば炭素数1~24の直鎖アルコキシまたは炭素数3~24の分岐鎖アルコキシであり、好ましくは、炭素数1~18のアルコキシ(炭素数3~18の分岐鎖アルコキシ)、炭素数1~12のアルコキシ(炭素数3~12の分岐鎖アルコキシ)、炭素数1~6のアルコキシ(炭素数3~6の分岐鎖アルコキシ)、炭素数1~5のアルコキシ(炭素数3~5の分岐鎖アルコキシ)、炭素数1~4のアルコキシ(炭素数3~4の分岐鎖アルコキシ)などである。 "Alkoxy" may be either straight chain or branched chain, for example straight chain alkoxy having 1 to 24 carbon atoms or branched chain alkoxy having 3 to 24 carbon atoms, preferably alkoxy having 1 to 18 carbon atoms (branched chain alkoxy having 3 to 18 carbon atoms), alkoxy having 1 to 12 carbon atoms (branched chain alkoxy having 3 to 12 carbon atoms), alkoxy having 1 to 6 carbon atoms (branched chain alkoxy having 3 to 6 carbon atoms), alkoxy having 1 to 5 carbon atoms (branched chain alkoxy having 3 to 5 carbon atoms), alkoxy having 1 to 4 carbon atoms (branched chain alkoxy having 3 to 4 carbon atoms), etc.
具体的な「アルコキシ」は、例えば、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、1-エチル-1-メチルプロポキシ、1,1-ジエチルプロポキシ、1,1,2-トリメチルプロポキシ、1,1,2,2-テトラメチルプロポキシ、1-エチル-1,2,2-トリメチルプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、2-エチルブトキシ、1,1-ジメチルブトキシ、3,3-ジメチルブトキシ、1,1-ジエチルブトキシ、1-エチル-1-メチルブトキシ、1-プロピル-1-メチルブトキシ、1,1,3-トリメチルブトキシ、1-エチル-1,3-ジメチルブトキシ、n-ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、t-ペンチルオキシ(t-アミルオキシ)、1-メチルペンチルオキシ、2-プロピルペンチルオキシ、1,1-ジメチルペンチルオキシ、1-エチル-1-メチルペンチルオキシ、1-プロピル-1-メチルペンチルオキシ、1-ブチル-1-メチルペンチルオキシ、1,1,4-トリメチルペンチルオキシ、n-ヘキシルオキシ、1-メチルヘキシルオキシ、2-エチルヘキシルオキシ、1,1-ジメチルヘキシルオキシ、1-エチル-1-メチルヘキシルオキシ、1,1,5-トリメチルヘキシルオキシ、3,5,5-トリメチルヘキシルオキシ、n-ヘプチルオキシ、1-メチルヘプチルオキシ、1-ヘキシルヘプチルオキシ、1,1-ジメチルヘプチルオキシ、2,2-ジメチルヘプチルオキシ、2,6-ジメチル-4-ヘプチルオキシ、n-オクチルオキシ、t-オクチルオキシ(1,1,3,3-テトラメチルブチルオキシ)、1,1-ジメチルオクチルオキシ、n-ノニルオキシ、n-デシルオキシ、1-メチルデシルオキシ、n-ウンデシルオキシ、n-ドデシルオキシ、n-トリデシルオキシ、n-テトラデシルオキシ、n-ペンタデシルオキシ、n-ヘキサデシルオキシ、n-ヘプタデシルオキシ、n-オクタデシルオキシ、またはn-エイコシルオキシなどである。 Specific examples of "alkoxy" include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, 1-ethyl-1-methylpropoxy, 1,1-diethylpropoxy, 1,1,2-trimethylpropoxy, 1,1,2,2-tetramethylpropoxy, 1-ethyl-1,2,2-trimethylpropoxy, n-butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy, 2-ethylbutoxy, 1,1-dimethylbutoxy, 3,3-dimethylbutoxy, 1,1-diethylbutoxy, 1-ethyl-1-methylbutoxy, 1-propyl-1-methylbutoxy, 1,1,3-trimethylbutoxy, 1-ethyl-1,3-dimethylbutoxy, n-pentyloxy, isopentyloxy, neopentyloxy, t-pentyloxy (t-amyloxy), 1-methylpentyloxy, 2-propylpentyloxy, 1,1-dimethylpentyloxy, 1-ethyl-1-methylpentyloxy, 1-propyl-1-methylpentyloxy, 1-butyl-1-methylpentyloxy butyloxy, 1,1,4-trimethylpentyloxy, n-hexyloxy, 1-methylhexyloxy, 2-ethylhexyloxy, 1,1-dimethylhexyloxy, 1-ethyl-1-methylhexyloxy, 1,1,5-trimethylhexyloxy, 3,5,5-trimethylhexyloxy, n-heptyloxy, 1-methylheptyloxy, 1-hexylheptyloxy, 1,1-dimethylheptyloxy, 2,2-dimethylheptyloxy, 2,6-dimethyl n-4-heptyloxy, n-octyloxy, t-octyloxy (1,1,3,3-tetramethylbutyloxy), 1,1-dimethyloctyloxy, n-nonyloxy, n-decyloxy, 1-methyldecyloxy, n-undecyloxy, n-dodecyloxy, n-tridecyloxy, n-tetradecyloxy, n-pentadecyloxy, n-hexadecyloxy, n-heptadecyloxy, n-octadecyloxy, or n-eicosyloxy.
「アリールオキシ」は、「Ar-O-(Arはアリール基)」で表される基であり、このアリールの詳細については上述した「アリール」の説明を引用できる。 "Aryloxy" is a group represented by "Ar-O- (Ar is an aryl group)" and the details of this aryl can be found in the explanation of "aryl" above.
「置換シリル」は、例えばアリール、アルキル、およびシクロアルキルの少なくとも1つで置換されたシリルであり、好ましくは、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、またはアルキルジシクロアルキルシリルである。 "Substituted silyl" refers to a silyl substituted with at least one of, for example, aryl, alkyl, and cycloalkyl, and is preferably triarylsilyl, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, or alkyldicycloalkylsilyl.
「トリアリールシリル」は、3つのアリールで置換されたシリル基であり、このアリールの詳細については上述した「アリール」の説明を引用できる。
具体的な「トリアリールシリル」は、例えば、トリフェニルシリル、ジフェニルモノナフチルシリル、モノフェニルジナフチルシリル、またはトリナフチルシリルなどである。
The "triarylsilyl" is a silyl group substituted with three aryl groups. For details of the aryl groups, see the above description of the "aryl".
Specific "triarylsilyl" includes, for example, triphenylsilyl, diphenylmononaphthylsilyl, monophenyldinaphthylsilyl, trinaphthylsilyl, and the like.
「トリアルキルシリル」は、3つのアルキルで置換されたシリル基であり、このアルキルの詳細については上述した「アルキル」の説明を引用できる。
具体的な「トリアルキルシリル」は、例えば、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリn-プロピルシリル、トリイソプロピルシリル、トリn-ブチルシリル、トリイソブチルシリル、トリs-ブチルシリル、トリt-ブチルシリル、エチルジメチルシリル、n-プロピルジメチルシリル、イソプロピルジメチルシリル、n-ブチルジメチルシリル、イソブチルジメチルシリル、s-ブチルジメチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、メチルジエチルシリル、n-プロピルジエチルシリル、イソプロピルジエチルシリル、n-ブチルジエチルシリル、s-ブチルジエチルシリル、t-ブチルジエチルシリル、メチルジn-プロピルシリル、エチルジn-プロピルシリル、n-ブチルジn-プロピルシリル、s-ブチルジn-プロピルシリル、t-ブチルジn-プロピルシリル、メチルジイソプロピルシリル、エチルジイソプロピルシリル、n-ブチルジイソプロピルシリル、s-ブチルジイソプロピルシリル、またはt-ブチルジイソプロピルシリルなどである。
The term "trialkylsilyl" refers to a silyl group substituted with three alkyl groups. For details of this alkyl group, see the above description of "alkyl."
Specific examples of "trialkylsilyl" include trimethylsilyl, triethylsilyl, tri-n-propylsilyl, triisopropylsilyl, tri-n-butylsilyl, triisobutylsilyl, tri-s-butylsilyl, tri-t-butylsilyl, ethyldimethylsilyl, n-propyldimethylsilyl, isopropyldimethylsilyl, n-butyldimethylsilyl, isobutyldimethylsilyl, s-butyldimethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, methyldiethylsilyl, n-propyldiethylsilyl, isopropyldiethylsilyl, n-butyldiethylsilyl, s-butyldiethylsilyl, t-butyldiethylsilyl, methyldi-n-propylsilyl, ethyldi-n-propylsilyl, n-butyldi-n-propylsilyl, s-butyldi-n-propylsilyl, t-butyldi-n-propylsilyl, methyldiisopropylsilyl, ethyldiisopropylsilyl, n-butyldiisopropylsilyl, s-butyldiisopropylsilyl, and t-butyldiisopropylsilyl.
「トリシクロアルキルシリル」は、3つのシクロアルキルで置換されたシリル基であり、このシクロアルキルの詳細については上述した「シクロアルキル」の説明を引用できる。
具体的な「トリシクロアルキルシリル」は、例えば、トリシクロペンチルシリルまたはトリシクロヘキシルシリルなどである。
The term "tricycloalkylsilyl" refers to a silyl group substituted with three cycloalkyl groups. For details of this cycloalkyl, see the above description of the "cycloalkyl".
Specific "tricycloalkylsilyl" includes, for example, tricyclopentylsilyl or tricyclohexylsilyl.
「ジアルキルシクロアルキルシリル」は、2つのアルキルおよび1つのシクロアルキルで置換されたシリル基であり、このアルキルおよびシクロアルキルの詳細については上述した「アルキル」および「シクロアルキル」の説明を引用できる。 "Dialkylcycloalkylsilyl" is a silyl group substituted with two alkyls and one cycloalkyl. For details on the alkyl and cycloalkyl, see the explanations of "alkyl" and "cycloalkyl" above.
「アルキルジシクロアルキルシリル」は、1つのアルキルおよび2つのシクロアルキルで置換されたシリル基であり、このアルキルおよびシクロアルキルの詳細については上述した「アルキル」および「シクロアルキル」の説明を引用できる。 "Alkyldicycloalkylsilyl" is a silyl group substituted with one alkyl and two cycloalkyl. For details on the alkyl and cycloalkyl, see the explanations of "alkyl" and "cycloalkyl" above.
置換基(第1置換基および第2置換基を含む)は、その構造が有する立体障害性、電子供与性、および電子吸引性により、多環芳香族化合物の発光波長に影響を与えるため、置換基の選択により発光波長を調整することができる。好ましい置換基は以下の構造式で表される基である。下記構造式において、「Me」はメチル、「tBu」はt-ブチル、「tAm」はt-アミル、「tOct」はt-オクチルを表し、*は結合位置を表す。 Substituents (including the first and second substituents) affect the emission wavelength of the polycyclic aromatic compound due to the steric hindrance, electron donating, and electron withdrawing properties of the structure, so the emission wavelength can be adjusted by selecting the substituent. Preferred substituents are groups represented by the following structural formula. In the structural formula, "Me" represents methyl, "tBu" represents t-butyl, "tAm" represents t-amyl, "tOct" represents t-octyl, and * represents the bond position.
これらの置換基の中でも、メチル、t-ブチル、t-アミル、t-オクチル、アダマンチル、フェニル、o-トリル、p-トリル、2,4-キシリル、2,5-キシリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジフェニルアミノ、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、カルバゾリル、3,6-ジメチルカルバゾリル、3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリル、トリメチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、トリフェニルシリル、およびフェノキシがより好ましく、メチル、t-ブチル、t-アミル、t-オクチル、アダマンチル、フェニル、o-トリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジフェニルアミノ、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、カルバゾリル、3,6-ジメチルカルバゾリル、および3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルがさらに好ましい。
合成の容易さの観点からは、立体障害が大きい方が選択的な合成のために好ましく、例えば、t-ブチル、t-アミル、t-オクチル、アダマンチル、o-トリル、p-トリル、2,4-キシリル、2,5-キシリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジ-p-トリルアミノ、ジフェニルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、カルバゾリル、3,6-ジメチルカルバゾリル、および3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルが好ましく、t-ブチル、t-アミル、アダマンチル、ジフェニルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、カルバゾリル、3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルがより好ましい。
Among these substituents, methyl, t-butyl, t-amyl, t-octyl, adamantyl, phenyl, o-tolyl, p-tolyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, diphenylamino, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, carbazolyl, 3,6-dimethylcarbazolyl, 3,6-di-t-butylcarbazolyl, trimethylsilyl, t- Butyldimethylsilyl, triphenylsilyl, and phenoxy are more preferred, and methyl, t-butyl, t-amyl, t-octyl, adamantyl, phenyl, o-tolyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, diphenylamino, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, carbazolyl, 3,6-dimethylcarbazolyl, and 3,6-di-t-butylcarbazolyl are even more preferred.
From the viewpoint of ease of synthesis, larger steric hindrance is preferred for selective synthesis. For example, t-butyl, t-amyl, t-octyl, adamantyl, o-tolyl, p-tolyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, di-p-tolylamino, diphenylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, carbazolyl, 3,6-dimethylcarbazolyl, and 3,6-di-t-butylcarbazolyl are preferred, and t-butyl, t-amyl, adamantyl, diphenylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, carbazolyl, and 3,6-di-t-butylcarbazolyl are more preferred.
また、本発明は、一般式(1)で表される単位構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体、好ましくは、一般式(2)で表される単位構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である。多量体は、2~6量体が好ましく、2~3量体がより好ましく、2量体が特に好ましい。多量体は、一つの化合物の中に上記単位構造を複数有する形態であればよく、例えば、上記単位構造が、単結合、炭素数1~3のアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基などの連結基により、複数結合した形態(連結型多量体)に加えて、上記単位構造に含まれる任意の環(A環、B環、またはC環、a環、b環、またはc環)を複数の単位構造で共有するようにして結合した形態(環共有型多量体)であってもよく、上記単位構造に含まれる任意の環(A環、B環、またはC環、a環、b環、またはc環)同士が縮合するようにして結合した形態(環縮合型多量体)であってもよく、また、一部で環を共有し一部で環が縮合した形態(環共有型と環縮合型の複合型多量体)であってもよいが、環共有型多量体、環縮合型多量体、および複合型多量体が好ましく、環共有型多量体および複合型多量体がより好ましい。 The present invention also relates to a multimer of a polycyclic aromatic compound having a plurality of unit structures represented by general formula (1), preferably a multimer of a polycyclic aromatic compound having a plurality of unit structures represented by general formula (2). The multimer is preferably a dimer to a hexamer, more preferably a dimer to a trimer, and particularly preferably a dimer. The multimer may have a plurality of the unit structures in one compound. For example, the unit structures may be linked by a linking group such as a single bond, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, a phenylene group, or a naphthylene group (linked multimer), or may be linked so that any ring (ring A, ring B, or ring C, ring a, ring b, or ring c) contained in the unit structure is shared by multiple unit structures (ring-shared multimer), or may be linked so that any ring (ring A, ring B, or ring C, ring a, ring b, or ring c) contained in the unit structure is condensed (ring-condensed multimer), or may be linked so that some rings are shared and some rings are condensed (combined ring-shared and ring-condensed multimer). Ring-shared multimers, ring-condensed multimers, and composite multimers are preferred, and ring-shared multimers and composite multimers are more preferred.
このような多量体としては、例えば、下記式(2-M1)または式(2-M2)で表される多量体化合物が挙げられる。
また、例えば、下記式(2-M3)~式(2-M6)のいずれかで表される多量体化合物も挙げられる。
式(2-M1)~式(2-M6)で表される多量体は、複数の式(2)で表される単位構造から構成されるため、式(2-M1)~式(2-M6)中の各符号の定義や環構造の変化などは、式(2)における説明をそのまま参照できる。ただし、式(2-M1)および式(2-M2)におけるX2はNまたはPに限定され、Nが好ましい。 Since the multimers represented by formulae (2-M1) to (2-M6) are composed of a plurality of unit structures represented by formula (2), the definitions of the symbols in formulae (2-M1) to (2-M6) and changes in the ring structure can be directly referred to the explanation in formula (2). However, X2 in formulae (2-M1) and (2-M2) is limited to N or P, and N is preferable.
式(1)または式(2)で表される多環芳香族化合物およびその多量体における少なくとも1つの水素は、ハロゲン、シアノ、または重水素で置換されていてもよい。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素であり、フッ素、塩素、または臭素が好ましく、フッ素または塩素がより好ましい。 At least one hydrogen atom in the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) or formula (2) and its multimer may be substituted with a halogen atom, cyano, or deuterium. The halogen atom is fluorine, chlorine, bromine, or iodine, preferably fluorine, chlorine, or bromine, and more preferably fluorine or chlorine.
本発明の多環芳香族化合物のさらに具体的な例としては、以下の構造式で表される化合物が挙げられる。なお、下記構造式中の「Me」はメチル基、「tBu」はt-ブチル基を示す。 Specific examples of the polycyclic aromatic compounds of the present invention include compounds represented by the following structural formulas. In the structural formulas, "Me" represents a methyl group and "tBu" represents a t-butyl group.
上記一般式(1)で表される多環芳香族化合物およびその多量体は、これらに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物(この高分子化合物を得るための前記モノマーは重合性置換基を有する)、もしくは当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体(この高分子架橋体を得るための前記高分子化合物は架橋性置換基を有する)、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物(このペンダント型高分子化合物を得るための前記反応性化合物は反応性置換基を有する)、もしくは当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体(このペンダント型高分子架橋体を得るための前記ペンダント型高分子化合物は架橋性置換基を有する)としても、有機デバイス用材料、例えば、有機電界発光素子用材料、有機電界効果トランジスタ用材料または有機薄膜太陽電池用材料に用いることができる。 The polycyclic aromatic compound represented by the above general formula (1) and its multimer can also be used as a material for organic devices, for example, a material for organic electroluminescent elements, a material for organic field effect transistors, or a material for organic thin-film solar cells, as a polymer compound obtained by polymerizing a reactive compound substituted with a reactive substituent as a monomer (the monomer for obtaining this polymer compound has a polymerizable substituent), or as a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound (the polymer compound for obtaining this crosslinked polymer has a crosslinkable substituent), or as a pendant polymer compound obtained by reacting a main chain polymer with the reactive compound (the reactive compound for obtaining this pendant polymer compound has a reactive substituent), or as a pendant polymer crosslinked polymer obtained by further crosslinking the pendant polymer compound (the pendant polymer compound for obtaining this pendant polymer crosslinked polymer has a crosslinkable substituent).
上述した反応性置換基(前記重合性置換基、前記架橋性置換基、および、ペンダント型高分子を得るための反応性置換基を含み、以下、単に「反応性置換基」とも言う)としては、上記多環芳香族化合物を高分子量化できる置換基、そのようにして得られた高分子化合物をさらに架橋化できる置換基、また、主鎖型高分子にペンダント反応し得る置換基であれば特に限定されないが、以下の構造の置換基が好ましい。各構造式中の*は結合位置を示す。
Lは、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、>C=O、-O-C(=O)-、炭素数1~12のアルキレン、炭素数1~12のオキシアルキレンおよび炭素数1~12のポリオキシアルキレンである。上記置換基の中でも、式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)または式(XLS-17)で表される基が好ましく、式(XLS-1)、式(XLS-3)または式(XLS-17)で表される基がより好ましい。 Each L is independently a single bond, -O-, -S-, >C=O, -O-C(=O)-, an alkylene having 1 to 12 carbon atoms, an oxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms, or a polyoxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms. Among the above substituents, groups represented by formula (XLS-1), (XLS-2), (XLS-3), (XLS-9), (XLS-10) or (XLS-17) are preferred, and groups represented by formula (XLS-1), (XLS-3) or (XLS-17) are more preferred.
このような高分子化合物、高分子架橋体、ペンダント型高分子化合物、およびペンダント型高分子架橋体は、式(1)で表される多環芳香族化合物およびその多量体の繰り返し単位以外にも、置換もしくは無置換のトリアリールアミン、置換もしくは無置換のフルオレン、置換もしくは無置換のアントラセン、置換もしくは無置換のテトラセン、置換もしくは無置換のトリアジン、置換もしくは無置換のカルバゾール、置換もしくは無置換のテトラフェニルシラン、置換もしくは無置換のスピロフルオレン、置換もしくは無置換のトリフェニルホスフィン、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェン、および置換もしくは無置換のジベンゾフランからなるから選ばれる少なくとも1種を繰り返し単位として含んでもよい。
これらの繰り返し単位における置換基としては、例えば、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、またはアルキルジシクロアルキルシリルなどが挙げられる。トリアリールアミンの「アリール」や、これらの置換基の詳細については、式(1)で表される多環芳香族化合物における説明を引用できる。
Such a polymer compound, crosslinked polymer, pendant-type polymer compound, and pendant-type crosslinked polymer may contain, in addition to the repeating units of the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) and its multimer, at least one selected from the group consisting of substituted or unsubstituted triarylamine, substituted or unsubstituted fluorene, substituted or unsubstituted anthracene, substituted or unsubstituted tetracene, substituted or unsubstituted triazine, substituted or unsubstituted carbazole, substituted or unsubstituted tetraphenylsilane, substituted or unsubstituted spirofluorene, substituted or unsubstituted triphenylphosphine, substituted or unsubstituted dibenzothiophene, and substituted or unsubstituted dibenzofuran, as a repeating unit.
Examples of the substituents in these repeating units include aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, triarylsilyl, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, or alkyldicycloalkylsilyl. For details of the "aryl" in triarylamine and these substituents, the explanation in the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) can be cited.
このような高分子化合物、高分子架橋体、ペンダント型高分子化合物およびペンダント型高分子架橋体(以下、単に「高分子化合物および高分子架橋体」とも言う)の用途の詳細については後述する。 The uses of such polymer compounds, crosslinked polymers, pendant polymer compounds, and pendant polymer crosslinked polymers (hereinafter simply referred to as "polymer compounds and crosslinked polymers") will be described in detail below.
2.多環芳香族化合物およびその多量体の製造方法
一般式(1)または(2)で表される多環芳香族化合物およびその多量体は、基本的には、まずA環(a環)をB環(b環)およびC環(c環)と結合基(X1やX2を含む基)で結合させることで中間体を製造し(第1反応)、その後に、A環(a環)、B環(b環)、およびC環(c環)を結合基(Y1を含む基)で結合させることで最終生成物を製造することができる(第2反応)。
2. Method for Producing Polycyclic Aromatic Compounds and Multimers Thereof Polycyclic aromatic compounds and multimers thereof represented by general formula (1) or (2) can basically be produced by first producing an intermediate by bonding ring A (ring a) to ring B (ring b) and ring C (ring c) via bonding groups (groups containing X1 or X2 ) (first reaction), and then bonding ring A (ring a), ring B (ring b), and ring C (ring c) via bonding groups (groups containing Y1 ) to produce a final product (second reaction).
第1反応では、例えばアミノ化反応で有ればブッフバルト-ハートウィッグ反応といった一般的反応が利用でき、エーテル化反応であれば、求核置換反応、ウルマン反応といった一般的反応が利用できる。また、第2反応では、タンデムヘテロフリーデルクラフツ反応(連続的な芳香族求電子置換反応、以下同様)が利用できる。 In the first reaction, for example, a general reaction such as the Buchwald-Hartwig reaction can be used for an amination reaction, and a general reaction such as the nucleophilic substitution reaction or the Ullmann reaction can be used for an etherification reaction. In addition, in the second reaction, a tandem hetero Friedel-Crafts reaction (sequential aromatic electrophilic substitution reaction, same below) can be used.
第2反応は、下記スキーム(1)および(2)に示すように、A環(a環)、B環(b環)、およびC環(c環)を結合するY1を導入する反応であり、例としてY1がホウ素原子、X1およびX2が>N-Rの場合を以下に示す。なお、下記スキーム(1)および(2)における構造式中の符号の定義は上述した定義と同じであり、さらに、この段落以降で示すすべてのスキームにおける構造式中の符号の定義も上述した定義と同じである。
なお、上記スキーム(1)や(2)は、一般式(1)または(2)で表される多環芳香族化合物の製造方法を主に示しているが、その多量体については、複数のA環(a環)、B環(b環)およびC環(c環)を有する中間体を用いることで製造することができる。詳細には下記スキーム(3)および(4)で説明する。この場合、使用するn-ブチルリチウム等の試薬の量を2倍量、3倍量とすることで目的の2量体、3量体を得ることができる。
上記スキーム(1)~(4)においては、オルトメタル化により所望の位置へリチウムを導入したが、リチウムを導入したい位置に臭素原子等を導入し、ハロゲン-メタル交換によっても所望の位置へリチウムを導入することができる。この方法によれば、置換基の影響でオルトメタル化ができないようなケースでも目的物を合成することができ有用である。 In the above schemes (1) to (4), lithium is introduced to the desired position by ortho-metallation, but lithium can also be introduced to the desired position by introducing a bromine atom or the like to the desired position and then performing halogen-metal exchange. This method is useful because it allows the synthesis of the target compound even in cases where ortho-metallation is not possible due to the influence of substituents.
上述の合成法を適宜選択し、使用する原料も適宜選択することで、所望の位置に置換基を有し、Y1がホウ素原子、X1およびX2が>N-Rである多環芳香族化合物およびその多量体を合成することができる。また、中間体を合成する際に、X1およびX2を>N-R以外の基、>O、>C(-R)2、>Si(-R)2、>P-R、>S、または>Seにしておくことで、これらの多環芳香族化合物も合成することができる。 By appropriately selecting the above-mentioned synthesis method and the raw materials to be used, it is possible to synthesize polycyclic aromatic compounds and multimers thereof having substituents at desired positions, Y 1 being a boron atom, and X 1 and X 2 being >N-R. Furthermore, when synthesizing an intermediate, these polycyclic aromatic compounds can also be synthesized by setting X 1 and X 2 to a group other than >N-R, >O, >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , >P-R, >S, or >Se.
次に、Y1が、リンスルフィド(P=S)、リンオキサイド(P=O)、またはリン原子であり、X1およびX2が>N-Rである場合を下記スキーム(5)~(7)に示す。
上記スキームでは、Y1が、B、P、P=O、またはP=Sであり、X1およびX2が>N-Rである例を説明したが、原料を適宜変更することで、Y1が、Al、Ga、As、Si-R、またはGe-Rであったり、X1およびX2が、>O、>C(-R)2、>Si(-R)2、>P-R、>S、または>Seである化合物も合成することができる。 In the above scheme, an example has been described in which Y 1 is B, P, P═O, or P═S, and X 1 and X 2 are >N—R. However, by appropriately changing the raw materials, it is also possible to synthesize a compound in which Y 1 is Al, Ga, As, Si—R, or Ge—R, or in which X 1 and X 2 are >O, >C(—R) 2 , >Si(—R) 2 , >P—R, >S, or >Se.
以上の反応で用いられる溶媒の具体例は、t-ブチルベンゼンやキシレンなどである。 Specific examples of solvents used in the above reactions include t-butylbenzene and xylene.
また、上記スキーム(1)~(5)の合成法では、三塩化ホウ素や三臭化ホウ素等を加える前に、X1とX2の間の水素原子(またはハロゲン原子)をn-ブチルリチウム等でオルトメタル化することで、タンデムヘテロフリーデルクラフツ反応させた例を示したが、n-ブチルリチウム等を用いたオルトメタル化を行わずに、三塩化ホウ素や三臭化ホウ素等の添加により反応を進行させることもできる。 In addition, in the above synthesis schemes (1) to (5), examples have been shown in which a tandem hetero Friedel-Crafts reaction was carried out by ortho-metalating the hydrogen atom (or halogen atom) between X1 and X2 with n-butyllithium or the like before adding boron trichloride, boron tribromide, or the like, but the reaction can also be allowed to proceed by adding boron trichloride, boron tribromide, or the like without carrying out ortho-metalating using n-butyllithium or the like.
また、Y1がリン系の場合には、下記スキーム(8)に示すように、X1とX2(下記式では>N-R)の間の水素原子(A環上の「H」)をn-ブチルリチウム、s-ブチルリチウム、またはt-ブチルリチウム等でオルトメタル化し、次いで、ビスジエチルアミノクロロホスフィンを加え、リチウム-リンの金属交換を行った後、三塩化アルミニウム等のルイス酸を加えることで、タンデムホスファフリーデルクラフツ反応させ、目的物を得ることができる。この反応方法は国際公開第2010/104047号公報(例えば27頁)にも記載されている。
なお、上記スキーム(8)においても、n-ブチルリチウム等のオルトメタル化試薬を中間体1のモル量に対して2倍、3倍のモル量を使用することで多量体化合物を合成することができる。また、リチウム等のメタルを導入したい位置にあらかじめ臭素原子や塩素原子等のハロゲンを導入しておき、ハロゲン-メタル交換することで所望の位置へメタルを導入することができる。 In the above scheme (8), a polymeric compound can be synthesized by using an orthometalation reagent such as n-butyllithium in a molar amount two or three times that of intermediate 1. In addition, a halogen such as a bromine atom or a chlorine atom can be introduced in advance to the position where a metal such as lithium is to be introduced, and then the metal can be introduced to the desired position by halogen-metal exchange.
なお、上記スキーム(1)~(8)で使用するオルトメタル化試薬としては、メチルリチウム、n-ブチルリチウム、s-ブチルリチウム、t-ブチルリチウム等のアルキルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムテトラメチルピペリジド、リチウムヘキサメチルジシラジド、カリウムヘキサメチルジシラジドなどの有機アルカリ化合物が挙げられる。 The orthometalation reagents used in the above schemes (1) to (8) include alkyllithiums such as methyllithium, n-butyllithium, s-butyllithium, and t-butyllithium, and organic alkali compounds such as lithium diisopropylamide, lithium tetramethylpiperidide, lithium hexamethyldisilazide, and potassium hexamethyldisilazide.
なお、上記スキーム(1)~(8)で使用するメタル-Y1の金属交換試薬としては、Y1の三フッ化物、Y1の三塩化物、Y1の三臭化物、Y1の三ヨウ化物などのY1のハロゲン化物、CIPN(NEt2)2などのY1のアミノ化ハロゲン化物、Y1のアルコキシ化物、Y1のアリールオキシ化物などが挙げられる。 Examples of the metal exchange reagent for metal- Y1 used in the above schemes (1) to (8) include halides of Y1 such as trifluoride of Y1, trichloride of Y1 , tribromide of Y1 , and triiodide of Y1 , amidohalides of Y1 such as CIPN( NEt2 ) 2 , alkoxylates of Y1 , and aryloxylates of Y1 .
なお、上記スキーム(1)~(8)で使用するブレンステッド塩基としては、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン、N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジメチルトルイジン、2,6-ルチジン、テトラフェニルホウ酸ナトリウム、テトラフェニルホウ酸カリウム、トリフェニルボラン、テトラフェニルシラン、Ar4BNa、Ar4BK、Ar3B、Ar4Si(なお、Arはフェニルなどのアリール)などが挙げられる。 Examples of the Bronsted base used in the above schemes (1) to (8) include N,N-diisopropylethylamine, triethylamine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, N,N-dimethylaniline, N,N-dimethyltoluidine, 2,6-lutidine, sodium tetraphenylborate, potassium tetraphenylborate, triphenylborane, tetraphenylsilane, Ar 4 BNa, Ar 4 BK, Ar 3 B, and Ar 4 Si (Ar is an aryl such as phenyl).
上記スキーム(1)~(8)で使用するルイス酸としては、AlCl3、AlBr3、AlF3、BF3・OEt2、BCl3、BBr3、GaCl3、GaBr3、InCl3、InBr3、In(OTf)3、SnCl4、SnBr4、AgOTf、ScCl3、Sc(OTf)3、ZnCl2、ZnBr2、Zn(OTf)2、MgCl2、MgBr2、Mg(OTf)2、LiOTf、NaOTf、KOTf、Me3SiOTf、Cu(OTf)2、CuCl2、YCl3、Y(OTf)3、TiCl4、TiBr4、ZrCl4、ZrBr4、FeCl3、FeBr3、CoCl3、CoBr3などが挙げられる。 Examples of Lewis acids used in the above schemes (1) to (8) include AlCl3 , AlBr3 , AlF3 , BF3.OEt2 , BCl3 , BBr3 , GaCl3 , GaBr3 , InCl3 , InBr3 , In(OTf) 3 , SnCl4 , SnBr4 , AgOTf, ScCl3 , Sc(OTf) 3 , ZnCl2 , ZnBr2, Zn(OTf) 2 , MgCl2, MgBr2 , Mg(OTf)2, LiOTf, NaOTf, KOTf, Me3SiOTf, Cu(OTf)2 , CuCl2 , YCl3 , and Y(OTf) 3 . , TiCl4 , TiBr4 , ZrCl4 , ZrBr4 , FeCl3 , FeBr3 , CoCl3 , CoBr3 , and the like.
上記スキーム(1)~(8)では、タンデムヘテロフリーデルクラフツ反応の促進のためにブレンステッド塩基またはルイス酸を使用してもよい。ただし、Y1の三フッ化物、Y1の三塩化物、Y1の三臭化物、Y1の三ヨウ化物などのY1のハロゲン化物を用いた場合は、芳香族求電子置換反応の進行とともに、フッ化水素、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素といった酸が生成するため、酸を捕捉するブレンステッド塩基の使用が効果的である。一方、Y1のアミノ化ハロゲン化物、Y1のアルコキシ化物を用いた場合は、芳香族求電子置換反応の進行とともに、アミン、アルコールが生成するために、多くの場合、ブレンステッド塩基を使用する必要はないが、アミノ基やアルコキシ基の脱離能が低いために、その脱離を促進するルイス酸の使用が効果的である。 In the above schemes (1) to (8), a Bronsted base or Lewis acid may be used to promote the tandem hetero Friedel-Crafts reaction. However, when a halide of Y 1 such as trifluoride of Y 1 , trichloride of Y 1 , tribromide of Y 1 , or triiodide of Y 1 is used, acids such as hydrogen fluoride, hydrogen chloride, hydrogen bromide, and hydrogen iodide are generated as the aromatic electrophilic substitution reaction proceeds, so it is effective to use a Bronsted base to capture the acid. On the other hand, when an amino halide of Y 1 or an alkoxylated product of Y 1 is used, amines and alcohols are generated as the aromatic electrophilic substitution reaction proceeds, so in many cases it is not necessary to use a Bronsted base, but since the elimination ability of amino groups and alkoxy groups is low, it is effective to use a Lewis acid to promote the elimination.
また、本発明の多環芳香族化合物やその多量体には、少なくとも1つの水素が、フッ素、塩素、臭素、およびヨウ素などのハロゲン、シアノ、または重水素で置換されている構造も含まれるが、これらは所望の位置がハロゲン化、シアノ化、または重水素化された原料を用いたり、また合成の中間段階または最終段階で、ハロゲン化、シアノ化、または重水素化することで、上記と同様に合成することができる。 The polycyclic aromatic compounds and their multimers of the present invention also include structures in which at least one hydrogen atom is replaced by a halogen atom such as fluorine, chlorine, bromine, or iodine, cyano, or deuterium. These can be synthesized in the same manner as above by using raw materials in which the desired position is halogenated, cyanated, or deuterated, or by halogenating, cyanating, or deuterating at an intermediate or final stage of the synthesis.
3.有機デバイス
本発明に係る多環芳香族化合物およびその多量体は、有機デバイス用材料として用いることができる。有機デバイスとしては、例えば、有機電界発光素子、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などが挙げられる。
The polycyclic aromatic compound and its multimer according to the present invention can be used as a material for an organic device, such as an organic electroluminescent device, an organic field effect transistor, or an organic thin-film solar cell.
3-1.有機電界発光素子
以下に、本実施形態に係る有機EL素子について図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る有機EL素子を示す概略断面図である。
3-1. Organic Electroluminescence Device The organic EL device according to this embodiment will now be described in detail with reference to the drawings. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing the organic EL device according to this embodiment.
<有機電界発光素子の構造>
図1に示された有機EL素子100は、基板101と、基板101上に設けられた陽極102と、陽極102の上に設けられた正孔注入層103と、正孔注入層103の上に設けられた正孔輸送層104と、正孔輸送層104の上に設けられた発光層105と、発光層105の上に設けられた電子輸送層106と、電子輸送層106の上に設けられた電子注入層107と、電子注入層107の上に設けられた陰極108とを有する。
<Structure of Organic Electroluminescent Device>
The
なお、有機EL素子100は、作製順序を逆にして、例えば、基板101と、基板101上に設けられた陰極108と、陰極108の上に設けられた電子注入層107と、電子注入層107の上に設けられた電子輸送層106と、電子輸送層106の上に設けられた発光層105と、発光層105の上に設けられた正孔輸送層104と、正孔輸送層104の上に設けられた正孔注入層103と、正孔注入層103の上に設けられた陽極102とを有する構成としてもよい。
The
上記各層すべてがなくてはならないわけではなく、最小構成単位を陽極102と発光層105と陰極108とからなる構成として、正孔注入層103、正孔輸送層104、電子輸送層106、電子注入層107は任意に設けられる層である。また、上記各層は、それぞれ単一層からなってもよいし、複数層からなってもよい。
Not all of the above layers are essential, and the minimum structural unit is the anode 102, the light-emitting layer 105, and the cathode 108, with the hole injection layer 103, the
有機EL素子を構成する層の態様としては、上述する「基板/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/陰極」の構成態様の他に、「基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/発光層/電子注入層/陰極」の構成態様であってもよい。 In addition to the above-mentioned "substrate/anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode" configuration, the layers constituting the organic EL element may be "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting ... transport", The configuration may be "transport layer/cathode", "substrate/anode/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", or "substrate/anode/light-emitting layer/electron injection layer/cathode".
<有機電界発光素子における基板>
基板101は、有機EL素子100の支持体であり、通常、石英、ガラス、金属、プラスチックなどが用いられる。基板101は、目的に応じて板状、フィルム状、またはシート状に形成され、例えば、ガラス板、金属板、金属箔、プラスチックフィルム、プラスチックシートなどが用いられる。なかでも、ガラス板、および、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂製の板が好ましい。ガラス基板であれば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどが用いられ、また、厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、例えば、0.2mm以上あればよい。厚さの上限値としては、例えば、2mm以下、好ましくは1mm以下である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、SiO2などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することができる。また、基板101には、ガスバリア性を高めるために、少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜などのガスバリア膜を設けてもよく、特にガスバリア性が低い合成樹脂製の板、フィルムまたはシートを基板101として用いる場合にはガスバリア膜を設けるのが好ましい。
<Substrate in Organic Electroluminescent Device>
The substrate 101 is a support for the
<有機電界発光素子における陽極>
陽極102は、発光層105へ正孔を注入する役割を果たす。なお、陽極102と発光層105との間に正孔注入層103および/または正孔輸送層104が設けられている場合には、これらを介して発光層105へ正孔を注入することになる。
<Anode in Organic Electroluminescent Device>
The anode 102 plays a role in injecting holes into the light-emitting layer 105. When the hole injection layer 103 and/or the
陽極102を形成する材料としては、無機化合物および有機化合物が挙げられる。無機化合物としては、例えば、金属(アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロムなど)、金属酸化物(インジウムの酸化物、スズの酸化物、インジウム-スズ酸化物(ITO)、インジウム-亜鉛酸化物(IZO)など)、ハロゲン化金属(ヨウ化銅など)、硫化銅、カーボンブラック、ITOガラスやネサガラスなどが挙げられる。有機化合物としては、例えば、ポリ(3-メチルチオフェン)などのポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどが挙げられる。その他、有機EL素子の陽極として用いられている物質の中から適宜選択して用いることができる。 Materials for forming the anode 102 include inorganic and organic compounds. Inorganic compounds include, for example, metals (aluminum, gold, silver, nickel, palladium, chromium, etc.), metal oxides (indium oxide, tin oxide, indium-tin oxide (ITO), indium-zinc oxide (IZO), etc.), metal halides (copper iodide, etc.), copper sulfide, carbon black, ITO glass, and Nesa glass. Organic compounds include, for example, polythiophenes such as poly(3-methylthiophene), polypyrrole, polyaniline, and other conductive polymers. In addition, materials that are used as anodes in organic EL elements can be appropriately selected and used.
透明電極の抵抗は、発光素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、発光素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば、300Ω/□以下のITO基板であれば素子電極として機能するが、現在では10Ω/□程度の基板の供給も可能になっていることから、例えば100~5Ω/□、好ましくは50~5Ω/□の低抵抗品を使用することが特に望ましい。ITOの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常50~300nmの間で用いられることが多い。 The resistance of the transparent electrode is not limited as long as it can supply sufficient current to light the light-emitting element, but a low resistance is desirable from the viewpoint of the power consumption of the light-emitting element. For example, an ITO substrate of 300 Ω/□ or less will function as an element electrode, but since it is now possible to supply substrates of around 10 Ω/□, it is particularly desirable to use a low resistance product of, for example, 100 to 5 Ω/□, preferably 50 to 5 Ω/□. The thickness of the ITO can be selected arbitrarily according to the resistance value, but it is usually used in the range of 50 to 300 nm.
<有機電界発光素子における正孔注入層、正孔輸送層>
正孔注入層103は、陽極102から移動してくる正孔を、効率よく発光層105内または正孔輸送層104内に注入する役割を果たす。正孔輸送層104は、陽極102から注入された正孔または陽極102から正孔注入層103を介して注入された正孔を、効率よく発光層105に輸送する役割を果たす。正孔注入層103および正孔輸送層104は、それぞれ、正孔注入・輸送材料の一種または二種以上を積層、混合するか、正孔注入・輸送材料と高分子結着剤の混合物により形成される。また、正孔注入・輸送材料に塩化鉄(III)のような無機塩を添加して層を形成してもよい。
<Hole injection layer and hole transport layer in organic electroluminescence device>
The hole injection layer 103 plays a role of efficiently injecting holes moving from the anode 102 into the light emitting layer 105 or the
正孔注入・輸送性物質としては電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率よく注入・輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率よく輸送することが望ましい。そのためにはイオン化ポテンシャルが小さく、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。 The hole injection/transport material must be able to efficiently inject and transport holes from the positive electrode between electrodes to which an electric field is applied, and it is desirable for the hole injection efficiency to be high and for the injected holes to be efficiently transported. For this purpose, it is preferable for the material to have a small ionization potential, a large hole mobility, and excellent stability, and to be unlikely to generate impurities that act as traps during manufacture and use.
正孔注入層103および正孔輸送層104を形成する材料としては、上記一般式(1)で表される多環芳香族化合物およびその多量体を用いることができる。また、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物、p型半導体、有機EL素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意の化合物を選択して用いることができる。それらの具体例は、カルバゾール誘導体(N-フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなど)、ビス(N-アリールカルバゾール)またはビス(N-アルキルカルバゾール)などのビスカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体(芳香族第3級アミノを主鎖または側鎖に持つポリマー、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(3-メチルフェニル)-4,4’-ジアミノビフェニル、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジナフチル-4,4’-ジアミノビフェニル、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(3-メチルフェニル)-4,4’-ジフェニル-1,1’-ジアミン、N,N’-ジナフチル-N,N’-ジフェニル-4,4’-ジフェニル-1,1’-ジアミン、N4,N4’-ジフェニル-N4,N4’-ビス(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジアミン、N4,N4,N4’,N4’-テトラ[1,1’-ビフェニル]-4-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジアミン、4,4’,4”-トリス(3-メチルフェニル(フェニル)アミノ)トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体、スターバーストアミン誘導体など)、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体(無金属、銅フタロシアニンなど)、ピラゾリン誘導体、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体(例えば、1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレン-2,3,6,7,10,11-ヘキサカルボニトリルなど)、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリシランなどである。ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましいが、発光素子の作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されない。
The polycyclic aromatic compound represented by the above general formula (1) and its polymer can be used as the material for forming the hole injection layer 103 and the
また、有機半導体の導電性は、そのドーピングにより、強い影響を受けることも知られている。このような有機半導体マトリックス物質は、電子供与性の良好な化合物、または、電子受容性の良好な化合物から構成されている。電子供与物質のドーピングのために、テトラシアノキノンジメタン(TCNQ)または2,3,5,6-テトラフルオロテトラシアノ-1,4-ベンゾキノンジメタン(F4TCNQ)などの強い電子受容体が知られている(例えば、文献「M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(22),3202-3204(1998)」および文献「J.Blochwitz,M.Pheiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(6),729-731(1998)」を参照)。これらは、電子供与型ベース物質(正孔輸送物質)における電子移動プロセスによって、いわゆる正孔を生成する。正孔の数および移動度によって、ベース物質の伝導性が、かなり大きく変化する。正孔輸送特性を有するマトリックス物質としては、例えばベンジジン誘導体(TPDなど)またはスターバーストアミン誘導体(TDATAなど)、または、特定の金属フタロシアニン(特に、亜鉛フタロシアニン(ZnPc)など)が知られている(特開2005-167175号公報)。 It is also known that the electrical conductivity of organic semiconductors is strongly influenced by their doping. Such organic semiconductor matrix substances consist of compounds with good electron donating or accepting properties. For doping with electron donating substances, strong electron acceptors such as tetracyanoquinone dimethane (TCNQ) or 2,3,5,6-tetrafluorotetracyano-1,4-benzoquinone dimethane (F4TCNQ) are known (see, for example, the literature "M. Pfeiffer, A. Beyer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73(22), 3202-3204 (1998)" and the literature "J. Blochwitz, M. Pheiffer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73(6), 729-731 (1998)"). These generate so-called holes by an electron transfer process in an electron-donating base material (hole-transporting material). The conductivity of the base material varies considerably depending on the number and mobility of the holes. Matrix materials with hole-transporting properties are known, for example, as benzidine derivatives (such as TPD) or starburst amine derivatives (such as TDATA), or as certain metal phthalocyanines (especially zinc phthalocyanine (ZnPc)) (JP 2005-167175 A).
上述した正孔注入層用材料および正孔輸送層用材料は、これらに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、もしくはその高分子架橋体、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物、もしくはそのペンダント型高分子架橋体としても、正孔層用材料に用いることができる。この場合の反応性置換基としては、式(1)で表される多環芳香族化合物での説明を引用できる。
このような高分子化合物および高分子架橋体の用途の詳細については後述する。
The hole injection layer material and the hole transport layer material described above can also be used as a hole layer material in the form of a polymer compound obtained by polymerizing a reactive compound substituted with a reactive substituent as a monomer, or a crosslinked polymer thereof, or a pendant polymer compound obtained by reacting a main chain polymer with the reactive compound, or a crosslinked pendant polymer thereof. In this case, the explanation of the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) can be cited as the reactive substituent.
The applications of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail below.
<有機電界発光素子における発光層>
発光層105は、電界を与えられた電極間において、陽極102から注入された正孔と、陰極108から注入された電子とを再結合させることにより発光する層である。発光層105を形成する材料としては、上記一般式(1)で表される多環芳香族化合物およびその多量体を用いることができる。また、正孔と電子との再結合によって励起されて発光する化合物(発光性化合物)であればよく、安定な薄膜形状を形成することができ、かつ、固体状態で強い発光(蛍光)効率を示す化合物であるのが好ましい。
<Light-emitting layer in organic electroluminescent device>
The light-emitting layer 105 is a layer that emits light by recombining holes injected from the anode 102 and electrons injected from the cathode 108 between electrodes to which an electric field is applied. The material for forming the light-emitting layer 105 may be a polycyclic aromatic compound represented by the above general formula (1) or a polymer thereof. In addition, any compound that emits light when excited by the recombination of holes and electrons (light-emitting compound) may be used, and it is preferable that the compound is capable of forming a stable thin film shape and exhibits strong light-emitting (fluorescence) efficiency in a solid state.
発光層は単一層でも複数層からなってもどちらでもよく、それぞれ発光層用材料(ホスト材料、ドーパント材料)により形成される。ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれであってもよい。ドーピング方法としては、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。 The light-emitting layer may be a single layer or multiple layers, each of which is formed from light-emitting layer materials (host material, dopant material). The host material and the dopant material may each be one type, or a combination of multiple types. The dopant material may be contained entirely in the host material, or may be contained partially in the host material. As a doping method, the dopant material can be formed by co-evaporation with the host material, but it may also be mixed with the host material in advance and then vapor-deposited simultaneously.
ホスト材料の使用量はホスト材料の種類によって異なり、そのホスト材料の特性に合わせて決めればよい。ホスト材料の使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の50~99.999重量%であり、より好ましくは80~99.95重量%であり、さらに好ましくは90~99.9重量%である。 The amount of the host material used varies depending on the type of host material, and may be determined according to the characteristics of the host material. The amount of the host material used is preferably 50 to 99.999% by weight, more preferably 80 to 99.95% by weight, and even more preferably 90 to 99.9% by weight, of the total light-emitting layer material.
ドーパント材料の使用量はドーパント材料の種類によって異なり、そのドーパント材料の特性に合わせて決めればよい。ドーパントの使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の0.001~50重量%であり、より好ましくは0.05~20重量%であり、さらに好ましくは0.1~10重量%である。上記の範囲であれば、例えば、濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。 The amount of dopant material used varies depending on the type of dopant material, and may be determined according to the characteristics of the dopant material. The amount of dopant used is preferably 0.001 to 50% by weight of the total light-emitting layer material, more preferably 0.05 to 20% by weight, and even more preferably 0.1 to 10% by weight. The above ranges are preferable in that, for example, concentration quenching can be prevented.
ホスト材料としては、以前から発光体として知られていたアントラセン、ピレン、ジベンゾクリセンまたはフルオレンなどの縮合環誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体などが挙げられる。特に、アントラセン系化合物、フルオレン系化合物またはジベンゾクリセン系化合物が好ましい。 Examples of host materials include condensed ring derivatives such as anthracene, pyrene, dibenzochrysene, and fluorene, which have long been known as light emitters, bisstyryl derivatives such as bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, and cyclopentadiene derivatives. In particular, anthracene-based compounds, fluorene-based compounds, and dibenzochrysene-based compounds are preferred.
<アントラセン系化合物>
ホストとしてのアントラセン系化合物は、例えば下記一般式(3)で表される化合物である。
The anthracene compound serving as the host is, for example, a compound represented by the following general formula (3).
式(3)中、
XおよびAr4は、それぞれ独立して、水素、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいジアリールアミノ、置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ、置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、置換されていてもよいアルケニル、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアリールチオまたは置換されていてもよいシリルであり、全てのXおよびAr4は同時に水素になることはなく、
式(3)で表される化合物における少なくとも1つの水素はハロゲン、シアノ、重水素または置換されていてもよいヘテロアリールで置換されていてもよい。
In formula (3),
X and Ar 4 are each independently hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted diarylamino, an optionally substituted diheteroarylamino, an optionally substituted arylheteroarylamino, an optionally substituted alkyl, an optionally substituted cycloalkyl, an optionally substituted alkenyl, an optionally substituted alkoxy, an optionally substituted aryloxy, an optionally substituted arylthio or an optionally substituted silyl, and all of X and Ar 4 are not hydrogen at the same time;
At least one hydrogen atom in the compound represented by formula (3) may be substituted with halogen, cyano, deuterium or an optionally substituted heteroaryl.
また、式(3)で表される構造を単位構造として多量体(好ましくは二量体)を形成してもよい。この場合、例えば式(3)で表される単位構造同士がXを介して結合する形態が挙げられ、このXとしては単結合、アリーレン(フェニレン、ビフェニレンおよびナフチレン等)およびヘテロアリーレン(ピリジン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、カルバゾール環、ベンゾカルバゾール環およびフェニル置換カルバゾール環などが二価の結合価を有する基)等が挙げられる。 In addition, a polymer (preferably a dimer) may be formed using the structure represented by formula (3) as a unit structure. In this case, for example, the unit structures represented by formula (3) may be bonded to each other via X, where X may be a single bond, an arylene (phenylene, biphenylene, naphthylene, etc.), or a heteroarylene (a pyridine ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, a carbazole ring, a benzocarbazole ring, a phenyl-substituted carbazole ring, etc., having a divalent bond).
上記アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルコキシ、アリールオキシ、アリールチオまたはシリルの詳細は、以下の好ましい態様の欄で説明する。また、これらへの置換基としては、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルコキシ、アリールオキシ、アリールチオまたはシリルなどが挙げられ、これらの詳細も以下の好ましい態様の欄で説明する。 Details of the above aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkoxy, aryloxy, arylthio, or silyl are described in the preferred embodiments section below. In addition, examples of substituents for these include aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkoxy, aryloxy, arylthio, or silyl, and details of these are also described in the preferred embodiments section below.
上記アントラセン系化合物の好ましい態様を以下に説明する。下記構造における符号の定義は上述する定義と同じである。
一般式(3)では、Xはそれぞれ独立して上記式(3-X1)、式(3-X2)または式(3-X3)で表される基であり、式(3-X1)、式(3-X2)または式(3-X3)で表される基は*において式(3)のアントラセン環と結合する。好ましくは、2つのXが同時に式(3-X3)で表される基になることはない。より好ましくは2つのXが同時に式(3-X2)で表される基になることもない。 In general formula (3), X is each independently a group represented by the above formula (3-X1), formula (3-X2) or formula (3-X3), and the group represented by formula (3-X1), formula (3-X2) or formula (3-X3) is bonded to the anthracene ring of formula (3) at *. Preferably, two Xs are not simultaneously a group represented by formula (3-X3). More preferably, two Xs are not simultaneously a group represented by formula (3-X2).
また、式(3)で表される構造を単位構造として多量体(好ましくは二量体)を形成してもよい。この場合、例えば式(3)で表される単位構造同士がXを介して結合する形態が挙げられ、このXとしては単結合、アリーレン(フェニレン、ビフェニレンおよびナフチレン等)およびヘテロアリーレン(ピリジン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、カルバゾール環、ベンゾカルバゾール環およびフェニル置換カルバゾール環などが二価の結合価を有する基)等が挙げられる。 In addition, a polymer (preferably a dimer) may be formed using the structure represented by formula (3) as a unit structure. In this case, for example, the unit structures represented by formula (3) may be bonded to each other via X, where X may be a single bond, an arylene (phenylene, biphenylene, naphthylene, etc.), or a heteroarylene (a pyridine ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, a carbazole ring, a benzocarbazole ring, a phenyl-substituted carbazole ring, etc., having a divalent bond).
式(3-X1)および式(3-X2)におけるナフチレン部位は1つのベンゼン環で縮合されていてもよい。このようにして縮合した構造は以下のとおりである。
Ar1およびAr2は、それぞれ独立して、水素、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、クアテルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、ベンゾフルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニリル、または、上記式(A)で表される基(カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基およびフェニル置換カルバゾリル基も含む)である。なお、Ar1またはAr2が式(A)で表される基である場合は、式(A)で表される基はその*において式(3-X1)または式(3-X2)中のナフタレン環と結合する。 Ar 1 and Ar 2 are each independently hydrogen, phenyl, biphenylyl, terphenylyl, quaterphenylyl, naphthyl, phenanthryl, fluorenyl, benzofluorenyl, chrysenyl, triphenylenyl, pyrenylyl, or a group represented by the above formula (A) (including a carbazolyl group, a benzocarbazolyl group, and a phenyl-substituted carbazolyl group). When Ar 1 or Ar 2 is a group represented by formula (A), the group represented by formula (A) is bonded to the naphthalene ring in formula (3-X1) or formula (3-X2) at the *.
Ar3は、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、クアテルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、ベンゾフルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニリル、または、上記式(A)で表される基(カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基およびフェニル置換カルバゾリル基も含む)である。なお、Ar3が式(A)で表される基である場合は、式(A)で表される基はその*において式(3-X3)中の直線で表される単結合と結合する。すなわち、式(3)のアントラセン環と式(A)で表される基が直接結合する。 Ar 3 is phenyl, biphenylyl, terphenylyl, quaterphenylyl, naphthyl, phenanthryl, fluorenyl, benzofluorenyl, chrysenyl, triphenylenyl, pyrenylyl, or a group represented by the above formula (A) (including a carbazolyl group, a benzocarbazolyl group, and a phenyl-substituted carbazolyl group). When Ar 3 is a group represented by formula (A), the group represented by formula (A) is bonded to the single bond represented by a straight line in formula (3-X3) at the *. That is, the anthracene ring of formula (3) and the group represented by formula (A) are directly bonded.
また、Ar3は置換基を有していてもよく、Ar3における少なくとも1つの水素はさらに炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニリル、または、上記式(A)で表される基(カルバゾリル基およびフェニル置換カルバゾリル基も含む)で置換されていてもよい。なお、Ar3が有する置換基が式(A)で表される基である場合は、式(A)で表される基はその*において式(3-X3)中のAr3と結合する。 In addition, Ar 3 may have a substituent, and at least one hydrogen atom in Ar 3 may be further substituted with an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, phenyl, biphenylyl, terphenylyl, naphthyl, phenanthryl, fluorenyl, chrysenyl, triphenylenyl, pyrenylyl, or a group represented by the above formula (A) (including a carbazolyl group and a phenyl-substituted carbazolyl group). When the substituent in Ar 3 is a group represented by formula (A), the group represented by formula (A) is bonded to Ar 3 in formula (3-X3) at the *.
Ar4は、それぞれ独立して、水素、フェニル、ビフェニリル、ターフェニリル、ナフチル、または炭素数1~4のアルキル(メチル、エチル、t-ブチルなど)および/もしくは炭素数5~10のシクロアルキルで置換されているシリルである。 Each Ar4 is independently hydrogen, phenyl, biphenylyl, terphenylyl, naphthyl, or silyl substituted with alkyl having 1 to 4 carbon atoms (eg, methyl, ethyl, t-butyl) and/or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms.
シリルに置換する炭素数1~4のアルキルは、メチル、エチル、プロピル、i-プロピル、ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、シクロブチルなどが挙げられ、シリルにおける3つの水素が、それぞれ独立して、これらのアルキルで置換されている。 Examples of alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms that substitute for silyl include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, sec-butyl, t-butyl, and cyclobutyl, and each of the three hydrogen atoms in the silyl is independently replaced by one of these alkyl groups.
具体的な「炭素数1~4のアルキルで置換されているシリル」としては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリi-プロピルシリル、トリブチルシリル、トリsec-ブチルシリル、トリt-ブチルシリル、エチルジメチルシリル、プロピルジメチルシリル、i-プロピルジメチルシリル、ブチルジメチルシリル、sec-ブチルジメチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、メチルジエチルシリル、プロピルジエチルシリル、i-プロピルジエチルシリル、ブチルジエチルシリル、sec-ブチルジエチルシリル、t-ブチルジエチルシリル、メチルジプロピルシリル、エチルジプロピルシリル、ブチルジプロピルシリル、sec-ブチルジプロピルシリル、t-ブチルジプロピルシリル、メチルジi-プロピルシリル、エチルジi-プロピルシリル、ブチルジi-プロピルシリル、sec-ブチルジi-プロピルシリル、t-ブチルジi-プロピルシリルなどが挙げられる。 Specific examples of "silyl substituted with alkyl having 1 to 4 carbon atoms" include trimethylsilyl, triethylsilyl, tripropylsilyl, tri-i-propylsilyl, tributylsilyl, trisec-butylsilyl, tri-t-butylsilyl, ethyldimethylsilyl, propyldimethylsilyl, i-propyldimethylsilyl, butyldimethylsilyl, sec-butyldimethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, methyldiethylsilyl, propyldiethylsilyl, i-propyldiethylsilyl, butyldiethylsilyl, sec-butyldiethylsilyl, t-butyldiethylsilyl, methyldipropylsilyl, ethyldipropylsilyl, butyldipropylsilyl, sec-butyldipropylsilyl, t-butyldipropylsilyl, methyldi-i-propylsilyl, ethyldi-i-propylsilyl, butyldi-i-propylsilyl, sec-butyldi-i-propylsilyl, and t-butyldi-i-propylsilyl.
シリルに置換する炭素数5~10のシクロアルキルは、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、ノルボルネニル、ビシクロ[1.1.1]ペンチル、ビシクロ[2.0.1]ペンチル、ビシクロ[1.2.1]ヘキシル、ビシクロ[3.0.1]ヘキシル、ビシクロ[2.1.2]ヘプチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、アダマンチル、デカヒドロナフタレニル、デカヒドロアズレニルなどが挙げられ、シリルにおける3つの水素が、それぞれ独立して、これらのシクロアルキルで置換されている。 Examples of cycloalkyls having 5 to 10 carbon atoms that substitute for silyl include cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, norbornenyl, bicyclo[1.1.1]pentyl, bicyclo[2.0.1]pentyl, bicyclo[1.2.1]hexyl, bicyclo[3.0.1]hexyl, bicyclo[2.1.2]heptyl, bicyclo[2.2.2]octyl, adamantyl, decahydronaphthalenyl, and decahydroazulenyl, and each of the three hydrogen atoms in the silyl is independently replaced by one of these cycloalkyls.
具体的な「炭素数5~10のシクロアルキルで置換されているシリル」としては、トリシクロペンチルシリル、トリシクロヘキシルシリルなどが挙げられる。 Specific examples of "silyl substituted with cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms" include tricyclopentylsilyl and tricyclohexylsilyl.
置換されているシリルとしては、2つのアルキルと1つのシクロアルキルが置換したジアルキルシクロアルキルシリルと、1つのアルキルと2つのシクロアルキルが置換したアルキルジシクロアルキルシリルもあり、置換するアルキルおよびシクロアルキルの具体例としては上述した基が挙げられる。 Substituted silyls include dialkylcycloalkylsilyls, which are substituted with two alkyls and one cycloalkyl, and alkyldicycloalkylsilyls, which are substituted with one alkyl and two cycloalkyls. Specific examples of the alkyl and cycloalkyl substituents include the groups mentioned above.
また、一般式(3)で表されるアントラセン系化合物の化学構造中の水素は上記式(A)で表される基で置換されていてもよい。式(A)で表される基で置換される場合は、式(A)で表される基はその*において式(3)で表される化合物における少なくとも1つの水素と置換する。 In addition, hydrogen in the chemical structure of the anthracene-based compound represented by general formula (3) may be substituted with a group represented by the above formula (A). When substituted with a group represented by formula (A), the group represented by formula (A) replaces at least one hydrogen in the compound represented by formula (3) at the *.
式(A)で表される基は、式(3)で表されるアントラセン系化合物が有しうる置換基の1つである。
上記式(A)中、Yは-O-、-S-または>N-R29であり、R21~R28はそれぞれ独立して水素、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアリールチオ、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、アルキルジシクロアルキルシリル、置換されていてもよいアミノ、ハロゲン、ヒドロキシまたはシアノであり、R21~R28のうち隣接する基は互いに結合して炭化水素環、アリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、R29は水素または置換されていてもよいアリールである。 In the above formula (A), Y is -O-, -S- or >N-R 29 , R 21 to R 28 are each independently hydrogen, optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted aryl, optionally substituted heteroaryl, optionally substituted alkoxy, optionally substituted aryloxy, optionally substituted arylthio, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, alkyldicycloalkylsilyl, optionally substituted amino, halogen, hydroxy or cyano, adjacent groups among R 21 to R 28 may be bonded to each other to form a hydrocarbon ring, an aryl ring or a heteroaryl ring, and R 29 is hydrogen or optionally substituted aryl.
R21~R28における「置換されていてもよいアルキル」の「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキルが挙げられる。炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)が好ましく、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)がより好ましく、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)がさらに好ましく、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)が特に好ましい。 The "alkyl" in the "optionally substituted alkyl" in R 21 to R 28 may be either linear or branched, and examples thereof include linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms. An alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms) is preferred, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms) is more preferred, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms) is even more preferred, and an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 4 carbon atoms) is particularly preferred.
具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、n-オクチル、t-オクチル、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル、1-メチルデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、1-ヘキシルヘプチル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-エイコシルなどが挙げられる。 Specific examples of "alkyl" include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, n-octyl, t-octyl, 1-methylheptyl, 2 -Ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, 1-methyldecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, 1-hexylheptyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, n-eicosyl, etc.
R21~R28における「置換されていてもよいシクロアルキル」の「シクロアルキル」としては、炭素数3~24のシクロアルキル、炭素数3~20のシクロアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数5~8のシクロアルキル、炭素数5~6のシクロアルキル、炭素数5のシクロアルキルなどが挙げられる。 Examples of the "cycloalkyl" in the "optionally substituted cycloalkyl" in R 21 to R 28 include cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 8 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, and cycloalkyl having 5 carbon atoms.
具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、およびこれらの炭素数1~4のアルキル(特にメチル)置換体や、ノルボルネニル、ビシクロ[1.0.1]ブチル、ビシクロ[1.1.1]ペンチル、ビシクロ[2.0.1]ペンチル、ビシクロ[1.2.1]ヘキシル、ビシクロ[3.0.1]ヘキシル、ビシクロ[2.1.2]ヘプチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、アダマンチル、ジアマンチル、デカヒドロナフタレニル、デカヒドロアズレニルなどが挙げられる。 Specific examples of "cycloalkyl" include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, and alkyl (especially methyl) substituted derivatives of these having 1 to 4 carbon atoms, as well as norbornenyl, bicyclo[1.0.1]butyl, bicyclo[1.1.1]pentyl, bicyclo[2.0.1]pentyl, bicyclo[1.2.1]hexyl, bicyclo[3.0.1]hexyl, bicyclo[2.1.2]heptyl, bicyclo[2.2.2]octyl, adamantyl, diamantyl, decahydronaphthalenyl, and decahydroazulenyl.
R21~R28における「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールが挙げられ、炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。 The "aryl" in the "optionally substituted aryl" in R to R includes, for example, an aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably an aryl having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系であるフェニル、二環系であるビフェニリル、縮合二環系であるナフチル、三環系であるテルフェニリル(m-テルフェニリル、o-テルフェニリル、p-テルフェニリル)、縮合三環系である、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、縮合四環系であるトリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、縮合五環系であるペリレニル、ペンタセニルなどが挙げられる。 Specific examples of "aryl" include monocyclic phenyl, bicyclic ...
R21~R28における「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールが挙げられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1~5個含有する複素環などが挙げられる。 Examples of the "heteroaryl" in the "optionally substituted heteroaryl" in R to R include heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, still more preferably heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. Examples of the heteroaryl include heterocycles containing, as ring-constituting atoms other than carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur and nitrogen.
具体的な「ヘテロアリール」としては、例えば、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェナザシリニル、インドリジニル、フラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ナフトベンゾフラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、ナフトベンゾチオフェニル、ベンゾホスホーリル、ジベンゾホスホーリル、ベンゾホスホールオキシド環の1価の基、ジベンゾホスホールオキシド環の1価の基、フラザニル、チアントレニル、インドロカルバゾリル、ベンゾインドロカルバゾリルおよびベンゾベンゾインドロカルバゾリルなどが挙げられる。 Specific examples of "heteroaryl" include pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, oxadiazolyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyrazolyl, pyridinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolinyl, isoquinolinyl, cinnolinyl, quinazolinyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, Examples of such groups include acridinyl, phenoxathiinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenazasilinyl, indolizinyl, furanyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, naphthobenzofuranyl, thiophenyl, benzothiophenyl, dibenzothiophenyl, naphthobenzothiophenyl, benzophosphoryl, dibenzophosphoryl, monovalent groups of benzophosphole oxide rings, monovalent groups of dibenzophosphole oxide rings, furazanyl, thianthrenyl, indolocarbazolyl, benzoindolocarbazolyl, and benzobenzoindolocarbazolyl.
R21~R28における「置換されていてもよいアルコキシ」の「アルコキシ」としては、例えば、炭素数1~24の直鎖または炭素数3~24の分岐鎖のアルコキシが挙げられる。炭素数1~18のアルコキシ(炭素数3~18の分岐鎖のアルコキシ)が好ましく、炭素数1~12のアルコキシ(炭素数3~12の分岐鎖のアルコキシ)がより好ましく、炭素数1~6のアルコキシ(炭素数3~6の分岐鎖のアルコキシ)がさらに好ましく、炭素数1~4のアルコキシ(炭素数3~4の分岐鎖のアルコキシ)が特に好ましい。 Examples of the "alkoxy" in the "optionally substituted alkoxy" in R 21 to R 28 include linear alkoxy having 1 to 24 carbon atoms or branched alkoxy having 3 to 24 carbon atoms. An alkoxy having 1 to 18 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 18 carbon atoms) is preferred, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 12 carbon atoms) is more preferred, an alkoxy having 1 to 6 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 6 carbon atoms) is even more preferred, and an alkoxy having 1 to 4 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 4 carbon atoms) is particularly preferred.
具体的な「アルコキシ」としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシなどが挙げられる。 Specific examples of "alkoxy" include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, and octyloxy.
R21~R28における「置換されていてもよいアリールオキシ」の「アリールオキシ」としては、-OH基の水素がアリールで置換された基であり、このアリールは上述したR21~R28における「アリール」として説明した基を引用することができる。 The "aryloxy" in the "optionally substituted aryloxy" in R 21 to R 28 is a group in which the hydrogen of the -OH group is substituted with an aryl, and the aryl can be any of the groups explained as the "aryl" in R 21 to R 28 above.
R21~R28における「置換されていてもよいアリールチオ」の「アリールチオ」としては、-SH基の水素がアリールで置換された基であり、このアリールは上述したR21~R28における「アリール」として説明した基を引用することができる。 The "arylthio" in the "optionally substituted arylthio" in R 21 to R 28 is a group in which the hydrogen of the -SH group is replaced by an aryl, and the aryl can be any of the groups explained as the "aryl" in R 21 to R 28 above.
R21~R28における「トリアルキルシリル」としては、シリル基における3つの水素がそれぞれ独立してアルキルで置換された基が挙げられ、このアルキルは上述したR21~R28における「アルキル」として説明した基を引用することができる。置換するのに好ましいアルキルは、炭素数1~4のアルキルであり、具体的にはメチル、エチル、プロピル、i-プロピル、ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、シクロブチルなどが挙げられる。 The "trialkylsilyl" in R 21 to R 28 includes a group in which three hydrogen atoms in a silyl group are each independently substituted with an alkyl, and this alkyl can be cited from the groups explained above as the "alkyl" in R 21 to R 28. The alkyl to be substituted is preferably an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, and specific examples thereof include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, sec-butyl, t-butyl, cyclobutyl, etc.
具体的な「トリアルキルシリル」としては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリi-プロピルシリル、トリブチルシリル、トリsec-ブチルシリル、トリt-ブチルシリル、エチルジメチルシリル、プロピルジメチルシリル、i-プロピルジメチルシリル、ブチルジメチルシリル、sec-ブチルジメチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、メチルジエチルシリル、プロピルジエチルシリル、i-プロピルジエチルシリル、ブチルジエチルシリル、sec-ブチルジエチルシリル、t-ブチルジエチルシリル、メチルジプロピルシリル、エチルジプロピルシリル、ブチルジプロピルシリル、sec-ブチルジプロピルシリル、t-ブチルジプロピルシリル、メチルジi-プロピルシリル、エチルジi-プロピルシリル、ブチルジi-プロピルシリル、sec-ブチルジi-プロピルシリル、t-ブチルジi-プロピルシリルなどが挙げられる。 Specific examples of "trialkylsilyl" include trimethylsilyl, triethylsilyl, tripropylsilyl, tri-i-propylsilyl, tributylsilyl, trisec-butylsilyl, tri-t-butylsilyl, ethyldimethylsilyl, propyldimethylsilyl, i-propyldimethylsilyl, butyldimethylsilyl, sec-butyldimethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, methyldiethylsilyl, propyldiethylsilyl, i-propyldiethylsilyl, butyldiethylsilyl, sec-butyldiethylsilyl, t-butyldiethylsilyl, methyldipropylsilyl, ethyldipropylsilyl, butyldipropylsilyl, sec-butyldipropylsilyl, t-butyldipropylsilyl, methyldi-i-propylsilyl, ethyldi-i-propylsilyl, butyldi-i-propylsilyl, sec-butyldi-i-propylsilyl, and t-butyldi-i-propylsilyl.
R21~R28における「トリシクロアルキルシリル」としては、シリル基における3つの水素がそれぞれ独立してシクロアルキルで置換された基が挙げられ、このシクロアルキルは上述したR21~R28における「シクロアルキル」として説明した基を引用することができる。置換するのに好ましいシクロアルキルは、炭素数5~10のシクロアルキルであり、具体的にはシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、ビシクロ[1.1.1]ペンチル、ビシクロ[2.0.1]ペンチル、ビシクロ[1.2.1]ヘキシル、ビシクロ[3.0.1]ヘキシル、ビシクロ[2.1.2]ヘプチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、アダマンチル、デカヒドロナフタレニル、デカヒドロアズレニルなどが挙げられる。 The "tricycloalkylsilyl" in R 21 to R 28 includes a group in which three hydrogen atoms in a silyl group are each independently replaced with a cycloalkyl, and this cycloalkyl can be cited from the groups explained as the "cycloalkyl" in R 21 to R 28 above. Preferred cycloalkyl for substitution is a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, bicyclo[1.1.1]pentyl, bicyclo[2.0.1]pentyl, bicyclo[1.2.1]hexyl, bicyclo[3.0.1]hexyl, bicyclo[2.1.2]heptyl, bicyclo[2.2.2]octyl, adamantyl, decahydronaphthalenyl, and decahydroazulenyl.
具体的な「トリシクロアルキルシリル」としては、トリシクロペンチルシリル、トリシクロヘキシルシリルなどが挙げられる。 Specific examples of "tricycloalkylsilyl" include tricyclopentylsilyl and tricyclohexylsilyl.
2つのアルキルと1つのシクロアルキルが置換したジアルキルシクロアルキルシリルと、1つのアルキルと2つのシクロアルキルが置換したアルキルジシクロアルキルシリルの具体例としては、上述した具体的なアルキルおよびシクロアルキルから選択される基が置換したシリルが挙げられる。 Specific examples of dialkylcycloalkylsilyl substituted with two alkyls and one cycloalkyl, and alkyldicycloalkylsilyl substituted with one alkyl and two cycloalkyls include silyl substituted with a group selected from the specific alkyls and cycloalkyls mentioned above.
R21~R28における「置換されていてもよいアミノ」の「置換されたアミノ」としては、例えば2つの水素がアリールやヘテロアリールで置換されたアミノ基が挙げられる。2つの水素がアリールで置換されたアミノがジアリール置換アミノであり、2つの水素がヘテロアリールで置換されたアミノがジヘテロアリール置換アミノであり、2つの水素がアリールとヘテロアリールで置換されたアミノがアリールヘテロアリール置換アミノである。このアリールやヘテロアリールは上述したR21~R28における「アリール」や「ヘテロアリール」として説明した基を引用することができる。 The "substituted amino" in the "optionally substituted amino" in R 21 to R 28 includes, for example, an amino group in which two hydrogen atoms are substituted with aryl or heteroaryl. An amino group in which two hydrogen atoms are substituted with aryl atoms is a diaryl-substituted amino, an amino group in which two hydrogen atoms are substituted with heteroaryl atoms is a diheteroaryl-substituted amino, and an amino group in which two hydrogen atoms are substituted with an aryl and a heteroaryl atom is an arylheteroaryl-substituted amino. The aryl and heteroaryl groups can be cited from the groups explained as "aryl" and "heteroaryl" in R 21 to R 28 above.
具体的な「置換されたアミノ」としては、ジフェニルアミノ、ジナフチルアミノ、フェニルナフチルアミノ、ジピリジルアミノ、フェニルピリジルアミノ、ナフチルピリジルアミノなどが挙げられる。 Specific examples of "substituted amino" include diphenylamino, dinaphthylamino, phenylnaphthylamino, dipyridylamino, phenylpyridylamino, naphthylpyridylamino, etc.
R21~R28における「ハロゲン」としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。 The "halogen" in R 21 to R 28 includes fluorine, chlorine, bromine and iodine.
R21~R28として説明した基のうち、いくつかは上述するように置換されてもよく、この場合の置換基としてはアルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールが挙げられる。このアルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールは上述したR21~R28における「アルキル」、「シクロアルキル」、「アリール」または「ヘテロアリール」として説明した基を引用することができる。 Some of the groups described as R 21 to R 28 may be substituted as described above, and in this case, the substituents include alkyl, cycloalkyl, aryl, or heteroaryl. The alkyl, cycloalkyl, aryl, or heteroaryl can refer to the groups described as "alkyl", "cycloalkyl", "aryl", or "heteroaryl" in R 21 to R 28 above.
Yとしての「>N-R29」におけるR29は水素または置換されていてもよいアリールであり、このアリールとしては上述したR21~R28における「アリール」として説明した基を引用することができ、またその置換基としてはR21~R28に対する置換基として説明した基を引用することができる。 R 29 in ">N-R 29 " as Y is hydrogen or an optionally substituted aryl, and examples of this aryl include the groups described above as the "aryl" in R 21 to R 28 , and examples of the substituents thereof include the groups described above as the substituents for R 21 to R 28 .
R21~R28のうち隣接する基は互いに結合して炭化水素環、アリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよい。環を形成しない場合が下記式(A-1)で表される基であり、環を形成した場合としては例えば下記式(A-2)~式(A-14)で表される基が挙げられる。なお、式(A-1)~式(A-14)のいずれかで表される基における少なくとも1つの水素は、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、アリールチオ、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、アルキルジシクロアルキルシリル、ジアリール置換アミノ、ジヘテロアリール置換アミノ、アリールヘテロアリール置換アミノ、ハロゲン、ヒドロキシまたはシアノで置換されていてもよい。各構造式中の*は結合位置を表し、Yは上記と同じ定義である。
隣接する基が互いに結合してできた環としては、炭化水素環であれば例えばシクロヘキサン環が挙げられ、アリール環やヘテロアリール環としては上述したR21~R28における「アリール」や「ヘテロアリール」で説明した環構造が挙げられ、これらの環は上記式(A-1)における1つまたは2つのベンゼン環と縮合するように形成される。 Examples of the ring formed by bonding adjacent groups to each other include a hydrocarbon ring such as a cyclohexane ring, and examples of the aryl ring and heteroaryl ring include the ring structures explained in relation to "aryl" and "heteroaryl" in R to R above. These rings are formed so as to be condensed with one or two benzene rings in the above formula (A-1).
式(A)で表される基としては、例えば上記式(A-1)~式(A-14)のいずれかで表される基が挙げられ、上記式(A-1)~式(A-5)および式(A-12)~式(A-14)のいずれかで表される基が好ましく、上記式(A-1)~式(A-4)のいずれかで表される基がより好ましく、上記式(A-1)、式(A-3)および式(A-4)のいずれかで表される基がさらに好ましく、上記式(A-1)で表される基が特に好ましい。 Examples of the group represented by formula (A) include groups represented by any of the above formulas (A-1) to (A-14), with groups represented by any of the above formulas (A-1) to (A-5) and (A-12) to (A-14) being preferred, groups represented by any of the above formulas (A-1) to (A-4) being more preferred, groups represented by any of the above formulas (A-1), (A-3) and (A-4) being even more preferred, and groups represented by the above formula (A-1) being particularly preferred.
式(A)で表される基は、式(A)中の*において、式(3-X1)または式(3-X2)中のナフタレン環、式(3-X3)中の単結合、式(3-X3)中のAr3と結合し、また式(3)で表される化合物における少なくとも1つの水素と置換することは上述したとおりだが、これらの結合形態の中でも式(3-X1)または式(3-X2)中のナフタレン環、式(3-X3)中の単結合および/または式(3-X3)中のAr3と結合した形態が好ましい。 As described above, the group represented by formula (A) is bonded to the naphthalene ring in formula (3-X1) or formula (3-X2), the single bond in formula (3-X3), or Ar 3 in formula (3-X3) at * in formula (A), and is also substituted for at least one hydrogen in the compound represented by formula (3). Among these bonding forms, the bonding form to the naphthalene ring in formula (3-X1) or formula (3-X2), the single bond in formula (3-X3), and/or Ar 3 in formula (3-X3) is preferred.
また、式(A)で表される基の構造中で、式(3-X1)または式(3-X2)中のナフタレン環、式(3-X3)中の単結合、式(3-X3)中のAr3が結合する位置、また、式(A)で表される基の構造中で、式(3)で表される化合物における少なくとも1つの水素と置換する位置は、式(A)の構造中のいずれの位置であってもよく、例えば式(A)の構造中の2つのベンゼン環のいずれかや、式(A)の構造中のR21~R28のうち隣接する基が互いに結合して形成されたいずれかの環や、式(A)の構造中のYとしての「>N-R29」におけるR29中のいずれかの位置で結合することができる。 In addition, in the structure of the group represented by formula (A), the naphthalene ring in formula (3-X1) or formula (3-X2), the single bond in formula (3-X3), and the position at which Ar 3 in formula (3-X3) is bonded, and in the structure of the group represented by formula (A), the position at which at least one hydrogen atom in the compound represented by formula (3) is substituted, may be any position in the structure of formula (A), and may be bonded, for example, to any of the two benzene rings in the structure of formula (A), to any ring formed by bonding adjacent groups among R 21 to R 28 in the structure of formula (A), or to any position in R 29 in “>N-R 29 ” as Y in the structure of formula (A).
式(A)で表される基としては、例えば以下の基が挙げられる。式中のYおよび*は上記と同じ定義である。
また、一般式(3)で表されるアントラセン系化合物の化学構造中の水素は、その全てまたは一部が重水素であってもよい。 In addition, all or some of the hydrogen atoms in the chemical structure of the anthracene compound represented by general formula (3) may be deuterium.
アントラセン系化合物の具体的な例としては、例えば、下記式(3-1)~式(3-72)で表される化合物が挙げられる。なお、下記構造式中の「Me」はメチル基、「D」は重水素、「tBu」はt-ブチル基を示す。 Specific examples of anthracene-based compounds include compounds represented by the following formulas (3-1) to (3-72). In the structural formulas below, "Me" represents a methyl group, "D" represents deuterium, and "tBu" represents a t-butyl group.
式(3)で表されるアントラセン系化合物は、アントラセン骨格の所望の位置に反応性基を有する化合物と、X、Ar4および式(A)の構造などの部分構造に反応性基を有する化合物を出発原料として、鈴木カップリング、根岸カップリング、その他の公知のカップリング反応を応用して製造することができる。これらの反応性化合物の反応性基としては、ハロゲンやボロン酸などが挙げられる。具体的な製造方法としては、例えば国際公開第2014/141725号公報の段落[0089]~[0175]における合成法を参考にすることができる。 The anthracene compound represented by formula (3) can be produced by applying Suzuki coupling, Negishi coupling, or other known coupling reactions using a compound having a reactive group at a desired position of the anthracene skeleton and a compound having a reactive group in a partial structure such as X, Ar4 , and the structure of formula (A) as starting materials. Examples of reactive groups in these reactive compounds include halogens and boronic acids. As a specific production method, for example, the synthesis method in paragraphs [0089] to [0175] of WO 2014/141725 A can be referred to.
<フルオレン系化合物>
一般式(4)で表される化合物は基本的にはホストとして機能する。
The compound represented by formula (4) basically functions as a host.
上記式(4)中、
R1からR10は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール(当該ヘテロアリールは連結基を介して上記式(4)におけるフルオレン骨格と結合していてもよい)、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらにおける少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよく、
また、R1とR2、R2とR3、R3とR4、R5とR6、R6とR7、R7とR8またはR9とR10がそれぞれ独立して結合して縮合環またはスピロ環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール(当該ヘテロアリールは連結基を介して当該形成された環と結合していてもよい)、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルコキシまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよく、そして、
式(4)で表される化合物における少なくとも1つの水素がハロゲン、シアノまたは重水素で置換されていてもよい。
In the above formula (4),
R 1 to R 10 are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl (the heteroaryl may be bonded to the fluorene skeleton in the above formula (4) via a linking group), diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkoxy or aryloxy, in which at least one hydrogen may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
In addition, R1 and R2 , R2 and R3 , R3 and R4 , R5 and R6 , R6 and R7 , R7 and R8 , or R9 and R10 may each independently bond to form a fused ring or a spiro ring, in which at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, a heteroaryl (the heteroaryl may be bonded to the formed ring via a linking group), a diarylamino, a diheteroarylamino, an arylheteroarylamino, an alkyl, a cycloalkyl, an alkenyl, an alkoxy, or an aryloxy, in which at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, a heteroaryl, an alkyl, or a cycloalkyl, and
At least one hydrogen in the compound represented by formula (4) may be substituted with halogen, cyano or deuterium.
上記式(4)の定義における各基の詳細は、上述した、式(1)の多環芳香族化合物における説明を引用することができる。 For details of each group in the definition of the above formula (4), the explanation for the polycyclic aromatic compound of formula (1) can be cited.
R1からR10におけるアルケニルとしては、例えば、炭素数2~30のアルケニルが挙げられ、炭素数2~20のアルケニルが好ましく、炭素数2~10のアルケニルがより好ましく、炭素数2~6のアルケニルがさらに好ましく、炭素数2~4のアルケニルが特に好ましい。好ましいアルケニルは、ビニル、1-プロペニル、2-プロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1-ペンテニル、2-ペンテニル、3-ペンテニル、4-ペンテニル、1-ヘキセニル、2-ヘキセニル、3-ヘキセニル、4-ヘキセニル、または5-ヘキセニルである。 Examples of the alkenyl in R 1 to R 10 include alkenyl having 2 to 30 carbon atoms, preferably alkenyl having 2 to 20 carbon atoms, more preferably alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, further preferably alkenyl having 2 to 6 carbon atoms, and particularly preferably alkenyl having 2 to 4 carbon atoms. Preferred alkenyls are vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 1-hexenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 4-hexenyl, or 5-hexenyl.
なお、ヘテロアリールの具体例として、下記式(4-Ar1)、式(4-Ar2)、式(4-Ar3)、式(4-Ar4)または式(4-Ar5)の化合物から任意の1つの水素原子を除いて表される1価の基も挙げられる。
上記式(4-Ar1)から式(4-Ar5)の構造における少なくとも1つの水素はフェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、メチル、エチル、プロピル、または、ブチルで置換されていてもよい。
Specific examples of heteroaryl include monovalent groups represented by removing any one hydrogen atom from a compound of the following formula (4-Ar1), formula (4-Ar2), formula (4-Ar3), formula (4-Ar4), or formula (4-Ar5).
At least one hydrogen atom in the structures of the above formulae (4-Ar1) to (4-Ar5) may be substituted with phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, methyl, ethyl, propyl, or butyl.
これらのヘテロアリールは、連結基を介して、上記式(4)におけるフルオレン骨格と結合していてもよい。すなわち、式(4)におけるフルオレン骨格と上記ヘテロアリールとが直接結合するだけでなく、それらの間に連結基を介して結合してもよい。この連結基としては、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、メチレン、エチレン、-OCH2CH2-、-CH2CH2O-、または、-OCH2CH2O-などが挙げられる。 These heteroaryls may be bonded to the fluorene skeleton in formula (4) via a linking group. That is, the fluorene skeleton in formula (4) and the heteroaryl may be bonded directly, or may be bonded to each other via a linking group. Examples of the linking group include phenylene, biphenylene, naphthylene, anthracenylene, methylene, ethylene, -OCH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 O-, and -OCH 2 CH 2 O-.
また、式(4)中のR1とR2、R2とR3、R3とR4、R5とR6、R6とR7またはR7とR8がそれぞれ独立して結合して縮合環を、R9とR10が結合してスピロ環を形成していてもよい。R1からR8により形成された縮合環は、式(4)におけるベンゼン環に縮合する環であり、脂肪族環または芳香族環である。好ましくは芳香族環であり、式(4)におけるベンゼン環を含めた構造としてはナフタレン環やフェナントレン環などが挙げられる。R9とR10により形成されたスピロ環は、式(4)における5員環にスピロ結合する環であり、脂肪族環または芳香族環である。好ましくは芳香族環であり、フルオレン環などが挙げられる。 In addition, R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 5 and R 6 , R 6 and R 7 or R 7 and R 8 in formula (4) may be independently bonded to form a fused ring, and R 9 and R 10 may be bonded to form a spiro ring. The fused ring formed by R 1 to R 8 is a ring fused to the benzene ring in formula (4), and is an aliphatic ring or an aromatic ring. It is preferably an aromatic ring, and examples of the structure including the benzene ring in formula (4) include a naphthalene ring and a phenanthrene ring. The spiro ring formed by R 9 and R 10 is a ring spiro-bonded to the 5-membered ring in formula (4), and is an aliphatic ring or an aromatic ring. It is preferably an aromatic ring, and examples of the structure including the benzene ring in formula (4) include a fluorene ring.
一般式(4)で表される化合物は、好ましくは、下記式(4-1)、式(4-2)または式(4-3)で表される化合物であり、それぞれ、一般式(4)においてR1とR2が結合して形成されたベンゼン環が縮合した化合物、一般式(4)においてR3とR4が結合して形成されたベンゼン環が縮合した化合物、一般式(4)においてR1からR8のいずれもが結合していない化合物である。
式(4-1)、式(4-2)および式(4-3)におけるR1からR10の定義は式(4)において対応するR1からR10と同じであり、式(4-1)および式(4-2)におけるR11からR14の定義も式(4)におけるR1からR10と同じである。 The definitions of R 1 to R 10 in formulas (4-1), (4-2) and (4-3) are the same as the corresponding R 1 to R 10 in formula (4), and the definitions of R 11 to R 14 in formulas (4-1) and (4-2) are the same as the corresponding R 1 to R 10 in formula (4).
一般式(4)で表される化合物は、さらに好ましくは、下記式(4-1A)、式(4-2A)または式(4-3A)で表される化合物であり、それぞれ、式(4-1)、式(4-1)または式(4-3)においてR9とR10が結合してスピロ-フルオレン環が形成された化合物である。
式(4-1A)、式(4-2A)および式(4-3A)におけるR2からR7の定義は式(4-1)、式(4-2)および式(4-3)において対応するR2からR7と同じであり、式(4-1A)および式(4-2A)におけるR11からR14の定義も式(4-1)および式(4-2)におけるR11からR14と同じである。 The definitions of R 2 to R 7 in formulae (4-1A), (4-2A) and (4-3A) are the same as the corresponding R 2 to R 7 in formulae (4-1), (4-2) and (4-3), and the definitions of R 11 to R 14 in formulae (4-1A) and (4-2A) are the same as R 11 to R 14 in formulae (4-1) and (4-2).
また、式(4)で表される化合物における水素は、その全てまたは一部がハロゲン、シアノまたは重水素で置換されていてもよい。 In addition, all or some of the hydrogen atoms in the compound represented by formula (4) may be replaced with halogen, cyano, or deuterium.
<ジベンゾクリセン系化合物>
ホストとしてのジベンゾクリセン系化合物は、例えば下記一般式(5)で表される化合物である。
The dibenzochrysene compound as the host is, for example, a compound represented by the following general formula (5).
上記式(5)中、
R1からR16は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール(当該ヘテロアリールは連結基を介して上記式(5)におけるジベンゾクリセン骨格と結合していてもよい)、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらにおける少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよく、
また、R1からR16のうち隣接する基同士が結合して縮合環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール(当該ヘテロアリールは連結基を介して当該形成された環と結合していてもよい)、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルコキシまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよく、そして、
式(5)で表される化合物における少なくとも1つの水素がハロゲン、シアノまたは重水素で置換されていてもよい。
In the above formula (5),
R1 to R16 are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl (the heteroaryl may be bonded to the dibenzochrysene skeleton in the above formula (5) via a linking group), diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkoxy or aryloxy, in which at least one hydrogen may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
In addition, adjacent groups among R 1 to R 16 may be bonded to each other to form a fused ring, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, a heteroaryl (the heteroaryl may be bonded to the formed ring via a linking group), a diarylamino, a diheteroarylamino, an arylheteroarylamino, an alkyl, a cycloalkyl, an alkenyl, an alkoxy, or an aryloxy, and at least one hydrogen atom in these may be substituted with an aryl, a heteroaryl, an alkyl, or a cycloalkyl, and
At least one hydrogen in the compound represented by formula (5) may be substituted with halogen, cyano or deuterium.
上記式(5)の定義における各基の詳細は、上述した、式(1)の多環芳香族化合物における説明を引用することができる。 For details of each group in the definition of the above formula (5), the explanation for the polycyclic aromatic compound of formula (1) can be cited.
上記式(5)の定義におけるアルケニルとしては、例えば、炭素数2~30のアルケニルが挙げられ、炭素数2~20のアルケニルが好ましく、炭素数2~10のアルケニルがより好ましく、炭素数2~6のアルケニルがさらに好ましく、炭素数2~4のアルケニルが特に好ましい。好ましいアルケニルは、ビニル、1-プロペニル、2-プロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1-ペンテニル、2-ペンテニル、3-ペンテニル、4-ペンテニル、1-ヘキセニル、2-ヘキセニル、3-ヘキセニル、4-ヘキセニル、または5-ヘキセニルである。 The alkenyl in the definition of the above formula (5) may, for example, be an alkenyl having 2 to 30 carbon atoms, preferably an alkenyl having 2 to 20 carbon atoms, more preferably an alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, even more preferably an alkenyl having 2 to 6 carbon atoms, and particularly preferably an alkenyl having 2 to 4 carbon atoms. Preferred alkenyls are vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 1-hexenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 4-hexenyl, or 5-hexenyl.
なお、ヘテロアリールの具体例として、下記式(5-Ar1)、式(5-Ar2)、式(5-Ar3)、式(5-Ar4)または式(5-Ar5)の化合物から任意の1つの水素原子を除いて表される1価の基も挙げられる。
上記式(5-Ar1)から式(5-Ar5)の構造における少なくとも1つの水素はフェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、メチル、エチル、プロピル、または、ブチルで置換されていてもよい。
Specific examples of heteroaryl include monovalent groups represented by removing any one hydrogen atom from a compound of the following formula (5-Ar1), formula (5-Ar2), formula (5-Ar3), formula (5-Ar4), or formula (5-Ar5).
At least one hydrogen atom in the structures of the above formulae (5-Ar1) to (5-Ar5) may be substituted with phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, methyl, ethyl, propyl, or butyl.
これらのヘテロアリールは、連結基を介して、上記式(5)におけるジベンゾクリセン骨格と結合していてもよい。すなわち、式(5)におけるジベンゾクリセン骨格と上記ヘテロアリールとが直接結合するだけでなく、それらの間に連結基を介して結合してもよい。この連結基としては、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、メチレン、エチレン、-OCH2CH2-、-CH2CH2O-、または、-OCH2CH2O-などが挙げられる。 These heteroaryls may be bonded to the dibenzochrysene skeleton in formula (5) via a linking group. That is, the dibenzochrysene skeleton and the heteroaryl in formula (5) may be bonded directly or via a linking group. Examples of the linking group include phenylene, biphenylene, naphthylene, anthracenylene, methylene, ethylene, -OCH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 O-, and -OCH 2 CH 2 O-.
一般式(5)で表される化合物は、好ましくは、R1、R4、R5、R8、R9、R12、R13およびR16は水素である。この場合、式(5)中のR2、R3、R6、R7、R10、R11、R14およびR15は、それぞれ独立して、水素、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、上記式(5-Ar1)、式(5-Ar2)、式(5-Ar3)、式(5-Ar4)もしくは式(5-Ar5)の構造を有する1価の基(当該構造を有する1価の基は、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、メチレン、エチレン、-OCH2CH2-、-CH2CH2O-、または、-OCH2CH2O-を介して、上記式(5)におけるジベンゾクリセン骨格と結合していてもよい)、メチル、エチル、プロピル、または、ブチルであることが好ましい。 In the compound represented by formula (5), R 1 , R 4 , R 5 , R 8 , R 9 , R 12 , R 13 and R 16 are preferably hydrogen. In this case, it is preferable that R 2 , R 3 , R 6 , R 7 , R 10 , R 11 , R 14 and R 15 in formula (5) are each independently hydrogen, phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, a monovalent group having the structure of the above formula (5-Ar1), (5-Ar2), (5-Ar3), (5-Ar4) or (5-Ar5) (the monovalent group having the structure may be bonded to the dibenzochrysene skeleton in formula (5)) via phenylene, biphenylene, naphthylene, anthracenylene, methylene, ethylene, -OCH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 O- or -OCH 2 CH 2 O-), methyl, ethyl, propyl or butyl.
一般式(5)で表される化合物は、より好ましくは、R1、R2、R4、R5、R7、R8、R9、R10、R12、R13、R15およびR16は水素である。この場合、式(5)中のR3、R6、R11およびR14の少なくとも1つ(好ましくは1つまたは2つ、より好ましくは1つ)は、単結合、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、メチレン、エチレン、-OCH2CH2-、-CH2CH2O-、または、-OCH2CH2O-を介した、上記式(5-Ar1)、式(5-Ar2)、式(5-Ar3)、式(5-Ar4)または式(5-Ar5)の構造を有する1価の基であり、
前記少なくとも1つ以外(すなわち、前記構造を有する1価の基が置換した位置以外)は水素、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニル、メチル、エチル、プロピル、または、ブチルであり、これらにおける少なくとも1つの水素は、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニル、メチル、エチル、プロピル、あるいは、ブチルで置換されていてもよい。
In the compound represented by formula (5), R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 12 , R 13 , R 15 and R 16 are more preferably hydrogen. In this case, at least one (preferably one or two, more preferably one) of R 3 , R 6 , R 11 and R 14 in formula (5) is a single bond, phenylene, biphenylene, naphthylene, anthracenylene, methylene, ethylene, -OCH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 O-, or a monovalent group having the structure of formula (5-Ar1), formula (5-Ar2), formula (5-Ar3), formula (5-Ar4) or formula (5-Ar5) via -OCH 2 CH 2 O-;
The other than the at least one (i.e., other than the position substituted with the monovalent group having the structure) is hydrogen, phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthracenyl, methyl, ethyl, propyl, or butyl, and at least one hydrogen in these may be substituted with phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthracenyl, methyl, ethyl, propyl, or butyl.
また、式(5)中のR2、R3、R6、R7、R10、R11、R14およびR15として、上記式(5-Ar1)から式(5-Ar5)で表される構造を有する1価の基が選択された場合には、当該構造における少なくとも1つの水素は式(5)中のR1からR16のいずれかと結合して単結合を形成していてもよい。 In addition, when a monovalent group having a structure represented by formula (5-Ar1) to formula (5-Ar5) is selected as R 2 , R 3 , R 6 , R 7 , R 10 , R 11 , R 14 and R 15 in formula (5), at least one hydrogen atom in the structure may be bonded to any one of R 1 to R 16 in formula (5) to form a single bond.
上述した発光層用材料(ホスト材料およびドーパント材料)は、これらに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、もしくはその高分子架橋体、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物、もしくはそのペンダント型高分子架橋体としても、発光層用材料に用いることができる。この場合の反応性置換基としては、式(1)で表される多環芳香族化合物での説明を引用できる。
このような高分子化合物および高分子架橋体の用途の詳細については後述する。
The above-mentioned light-emitting layer materials (host material and dopant material) can also be used as light-emitting layer materials in the form of polymer compounds obtained by polymerizing a reactive compound substituted with a reactive substituent as a monomer, or crosslinked polymers thereof, or pendant-type polymer compounds obtained by reacting a main-chain polymer with the reactive compound, or crosslinked pendant polymers thereof. In this case, the explanation of the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) can be cited as the reactive substituent.
The applications of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail below.
<高分子ホスト材料の一例>
式(SPH-1)において、
MUはそれぞれ独立して芳香族化合物から任意の2つの水素原子を除いて表される2価の基、ECはそれぞれ独立して芳香族化合物から任意の1つの水素原子を除いて表される1価の基であり、MU中の2つの水素がECまたはMUと置換され、kは2~50000の整数である。
In formula (SPH-1),
Each MU is independently a divalent group represented by removing any two hydrogen atoms from an aromatic compound, each EC is independently a monovalent group represented by removing any one hydrogen atom from an aromatic compound, two hydrogen atoms in MU are replaced with EC or MU, and k is an integer from 2 to 50,000.
より具体的には、
MUは、それぞれ独立して、アリーレン、ヘテロアリーレン、ジアリーレンアリールアミノ、ジアリーレンアリールボリル、オキサボリン-ジイル、アザボリン-ジイルであり、
ECは、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであり、
MUおよびECにおける少なくとも1つの水素はさらに、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキルおよびシクロアルキルで置換されていてもよく、
kは2~50000の整数である。
kは20~50000の整数であることが好ましく、100~50000の整数であることがより好ましい。
More specifically,
Each MU is independently arylene, heteroarylene, diarylenarylamino, diarylenarylboryl, oxaborine-diyl, or azaborine-diyl;
each E C is independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, or aryloxy;
At least one hydrogen in MU and EC may be further substituted with aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, and cycloalkyl;
k is an integer from 2 to 50,000.
k is preferably an integer from 20 to 50,000, and more preferably an integer from 100 to 50,000.
式(SPH-1)中のMUおよびECにおける少なくとも1つの水素は、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~24のシクロアルキル、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよく、さらに、前記アルキルにおける任意の-CH2-は-O-または-Si(CH3)2-で置換されていてもよく、前記アルキルにおける式(SPH-1)中のECに直結している-CH2-を除く任意の-CH2-は炭素数6~24のアリーレンで置換されていてもよく、前記アルキルにおける任意の水素はフッ素で置換されていてもよい。 At least one hydrogen atom in MU and EC in formula (SPH-1) may be substituted with an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 24 carbon atoms, a halogen atom or deuterium atom; further, any —CH 2 — group in the alkyl group may be substituted with —O— or —Si(CH 3 ) 2 —; any —CH 2 — group in the alkyl group except for the —CH 2 — group directly bonded to EC in formula (SPH-1) may be substituted with an arylene group having 6 to 24 carbon atoms; and any hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with fluorine.
MUとしては、例えば、以下のいずれかの化合物から任意の2つの水素原子を除いて表される2価の基が挙げられる。
より具体的には、以下のいずれかの構造で表される2価の基が挙げられる。これらにおいて、MUは*において他のMUまたはECと結合する。
また、ECとしては、例えば以下のいずれかの構造で表される1価の基が挙げられる。これらにおいて、ECは*においてMUと結合する。 EC may be, for example, a monovalent group represented by any of the following structures. In these, EC is bonded to MU at *.
式(SPH-1)で表される化合物は、溶解性および塗布成膜性の観点から、分子中のMU総数(k)の10~100%のMUが炭素数1~24のアルキルを有することが好ましく、分子中のMU総数(k)の30~100%のMUが炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)を有することがより好ましく、分子内のMU総数(k)の50~100%のMUが炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)を有することがさらに好ましい。一方、面内配向性および電荷輸送の観点からは、分子中のMU総数(k)の10~100%のMUが炭素数7~24のアルキルを有することが好ましく、分子中のMU総数(k)の30~100%のMUが炭素数7~24のアルキル(炭素数7~24の分岐鎖アルキル)を有することがより好ましい。 From the viewpoints of solubility and coating film-forming properties, the compound represented by formula (SPH-1) is preferably such that 10 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 30 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 18 carbon atoms), and even more preferably 50 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 12 carbon atoms). On the other hand, from the viewpoints of in-plane alignment and charge transport, it is preferable that 10 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 7 to 24 carbon atoms, and more preferably 30 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 7 to 24 carbon atoms (branched chain alkyl having 7 to 24 carbon atoms).
このような高分子化合物および高分子架橋体の用途の詳細については後述する。 The uses of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail later.
<有機電界発光素子における電子注入層、電子輸送層>
電子注入層107は、陰極108から移動してくる電子を、効率よく発光層105内または電子輸送層106内に注入する役割を果たす。電子輸送層106は、陰極108から注入された電子または陰極108から電子注入層107を介して注入された電子を、効率よく発光層105に輸送する役割を果たす。電子輸送層106および電子注入層107は、それぞれ、電子輸送・注入材料の一種または二種以上を積層、混合するか、電子輸送・注入材料と高分子結着剤の混合物により形成される。
<Electron Injection Layer and Electron Transport Layer in Organic Electroluminescent Device>
The
電子注入・輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送することをつかさどる層であり、電子注入効率が高く、注入された電子を効率よく輸送することが望ましい。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たす場合には、電子輸送能力がそれ程高くなくても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料と同等に有する。したがって、本実施形態における電子注入・輸送層は、正孔の移動を効率よく阻止できる層の機能も含まれてもよい。 The electron injection/transport layer is a layer that is responsible for injecting electrons from the cathode and transporting the electrons. It is desirable for the electron injection layer to have a high electron injection efficiency and efficiently transport the injected electrons. For this purpose, it is preferable for the material to have a large electron affinity, a large electron mobility, and excellent stability, and to be a material that is unlikely to generate impurities that become traps during manufacture and use. However, when considering the balance between the transport of holes and electrons, if the material mainly plays a role in efficiently preventing holes from the anode from flowing to the cathode without recombining, even if the electron transport ability is not that high, it has the effect of improving the luminous efficiency equivalent to a material with a high electron transport ability. Therefore, the electron injection/transport layer in this embodiment may also include the function of a layer that can efficiently block the movement of holes.
電子輸送層106または電子注入層107を形成する材料(電子輸送材料)としては、上記一般式(1)で表される多環芳香族化合物およびその多量体を用いることができる。また、光導電材料において電子伝達化合物として従来から慣用されている化合物、有機EL素子の電子注入層および電子輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意に選択して用いることができる。
As a material (electron transport material) for forming the electron transport layer 106 or the
電子輸送層または電子注入層に用いられる材料としては、炭素、水素、酸素、硫黄、ケイ素およびリンの中から選ばれる一種以上の原子で構成される芳香族環または複素芳香族環からなる化合物、ピロール誘導体およびその縮合環誘導体および電子受容性窒素を有する金属錯体の中から選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。具体的には、ナフタレン、アントラセンなどの縮合環系芳香族環誘導体、4,4’-ビス(ジフェニルエテニル)ビフェニルに代表されるスチリル系芳香族環誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、カルバゾール誘導体およびインドール誘導体などが挙げられる。電子受容性窒素を有する金属錯体としては、例えば、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などが挙げられる。これらの材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。 Materials used in the electron transport layer or electron injection layer preferably contain at least one selected from compounds consisting of aromatic rings or heteroaromatic rings composed of one or more atoms selected from carbon, hydrogen, oxygen, sulfur, silicon, and phosphorus, pyrrole derivatives and their condensed ring derivatives, and metal complexes having electron-accepting nitrogen. Specific examples include condensed ring aromatic ring derivatives such as naphthalene and anthracene, styryl aromatic ring derivatives such as 4,4'-bis(diphenylethenyl)biphenyl, perinone derivatives, coumarin derivatives, naphthalimide derivatives, quinone derivatives such as anthraquinone and diphenoquinone, phosphorus oxide derivatives, carbazole derivatives, and indole derivatives. Examples of metal complexes having electron-accepting nitrogen include hydroxyazole complexes such as hydroxyphenyloxazole complexes, azomethine complexes, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, and benzoquinoline metal complexes. These materials can be used alone or in combination with different materials.
また、他の電子伝達化合物の具体例として、ピリジン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体(1,3-ビス[(4-t-ブチルフェニル)1,3,4-オキサジアゾリル]フェニレンなど)、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体(N-ナフチル-2,5-ジフェニル-1,3,4-トリアゾールなど)、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノリノール系金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パーフルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体(2,2’-ビス(ベンゾ[h]キノリン-2-イル)-9,9’-スピロビフルオレンなど)、イミダゾピリジン誘導体、ボラン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体(トリス(N-フェニルベンゾイミダゾール-2-イル)ベンゼンなど)、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、テルピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、テルピリジン誘導体(1,3-ビス(4’-(2,2’:6’2”-テルピリジニル))ベンゼンなど)、ナフチリジン誘導体(ビス(1-ナフチル)-4-(1,8-ナフチリジン-2-イル)フェニルホスフィンオキサイドなど)、アルダジン誘導体、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、リンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体などが挙げられる。 Specific examples of other electron transport compounds include pyridine derivatives, naphthalene derivatives, anthracene derivatives, phenanthroline derivatives, perinone derivatives, coumarin derivatives, naphthalimide derivatives, anthraquinone derivatives, diphenoquinone derivatives, diphenylquinone derivatives, perylene derivatives, oxadiazole derivatives (such as 1,3-bis[(4-t-butylphenyl)1,3,4-oxadiazolyl]phenylene), thiophene derivatives, triazole derivatives (such as N-naphthyl-2,5-diphenyl-1,3,4-triazole), thiadiazole derivatives, metal complexes of oxine derivatives, quinolinol-based metal complexes, quinoxaline derivatives, polymers of quinoxaline derivatives, benzazole compounds, gallium complexes, pyrazole derivatives, perfluorinated phenylene derivatives, triazine derivatives, pyrazoles, etc. Examples of suitable amine derivatives include benzoquinolin derivatives (such as 2,2'-bis(benzo[h]quinolin-2-yl)-9,9'-spirobifluorene), imidazopyridine derivatives, borane derivatives, benzimidazole derivatives (such as tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene), benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, quinoline derivatives, oligopyridine derivatives such as terpyridine, bipyridine derivatives, terpyridine derivatives (such as 1,3-bis(4'-(2,2':6'2"-terpyridinyl))benzene), naphthyridine derivatives (such as bis(1-naphthyl)-4-(1,8-naphthyridin-2-yl)phenylphosphine oxide), aldazine derivatives, carbazole derivatives, indole derivatives, phosphorus oxide derivatives, and bisstyryl derivatives.
また、電子受容性窒素を有する金属錯体を用いることもでき、例えば、キノリノール系金属錯体やヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などが挙げられる。 Metal complexes having an electron-accepting nitrogen can also be used, such as quinolinol metal complexes, hydroxyazole complexes such as hydroxyphenyloxazole complexes, azomethine complexes, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, and benzoquinoline metal complexes.
上述した材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。 The above materials can be used alone or in combination with other materials.
上述した材料の中でも、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、BO系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、およびキノリノール系金属錯体が好ましい。 Among the above-mentioned materials, borane derivatives, pyridine derivatives, fluoranthene derivatives, BO-based derivatives, anthracene derivatives, benzofluorene derivatives, phosphine oxide derivatives, pyrimidine derivatives, carbazole derivatives, triazine derivatives, benzimidazole derivatives, phenanthroline derivatives, and quinolinol-based metal complexes are preferred.
<ボラン誘導体>
ボラン誘導体は、例えば下記一般式(ETM-1)で表される化合物であり、詳細には特開2007-27587号公報に開示されている。
The borane derivative is, for example, a compound represented by the following general formula (ETM-1), and is disclosed in detail in JP-A-2007-27587.
上記一般式(ETM-1)で表される化合物の中でも、下記一般式(ETM-1-1)で表される化合物や下記一般式(ETM-1-2)で表される化合物が好ましい。
X1の具体的な例としては、下記式(X-1)~式(X-9)のいずれかで表される2価の基が挙げられる。各構造式中の*は結合位置を表す。
このボラン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
このボラン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This borane derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ピリジン誘導体>
ピリジン誘導体は、例えば下記式(ETM-2)で表される化合物であり、好ましくは式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)で表される化合物である。
The pyridine derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-2), and is preferably a compound represented by formula (ETM-2-1) or (ETM-2-2).
φは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数である。 φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), and n is an integer from 1 to 4.
上記式(ETM-2-1)において、R11~R18は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)である。 In the above formula (ETM-2-1), R 11 to R 18 are each independently hydrogen, alkyl (preferably alkyl having 1 to 24 carbon atoms), cycloalkyl (preferably cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms) or aryl (preferably aryl having 6 to 30 carbon atoms).
上記式(ETM-2-2)において、R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)であり、R11およびR12は結合して環を形成していてもよい。 In the above formula (ETM-2-2), R 11 and R 12 are each independently hydrogen, alkyl (preferably alkyl having 1 to 24 carbon atoms), cycloalkyl (preferably cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms) or aryl (preferably aryl having 6 to 30 carbon atoms), and R 11 and R 12 may be bonded to form a ring.
各式において、「ピリジン系置換基」は、下記式(Py-1)~式(Py-15)のいずれかであり、ピリジン系置換基はそれぞれ独立して炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルで置換されていてもよい。また、ピリジン系置換基はフェニレン基やナフチレン基を介して各式におけるφ、アントラセン環またはフルオレン環に結合していてもよい。各構造式中の*は結合位置を表す。
ピリジン系置換基は、上記式(Py-1)~式(Py-15)のいずれかであるが、これらの中でも、下記式(Py-21)~式(Py-44)のいずれかであることが好ましい。各構造式中の*は結合位置を表す。
各ピリジン誘導体における少なくとも1つの水素が重水素で置換されていてもよく、また、上記式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)における2つの「ピリジン系置換基」のうちの一方はアリールで置き換えられていてもよい。 At least one hydrogen in each pyridine derivative may be replaced with deuterium, and one of the two "pyridine-based substituents" in the above formulas (ETM-2-1) and (ETM-2-2) may be replaced with an aryl.
R11~R18における「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキルが挙げられる。好ましい「アルキル」は、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)である。より好ましい「アルキル」は、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)である。さらに好ましい「アルキル」は、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)である。特に好ましい「アルキル」は、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)である。 The "alkyl" in R 11 to R 18 may be either linear or branched, and examples thereof include linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms. A preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms). A more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms). An even more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms). An especially preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 4 carbon atoms).
具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、n-オクチル、t-オクチル、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル、1-メチルデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、1-ヘキシルヘプチル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-エイコシルなどが挙げられる。 Specific examples of "alkyl" include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, n-octyl, t-octyl, 1-methylheptyl, 2 -Ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, 1-methyldecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, 1-hexylheptyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, n-eicosyl, etc.
ピリジン系置換基に置換する炭素数1~4のアルキルとしては、上記アルキルの説明を引用することができる。 The above description of alkyl can be used for the alkyl having 1 to 4 carbon atoms that substitutes the pyridine-based substituent.
R11~R18における「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数3~12のシクロアルキルが挙げられる。好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~10のシクロアルキルである。より好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~8のシクロアルキルである。さらに好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~6のシクロアルキルである。
具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどが挙げられる。
The "cycloalkyl" in R 11 to R 18 includes, for example, cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms. A preferred "cycloalkyl" is cycloalkyl having 3 to 10 carbon atoms. A more preferred "cycloalkyl" is cycloalkyl having 3 to 8 carbon atoms. An even more preferred "cycloalkyl" is cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms.
Specific examples of "cycloalkyl" include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclopentyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, cyclooctyl, and dimethylcyclohexyl.
ピリジン系置換基に置換する炭素数5~10のシクロアルキルとしては、上記シクロアルキルの説明を引用することができる。 The above description of cycloalkyl can be used as the cycloalkyl with 5 to 10 carbon atoms to be substituted on the pyridine-based substituent.
R11~R18における「アリール」としては、好ましいアリールは炭素数6~30のアリールであり、より好ましいアリールは炭素数6~18のアリールであり、さらに好ましくは炭素数6~14のアリールであり、特に好ましくは炭素数6~12のアリールである。 As the "aryl" in R 11 to R 18 , the preferred aryl is an aryl having 6 to 30 carbon atoms, the more preferred aryl is an aryl having 6 to 18 carbon atoms, the further more preferred aryl is an aryl having 6 to 14 carbon atoms, and the most preferred aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「炭素数6~30のアリール」としては、単環系アリールであるフェニル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどが挙げられる。 Specific examples of "aryls having 6 to 30 carbon atoms" include monocyclic aryls such as phenyl, fused bicyclic aryls such as (1-, 2-)naphthyl, fused tricyclic aryls such as acenaphthylene-(1-, 3-, 4-, 5-)yl, fluorene-(1-, 2-, 3-, 4-, 9-)yl, phenalene-(1-, 2-)yl, and (1-, 2-, 3-, 4-, 9-)phenanthryl, fused tetracyclic aryls such as triphenylene-(1-, 2-)yl, pyrene-(1-, 2-, 4-)yl, and naphthacene-(1-, 2-, 5-)yl, and fused pentacyclic aryls such as perylene-(1-, 2-, 3-)yl and pentacene-(1-, 2-, 5-, 6-)yl.
好ましい「炭素数6~30のアリール」は、フェニル、ナフチル、フェナントリル、クリセニルまたはトリフェニレニルなどが挙げられ、さらに好ましくはフェニル、1-ナフチル、2-ナフチルまたはフェナントリルが挙げられ、特に好ましくはフェニル、1-ナフチルまたは2-ナフチルが挙げられる。 Preferred "aryl having 6 to 30 carbon atoms" include phenyl, naphthyl, phenanthryl, chrysenyl, and triphenylenyl, more preferably phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, and phenanthryl, and particularly preferably phenyl, 1-naphthyl, and 2-naphthyl.
上記式(ETM-2-2)におけるR11およびR12は結合して環を形成していてもよく、この結果、フルオレン骨格の5員環には、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、フルオレンまたはインデンなどがスピロ結合していてもよい。 In the above formula (ETM-2-2), R 11 and R 12 may be bonded to form a ring, and as a result, cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, cyclopentadiene, cyclohexane, fluorene, indene, or the like may be spiro-bonded to the five-membered ring of the fluorene skeleton.
このピリジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
このピリジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This pyridine derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<フルオランテン誘導体>
フルオランテン誘導体は、例えば下記一般式(ETM-3)で表される化合物であり、詳細には国際公開第2010/134352号公報に開示されている。
The fluoranthene derivative is, for example, a compound represented by the following general formula (ETM-3), and is disclosed in detail in WO 2010/134352.
上記式(ETM-3)中、X12~X21は水素、ハロゲン、直鎖、分岐もしくは環状のアルキル、直鎖、分岐もしくは環状のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリール、または置換もしくは無置換のヘテロアリールを表す。ここで、置換されている場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルなどが挙げられる。 In the above formula (ETM-3), X 12 to X 21 each represent hydrogen, halogen, linear, branched or cyclic alkyl, linear, branched or cyclic alkoxy, substituted or unsubstituted aryl, or substituted or unsubstituted heteroaryl, where examples of the substituent in the case of substitution include aryl, heteroaryl, alkyl, and cycloalkyl.
このフルオランテン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
<BO系誘導体>
BO系誘導体は、例えば下記式(ETM-4)で表される多環芳香族化合物、または下記式(ETM-4)で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である。
The BO derivative is, for example, a polycyclic aromatic compound represented by the following formula (ETM-4) or a polymer of a polycyclic aromatic compound having a plurality of structures represented by the following formula (ETM-4).
R1~R11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらにおける少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。 R 1 to R 11 are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy, in which at least one hydrogen may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl.
また、R1~R11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。 Adjacent groups among R 1 to R 11 may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring a, ring b, or ring c, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl.
また、式(ETM-4)で表される化合物または構造における少なくとも1つの水素がハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。 In addition, at least one hydrogen in the compound or structure represented by formula (ETM-4) may be replaced with a halogen or deuterium.
式(ETM-4)における置換基や環形成の形態、また式(ETM-4)の構造が複数合わさってできる多量体の説明については、上記一般式(1)で表される多環芳香族化合物の説明を引用することができる。 For an explanation of the substituents and ring formation form in formula (ETM-4), as well as the multimer formed by combining multiple structures of formula (ETM-4), the explanation of the polycyclic aromatic compound represented by the above general formula (1) can be cited.
このBO系誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
このBO系誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This BO derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<アントラセン誘導体>
アントラセン誘導体の1つは、例えば下記式(ETM-5-1)で表される化合物である。
One of the anthracene derivatives is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-5-1).
Arは、それぞれ独立して、2価のベンゼンまたはナフタレンであり、R1~R4は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~6のアルキル、炭素数3から6のシクロアルキルまたは炭素数6~20のアリールである。 Each Ar is independently a divalent benzene or naphthalene, and each of R 1 to R 4 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
Arは、それぞれ独立して、2価のベンゼンまたはナフタレンから適宜選択することができ、2つのArが異なっていても同じであってもよいが、アントラセン誘導体の合成の容易さの観点からは同じであることが好ましい。Arはピリジンと結合して、「Arおよびピリジンからなる部位」を形成しており、この部位は例えば下記式(Py-1)~式(Py-12)のいずれかで表される基としてアントラセンに結合している。各構造式中の*は結合位置を表す。
これらの基の中でも、上記式(Py-1)~式(Py-9)のいずれかで表される基が好ましく、上記式(Py-1)~式(Py-6)のいずれかで表される基がより好ましい。アントラセンに結合する2つの「Arおよびピリジンからなる部位」は、その構造が同じであっても異なっていてもよいが、アントラセン誘導体の合成の容易さの観点からは同じ構造であることが好ましい。ただし、素子特性の観点からは、2つの「Arおよびピリジンからなる部位」の構造が同じであっても異なっていても好ましい。 Among these groups, a group represented by any one of the above formulas (Py-1) to (Py-9) is preferred, and a group represented by any one of the above formulas (Py-1) to (Py-6) is more preferred. The two "parts consisting of Ar and pyridine" bonded to anthracene may have the same or different structures, but from the viewpoint of ease of synthesis of anthracene derivatives, it is preferable that they have the same structure. However, from the viewpoint of element characteristics, it is preferable that the structures of the two "parts consisting of Ar and pyridine" are the same or different.
R1~R4における炭素数1~6のアルキルについては直鎖および分岐鎖のいずれでもよい。すなわち、炭素数1~6の直鎖アルキルまたは炭素数3~6の分岐鎖アルキルである。より好ましくは、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)である。具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、または2-エチルブチルなどが挙げられ、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、またはt-ブチルが好ましく、メチル、エチル、またはt-ブチルがより好ましい。 The alkyl having 1 to 6 carbon atoms in R 1 to R 4 may be either a straight chain or a branched chain. That is, it is a straight chain alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a branched chain alkyl having 3 to 6 carbon atoms. It is more preferably an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 4 carbon atoms). Specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, and 2-ethylbutyl, and methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, or t-butyl is preferred, and methyl, ethyl, or t-butyl is more preferred.
R1~R4における炭素数3~6のシクロアルキルの具体例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどが挙げられる。 Specific examples of the cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms for R 1 to R 4 include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclopentyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, cyclooctyl, and dimethylcyclohexyl.
R1~R4における炭素数6~20のアリールについては、炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。 The aryl having 6 to 20 carbon atoms in R 1 to R 4 is preferably an aryl having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms.
「炭素数6~20のアリール」の具体例としては、単環系アリールであるフェニル、(o-,m-,p-)トリル、(2,3-,2,4-,2,5-,2,6-,3,4-,3,5-)キシリル、メシチル(2,4,6-トリメチルフェニル)、(o-,m-,p-)クメニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アントラセン-(1-,2-,9-)イル、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、テトラセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イルなどが挙げられる。 Specific examples of "aryl having 6 to 20 carbon atoms" include monocyclic aryls such as phenyl, (o-, m-, p-) tolyl, (2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3,5-) xylyl, mesityl (2,4,6-trimethylphenyl), (o-, m-, p-) cumenyl, bicyclic aryls such as (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryls such as (1-, 2-) naphthyl, tricyclic aryls such as terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3 ... terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl), fused tricyclic aryls anthracene-(1-,2-,9-)yl, acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluorene-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalene-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl, fused tetracyclic aryls triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, tetracene-(1-,2-,5-)yl, fused pentacyclic aryls perylene-(1-,2-,3-)yl, etc.
好ましい「炭素数6~20のアリール」は、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリルまたはナフチルであり、より好ましくは、フェニル、ビフェニリル、1-ナフチル、2-ナフチルまたはm-テルフェニル-5’-イルであり、さらに好ましくは、フェニル、ビフェニリル、1-ナフチルまたは2-ナフチルであり、最も好ましくはフェニルである。 Preferred "aryl having 6 to 20 carbon atoms" is phenyl, biphenylyl, terphenylyl, or naphthyl, more preferably phenyl, biphenylyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, or m-terphenyl-5'-yl, even more preferably phenyl, biphenylyl, 1-naphthyl, or 2-naphthyl, and most preferably phenyl.
アントラセン誘導体の1つは、例えば下記式(ETM-5-2)で表される化合物である。
Ar1は、それぞれ独立して、単結合、2価のベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、またはフェナレンである。 Each Ar 1 is independently a single bond, or a divalent benzene, naphthalene, anthracene, fluorene, or phenalene.
Ar2は、それぞれ独立して、炭素数6~20のアリールであり、上記式(ETM-5-1)における「炭素数6~20のアリール」と同じ説明を引用することができる。炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。具体例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、テルフェニリル、アントラセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニルなどが挙げられる。 Each Ar 2 is independently an aryl having 6 to 20 carbon atoms, and the same explanation as for "aryl having 6 to 20 carbon atoms" in the above formula (ETM-5-1) can be cited. An aryl having 6 to 16 carbon atoms is preferable, an aryl having 6 to 12 carbon atoms is more preferable, and an aryl having 6 to 10 carbon atoms is particularly preferable. Specific examples include phenyl, biphenylyl, naphthyl, terphenylyl, anthracenyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, tetracenyl, perylenyl, etc.
R1~R4は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~6のアルキル、炭素数3から6のシクロアルキルまたは炭素数6~20のアリールであり、上記式(ETM-5-1)における説明を引用することができる。 R 1 to R 4 each independently represent hydrogen, alkyl having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms, or aryl having 6 to 20 carbon atoms, and the explanation in the above formula (ETM-5-1) can be cited.
これらのアントラセン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
これらのアントラセン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 These anthracene derivatives can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ベンゾフルオレン誘導体>
ベンゾフルオレン誘導体は、例えば下記式(ETM-6)で表される化合物である。
The benzofluorene derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-6).
Ar1は、それぞれ独立して、炭素数6~20のアリールであり、上記式(ETM-5-1)における「炭素数6~20のアリール」と同じ説明を引用することができる。炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。具体例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、テルフェニリル、アントラセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニルなどが挙げられる。 Each Ar 1 is independently an aryl having 6 to 20 carbon atoms, and the same explanation as for "aryl having 6 to 20 carbon atoms" in the above formula (ETM-5-1) can be cited. An aryl having 6 to 16 carbon atoms is preferable, an aryl having 6 to 12 carbon atoms is more preferable, and an aryl having 6 to 10 carbon atoms is particularly preferable. Specific examples include phenyl, biphenylyl, naphthyl, terphenylyl, anthracenyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, tetracenyl, perylenyl, etc.
Ar2は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)であり、2つのAr2は結合して環を形成していてもよい。 Each Ar 2 is independently hydrogen, an alkyl (preferably an alkyl having 1 to 24 carbon atoms), a cycloalkyl (preferably a cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms) or an aryl (preferably an aryl having 6 to 30 carbon atoms), and two Ar 2 may be bonded to form a ring.
Ar2における「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキルが挙げられる。好ましい「アルキル」は、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)である。より好ましい「アルキル」は、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)である。さらに好ましい「アルキル」は、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)である。特に好ましい「アルキル」は、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)である。具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシルなどが挙げられる。 The "alkyl" in Ar2 may be either linear or branched, and examples thereof include linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms. A preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms). A more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms). An even more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms). An especially preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 4 carbon atoms). Specific examples of "alkyl" include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, and the like.
Ar2における「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数3~12のシクロアルキルが挙げられる。好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~10のシクロアルキルである。より好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~8のシクロアルキルである。さらに好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~6のシクロアルキルである。具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどが挙げられる。 The "cycloalkyl" in Ar2 includes, for example, cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms. A preferred "cycloalkyl" is cycloalkyl having 3 to 10 carbon atoms. A more preferred "cycloalkyl" is cycloalkyl having 3 to 8 carbon atoms. An even more preferred "cycloalkyl" is cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms. Specific examples of "cycloalkyl" include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclopentyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, cyclooctyl, and dimethylcyclohexyl.
Ar2における「アリール」としては、好ましいアリールは炭素数6~30のアリールであり、より好ましいアリールは炭素数6~18のアリールであり、さらに好ましくは炭素数6~14のアリールであり、特に好ましくは炭素数6~12のアリールである。 As the "aryl" in Ar2 , a preferable aryl is an aryl having 6 to 30 carbon atoms, a more preferable aryl is an aryl having 6 to 18 carbon atoms, an even more preferable aryl is an aryl having 6 to 14 carbon atoms, and an especially preferable aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「炭素数6~30のアリール」としては、フェニル、ナフチル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、ペリレニル、ペンタセニルなどが挙げられる。 Specific examples of "aryl having 6 to 30 carbon atoms" include phenyl, naphthyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, naphthacenyl, perylenyl, and pentacenyl.
2つのAr2は結合して環を形成していてもよく、この結果、フルオレン骨格の5員環には、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、フルオレンまたはインデンなどがスピロ結合していてもよい。 Two Ar2 may be bonded to form a ring, and as a result, cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, cyclopentadiene, cyclohexane, fluorene, indene, or the like may be spiro-bonded to the five-membered ring of the fluorene skeleton.
このベンゾフルオレン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
このベンゾフルオレン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This benzofluorene derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ホスフィンオキサイド誘導体>
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式(ETM-7-1)で表される化合物である。詳細は国際公開第2013/079217号公報にも記載されている。
R6は、CN、置換または無置換の、炭素数1~20のアルキル、炭素数3~20のシクロアルキル、炭素数1~20のヘテロアルキル、炭素数6~20のアリール、炭素数5~20のヘテロアリール、炭素数1~20のアルコキシまたは炭素数6~20のアリールオキシであり、
R7およびR8は、それぞれ独立して、置換または無置換の、炭素数6~20のアリールまたは炭素数5~20のヘテロアリールであり、
R9は酸素または硫黄であり、
jは0または1であり、kは0または1であり、rは0~4の整数であり、qは1~3の整数である。
ここで、置換されている場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルなどが挙げられる。
<Phosphine oxide derivatives>
The phosphine oxide derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-7-1). Details are also described in WO 2013/079217.
R 6 is CN, a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 20 carbon atoms, a heteroalkyl having 1 to 20 carbon atoms, an aryl having 6 to 20 carbon atoms, a heteroaryl having 5 to 20 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 20 carbon atoms, or an aryloxy having 6 to 20 carbon atoms;
R 7 and R 8 are each independently a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 20 carbon atoms or a heteroaryl having 5 to 20 carbon atoms;
R9 is oxygen or sulfur;
j is 0 or 1, k is 0 or 1, r is an integer of 0 to 4, and q is an integer of 1 to 3.
When substituted, the substituent may be an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl.
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式(ETM-7-2)で表される化合物でもよい。
R1~R3は、同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、複素環基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、および隣接置換基との間に形成される縮合環の中から選ばれる。 R 1 to R 3 may be the same or different and are selected from hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, a cycloalkylthio group, an aryl ether group, an aryl thioether group, an aryl group, a heterocyclic group, a halogen, a cyano group, an aldehyde group, a carbonyl group, a carboxyl group, an amino group, a nitro group, a silyl group, and a condensed ring formed between adjacent substituents.
Ar1は、同じでも異なっていてもよく、アリーレン基またはヘテロアリーレン基である。Ar2は、同じでも異なっていてもよく、アリール基またはヘテロアリール基である。ただし、Ar1およびAr2のうち少なくとも一方は置換基を有しているか、または隣接置換基との間に縮合環を形成している。nは0~3の整数であり、nが0のとき不飽和構造部分は存在せず、nが3のときR1は存在しない。 Ar 1 may be the same or different and is an arylene group or a heteroarylene group. Ar 2 may be the same or different and is an aryl group or a heteroaryl group. However, at least one of Ar 1 and Ar 2 has a substituent or forms a condensed ring with the adjacent substituent. n is an integer of 0 to 3, when n is 0, there is no unsaturated structural portion, and when n is 3, R 1 does not exist.
これらの置換基の内、アルキル基とは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。置換されている場合の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル基、アリール基、複素環基等を挙げることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキル基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、通常、1~20の範囲である。 Among these substituents, the alkyl group refers to a saturated aliphatic hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, which may be unsubstituted or substituted. If the substituent is substituted, there is no particular limit to the type of the substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, an aryl group, and a heterocyclic group, which is also the case in the following description. In addition, the number of carbon atoms in the alkyl group is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20 from the standpoint of availability and cost.
また、シクロアルキル基とは、例えば、シクロプロピル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルキル基部分の炭素数は特に限定されないが、通常、3~20の範囲である。 The cycloalkyl group refers to a saturated alicyclic hydrocarbon group such as cyclopropyl, cyclohexyl, norbornyl, adamantyl, etc., which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the alkyl group is not particularly limited, but is usually in the range of 3 to 20.
また、アラルキル基とは、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基などの脂肪族炭化水素を介した芳香族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素はいずれも無置換でも置換されていてもかまわない。脂肪族部分の炭素数は特に限定されないが、通常、1~20の範囲である。 The aralkyl group refers to an aromatic hydrocarbon group linked via an aliphatic hydrocarbon, such as a benzyl group or a phenylethyl group, and both the aliphatic and aromatic hydrocarbons may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the aliphatic portion is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20.
また、アルケニル基とは、例えば、ビニル基、アリル基、ブタジエニル基などの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルケニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、2~20の範囲である。 Alkenyl groups refer to unsaturated aliphatic hydrocarbon groups containing a double bond, such as vinyl groups, allyl groups, and butadienyl groups, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in an alkenyl group is not particularly limited, but is usually in the range of 2 to 20.
また、シクロアルケニル基とは、例えば、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセン基などの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。 The cycloalkenyl group refers to an unsaturated alicyclic hydrocarbon group containing a double bond, such as a cyclopentenyl group, a cyclopentadienyl group, or a cyclohexene group, which may be unsubstituted or substituted.
また、アルキニル基とは、例えば、アセチレニル基などの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルキニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、2~20の範囲である。 Alkynyl groups refer to unsaturated aliphatic hydrocarbon groups containing a triple bond, such as acetylenyl groups, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in an alkynyl group is not particularly limited, but is usually in the range of 2 to 20.
また、アルコキシ基とは、例えば、メトキシ基などのエーテル結合を介した脂肪族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、通常、1~20の範囲である。 Alkoxy groups refer to aliphatic hydrocarbon groups, such as methoxy groups, that are linked via an ether bond, and the aliphatic hydrocarbon groups may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the alkoxy group is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20.
また、アルキルチオ基とは、アルコキシ基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。 Alkylthio groups are groups in which the oxygen atom of the ether bond of an alkoxy group is replaced with a sulfur atom.
また、シクロアルキルチオ基とは、シクロアルコキシ基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。 A cycloalkylthio group is a group in which the oxygen atom of the ether bond of a cycloalkoxy group is replaced with a sulfur atom.
また、アリールエーテル基とは、例えば、フェノキシ基などのエーテル結合を介した芳香族炭化水素基を示し、芳香族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アリールエーテル基の炭素数は特に限定されないが、通常、6~40の範囲である。 The aryl ether group refers to an aromatic hydrocarbon group, such as a phenoxy group, that is linked via an ether bond, and the aromatic hydrocarbon group may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the aryl ether group is not particularly limited, but is usually in the range of 6 to 40.
また、アリールチオエーテル基とは、アリールエーテル基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。 An aryl thioether group is a group in which the oxygen atom of the ether bond of an aryl ether group is replaced with a sulfur atom.
また、アリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基を示す。アリール基は、無置換でも置換されていてもかまわない。アリール基の炭素数は特に限定されないが、通常、6~40の範囲である。 The aryl group refers to an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a phenanthryl group, a terphenyl group, or a pyrenyl group. The aryl group may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the aryl group is not particularly limited, but is usually in the range of 6 to 40.
また、複素環基とは、例えば、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、ピリジル基、キノリニル基、カルバゾリル基などの炭素以外の原子を有する環状構造基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。複素環基の炭素数は特に限定されないが、通常、2~30の範囲である。 Heterocyclic groups refer to cyclic structural groups having atoms other than carbon, such as furanyl groups, thiophenyl groups, oxazolyl groups, pyridyl groups, quinolinyl groups, and carbazolyl groups, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the heterocyclic group is not particularly limited, but is usually in the range of 2 to 30.
ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。 Halogen refers to fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
アルデヒド基、カルボニル基、アミノ基には、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環などで置換された基も含むことができる。 The aldehyde group, carbonyl group, and amino group can also include groups substituted with aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, heterocycles, etc.
また、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環は無置換でも置換されていてもかまわない。 In addition, the aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and heterocycles may be unsubstituted or substituted.
シリル基とは、例えば、トリメチルシリル基などのケイ素化合物基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。シリル基の炭素数は特に限定されないが、通常、3~20の範囲である。また、ケイ素数は、通常、1~6である。 The silyl group refers to a silicon compound group such as a trimethylsilyl group, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the silyl group is not particularly limited, but is usually in the range of 3 to 20. The number of silicon atoms is usually 1 to 6.
隣接置換基との間に形成される縮合環とは、例えば、Ar1とR2、Ar1とR3、Ar2とR2、Ar2とR3、R2とR3、Ar1とAr2等の間で形成された共役または非共役の縮合環である。ここで、nが1の場合、2つのR1同士で共役または非共役の縮合環を形成してもよい。これら縮合環は、環内構造に窒素、酸素、硫黄原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。 The fused ring formed between adjacent substituents is, for example, a conjugated or non-conjugated fused ring formed between Ar 1 and R 2 , Ar 1 and R 3 , Ar 2 and R 2 , Ar 2 and R 3 , R 2 and R 3 , Ar 1 and Ar 2 , etc. Here, when n is 1, two R 1s may form a conjugated or non-conjugated fused ring. These fused rings may contain a nitrogen, oxygen, or sulfur atom in the ring structure, and may be further fused with another ring.
このホスフィンオキサイド誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
このホスフィンオキサイド誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This phosphine oxide derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ピリミジン誘導体>
ピリミジン誘導体は、例えば下記式(ETM-8)で表される化合物であり、好ましくは下記式(ETM-8-1)で表される化合物である。詳細は国際公開第2011/021689号公報にも記載されている。
The pyrimidine derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-8), preferably a compound represented by the following formula (ETM-8-1). Details are also described in WO 2011/021689.
Arは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。nは1~4の整数であり、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2または3である。 Each Ar is independently an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. n is an integer from 1 to 4, preferably an integer from 1 to 3, and more preferably 2 or 3.
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールが挙げられ、好ましくは炭素数6~24のアリール、より好ましくは炭素数6~20のアリール、さらに好ましくは炭素数6~12のアリールである。 The "aryl" in "optionally substituted aryl" includes, for example, aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5’-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどが挙げられる。 Specific examples of "aryl" include monocyclic aryl phenyl, bicyclic aryl (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryl (1-, 2-) naphthyl, tricyclic aryl terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl), condensed tricyclic aryl Examples of aryl include acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluorene-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalene-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl, tetracyclic aryl quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, m-quaterphenylyl), condensed tetracyclic aryl triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, naphthacene-(1-,2-,5-)yl, condensed pentacyclic aryl perylene-(1-,2-,3-)yl, pentacene-(1-,2-,5-,6-)yl, etc.
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールが挙げられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などが挙げられる。 The "heteroaryl" in "optionally substituted heteroaryl" includes, for example, heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, still more preferably heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. In addition, examples of heteroaryl include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェナザシリニル、インドリジニル、フラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ナフトベンゾフラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、ナフトベンゾチオフェニル、ベンゾホスホーリル、ジベンゾホスホーリル、ベンゾホスホールオキシド環の1価の基、ジベンゾホスホールオキシド環の1価の基、フラザニル、チアントレニル、インドロカルバゾリル、ベンゾインドロカルバゾリルおよびベンゾベンゾインドロカルバゾリルなどが挙げられる。 Specific examples of heteroaryl include pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, oxadiazolyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyrazolyl, pyridinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolinyl, isoquinolinyl, cinnolinyl, quinazolinyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, and azolyl. Examples of such groups include clidinyl, phenoxathiinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenazasilinyl, indolizinyl, furanyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, naphthobenzofuranyl, thiophenyl, benzothiophenyl, dibenzothiophenyl, naphthobenzothiophenyl, benzophosphoryl, dibenzophosphoryl, monovalent groups of benzophosphole oxide rings, monovalent groups of dibenzophosphole oxide rings, furazanyl, thianthrenyl, indolocarbazolyl, benzoindolocarbazolyl, and benzobenzoindolocarbazolyl.
また、上記アリールおよびヘテロアリールにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。 In addition, at least one hydrogen atom in the above aryl and heteroaryl may be substituted, for example, by the above aryl or heteroaryl, respectively.
このピリミジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
このピリミジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This pyrimidine derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<カルバゾール誘導体>
カルバゾール誘導体は、例えば下記式(ETM-9)で表される化合物、またはそれが単結合などで複数結合した多量体である。詳細は米国公開公報2014/0197386号公報に記載されている。
The carbazole derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-9), or a multimer in which a plurality of such compounds are bonded together via single bonds, etc. Details are described in U.S. Publication No. 2014/0197386.
Arは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。nは、それぞれ独立して、0~4の整数であり、好ましくは0~3の整数であり、より好ましくは0または1である。 Each Ar is independently an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. Each n is independently an integer from 0 to 4, preferably an integer from 0 to 3, and more preferably 0 or 1.
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールが挙げられ、好ましくは炭素数6~24のアリール、より好ましくは炭素数6~20のアリール、さらに好ましくは炭素数6~12のアリールである。 The "aryl" in "optionally substituted aryl" includes, for example, aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5’-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどが挙げられる。 Specific examples of "aryl" include monocyclic aryl phenyl, bicyclic aryl (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryl (1-, 2-) naphthyl, tricyclic aryl terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl), condensed tricyclic aryl Examples of aryl include acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluorene-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalene-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl, tetracyclic aryl quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, m-quaterphenylyl), condensed tetracyclic aryl triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, naphthacene-(1-,2-,5-)yl, condensed pentacyclic aryl perylene-(1-,2-,3-)yl, pentacene-(1-,2-,5-,6-)yl, etc.
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールが挙げられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などが挙げられる。 The "heteroaryl" in "optionally substituted heteroaryl" includes, for example, heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, still more preferably heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. In addition, examples of heteroaryl include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェナザシリニル、インドリジニル、フラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ナフトベンゾフラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、ナフトベンゾチオフェニル、ベンゾホスホーリル、ジベンゾホスホーリル、ベンゾホスホールオキシド環の1価の基、ジベンゾホスホールオキシド環の1価の基、フラザニル、チアントレニル、インドロカルバゾリル、ベンゾインドロカルバゾリルおよびベンゾベンゾインドロカルバゾリルなどが挙げられる。 Specific examples of heteroaryl include pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, oxadiazolyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyrazolyl, pyridinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolinyl, isoquinolinyl, cinnolinyl, quinazolinyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, and azolyl. Examples of such groups include clidinyl, phenoxathiinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenazasilinyl, indolizinyl, furanyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, naphthobenzofuranyl, thiophenyl, benzothiophenyl, dibenzothiophenyl, naphthobenzothiophenyl, benzophosphoryl, dibenzophosphoryl, monovalent groups of benzophosphole oxide rings, monovalent groups of dibenzophosphole oxide rings, furazanyl, thianthrenyl, indolocarbazolyl, benzoindolocarbazolyl, and benzobenzoindolocarbazolyl.
また、上記アリールおよびヘテロアリールにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。 In addition, at least one hydrogen atom in the above aryl and heteroaryl may be substituted, for example, by the above aryl or heteroaryl, respectively.
カルバゾール誘導体は、上記式(ETM-9)で表される化合物が単結合などで複数結合した多量体であってもよい。この場合、単結合以外に、アリール環(好ましくは多価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)で結合されていてもよい。 The carbazole derivative may be a polymer in which a plurality of compounds represented by the above formula (ETM-9) are bonded together by single bonds or the like. In this case, in addition to single bonds, they may be bonded together by aryl rings (preferably polyvalent benzene rings, naphthalene rings, anthracene rings, fluorene rings, benzofluorene rings, phenalene rings, phenanthrene rings, or triphenylene rings).
このカルバゾール誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
このカルバゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This carbazole derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<トリアジン誘導体>
トリアジン誘導体は、例えば下記式(ETM-10)で表される化合物であり、好ましくは下記式(ETM-10-1)で表される化合物である。詳細は米国公開公報2011/0156013号公報に記載されている。
The triazine derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-10), preferably a compound represented by the following formula (ETM-10-1), the details of which are described in U.S. Patent Publication No. 2011/0156013.
Arは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。nは1~3の整数であり、好ましくは2または3である。 Each Ar is independently an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. n is an integer from 1 to 3, preferably 2 or 3.
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールが挙げられ、好ましくは炭素数6~24のアリール、より好ましくは炭素数6~20のアリール、さらに好ましくは炭素数6~12のアリールである。 The "aryl" in "optionally substituted aryl" includes, for example, aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5’-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどが挙げられる。 Specific examples of "aryl" include monocyclic aryl phenyl, bicyclic aryl (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryl (1-, 2-) naphthyl, tricyclic aryl terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl), condensed tricyclic aryl Examples of aryl include acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluorene-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalene-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl, tetracyclic aryl quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, m-quaterphenylyl), condensed tetracyclic aryl triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, naphthacene-(1-,2-,5-)yl, condensed pentacyclic aryl perylene-(1-,2-,3-)yl, pentacene-(1-,2-,5-,6-)yl, etc.
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールが挙げられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などが挙げられる。 The "heteroaryl" in "optionally substituted heteroaryl" includes, for example, heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, still more preferably heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. In addition, examples of heteroaryl include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェナザシリニル、インドリジニル、フラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ナフトベンゾフラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、ナフトベンゾチオフェニル、ベンゾホスホーリル、ジベンゾホスホーリル、ベンゾホスホールオキシド環の1価の基、ジベンゾホスホールオキシド環の1価の基、フラザニル、チアントレニル、インドロカルバゾリル、ベンゾインドロカルバゾリルおよびベンゾベンゾインドロカルバゾリルなどが挙げられる。 Specific examples of heteroaryl include pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, oxadiazolyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyrazolyl, pyridinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolinyl, isoquinolinyl, cinnolinyl, quinazolinyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, and azolyl. Examples of such groups include clidinyl, phenoxathiinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenazasilinyl, indolizinyl, furanyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, naphthobenzofuranyl, thiophenyl, benzothiophenyl, dibenzothiophenyl, naphthobenzothiophenyl, benzophosphoryl, dibenzophosphoryl, monovalent groups of benzophosphole oxide rings, monovalent groups of dibenzophosphole oxide rings, furazanyl, thianthrenyl, indolocarbazolyl, benzoindolocarbazolyl, and benzobenzoindolocarbazolyl.
また、上記アリールおよびヘテロアリールにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。 In addition, at least one hydrogen atom in the above aryl and heteroaryl may be substituted, for example, by the above aryl or heteroaryl, respectively.
このトリアジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
このトリアジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This triazine derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ベンゾイミダゾール誘導体>
ベンゾイミダゾール誘導体は、例えば下記式(ETM-11)で表される化合物である。
The benzimidazole derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-11).
φは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数であり、「ベンゾイミダゾール系置換基」は、上記式(ETM-2)、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)における「ピリジン系置換基」の中のピリジル基がベンゾイミダゾール基に置き換わった置換基であり、ベンゾイミダゾール誘導体における少なくとも1つの水素は重水素で置換されていてもよい。下記構造式中の*は結合位置を表す。
上記ベンゾイミダゾール基におけるR11は、水素、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~12のシクロアルキルまたは炭素数6~30のアリールであり、上記式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)におけるR11の説明を引用することができる。 R 11 in the benzimidazole group is hydrogen, alkyl having 1 to 24 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms, or aryl having 6 to 30 carbon atoms, and the explanation of R 11 in the above formulae (ETM-2-1) and (ETM-2-2) can be cited.
φは、さらに、アントラセン環またはフルオレン環であることが好ましく、この場合の構造は上記式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができ、各式中のR11~R18は上記式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができる。また、上記式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)では2つのピリジン系置換基が結合した形態で説明されているが、これらをベンゾイミダゾール系置換基に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えてもよいし(すなわちn=2)、いずれか1つのピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて他方のピリジン系置換基をR11~R18で置き換えてもよい(すなわちn=1)。さらに、例えば上記式(ETM-2-1)におけるR11~R18の少なくとも1つをベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて「ピリジン系置換基」をR11~R18で置き換えてもよい。 It is further preferred that φ is an anthracene ring or a fluorene ring, and in this case, the structure can be explained with reference to the above formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), and R 11 to R 18 in each formula can be explained with reference to the above formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2). In addition, in the above formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), two pyridine-based substituents are explained as being bonded together, but when these are replaced with benzimidazole-based substituents, both pyridine-based substituents may be replaced with benzimidazole-based substituents (i.e., n=2), or one of the pyridine-based substituents may be replaced with a benzimidazole-based substituent and the other pyridine-based substituent may be replaced with R 11 to R 18 (i.e., n=1). Furthermore, for example, at least one of R 11 to R 18 in the above formula (ETM-2-1) may be replaced with a benzimidazole-based substituent, and the "pyridine-based substituent" may be replaced with R 11 to R 18 .
このベンゾイミダゾール誘導体の具体例としては、例えば1-フェニル-2-(4-(10-フェニルアントラセン-9-イル)フェニル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、2-(4-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、2-(3-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、5-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)-1,2-ジフェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、1-(4-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)フェニル)-2-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、2-(4-(9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン-2-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、1-(4-(9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン-2-イル)フェニル)-2-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、5-(9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン-2-イル)-1,2-ジフェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾールなどが挙げられる。
このベンゾイミダゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This benzimidazole derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<フェナントロリン誘導体>
フェナントロリン誘導体は、例えば下記式(ETM-12)または式(ETM-12-1)で表される化合物である。詳細は国際公開2006/021982号公報に記載されている。
The phenanthroline derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-12) or formula (ETM-12-1), the details of which are described in WO 2006/021982.
φは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数である。 φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), and n is an integer from 1 to 4.
各式のR11~R18は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)である。また、上記式(ETM-12-1)においてはR11~R18のいずれかがアリール環であるφと結合する。 R 11 to R 18 in each formula are each independently hydrogen, alkyl (preferably alkyl having 1 to 24 carbon atoms), cycloalkyl (preferably cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms), or aryl (preferably aryl having 6 to 30 carbon atoms). In addition, in the above formula (ETM-12-1), any of R 11 to R 18 is bonded to φ which is an aryl ring.
各フェナントロリン誘導体における少なくとも1つの水素が重水素で置換されていてもよい。 At least one hydrogen in each phenanthroline derivative may be replaced with deuterium.
R11~R18におけるアルキル、シクロアルキルおよびアリールとしては、上記式(ETM-2)におけるR11~R18の説明を引用することができる。また、φは上記した例のほかに、例えば、以下の構造式が挙げられる。なお、下記構造式中のRは、それぞれ独立して、水素、メチル、エチル、イソプロピル、シクロヘキシル、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。また、各構造式中の*は結合位置を表す。
このフェナントロリン誘導体の具体例としては、例えば4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン、9,10-ジ(1,10-フェナントロリン-2-イル)アントラセン、2,6-ジ(1,10-フェナントロリン-5-イル)ピリジン、1,3,5-トリ(1,10-フェナントロリン-5-イル)ベンゼン、9,9’-ジフルオロ-ビ(1,10-フェナントロリン-5-イル)、バソクプロイン、1,3-ビス(2-フェニル-1,10-フェナントロリン-9-イル)ベンゼンや下記構造式で表される化合物などが挙げられる。
このフェナントロリン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This phenanthroline derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<キノリノール系金属錯体>
キノリノール系金属錯体は、例えば下記一般式(ETM-13)で表される化合物である。
The quinolinol metal complex is, for example, a compound represented by the following general formula (ETM-13).
キノリノール系金属錯体の具体例としては、8-キノリノールリチウム、トリス(8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(5-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(3,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4,5-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4,6-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(フェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(4-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(4-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,3-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,6-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,4-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,5-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,5-ジ-t-ブチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,6-ジフェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,6-トリフェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,6-トリメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,5,6-テトラメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(1-ナフトラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-ナフトラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(2-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(4-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3,5-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3,5-ジ-t-ブチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-4-エチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-4-エチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-4-メトキシ-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-4-メトキシ-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-5-シアノ-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-5-シアノ-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-5-トリフルオロメチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-5-トリフルオロメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリン)ベリリウムなどが挙げられる。 Specific examples of quinolinol-based metal complexes include 8-quinolinol lithium, tris(8-quinolinolato)aluminum, tris(4-methyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(5-methyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(3,4-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(4,5-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(4,6-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, and bis( 2-methyl-8-quinolinolate)(phenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2-methylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(3-methylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(4-methylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2-phenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(phenolate)aluminum linolinate)(3-phenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinate)(4-phenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinate)(2,3-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinate)(2,6-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinate)(3,4-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl bis(2-methyl-8-quinolinolate)(3,5-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(3,5-di-t-butylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,6-diphenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,4,6-triphenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,4,6-trimethylphenolate)aluminum bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,4,5,6-tetramethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(1-naphtholate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2-naphtholate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(2-phenylphenolate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(3-phenylphenolate)aluminum phenylphenolate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(4-phenylphenolate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(3,5-dimethylphenolate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(3,5-di-t-butylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-8-quinolinolate) ) aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum-μ-oxo-bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, bis(2-methyl-4-ethyl-8-quinolinolato)aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-4-ethyl-8-quinolinolato)aluminum, bis(2-methyl-4-methoxy-8-quinolinolato)aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-4-methoxy-8-quinolinolato)aluminum linolinate) aluminum, bis(2-methyl-5-cyano-8-quinolinate) aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-5-cyano-8-quinolinate) aluminum, bis(2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinate) aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinate) aluminum, bis(10-hydroxybenzo[h]quinoline) beryllium, etc.
このキノリノール系金属錯体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This quinolinol metal complex can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<チアゾール誘導体およびベンゾチアゾール誘導体>
チアゾール誘導体は、例えば下記式(ETM-14-1)で表される化合物である。
The thiazole derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-14-1).
各式のφは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数であり、「チアゾール系置換基」や「ベンゾチアゾール系置換基」は、上記式(ETM-2)、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)における「ピリジン系置換基」の中のピリジル基が下記のチアゾール基やベンゾチアゾール基に置き換わった置換基であり、チアゾール誘導体およびベンゾチアゾール誘導体における少なくとも1つの水素が重水素で置換されていてもよい。下記構造式中の*は結合位置を表す。
φは、さらに、アントラセン環またはフルオレン環であることが好ましく、この場合の構造は上記式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができ、各式中のR11~R18は上記式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができる。また、上記式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)では2つのピリジン系置換基が結合した形態で説明されているが、これらをチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)で置き換えてもよいし(すなわちn=2)、いずれか1つのピリジン系置換基をチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)で置き換えて他方のピリジン系置換基をR11~R18で置き換えてもよい(すなわちn=1)。さらに、例えば上記式(ETM-2-1)におけるR11~R18の少なくとも1つをチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)で置き換えて「ピリジン系置換基」をR11~R18で置き換えてもよい。 It is further preferred that φ is an anthracene ring or a fluorene ring, and in this case, the structure can be explained with reference to the above formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), and R 11 to R 18 in each formula can be explained with reference to the above formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2). In addition, in the above formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), two pyridine-based substituents are explained as being bonded together, but when these are replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent), both pyridine-based substituents may be replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent) (i.e., n=2), or one of the pyridine-based substituents may be replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent) and the other pyridine-based substituent may be replaced with R 11 to R 18 (i.e., n=1). Furthermore, for example, at least one of R 11 to R 18 in the above formula (ETM-2-1) may be replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent) to replace the "pyridine-based substituent" with R 11 to R 18 .
これらのチアゾール誘導体またはベンゾチアゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 These thiazole or benzothiazole derivatives can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
電子輸送層または電子注入層には、さらに、電子輸送層または電子注入層を形成する材料を還元できる物質を含んでいてもよい。この還元性物質は、一定の還元性を有する物質であれば、様々な物質が用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも1つを好適に使用することができる。 The electron transport layer or the electron injection layer may further contain a substance capable of reducing the material forming the electron transport layer or the electron injection layer. As the reducing substance, various substances can be used as long as they have a certain degree of reducing ability. For example, at least one selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, oxides of alkali metals, halides of alkali metals, oxides of alkaline earth metals, halides of alkaline earth metals, oxides of rare earth metals, halides of rare earth metals, organic complexes of alkali metals, organic complexes of alkaline earth metals, and organic complexes of rare earth metals can be preferably used.
好ましい還元性物質としては、Na(仕事関数2.36eV)、K(同2.28eV)、Rb(同2.16eV)またはCs(同1.95eV)などのアルカリ金属や、Ca(同2.9eV)、Sr(同2.0~2.5eV)またはBa(同2.52eV)などのアルカリ土類金属が挙げられ、仕事関数が2.9eV以下の物質が特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性物質は、K、RbまたはCsのアルカリ金属であり、さらに好ましくはRbまたはCsであり、最も好ましいのはCsである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への比較的少量の添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が2.9eV以下の還元性物質として、これら2種以上のアルカリ金属の組み合わせも好ましく、特に、Csを含んだ組み合わせ、例えば、CsとNa、CsとK、CsとRb、またはCsとNaとKとの組み合わせが好ましい。Csを含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。 Preferred reducing substances include alkali metals such as Na (work function 2.36 eV), K (2.28 eV), Rb (2.16 eV), or Cs (1.95 eV), and alkaline earth metals such as Ca (2.9 eV), Sr (2.0-2.5 eV), or Ba (2.52 eV), with substances with a work function of 2.9 eV or less being particularly preferred. Of these, more preferred reducing substances are alkali metals such as K, Rb, or Cs, more preferably Rb or Cs, and most preferably Cs. These alkali metals have particularly high reducing ability, and by adding a relatively small amount to the material forming the electron transport layer or electron injection layer, the luminance of the organic EL element can be improved and the lifespan can be extended. In addition, as a reducing substance having a work function of 2.9 eV or less, a combination of two or more of these alkali metals is also preferred, and in particular, a combination containing Cs, such as a combination of Cs and Na, Cs and K, Cs and Rb, or Cs, Na and K, is preferred. By containing Cs, the reducing ability can be efficiently exerted, and by adding it to the material forming the electron transport layer or electron injection layer, the luminance of the light emitted by the organic EL element can be improved and the life span can be extended.
上述した電子輸注入層用材料および電子輸送層用材料は、これらに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、もしくはその高分子架橋体、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物、もしくはそのペンダント型高分子架橋体としても、電子層用材料に用いることができる。この場合の反応性置換基としては、式(1)で表される多環芳香族化合物での説明を引用できる。
このような高分子化合物および高分子架橋体の用途の詳細については後述する。
The above-mentioned electron injection layer material and electron transport layer material can be used as an electron layer material in the form of a polymer compound obtained by polymerizing a monomer containing a reactive compound substituted with a reactive substituent, or a crosslinked polymer thereof, or a pendant polymer compound obtained by reacting a main chain polymer with the reactive compound, or a crosslinked pendant polymer thereof. In this case, the reactive substituent can be quoted from the description of the polycyclic aromatic compound represented by formula (1).
The applications of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail below.
<有機電界発光素子における陰極>
陰極108は、電子注入層107および電子輸送層106を介して、発光層105に電子を注入する役割を果たす。
<Cathode in Organic Electroluminescent Device>
The cathode 108 serves to inject electrons into the light-emitting layer 105 via the
陰極108を形成する材料としては、電子を有機層に効率よく注入できる物質であれば特に限定されないが、陽極102を形成する材料と同様の材料を用いることができる。なかでも、スズ、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金、鉄、亜鉛、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムおよびマグネシウムなどの金属またはそれらの合金(マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、フッ化リチウム/アルミニウムなどのアルミニウム-リチウム合金など)などが好ましい。電子注入効率を上げて素子特性を向上させるためには、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウムまたはこれら低仕事関数金属を含む合金が有効である。しかしながら、これらの低仕事関数金属は一般に大気中で不安定であることが多い。この点を改善するために、例えば、有機層に微量のリチウム、セシウムやマグネシウムをドーピングして、安定性の高い電極を使用する方法が知られている。その他のドーパントとしては、フッ化リチウム、フッ化セシウム、酸化リチウムおよび酸化セシウムのような無機塩も使用することができる。ただし、これらに限定されない。 The material for forming the cathode 108 is not particularly limited as long as it is a material that can efficiently inject electrons into the organic layer, but the same material as the material for forming the anode 102 can be used. Among them, metals such as tin, indium, calcium, aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold, platinum, iron, zinc, lithium, sodium, potassium, cesium, and magnesium, or alloys thereof (magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, aluminum-lithium alloy such as lithium fluoride/aluminum, etc.), etc. are preferable. In order to increase the electron injection efficiency and improve the device characteristics, lithium, sodium, potassium, cesium, calcium, magnesium, or alloys containing these low work function metals are effective. However, these low work function metals are generally unstable in air. To improve this point, for example, a method is known in which a trace amount of lithium, cesium, or magnesium is doped into the organic layer to use a highly stable electrode. Other dopants that can be used include inorganic salts such as lithium fluoride, cesium fluoride, lithium oxide, and cesium oxide. However, they are not limited to these.
さらに、電極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、スズ、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などを積層することが、好ましい例として挙げられる。これらの電極の作製法も、抵抗加熱、電子ビーム蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど、導通を取ることができれば特に制限されない。 Furthermore, preferred examples include laminating metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum, and indium, or alloys using these metals, as well as inorganic materials such as silica, titania, and silicon nitride, polyvinyl alcohol, vinyl chloride, and hydrocarbon polymer compounds, in order to protect the electrodes. There are no particular limitations on the method of producing these electrodes, and they can be produced by resistance heating, electron beam deposition, sputtering, ion plating, coating, or the like, as long as electrical conductivity can be obtained.
<各層で用いてもよい結着剤>
以上の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層に用いられる材料は単独で各層を形成することができるが、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル樹脂、ABS樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂などに分散させて用いることも可能である。
<Binder that may be used in each layer>
The materials used for the hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer, electron transport layer and electron injection layer can form each layer alone, but they can also be used as a polymer binder by dispersing them in a solvent-soluble resin such as polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, poly(N-vinylcarbazole), polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate resin, ABS resin, polyurethane resin, or a curable resin such as phenol resin, xylene resin, petroleum resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, epoxy resin, silicone resin, or the like.
<有機電界発光素子の作製方法>
有機EL素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、印刷法、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などの方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常2nm~5000nmの範囲である。膜厚は通常、水晶発振式膜厚測定装置などで測定できる。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、材料の種類、膜の目的とする結晶構造および会合構造などにより異なる。蒸着条件は一般的に、ボート加熱温度+50~+400℃、真空度10-6~10-3Pa、蒸着速度0.01~50nm/秒、基板温度-150~+300℃、膜厚2nm~5μmの範囲で適宜設定することが好ましい。
<Method for Producing Organic Electroluminescent Device>
Each layer constituting an organic EL element can be formed by forming the material to be formed into a thin film by a method such as vapor deposition, resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, sputtering, molecular lamination, printing, spin coating or casting, coating, etc. The thickness of each layer thus formed is not particularly limited and can be set appropriately according to the properties of the material, but is usually in the range of 2 nm to 5000 nm. The thickness can usually be measured with a quartz crystal oscillation type film thickness measuring device, etc. When forming a thin film by vapor deposition, the vapor deposition conditions vary depending on the type of material, the intended crystal structure and association structure of the film, etc. The vapor deposition conditions are generally preferably set appropriately in the range of boat heating temperature +50 to +400°C,
このようにして得られた有機EL素子に直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を-の極性として印加すればよく、電圧2~40V程度を印加すると、透明または半透明の電極側(陽極または陰極、および両方)より発光が観測できる。また、この有機EL素子は、パルス電流や交流電流を印加した場合にも発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。 When applying a DC voltage to the organic EL element obtained in this way, the anode should be set to + and the cathode to -. When a voltage of about 2 to 40 V is applied, light emission can be observed from the transparent or semi-transparent electrode side (anode or cathode, or both). This organic EL element also emits light when a pulsed current or AC current is applied. The waveform of the applied AC current can be any waveform.
次に、有機EL素子を作製する方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/ホスト材料とドーパント材料からなる発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子の作製法について説明する。 Next, as an example of a method for producing an organic EL element, we will explain a method for producing an organic EL element consisting of an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer made of a host material and a dopant material, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode.
<蒸着法>
適当な基板上に、陽極材料の薄膜を蒸着法などにより形成させて陽極を作製した後、この陽極上に正孔注入層および正孔輸送層の薄膜を形成させる。この上にホスト材料とドーパント材料を共蒸着し薄膜を形成させて発光層とし、この発光層の上に電子輸送層、電子注入層を形成させ、さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法などにより形成させて陰極とすることにより、目的の有機EL素子が得られる。なお、上述の有機EL素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
<Vapor deposition method>
A thin film of an anode material is formed on a suitable substrate by vapor deposition or the like to prepare an anode, and then a thin film of a hole injection layer and a hole transport layer is formed on the anode. A host material and a dopant material are co-deposited on the anode to form a thin film as a light-emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer are formed on the light-emitting layer, and a thin film of a cathode material is further formed by vapor deposition or the like to prepare a cathode, thereby obtaining a desired organic EL element. Note that in the preparation of the above-mentioned organic EL element, the order of preparation can be reversed, and the layers can be prepared in the order of cathode, electron injection layer, electron transport layer, light-emitting layer, hole transport layer, hole injection layer, and anode.
<湿式成膜法>
湿式成膜法は、有機EL素子の各有機層を形成し得る低分子化合物を液状の有機層形成用組成物として準備し、これを用いることによって実施される。この低分子化合物を溶解する適当な有機溶媒がない場合には、当該低分子化合物に反応性置換基を置換させた反応性化合物として溶解性機能を有する他のモノマーや主鎖型高分子と共に高分子化させた高分子化合物などから有機層形成用組成物を準備してもよい。
<Wet film formation method>
The wet film formation method is carried out by preparing a low molecular weight compound capable of forming each organic layer of an organic EL element as a liquid composition for forming an organic layer, and using this. If there is no suitable organic solvent for dissolving this low molecular weight compound, the composition for forming an organic layer may be prepared from a polymer compound polymerized together with other monomers having a solubility function as a reactive compound in which a reactive substituent is substituted on the low molecular weight compound, or a main chain polymer.
湿式成膜法は、一般的には、基板に有機層形成用組成物を塗布する塗布工程および塗布された有機層形成用組成物から溶媒を取り除く乾燥工程を経ることで塗膜を形成する。上記高分子化合物が架橋性置換基を有する場合(これを架橋性高分子化合物ともいう)には、この乾燥工程によりさらに架橋して高分子架橋体が形成される。塗布工程の違いにより、スピンコーターを用いる方法をスピンコート法、スリットコーターを用いる方法をスリットコート法、版を用いる方法をグラビア、オフセット、リバースオフセット、フレキソ印刷法、インクジェットプリンタを用いる方法をインクジェット法、霧状に吹付ける方法をスプレー法と呼ぶ。乾燥工程には、風乾、加熱、減圧乾燥などの方法がある。乾燥工程は1回のみ行なってもよく、異なる方法や条件を用いて複数回行なってもよい。また、例えば、減圧下での焼成のように、異なる方法を併用してもよい。 In the wet film formation method, a coating film is generally formed through a coating process in which an organic layer forming composition is applied to a substrate and a drying process in which the solvent is removed from the applied organic layer forming composition. When the polymer compound has a crosslinkable substituent (also called a crosslinkable polymer compound), the polymer is further crosslinked by the drying process to form a crosslinked polymer. Depending on the difference in the coating process, the method using a spin coater is called the spin coat method, the method using a slit coater is called the slit coat method, the method using a plate is called the gravure, offset, reverse offset, or flexographic printing method, the method using an inkjet printer is called the inkjet method, and the method spraying in a mist form is called the spray method. The drying process includes air drying, heating, and drying under reduced pressure. The drying process may be performed only once, or may be performed multiple times using different methods and conditions. In addition, different methods may be used in combination, such as baking under reduced pressure.
湿式成膜法とは溶液を用いた成膜法であり、例えば、一部の印刷法(インクジェット法)、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などである。湿式成膜法は真空蒸着法と異なり高価な真空蒸着装置を用いる必要が無く、大気圧下で成膜することができる。加えて、湿式成膜法は大面積化や連続生産が可能であり、製造コストの低減につながる。 A wet film formation method is a film formation method that uses a solution, and examples of this include some printing methods (inkjet methods), spin coating methods or casting methods, and coating methods. Unlike vacuum deposition methods, wet film formation methods do not require expensive vacuum deposition equipment, and can form films under atmospheric pressure. In addition, wet film formation methods allow for large area production and continuous production, which leads to reduced manufacturing costs.
一方で、真空蒸着法と比較した場合には、湿式成膜法は積層化が難しい場合がある。湿式成膜法を用いて積層膜を作製する場合、上層の組成物による下層の溶解を防ぐ必要があり、溶解性を制御した組成物、下層の架橋および直交溶媒(Orthogonal solvent、互いに溶解し合わない溶媒)などが駆使される。しかしながら、それらの技術を用いても、全ての膜の塗布に湿式成膜法を用いるのは難しい場合がある。 On the other hand, compared to the vacuum deposition method, wet deposition methods can be difficult to layer. When using wet deposition methods to create layered films, it is necessary to prevent the lower layer from being dissolved by the composition of the upper layer, and therefore compositions with controlled solubility, crosslinking of the lower layer, and orthogonal solvents (solvents that are not mutually soluble) are used. However, even with these techniques, it can be difficult to use wet deposition methods to apply all films.
そこで、一般的には、幾つかの層だけを湿式成膜法を用い、残りを真空蒸着法で有機EL素子を作製するという方法が採用される。 Therefore, a common method for producing organic EL elements is to use wet deposition methods for only a few layers and vacuum deposition for the rest.
例えば、湿式成膜法を一部適用し有機EL素子を作製する手順を以下に示す。
(手順1)陽極の真空蒸着法による成膜
(手順2)正孔注入層用材料を含む正孔注入層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
(手順3)正孔輸送層用材料を含む正孔輸送層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
(手順4)ホスト材料とドーパント材料を含む発光層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
(手順5)電子輸送層の真空蒸着法による成膜
(手順6)電子注入層の真空蒸着法による成膜
(手順7)陰極の真空蒸着法による成膜
この手順を経ることで、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/ホスト材料とドーパント材料からなる発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子が得られる。
もちろん、下層の発光層の溶解を防ぐ手段があったり、また上記手順とは逆に陰極側から成膜する手段などを用いることで、電子輸送層用材料や電子注入層用材料を含む層形成用組成物として準備して、それらを湿式成膜法により成膜できる。
For example, the procedure for producing an organic EL element by partially applying a wet film formation method will be described below.
(Step 1) Formation of an anode by vacuum deposition (Step 2) Formation of a hole injection layer-forming composition containing a hole injection layer material by wet deposition (Step 3) Formation of a hole transport layer-forming composition containing a hole transport layer material by wet deposition (Step 4) Formation of an emitting layer-forming composition containing a host material and a dopant material by wet deposition (Step 5) Formation of an electron transport layer by vacuum deposition (Step 6) Formation of an electron injection layer by vacuum deposition (Step 7) Formation of a cathode by vacuum deposition By going through these steps, an organic EL element consisting of an anode/hole injection layer/hole transport layer/emitting layer consisting of a host material and a dopant material/electron transport layer/electron injection layer/cathode is obtained.
Of course, if there is a means for preventing dissolution of the lower light-emitting layer, or if a means for forming a film from the cathode side is used in the opposite procedure to the above, a layer-forming composition containing the electron transport layer material and the electron injection layer material can be prepared and then the layer can be formed by a wet film formation method.
<その他の成膜法>
有機層形成用組成物の成膜化には、レーザー加熱描画法(LITI)を用いることができる。LITIとは基材に付着させた化合物をレーザーで加熱蒸着する方法で、基材へ塗布される材料に有機層形成用組成物を用いることができる。
<Other film formation methods>
The composition for forming an organic layer can be formed into a film by laser thermal imaging (LITI). LITI is a method in which a compound attached to a substrate is heated and vapor-deposited by a laser, and the composition for forming an organic layer can be used as a material to be applied to the substrate.
<任意の工程>
成膜の各工程の前後に、適切な処理工程、洗浄工程および乾燥工程を適宜入れてもよい。処理工程としては、例えば、露光処理、プラズマ表面処理、超音波処理、オゾン処理、適切な溶媒を用いた洗浄処理および加熱処理等が挙げられる。さらには、バンクを作製する一連の工程も挙げられる。
<Optional Step>
Before and after each film-forming step, appropriate treatment steps, cleaning steps, and drying steps may be appropriately inserted. Examples of treatment steps include exposure treatment, plasma surface treatment, ultrasonic treatment, ozone treatment, cleaning treatment using an appropriate solvent, and heat treatment. Furthermore, a series of steps for preparing a bank may also be included.
バンクの作製にはフォトリソグラフィ技術を用いることができる。フォトリソグラフィの利用可能なバンク材としては、ポジ型レジスト材料およびネガ型レジスト材料を用いることができる。また、インクジェット法、グラビアオフセット印刷、リバースオフセット印刷、スクリーン印刷などのパターン可能な印刷法も用いることができる。その際には永久レジスト材料を用いることもできる。 Photolithography techniques can be used to fabricate the bank. Positive resist materials and negative resist materials can be used as bank materials that can be used with photolithography. In addition, patternable printing methods such as inkjet printing, gravure offset printing, reverse offset printing, and screen printing can also be used. In this case, permanent resist materials can also be used.
バンクに用いられる材料としては、多糖類およびその誘導体、ヒドロキシルを有するエチレン性モノマーの単独重合体および共重合体、生体高分子化合物、ポリアクリロイル化合物、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリフェニレン、ポリフェニルエーテル、ポリウレタン、エポキシ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合ポリマー(ABS)、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリアセテート、ポリノルボルネン、合成ゴム、ポリフルオロビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン等のフッ化ポリマー、フルオロオレフィン-ヒドロカーボンオレフィンの共重合ポリマー、フルオロカーボンポリマーが挙げられるが、それだけに限定されない。 Materials used for the bank include, but are not limited to, polysaccharides and their derivatives, homopolymers and copolymers of hydroxyl-containing ethylenic monomers, biopolymers, polyacryloyl compounds, polyesters, polystyrenes, polyimides, polyamideimides, polyetherimides, polysulfides, polysulfones, polyphenylenes, polyphenyl ethers, polyurethanes, epoxy (meth)acrylates, melamine (meth)acrylates, polyolefins, cyclic polyolefins, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), silicone resins, polyvinyl chloride, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyacetates, polynorbornenes, synthetic rubbers, fluorinated polymers such as polyfluorovinylidene, polytetrafluoroethylene, and polyhexafluoropropylene, copolymers of fluoroolefins and hydrocarbon olefins, and fluorocarbon polymers.
<湿式成膜法に使用される有機層形成用組成物>
有機層形成用組成物は、有機EL素子の各有機層を形成し得る低分子化合物、または当該低分子化合物を高分子化させた高分子化合物を有機溶媒に溶解させて得られる。例えば、発光層形成用組成物は、第1成分として少なくとも1種のドーパント材料である多環芳香族化合物(またはその高分子化合物)と、第2成分として少なくとも1種のホスト材料と、第3成分として少なくとも1種の有機溶媒とを含有する。第1成分は、該組成物から得られる発光層のドーパント成分として機能し、第2成分は発光層のホスト成分として機能する。第3成分は、組成物中の第1成分と第2成分を溶解する溶媒として機能し、塗布時には第3成分自身の制御された蒸発速度により平滑で均一な表面形状を与える。
<Organic layer forming composition used in wet film formation method>
The composition for forming an organic layer is obtained by dissolving a low molecular weight compound capable of forming each organic layer of an organic EL element, or a polymer compound obtained by polymerizing the low molecular weight compound, in an organic solvent. For example, the composition for forming an emitting layer contains at least one polycyclic aromatic compound (or a polymer compound thereof) as a first component, which is a dopant material, at least one host material as a second component, and at least one organic solvent as a third component. The first component functions as a dopant component of the emitting layer obtained from the composition, and the second component functions as a host component of the emitting layer. The third component functions as a solvent that dissolves the first and second components in the composition, and gives a smooth and uniform surface shape due to the controlled evaporation rate of the third component itself during application.
<有機溶媒>
有機層形成用組成物は少なくとも一種の有機溶媒を含む。成膜時に有機溶媒の蒸発速度を制御することで、成膜性および塗膜の欠陥の有無、表面粗さ、平滑性を制御および改善することができる。また、インクジェット法を用いた成膜時は、インクジェットヘッドのピンホールでのメニスカス安定性を制御し、吐出性を制御・改善することができる。加えて、膜の乾燥速度および誘導体分子の配向を制御することで、該有機層形成用組成物より得られる有機層を有する有機EL素子の電気特性、発光特性、効率、および寿命を改善することができる。
<Organic solvent>
The organic layer forming composition contains at least one organic solvent. By controlling the evaporation rate of the organic solvent during film formation, it is possible to control and improve the film formability, the presence or absence of defects in the coating film, the surface roughness, and the smoothness. In addition, during film formation using the inkjet method, it is possible to control the meniscus stability at the pinhole of the inkjet head, and control and improve the ejection properties. In addition, by controlling the drying rate of the film and the orientation of the derivative molecules, it is possible to improve the electrical properties, light emitting properties, efficiency, and life of an organic EL element having an organic layer obtained from the organic layer forming composition.
(1)有機溶媒の物性
少なくとも1種の有機溶媒の沸点は、130℃~300℃であり、140℃~270℃がより好ましく、150℃~250℃がさらに好ましい。沸点が130℃より高い場合、インクジェットの吐出性の観点から好ましい。また、沸点が300℃より低い場合、塗膜の欠陥、表面粗さ、残留溶媒および平滑性の観点から好ましい。有機溶媒は、良好なインクジェットの吐出性、成膜性、平滑性および低い残留溶媒の観点から、2種以上の有機溶媒を含む構成がより好ましい。一方で、場合によっては、運搬性などを考慮し、有機層形成用組成物中から溶媒を除去することで固形状態とした組成物であってもよい。
(1) Physical properties of organic solvent The boiling point of at least one organic solvent is 130°C to 300°C, more preferably 140°C to 270°C, and even more preferably 150°C to 250°C. When the boiling point is higher than 130°C, it is preferable from the viewpoint of inkjet dischargeability. Also, when the boiling point is lower than 300°C, it is preferable from the viewpoint of defects, surface roughness, residual solvent, and smoothness of the coating film. From the viewpoint of good inkjet dischargeability, film-forming property, smoothness, and low residual solvent, it is more preferable that the organic solvent contains two or more organic solvents. On the other hand, in some cases, the composition may be a solid state composition obtained by removing the solvent from the composition for forming the organic layer, taking into consideration transportability and the like.
さらに、有機溶媒が溶質の少なくとも1種に対する良溶媒(GS)と貧溶媒(PS)とを含み、良溶媒(GS)の沸点(BPGS)が貧溶媒(PS)の沸点(BPPS)よりも低い、構成が特に好ましい。
高沸点の貧溶媒を加えることで成膜時に低沸点の良溶媒が先に揮発し、組成物中の含有物の濃度と貧溶媒の濃度が増加し速やかな成膜が促される。これにより、欠陥が少なく、表面粗さが小さい、平滑性の高い塗膜が得られる。
Furthermore, it is particularly preferable that the organic solvent contains a good solvent (GS) and a poor solvent (PS) for at least one type of solute, and the boiling point (BP GS ) of the good solvent (GS) is lower than the boiling point (BP PS ) of the poor solvent (PS).
By adding a poor solvent with a high boiling point, the good solvent with a low boiling point volatilizes first during film formation, increasing the concentration of the ingredients in the composition and the concentration of the poor solvent, promoting rapid film formation. This results in a coating film with fewer defects, less surface roughness, and high smoothness.
溶解度の差(SGS-SPS)は、1%以上であることが好ましく、3%以上であることがより好ましく、5%以上であることがさらに好ましい。沸点の差(BPPS-BPGS)は、10℃以上であることが好ましく、30℃以上であることがより好ましく、50℃以上であることがさらに好ましい。 The difference in solubility (S GS -S PS ) is preferably 1% or more, more preferably 3% or more, and even more preferably 5% or more. The difference in boiling point (BP PS -BP GS ) is preferably 10°C or more, more preferably 30°C or more, and even more preferably 50°C or more.
有機溶媒は、成膜後に、真空、減圧、加熱などの乾燥工程により塗膜より取り除かれる。加熱を行う場合、塗布成膜性改善の観点からは、溶質の少なくとも1種のガラス転移温度(Tg)+30℃以下で行うことが好ましい。また、残留溶媒の削減の観点からは、溶質の少なくとも1種のガラス転移点(Tg)-30℃以上で加熱することが好ましい。加熱温度が有機溶媒の沸点より低くても膜が薄いために、有機溶媒は十分に取り除かれる。また、異なる温度で複数回乾燥を行ってもよく、複数の乾燥方法を併用してもよい。 After the film is formed, the organic solvent is removed from the coating film by a drying process such as vacuum, reduced pressure, or heating. When heating is performed, from the viewpoint of improving the coating film-forming properties, it is preferable to perform the heating at a temperature of at least one of the solutes' glass transition temperature (Tg) +30°C or lower. From the viewpoint of reducing residual solvent, it is preferable to heat at at least one of the solutes' glass transition temperature (Tg) -30°C or higher. Even if the heating temperature is lower than the boiling point of the organic solvent, the organic solvent is sufficiently removed because the film is thin. Also, drying may be performed multiple times at different temperatures, and multiple drying methods may be used in combination.
(2)有機溶媒の具体例
有機層形成用組成物に用いられる有機溶媒としては、アルキルベンゼン系溶媒、フェニルエーテル系溶媒、アルキルエーテル系溶媒、環状ケトン系溶媒、脂肪族ケトン系溶媒、単環性ケトン系溶媒、ジエステル骨格を有する溶媒および含フッ素系溶媒などが挙げられ、具体例として、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサン-2-オール、ヘプタン-2-オール、オクタン-2-オール、デカン-2-オール、ドデカン-2-オール、シクロヘキサノール、α-テルピネオール、β-テルピネオール、γ-テルピネオール、δ-テルピネオール、テルピネオール(混合物)、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、p-キシレン、m-キシレン、o-キシレン、2,6-ルチジン、2-フルオロ-m-キシレン、3-フルオロ-o-キシレン、2-クロロベンゾ三フッ化物、クメン、トルエン、2-クロロ-6-フルオロトルエン、2-フルオロアニソール、アニソール、2,3-ジメチルピラジン、ブロモベンゼン、4-フルオロアニソール、3-フルオロアニソール、3-トリフルオロメチルアニソール、メシチレン、1,2,4-トリメチルベンゼン、t-ブチルベンゼン、2-メチルアニソール、フェネトール、ベンゾジオキソール、4-メチルアニソール、s-ブチルベンゼン、3-メチルアニソール、4-フルオロ-3-メチルアニソール、シメン、1,2,3-トリメチルベンゼン、1,2-ジクロロベンゼン、2-フルオロベンゾニトリル、4-フルオロベラトロール、2,6-ジメチルアニソール、n-ブチルベンゼン、3-フルオロベンゾニトリル、デカリン(デカヒドロナフタレン)、ネオペンチルベンゼン、2,5-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール、ベンゾニトリル、3,5-ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル、1-フルオロ-3,5-ジメトキシベンゼン、安息香酸メチル、イソペンチルベンゼン、3,4-ジメチルアニソール、o-トルニトリル、n-アミルベンゼン、ベラトロール、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン、安息香酸エチル、n-ヘキシルベンゼン、安息香酸プロピル、シクロヘキシルベンゼン、1-メチルナフタレン、安息香酸ブチル、2-メチルビフェニル、3-フェノキシトルエン、2,2’-ビトリル、ドデシルベンゼン、ジペンチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、トリメトキシベンゼン、トリメトキシトルエン、2,3-ジヒドロベンゾフラン、1-メチル-4-(プロポキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ブチルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ペンチルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ヘキシルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ヘプチルオキシメチル)ベンゼンベンジルブチルエーテル、ベンジルペンチルエーテル、ベンジルヘキシルエーテル、ベンジルヘプチルエーテル、ベンジルオクチルエーテルなどが挙げられるが、それだけに限定されない。また、溶媒は単一で用いてもよく、混合してもよい。
(2) Specific examples of organic solvents Examples of organic solvents used in the composition for forming an organic layer include alkylbenzene solvents, phenyl ether solvents, alkyl ether solvents, cyclic ketone solvents, aliphatic ketone solvents, monocyclic ketone solvents, solvents having a diester skeleton, and fluorine-containing solvents. Specific examples include pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tetradecanol, hexane-2-ol, heptan-2-ol, octan-2-ol, decan-2-ol, dodecan-2-ol, cyclohexanol, α-terpineol, β-terpineol, γ-terpineol, δ-terpineol, terpineol (mixture), ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol ethyl ... ether, diethylene glycol isopropyl methyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, p-xylene, m-xylene, o-xylene, 2,6-lutidine, 2-fluoro-m-xylene, 3-fluoro-o-xylene, 2-chlorobenzotrifluoride, cumene, toluene, 2-chloro-6-fluorotoluene, 2-fluoroanisole, anisole, 2,3-Dimethylpyrazine, Bromobenzene, 4-Fluoroanisole, 3-Fluoroanisole, 3-Trifluoromethylanisole, Mesitylene, 1,2,4-Trimethylbenzene, t-Butylbenzene, 2-Methylanisole, Phenetole, Benzodioxole, 4-Methylanisole, s-Butylbenzene, 3-Methylanisole, 4-Fluoro-3-methylanisole, Cymene, 1,2,3-Trimethylbenzene, 1,2-Dichlorobenzene, 2-Fluorobenzonitrile, 4-Fluoroveratrol, 2,6-Dimethylanisole, n-Butylbenzene, 3-Fluorobenzonitrile, Decalin (Decahydronaphthalene), Neopentylbenzene, 2,5-Dimethylanisole, 2,4-Dimethylanisole, Benzonitrile, 3,5-Dimethylanisole, Diphenyl ether, 1-Fluoro-3,5-dimethoxybenzene, Methyl benzoate, Isopentylbenzene, 3,4-Dimethylanisole , o-tolunitrile, n-amylbenzene, veratrole, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene, ethyl benzoate, n-hexylbenzene, propyl benzoate, cyclohexylbenzene, 1-methylnaphthalene, butyl benzoate, 2-methylbiphenyl, 3-phenoxytoluene, 2,2'-bitolyl, dodecylbenzene, dipentylbenzene, tetramethylbenzene, trimethoxybenzene, trimethoxytoluene, 2,3-dihydrobenzofuran, 1-methyl-4-(propoxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(butyloxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(pentyloxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(hexyloxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(heptyloxymethyl)benzene, benzyl butyl ether, benzyl pentyl ether, benzyl hexyl ether, benzyl heptyl ether, benzyl octyl ether, etc., but are not limited thereto. In addition, the solvent may be used alone or may be mixed.
<任意成分>
有機層形成用組成物は、その性質を損なわない範囲で、任意成分を含んでいてもよい。任意成分としては、バインダーおよび界面活性剤等が挙げられる。
<Optional ingredients>
The composition for forming the organic layer may contain optional components, such as a binder and a surfactant, to the extent that the properties of the composition are not impaired.
(1)バインダー
有機層形成用組成物は、バインダーを含有していてもよい。バインダーは、成膜時には膜を形成するとともに、得られた膜を基板と接合する。また、該有機層形成用組成物中で他の成分を溶解および分散および結着させる役割を果たす。
(1) Binder The composition for forming an organic layer may contain a binder. The binder forms a film during film formation and bonds the resulting film to a substrate. The binder also plays a role in dissolving, dispersing, and binding other components in the composition for forming an organic layer.
有機層形成用組成物に用いられるバインダーとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体、アクリロニトリル-エチレン-スチレン共重合体(AES)樹脂、アイオノマー、塩素化ポリエーテル、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、テフロン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)樹脂、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、および、上記樹脂およびポリマーの共重合体、が挙げられるが、それだけに限定されない。 Examples of binders used in the organic layer forming composition include, but are not limited to, acrylic resins, polyethylene terephthalate, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-vinyl alcohol copolymers, acrylonitrile-ethylene-styrene copolymer (AES) resins, ionomers, chlorinated polyethers, diallyl phthalate resins, unsaturated polyester resins, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyvinyl acetate, Teflon, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resins, acrylonitrile-styrene copolymer (AS) resins, phenolic resins, epoxy resins, melamine resins, urea resins, alkyd resins, polyurethanes, and copolymers of the above resins and polymers.
有機層形成用組成物に用いられるバインダーは、1種のみであってもよく複数種を混合して用いてもよい。 The binder used in the composition for forming the organic layer may be of one type or a mixture of multiple types.
(2)界面活性剤
有機層形成用組成物は、例えば、有機層形成用組成物の膜面均一性、膜表面の親溶媒性および撥液性の制御のために界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、親水性基の構造からイオン性および非イオン性に分類され、さらに、疎水性基の構造からアルキル系およびシリコン系およびフッ素系に分類される。また、分子の構造から、分子量が比較的小さく単純な構造を有する単分子系および分子量が大きく側鎖や枝分かれを有する高分子系に分類される。また、組成から、単一系、二種以上の界面活性剤および基材を混合した混合系に分類される。該有機層形成用組成物に用いることのできる界面活性剤としては、全ての種類の界面活性剤を用いることができる。
(2) Surfactant The organic layer forming composition may contain a surfactant, for example, to control the film surface uniformity, solvent affinity and liquid repellency of the organic layer forming composition. Surfactants are classified into ionic and nonionic based on the structure of the hydrophilic group, and further classified into alkyl, silicon and fluorine based based on the structure of the hydrophobic group. In addition, based on the molecular structure, they are classified into monomolecular systems with relatively small molecular weight and simple structure, and polymer systems with large molecular weight and side chains or branches. In addition, based on the composition, they are classified into single systems and mixed systems in which two or more types of surfactants and base materials are mixed. All types of surfactants can be used as surfactants that can be used in the organic layer forming composition.
界面活性剤としては、例えば、ポリフローNo.45、ポリフローKL-245、ポリフローNo.75、ポリフローNo.90、ポリフローNo.95(商品名、共栄社化学工業(株)製)、ディスパーベイク(Disperbyk)161、ディスパーベイク162、ディスパーベイク163、ディスパーベイク164、ディスパーベイク166、ディスパーベイク170、ディスパーベイク180、ディスパーベイク181、ディスパーベイク182、BYK300、BYK306、BYK310、BYK320、BYK330、BYK342、BYK344、BYK346(商品名、ビックケミー・ジャパン(株)製)、KP-341、KP-358、KP-368、KF-96-50CS、KF-50-100CS(商品名、信越化学工業(株)製)、サーフロンSC-101、サーフロンKH-40(商品名、セイミケミカル(株)製)、フタージェント222F、フタージェント251、FTX-218(商品名、(株)ネオス製)、EFTOP EF-351、EFTOP EF-352、EFTOP EF-601、EFTOP EF-801、EFTOP EF-802(商品名、三菱マテリアル(株)製)、メガファックF-470、メガファックF-471、メガファックF-475、メガファックR-08、メガファックF-477、メガファックF-479、メガファックF-553、メガファックF-554(商品名、DIC(株)製)、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオルアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、フルオロアルキルアミノスルホン酸塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンオレエート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩およびアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩を挙げることができる。 Examples of surfactants include Polyflow No. 45, Polyflow KL-245, Polyflow No. 75, Polyflow No. 90, Polyflow No. 95 (trade names, manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd.), Disperbake 161, Disperbake 162, Disperbake 163, Disperbake 164, Disperbake 166, Disperbake 170, Disperbake 180, Disperbake 181, Disperbake 182, BYK300, BYK306, BYK310, BYK320, BYK330, BYK342, B YK344, BYK346 (product names, manufactured by BYK Japan Co., Ltd.), KP-341, KP-358, KP-368, KF-96-50CS, KF-50-100CS (product names, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Surflon SC-101, Surflon KH-40 (product names, manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.), Ftergent 222F, Ftergent 251, FTX-218 (product names, manufactured by Neos Co., Ltd.), EFTOP EF-351, EFTOP EF-352, EFTOP EF-601, EFTOP EF-801, EFTOP EF-802 (product name, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), Megafac F-470, Megafac F-471, Megafac F-475, Megafac R-08, Megafac F-477, Megafac F-479, Megafac F-553, Megafac F-554 (product name, manufactured by DIC Corporation), fluoroalkylbenzenesulfonate, fluoroalkylcarboxylate, fluoroalkylpolyoxyethyleneether, fluoroalkylammonium iodide, fluoroalkylbetaine, fluoroalkylsulfonate, diglycerol tetrakis (fluoroalkylpolyoxyethyleneether), fluoroalkyltrimethylammonium salt, fluoroalkylaminosulfonate, polyoxyethylenenonyl Examples of the alkyl ethers include phenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene stearate, polyoxyethylene laurylamine, sorbitan laurate, sorbitan palmitate, sorbitan stearate, sorbitan oleate, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan laurate, polyoxyethylene sorbitan palmitate, polyoxyethylene sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan oleate, polyoxyethylene naphthyl ether, alkyl benzene sulfonate, and alkyl diphenyl ether disulfonate.
また、界面活性剤は1種で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The surfactant may be used alone or in combination with two or more types.
<有機層形成用組成物の組成および物性>
有機層形成用組成物における各成分の含有量は、有機層形成用組成物中の各成分の良好な溶解性、保存安定性および成膜性、ならびに、該有機層形成用組成物から得られる塗膜の良質な膜質、また、インクジェット法を用いた場合の良好な吐出性、該組成物を用いて作製された有機層を有する有機EL素子の、良好な電気特性、発光特性、効率、寿命の観点を考慮して決定される。例えば、発光層形成用組成物の場合には、第1成分が発光層形成用組成物の全重量に対して、0.0001重量%~2.0重量%、第2成分が発光層形成用組成物の全重量に対して、0.0999重量%~8.0重量%、第3成分が発光層形成用組成物の全重量に対して、90.0重量%~99.9重量%が好ましい。
<Composition and Properties of Organic Layer-Forming Composition>
The content of each component in the composition for forming an organic layer is determined in consideration of the good solubility, storage stability and film-forming property of each component in the composition for forming an organic layer, the good film quality of the coating film obtained from the composition for forming an organic layer, the good discharge property when using an ink jet method, and the good electrical properties, light-emitting properties, efficiency and life of an organic EL element having an organic layer produced using the composition. For example, in the case of a composition for forming an emitting layer, it is preferable that the first component is 0.0001% by weight to 2.0% by weight based on the total weight of the composition for forming an emitting layer, the second component is 0.0999% by weight to 8.0% by weight based on the total weight of the composition for forming an emitting layer, and the third component is 90.0% by weight to 99.9% by weight based on the total weight of the composition for forming an emitting layer.
より好ましくは、第1成分が発光層形成用組成物の全重量に対して、0.005重量%~1.0重量%、第2成分が発光層形成用組成物の全重量に対して、0.095重量%~4.0重量%、第3成分が発光層形成用組成物の全重量に対して、95.0重量%~99.9重量%である。さらに好ましくは、第1成分が発光層形成用組成物の全重量に対して、0.05重量%~0.5重量%、第2成分が発光層形成用組成物の全重量に対して、0.25重量%~2.5重量%、第3成分が発光層形成用組成物の全重量に対して、97.0重量%~99.7重量%である。 More preferably, the first component is 0.005% to 1.0% by weight relative to the total weight of the composition for forming the light-emitting layer, the second component is 0.095% to 4.0% by weight relative to the total weight of the composition for forming the light-emitting layer, and the third component is 95.0% to 99.9% by weight relative to the total weight of the composition for forming the light-emitting layer. Even more preferably, the first component is 0.05% to 0.5% by weight relative to the total weight of the composition for forming the light-emitting layer, the second component is 0.25% to 2.5% by weight relative to the total weight of the composition for forming the light-emitting layer, and the third component is 97.0% to 99.7% by weight relative to the total weight of the composition for forming the light-emitting layer.
有機層形成用組成物は、上述した成分を、公知の方法で攪拌、混合、加熱、冷却、溶解、分散等を適宜選択して行うことによって製造できる。また、調製後に、ろ過、脱ガス(デガスとも言う)、イオン交換処理および不活性ガス置換・封入処理等を適宜選択して行ってもよい。 The composition for forming the organic layer can be produced by appropriately selecting and carrying out stirring, mixing, heating, cooling, dissolving, dispersing, etc. of the above-mentioned components by known methods. In addition, after preparation, filtration, degassing (also called degassing), ion exchange treatment, and inert gas replacement/filling treatment, etc. may be appropriately selected and carried out.
有機層形成用組成物の粘度としては、高粘度である方が、良好な成膜性とインクジェット法を用いた場合の良好な吐出性が得られる。一方、低粘度である方が薄い膜を作りやすい。このことから、該有機層形成用組成物の粘度は、25℃における粘度が0.3~3mPa・sであることが好ましく、1~3mPa・sであることがより好ましい。本発明において、粘度は円錐平板型回転粘度計(コーンプレートタイプ)を用いて測定した値である。 The higher the viscosity of the composition for forming the organic layer, the better the film-forming properties and the better the ejection properties when using the inkjet method. On the other hand, the lower the viscosity, the easier it is to form a thin film. For this reason, the viscosity of the composition for forming the organic layer at 25°C is preferably 0.3 to 3 mPa·s, and more preferably 1 to 3 mPa·s. In the present invention, the viscosity is a value measured using a cone-plate type rotational viscometer (cone-plate type).
有機層形成用組成物の表面張力としては、低い方が良好な成膜性および欠陥のない塗膜が得られる。一方、高い方が良好なインクジェット吐出性を得られる。このことから、該有機層形成用組成物の粘度は、25℃における表面張力が20~40mN/mであることが好ましく、20~30mN/mであることがより好ましい。本発明において、表面張力は懸滴法を用いて測定した値である。 The lower the surface tension of the composition for forming the organic layer, the better the film-forming properties and the more defect-free the coating film will be. On the other hand, the higher the surface tension, the better the ink-jet ejection properties will be. For this reason, the viscosity of the composition for forming the organic layer is preferably such that the surface tension at 25°C is 20 to 40 mN/m, and more preferably 20 to 30 mN/m. In the present invention, the surface tension is a value measured using the hanging drop method.
<架橋性高分子化合物:一般式(XLP-1)で表される化合物>
次に、上述した高分子化合物が架橋性置換基を有する場合について説明する。このような架橋性高分子化合物は例えば下記一般式(XLP-1)で表される化合物である。
MUx、ECxおよびkは上記式(SPH-1)におけるMU、ECおよびkと同定義であり、ただし、式(XLP-1)で表される化合物は少なくとも1つの架橋性置換基(XLS)を有し、好ましくは架橋性置換基を有する1価または2価の芳香族化合物の含有量は、分子中0.1~80重量%である。
<Crosslinkable polymer compound: compound represented by general formula (XLP-1)>
Next, the case where the above-mentioned polymer compound has a crosslinkable substituent will be described. Such a crosslinkable polymer compound is, for example, a compound represented by the following general formula (XLP-1).
MUx, ECx and k are defined the same as MU, EC and k in the above formula (SPH-1), with the proviso that the compound represented by formula (XLP-1) has at least one crosslinkable substituent (XLS), and preferably the content of the monovalent or divalent aromatic compound having a crosslinkable substituent is 0.1 to 80% by weight in the molecule.
架橋性置換基を有する1価または2価の芳香族化合物の含有量は、0.5~50重量%が好ましく、1~20重量%がより好ましい。 The content of the monovalent or divalent aromatic compound having a crosslinkable substituent is preferably 0.5 to 50% by weight, more preferably 1 to 20% by weight.
架橋性置換基(XLS)としては、上述した高分子化合物をさらに架橋化できる基であれば特に限定されないが、以下の構造の置換基が好ましい。各構造式中の*は結合位置を示す。
Lは、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、>C=O、-O-C(=O)-、炭素数1~12のアルキレン、炭素数1~12のオキシアルキレンおよび炭素数1~12のポリオキシアルキレンである。上記置換基の中でも、式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)または式(XLS-17)で表される基が好ましく、式(XLS-1)、式(XLS-3)または式(XLS-17)で表される基がより好ましい。 Each L is independently a single bond, -O-, -S-, >C=O, -O-C(=O)-, an alkylene having 1 to 12 carbon atoms, an oxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms, or a polyoxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms. Among the above substituents, groups represented by formula (XLS-1), (XLS-2), (XLS-3), (XLS-9), (XLS-10) or (XLS-17) are preferred, and groups represented by formula (XLS-1), (XLS-3) or (XLS-17) are more preferred.
架橋性置換基を有する2価の芳香族化合物としては、例えば下記部分構造を有する化合物が挙げられる。下記構造式中の*は結合位置を表す。
<高分子化合物および架橋性高分子化合物の製造方法>
高分子化合物および架橋性高分子化合物の製造方法について、上述した式(SPH-1)で表される化合物および(XLP-1)で表される化合物を例にして説明する。これらの化合物は、公知の製造方法を適宜組み合わせて合成することができる。
<Method of producing polymer compound and crosslinkable polymer compound>
The methods for producing the polymer compound and the crosslinkable polymer compound will be described below with reference to the compound represented by the above formula (SPH-1) and the compound represented by the above formula (XLP-1). These compounds can be synthesized by appropriately combining known production methods.
反応で用いられる溶媒としては、芳香族溶媒、飽和/不飽和炭化水素溶媒、アルコール溶媒、エーテル系溶媒などが挙げられ、例えば、ジメトキシエタン、2-(2-メトキシエトキシ)エタン、2-(2-エトキシエトキシ)エタン等が挙げられる。 Solvents used in the reaction include aromatic solvents, saturated/unsaturated hydrocarbon solvents, alcohol solvents, and ether solvents, such as dimethoxyethane, 2-(2-methoxyethoxy)ethane, and 2-(2-ethoxyethoxy)ethane.
また、反応は2相系で行ってもよい。2相系で反応させる場合は、必要に応じて、第4級アンモニウム塩等の相間移動触媒を加えてもよい。 The reaction may also be carried out in a two-phase system. When carrying out the reaction in a two-phase system, a phase transfer catalyst such as a quaternary ammonium salt may be added as necessary.
式(SPH-1)の化合物および(XLP-1)の化合物を製造する際、一段階で製造してもよいし、多段階を経て製造してもよい。また、原料を反応容器に全て入れてから反応を開始する一括重合法により行ってもよいし、原料を反応容器に滴下し加える滴下重合法により行ってもよいし、生成物が反応の進行に伴い沈殿する沈殿重合法により行ってもよく、これらを適宜組み合わせて合成することができる。例えば、式(SPH-1)で表される化合物を一段階で合成する際、モノマーユニット(MU)およびエンドキャップユニット(EC)を反応容器に加えた状態で反応を行うことで目的物を得る。また、一般式(SPH-1)で表される化合物を多段階で合成する際、モノマーユニット(MU)を目的の分子量まで重合した後、エンドキャップユニット(EC)を加えて反応させることで目的物を得る。多段階で異なる種類のモノマーユニット(MU)を加えて反応を行えば、モノマーユニットの構造について濃度勾配を有するポリマーを作ることができる。また、前駆体ポリマーを調製した後、あと反応により目的物ポリマーを得ることができる。 The compounds of formula (SPH-1) and (XLP-1) may be produced in one step or in multiple steps. The compounds may be produced by a batch polymerization method in which all the raw materials are placed in a reaction vessel and then the reaction is started, a dropwise polymerization method in which the raw materials are added dropwise to a reaction vessel, or a precipitation polymerization method in which the product precipitates as the reaction proceeds. These methods can be combined as appropriate. For example, when synthesizing a compound represented by formula (SPH-1) in one step, the target product is obtained by carrying out a reaction in a state in which a monomer unit (MU) and an end cap unit (EC) are added to a reaction vessel. When synthesizing a compound represented by general formula (SPH-1) in multiple steps, the target product is obtained by polymerizing the monomer unit (MU) to the target molecular weight, and then adding and reacting the end cap unit (EC). If different types of monomer units (MU) are added in multiple steps and the reaction is carried out, a polymer having a concentration gradient in the structure of the monomer unit can be produced. The target polymer can be obtained by a reaction after preparing a precursor polymer.
また、モノマーユニット(MU)の重合性基を選べばポリマーの一次構造を制御することができる。例えば、合成スキームの1~3に示すように、ランダムな一次構造を有するポリマー(合成スキームの1)、規則的な一次構造を有するポリマー(合成スキームの2および3)などを合成することが可能であり、目的物に応じて適宜組み合わせて用いることができる。さらには、重合性基を3つ以上有するモノマーユニットを用いれば、ハイパーブランチポリマーやデンドリマーを合成することができる。
本発明で用いることのできるモノマーユニットとしては、特開2010-189630号公報、国際公報第2012/086671号、国際公開第2013/191088号、国際公開第2002/045184号、国際公開第2011/049241号、国際公開第2013/146806号、国際公開第2005/049546号、国際公開第2015/145871号、特開2010-215886号、特開2008-106241号公報、特開2010-215886号公報、国際公開第2016/031639号、特開2011-174062号公報、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2002/045184号に記載の方法に準じて合成することができる。 The monomer units that can be used in the present invention include those described in JP 2010-189630 A, WO 2012/086671 A, WO 2013/191088 A, WO 2002/045184 A, WO 2011/049241 A, WO 2013/146806 A, WO 2005/049546 A, WO 2015/145 It can be synthesized in accordance with the methods described in JP-A-2002/045184, JP-A-2010-215886, JP-A-2008-106241, JP-A-2010-215886, WO 2016/031639, JP-A-2011-174062, WO 2016/031639, WO 2016/031639, and WO 2002/045184.
また、具体的なポリマー合成手順については、特開2012-036388号公報、国際公開第2015/008851号、特開2012-36381号公報、特開2012-144722号公報、国際公開第2015/194448号、国際公開第2013/146806号、国際公開第2015/145871号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/125560号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/125560号、国際公開第2015/145871号、国際公開第2011/049241号、特開2012-144722号公報に記載の方法に準じて合成することができる。 Specific polymer synthesis procedures are described in JP 2012-036388 A, WO 2015/008851 A, JP 2012-36381 A, JP 2012-144722 A, WO 2015/194448 A, WO 2013/146806 A, WO 2015/145871 A, WO 2016/ It can be synthesized in accordance with the methods described in International Publication No. 2016/031639, International Publication No. 2016/125560, International Publication No. 2016/031639, International Publication No. 2016/031639, International Publication No. 2016/125560, International Publication No. 2015/145871, International Publication No. 2011/049241, and JP 2012-144722 A.
<有機電界発光素子の応用例>
また、本発明は、有機EL素子を備えた表示装置または有機EL素子を備えた照明装置などにも応用することができる。
有機EL素子を備えた表示装置または照明装置は、本実施形態にかかる有機EL素子と公知の駆動装置とを接続するなど公知の方法によって製造することができ、直流駆動、パルス駆動、交流駆動など公知の駆動方法を適宜用いて駆動することができる。
<Application examples of organic electroluminescent devices>
The present invention can also be applied to a display device having an organic EL element or a lighting device having an organic EL element.
A display device or lighting device including an organic EL element can be manufactured by a known method, for example, by connecting the organic EL element according to this embodiment to a known driving device, and can be driven appropriately using a known driving method such as DC driving, pulse driving, or AC driving.
表示装置としては、例えば、カラーフラットパネルディスプレイなどのパネルディスプレイ、フレキシブルカラー有機電界発光(EL)ディスプレイなどのフレキシブルディスプレイなどが挙げられる(例えば、特開平10-335066号公報、特開2003-321546号公報、特開2004-281086号公報など参照)。また、ディスプレイの表示方式としては、例えば、マトリクスおよび/またはセグメント方式などが挙げられる。なお、マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。 Examples of display devices include panel displays such as color flat panel displays, and flexible displays such as flexible color organic electroluminescent (EL) displays (see, for example, JP-A-10-335066, JP-A-2003-321546, JP-A-2004-281086, etc.). Display methods include, for example, matrix and/or segment methods. Note that matrix display and segment display may coexist in the same panel.
マトリクスでは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置されており、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が300μm以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がmmオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法としては、線順次駆動方法やアクティブマトリックスのどちらでもよい。線順次駆動の方が構造が簡単であるという利点があるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリックスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。 In a matrix, the pixels for display are arranged two-dimensionally, such as in a grid or mosaic pattern, and a collection of pixels displays characters and images. The shape and size of the pixels are determined by the application. For example, square pixels with sides of 300 μm or less are usually used to display images and characters on computers, monitors, and televisions, and pixels with sides on the order of mm are used for large displays such as display panels. For monochrome display, pixels of the same color can be arranged, but for color display, red, green, and blue pixels are displayed side by side. In this case, there are typically delta types and stripe types. The driving method for this matrix can be either line sequential driving method or active matrix. Line sequential driving has the advantage of being simpler in structure, but when considering operating characteristics, active matrix may be superior, so it is necessary to use it according to the application.
セグメント方式(タイプ)では、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決められた領域を発光させることになる。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などが挙げられる。 In the segment method, a pattern is formed to display predetermined information, and a specific area is illuminated. Examples include the time and temperature displays on digital clocks and thermometers, the operating status displays on audio equipment and induction cookers, and panel displays on automobiles.
照明装置としては、例えば、室内照明などの照明装置、液晶表示装置のバックライトなどが挙げられる(例えば、特開2003-257621号公報、特開2003-277741号公報、特開2004-119211号公報など参照)。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途のバックライトとしては、従来方式が蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であることを考えると、本実施形態に係る発光素子を用いたバックライトは薄型で軽量が特徴になる。 Examples of lighting devices include lighting devices for indoor lighting, backlights for liquid crystal display devices, etc. (see, for example, JP-A-2003-257621, JP-A-2003-277741, JP-A-2004-119211, etc.). Backlights are mainly used for the purpose of improving the visibility of non-self-luminous display devices, and are used in liquid crystal display devices, clocks, audio devices, automobile panels, display boards, signs, etc. In particular, for liquid crystal display devices, particularly backlights for personal computers, where thinning is an issue, it is difficult to make them thin because conventional methods use fluorescent lamps and light guide plates, so the backlights using the light-emitting elements according to this embodiment are characterized by their thinness and light weight.
3-2.その他の有機デバイス
本発明に係る多環芳香族化合物は、上述した有機電界発光素子の他に、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などの作製に用いることができる。
3-2. Other Organic Devices The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used for producing organic field effect transistors or organic thin-film solar cells, in addition to the organic electroluminescent devices described above.
有機電界効果トランジスタは、電圧入力によって発生させた電界により電流を制御するトランジスタのことであり、ソース電極とドレイン電極の他にゲート電極が設けられている。ゲート電極に電圧を印加すると電界が生じ、ソース電極とドレイン電極間を流れる電子(あるいはホール)の流れを任意にせき止めて電流を制御することができるトランジスタである。電界効果トランジスタは、単なるトランジスタ(バイポーラトランジスタ)に比べて小型化が容易であり、集積回路などを構成する素子としてよく用いられている。 An organic field-effect transistor is a transistor that controls current by generating an electric field through voltage input, and has a gate electrode in addition to a source electrode and a drain electrode. When a voltage is applied to the gate electrode, an electric field is generated, and the flow of electrons (or holes) between the source electrode and drain electrode can be arbitrarily blocked to control the current. Field-effect transistors are easier to miniaturize than simple transistors (bipolar transistors), and are often used as elements in integrated circuits.
有機電界効果トランジスタの構造は、通常、本発明に係る多環芳香族化合物を用いて形成される有機半導体活性層に接してソース電極およびドレイン電極が設けられており、さらに有機半導体活性層に接した絶縁層(誘電体層)を挟んでゲート電極が設けられていればよい。その素子構造としては、例えば以下の構造が挙げられる。
(1)基板/ゲート電極/絶縁体層/ソース電極・ドレイン電極/有機半導体活性層
(2)基板/ゲート電極/絶縁体層/有機半導体活性層/ソース電極・ドレイン電極
(3)基板/有機半導体活性層/ソース電極・ドレイン電極/絶縁体層/ゲート電極
(4)基板/ソース電極・ドレイン電極/有機半導体活性層/絶縁体層/ゲート電極
このように構成された有機電界効果トランジスタは、アクティブマトリックス駆動方式の液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの画素駆動スイッチング素子などとして適用できる。
The structure of an organic field effect transistor may be such that a source electrode and a drain electrode are provided in contact with an organic semiconductor active layer formed using the polycyclic aromatic compound according to the present invention, and a gate electrode is provided sandwiching an insulating layer (dielectric layer) in contact with the organic semiconductor active layer. Examples of the element structure include the following structures.
(1) Substrate/gate electrode/insulator layer/source electrode/drain electrode/organic semiconductor active layer (2) Substrate/gate electrode/insulator layer/organic semiconductor active layer/source electrode/drain electrode (3) Substrate/organic semiconductor active layer/source electrode/drain electrode/insulator layer/gate electrode (4) Substrate/source electrode/drain electrode/organic semiconductor active layer/insulator layer/gate electrode An organic field effect transistor configured in this manner can be used as a pixel driving switching element for active matrix driving liquid crystal displays and organic electroluminescence displays.
有機薄膜太陽電池は、ガラスなどの透明基板上にITOなどの陽極、ホール輸送層、光電変換層、電子輸送層、陰極が積層された構造を有する。光電変換層は陽極側にp型半導体層を有し、陰極側にn型半導体層を有している。本発明に係る多環芳香族化合物は、その物性に応じて、ホール輸送層、p型半導体層、n型半導体層、電子輸送層の材料として用いることが可能である。本発明に係る多環芳香族化合物は、有機薄膜太陽電池においてホール輸送材料や電子輸送材料として機能しうる。有機薄膜太陽電池は、上記の他にホールブロック層、電子ブロック層、電子注入層、ホール注入層、平滑化層などを適宜備えていてもよい。有機薄膜太陽電池には、有機薄膜太陽電池に用いられる既知の材料を適宜選択して組み合わせて用いることができる。 An organic thin-film solar cell has a structure in which an anode such as ITO, a hole transport layer, a photoelectric conversion layer, an electron transport layer, and a cathode are laminated on a transparent substrate such as glass. The photoelectric conversion layer has a p-type semiconductor layer on the anode side and an n-type semiconductor layer on the cathode side. The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used as a material for a hole transport layer, a p-type semiconductor layer, an n-type semiconductor layer, and an electron transport layer depending on its physical properties. The polycyclic aromatic compound according to the present invention can function as a hole transport material or an electron transport material in an organic thin-film solar cell. In addition to the above, the organic thin-film solar cell may appropriately include a hole blocking layer, an electron blocking layer, an electron injection layer, a hole injection layer, a smoothing layer, and the like. For the organic thin-film solar cell, known materials used in organic thin-film solar cells can be appropriately selected and combined for use.
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されない。まず、多環芳香族化合物の合成例について、以下に説明する。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these. First, a synthesis example of a polycyclic aromatic compound will be described below.
合成例(1)
化合物(1-1):8,13-ジフェニル-8H,13H’-8,13-ジアザ-12b-ボラベンゾ[gh]テトラフェンの合成
Synthesis of compound (1-1): 8,13-diphenyl-8H,13H'-8,13-diaza-12b-borabenzo[gh]tetraphene
2,3-ジクロロアニリン(25g)、ヨードベンゼン(70g)、ナトリウム2-メチル-2-ブトキシド(34g)、ジクロロビス[ジ-t-ブチル(パラ-ジメチルアミノフェニル)ホスフィノ]パラジウム(II)(1.1g)およびトルエン(250ml)の入ったフラスコを、窒素雰囲気下で、4時間加熱還流した。反応終了後、反応液を室温まで冷却して、有機層を分離した。有機層を減圧濃縮して得られた粗体をヘプタンに溶解させ、シリカゲルショートパスカラム(溶離液:ヘプタン)に通すことで、無色オイルとして2,3-ジクロロ-N,N-ジフェニルアニリン(30g)を得た。
2,3-ジクロロ-N,N-ジフェニルアニリン(6.8g)、2-(4,4,5,5-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)アニリン(5g)、炭酸カリウム(6g)、テトラブチルアンモニウムブロミド(2.1g)、酢酸パラジウム(II)(0.05g)、ジシクロヘキシル(2’,6’-ジメトキシ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホスフィン(0.18g)、トルエン(70ml)、ソルミックスA-11(日本アルコール販売株式会社製、solmix、35ml)および水(15ml)の入ったフラスコを、窒素雰囲気下で、2時間加熱還流した。反応終了後、反応液を室温まで冷却して、有機層を分離した。有機層を減圧濃縮して得られた粗体をトルエンに溶解させ、シリカゲルショートパスカラム(溶離液:トルエン)に通し、目的物を含むフラクションの溶媒を減圧留去させることで、薄黄色固体として2’-クロロ-N3’,N3’-ジフェニル-[1,1’-ビフェニル]-2,3’-ジアミン(8.6g)を得た。
2’-クロロ-N3’,N3’-ジフェニル-[1,1’-ビフェニル]-2,3’-ジアミン(8.6g)、ヨードベンゼン(4.7g)、ナトリウム2-メチル-2-ブトキシド(5g)、ジクロロビス[ジ-t-ブチル(パラ-ジメチルアミノフェニル)ホスフィノ]パラジウム(II)(0.16g)およびトルエン(90ml)の入ったフラスコを、窒素雰囲気下で、2時間加熱還流した。反応終了後、反応液を室温まで冷却して、有機層を分離した。有機層を減圧濃縮して得られた粗体をヘプタンに溶解させ、シリカゲルショートパスカラム(溶離液:ヘプタン)に通すことで、薄茶色オイルとして2’-クロロ-N2,N3’,N3’-トリフェニル-[1,1’-ビフェニル]-2,3’-ジアミン(9.4g)を得た。
2’-クロロ-N2,N3’,N3’-トリフェニル-[1,1’-ビフェニル]-2,3’-ジアミン(1g)およびトルエン(10ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下で、氷浴下、1.0Mのsec-ブチルリチウムのシクロヘキサンおよびn-ヘキサン混合溶液(5ml)を滴下した。滴下終了後、50℃で1時間加熱攪拌した。再度、反応液を室0℃まで冷却して、三臭化ホウ素およびN,N-ジイソプロピルエチルアミンを加えた。0℃で30分間攪拌した後、120℃で1時間加熱攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却して、水および酢酸エチルを加え有機層を分離した。有機層を減圧濃縮して得られた粗体をトルエンに溶解させ、シリカゲルパスカラム(溶離液:トルエン、ヘプタン)に通した。目的物を含むフラクションの溶媒を減圧留去させた後、シクロペンチルメチルエーテルおよびソルミックスA-11(日本アルコール販売株式会社製、solmix)で再結晶させることで、薄黄色固体として化合物(1-1)(0.2g)を得た。
液体クロマトグラフ質量分析計(LC-MS)により、得られた化合物の構造を確認した。
MS(ACPI): m/z=421(M+)
The structure of the obtained compound was confirmed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS).
MS (ACPI): m/z=421 (M+)
合成例(2)
化合物(1-101):13-フェニル-13H-8-オキサ-13-アザ-12b-ボラベンゾ[gh]テトラフェンの合成
Synthesis of compound (1-101): 13-phenyl-13H-8-oxa-13-aza-12b-borabenzo[gh]tetraphene
1-ブロモ-3-フェノキシベンゼン(14.8g)、ビス(ピナコラト)ジボロン(18.1g)、酢酸カリウム(11.7g)、炭酸カリウム(8.2g)、[1,1'-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリドのジクロロメタン付加物(1.5g)およびシクロペンチルメチルエーテル(150ml)の入ったフラスコを、窒素雰囲気下で、2時間加熱還流した。反応終了後、不溶解物をろ別し、ろ液の溶媒を減圧留去した。得られた粗体をヘプタンに溶解させ、シリカゲルショートパスカラム(溶離液:ヘプタン)に通し、目的物を含むフラクションの溶媒を減圧留去させることで、無色オイルとして4,4,5,5-テトラメチル-2-(3-フェノキシフェニル)-1,3,2-ジオキサボロラン(14.2g)を得た。
2-ブロモ-N-フェニルアニリン(10g)、4,4,5,5-テトラメチル-2-(3-フェノキシフェニル)-1,3,2-ジオキサボロラン(13.1g)、炭酸カリウム(11.1g)、テトラブチルアンモニウムブロミド(3.9g)、ジクロロビス[ジ-t-ブチル(パラ-ジメチルアミノフェニル)ホスフィノ]パラジウム(II)(0.3g)、トルエン(100ml)、ソルミックスA-11(日本アルコール販売株式会社製、solmix、50ml)および水(25ml)の入ったフラスコを、窒素雰囲気下で、2時間加熱還流した。反応終了後、反応液を室温まで冷却して、有機層を分離した。有機層を減圧濃縮して得られた粗体をトルエンに溶解させ、シリカゲルパスカラム(溶離液:トルエン、ヘプタン)に通した。目的物を含むフラクションの溶媒を減圧留去させることで、無色オイルとして3’-フェノキシ-N-フェニル-1,1’-ビフェニル-2-アミン(13.3g)を得た。
3’-フェノキシ-N-フェニル-1,1’-ビフェニル-2-アミン(13.3g)、三ヨウ化ホウ素(25g)およびジクロロベンゼン(130ml)の入ったフラスコを、窒素雰囲気下、200℃で8時間加熱撹拌した。反応終了後、室温まで冷却した反応混合液に酢酸エチルおよび水を加え有機層を抽出した。有機層の溶媒を減圧留去して得られた固体をトルエン(100ml)に溶解させた後、酢酸(10ml)を加え、窒素雰囲気下、95℃で8時間加熱撹拌した。酢酸処理完了後、室温まで冷却した反応混合液に水を加え有機層を抽出した。有機層の溶媒を減圧留去して得られた固体を、アミノシリカゲルパスカラム(溶離液:酢酸エチル、ヘプタン)に通した。目的物を含むフラクションの溶媒を減圧留去させることで、白色固体として化合物(1-101)(3.2g)を得た。
液体クロマトグラフ質量分析計(LC-MS)により、得られた化合物の構造を確認した。
MS(ACPI): m/z=346(M+)
The structure of the obtained compound was confirmed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS).
MS (ACPI): m/z=346 (M+)
合成例(3)
化合物(1-231):5,15-ジフェニル-5,15-ジヒドロ-5,15,19c-トリアザ-19b,19d-ジボラアントラ[9,1-ab]ベンゾ[o]ペリレンの合成
Synthesis of compound (1-231): 5,15-diphenyl-5,15-dihydro-5,15,19c-triaza-19b,19d-diboraanthra[9,1-ab]benzo[o]perylene
1-ブロモ-3-ヨードベンゼン(50g)、ジフェニルアミン(31.4g)、ナトリウム2-メチル-2-ブトキシド(38.9g)、ジクロロビス[ジ-t-ブチル(パラ-ジメチルアミノフェニル)ホスフィノ]パラジウム(II)(2.5g)およびトルエン(500ml)の入ったフラスコを、窒素雰囲気下で、2時間加熱還流した。反応終了後、反応液を室温まで冷却して、有機層を分離した。有機層を減圧濃縮して得られた粗体をヘプタンに溶解させ、シリカゲルショートパスカラム(溶離液:ヘプタン)に通した。目的物を含むフラクションの溶媒を減圧留去させた後、ヘプタンで再結晶させることで、白色固体として3-ブロモ-N,N-ジフェニルアニリン(50g)を得た。
3-ブロモ-N,N-ジフェニルアニリン(50g)、ビス(ピナコラト)ジボロン(43g)、酢酸カリウム(30.3g)、炭酸カリウム(10.7g)、[1,1'-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリドのジクロロメタン付加物(1.3g)およびシクロペンチルメチルエーテル(500ml)の入ったフラスコを、窒素雰囲気下で、4時間加熱還流した。反応終了後、反応液を室温まで冷却して、有機層を分離した。有機層を減圧濃縮して得られた粗体をヘプタンに溶解させ、シリカゲルショートパスカラム(溶離液:ヘプタン)に通した。目的物を含むフラクションの溶媒を減圧留去させた後、ヘプタンおよびソルミックスA-11(日本アルコール販売株式会社製)で再結晶させることで、白色固体としてN,N-ジフェニル-3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)アニリン(36g)を得た。
2,6-ジブロモアニリン(8.5g)、N,N-ジフェニル-3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)アニリン(27.7g)、炭酸カリウム(18.7g)、テトラブチルアンモニウムブロミド(3.3g)、酢酸パラジウム(II)(0.15g)、ジシクロヘキシル(2’,6’-ジメトキシ-[1,1'-ビフェニル]-2-イル)ホスフィン(0.56g)、トルエン(85ml)、ソルミックスA-11(日本アルコール販売株式会社製、solmix、40ml)および水(20ml)の入ったフラスコを、窒素雰囲気下、2時間加熱還流した。反応終了後、室温まで冷却し、有機層の溶媒を減圧留去して得られた固体をトルエンに溶解させ、シリカゲルパスカラム(溶離液:トルエン、ヘプタン)に通した。目的物を含むフラクションの溶媒を減圧留去させた後、トルエンおよびヘプタンで再結晶させることで、白色固体としてN3,N3,N3”,N3”-テトラフェニル-[1,1’:3’,1”-テルフェニル]-2’3,3”-トリアミン(17.5g)を得た。
N3,N3,N3”,N3”-テトラフェニル-[1,1’:3’,1”-テルフェニル]-2’3,3”-トリアミン(6g)、三ヨウ化ホウ素(25g)およびジクロロベンゼン(60ml)の入ったフラスコを、窒素雰囲気下、160℃で8時間加熱撹拌した。反応終了後、室温まで冷却した反応混合液に酢酸エチルおよび水を加え有機層を抽出した。有機層の溶媒を減圧留去して得られた固体をトルエン(60ml)に溶解させた後、酢酸(6ml)を加え、窒素雰囲気下、95℃で8時間加熱撹拌した。酢酸処理完了後、室温まで冷却した反応混合液に水を加え有機層を抽出した。有機層の溶媒を減圧留去して得られた固体を、アミノシリカゲルパスカラム(溶離液:酢酸エチル、ヘプタン)に通した。目的物を含むフラクションの溶媒を減圧留去させることで、淡黄色固体として化合物(1-231)(0.8g)を得た。
液体クロマトグラフ質量分析計(LC-MS)により、得られた化合物の構造を確認した。
MS(ACPI): m/z=596(M+)
The structure of the obtained compound was confirmed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS).
MS (ACPI): m/z=596 (M+)
原料の化合物を適宜変更することにより、上述した合成例に準じた方法で、本発明の他の多環芳香族化合物を合成することができる。 By appropriately changing the raw material compounds, other polycyclic aromatic compounds of the present invention can be synthesized according to the methods described in the above synthesis examples.
次に、本発明をさらに詳細に説明するために、本発明の化合物を用いた有機EL素子の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されない。 Next, in order to explain the present invention in more detail, examples of organic EL devices using the compounds of the present invention are shown, but the present invention is not limited to these.
<蒸着型有機EL素子の評価>
実施例1-1~1-3および比較例1の有機EL素子を作製し、それぞれ100cd/m2発光時の特性である駆動電圧(V)および外部量子効率(%)を測定した。
<Evaluation of deposition-type organic EL elements>
The organic EL elements of Examples 1-1 to 1-3 and Comparative Example 1 were produced, and the driving voltage (V) and external quantum efficiency (%), which are the characteristics at 100 cd/ m2 emission, were measured.
発光素子の量子効率には、内部量子効率と外部量子効率とがあるが、内部量子効率は、発光素子の発光層に電子(または正孔)として注入される外部エネルギーが純粋に光子に変換される割合を示している。一方、外部量子効率は、この光子が発光素子の外部にまで放出された量に基づいて算出され、発光層において発生した光子は、その一部が発光素子の内部で吸収されたりまたは反射され続けたりして、発光素子の外部に放出されないため、外部量子効率は内部量子効率よりも低くなる。 The quantum efficiency of a light-emitting element can be classified into internal quantum efficiency and external quantum efficiency. The internal quantum efficiency indicates the proportion of external energy injected as electrons (or holes) into the light-emitting layer of the light-emitting element that is converted purely into photons. On the other hand, the external quantum efficiency is calculated based on the amount of these photons that are emitted to the outside of the light-emitting element. Some of the photons generated in the light-emitting layer are absorbed or continue to be reflected inside the light-emitting element, and are not emitted to the outside of the light-emitting element, so the external quantum efficiency is lower than the internal quantum efficiency.
外部量子効率の測定方法は次の通りである。アドバンテスト社製電圧/電流発生器R6144を用いて、素子の輝度が1000cd/m2になる電圧を印加して素子を発光させた。TOPCON社製分光放射輝度計SR-3ARを用いて、発光面に対して垂直方向から可視光領域の分光放射輝度を測定した。発光面が完全拡散面であると仮定して、測定した各波長成分の分光放射輝度の値を波長エネルギーで割ってπを掛けた数値が各波長におけるフォトン数である。次いで、観測した全波長領域でフォトン数を積算し、素子から放出された全フォトン数とした。印加電流値を素電荷で割った数値を素子へ注入したキャリア数として、素子から放出された全フォトン数を素子へ注入したキャリア数で割った数値が外部量子効率である。 The method for measuring the external quantum efficiency is as follows. Using an Advantest voltage/current generator R6144, a voltage was applied so that the luminance of the element was 1000 cd/ m2 , and the element was made to emit light. Using a TOPCON spectroradiometer SR-3AR, the spectral radiance of the visible light region was measured from a direction perpendicular to the light-emitting surface. Assuming that the light-emitting surface is a completely diffusing surface, the measured spectral radiance value of each wavelength component was divided by the wavelength energy and multiplied by π to obtain the number of photons at each wavelength. Next, the number of photons was integrated over the entire wavelength range observed to obtain the total number of photons emitted from the element. The value obtained by dividing the applied current value by the elementary charge was taken as the number of carriers injected into the element, and the value obtained by dividing the total number of photons emitted from the element by the number of carriers injected into the element was taken as the external quantum efficiency.
<実施例1-1~1-3および比較例1-1>
実施例1-1~1-3および比較例1-1で製造した有機EL素子の層構成を表1に示す。
The layer structures of the organic EL devices produced in Examples 1-1 to 1-3 and Comparative Example 1-1 are shown in Table 1.
なお、表1において略号で示す各材料の化学構造は下記の通りである。
スパッタリングにより180nmの厚さに製膜したITOを50nmまで研磨した、26mm×28mm×0.7mmのガラス基板((株)オプトサイエンス製)を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置(長州産業(株)製)の基板ホルダーに固定し、NPD、TcTa、mCP、化合物(1-1)、およびTSPO1をそれぞれ入れたモリブデン製蒸着ボート、ならびにLiFおよびAlをそれぞれ入れたタングステン製蒸着ボートを装着した。 A 26 mm x 28 mm x 0.7 mm glass substrate (manufactured by Optoscience Co., Ltd.) on which ITO was formed to a thickness of 180 nm by sputtering and polished to 50 nm was used as a transparent support substrate. This transparent support substrate was fixed to the substrate holder of a commercially available deposition device (manufactured by Choshu Sangyo Co., Ltd.), and molybdenum deposition boats containing NPD, TcTa, mCP, compound (1-1), and TSPO1, as well as tungsten deposition boats containing LiF and Al, were attached.
透明支持基板のITO膜の上に順次、下記各層を形成した。真空槽を5.0×10-4Paまで減圧し、まず、NPDを加熱して膜厚50nmになるように蒸着し、TcTaを加熱して膜厚15nmになるように蒸着し、mCPを加熱して膜厚15nmになるように蒸着することで3層からなる正孔層を形成した。次に、化合物(1-1)と4Cz-IPNを同時に加熱して膜厚20nmになるように蒸着して発光層を形成した。化合物(1-1)と4Cz-IPNの重量比がおよそ98対2になるように蒸着速度を調節した。次に、TSPO1を加熱して膜厚50nmになるように蒸着することで電子輸送層を形成した。各層の蒸着速度は0.01~1nm/秒であった。その後、LiFを加熱して膜厚1nmになるように0.01~0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着した。次いで、アルミニウムを加熱して膜厚100nmになるように0.1nm~2nm/秒の蒸着速度で蒸着して陰極を形成した。このようにして、実施例1-1の有機EL素子を得た。 The following layers were formed in sequence on the ITO film of the transparent support substrate. The vacuum chamber was depressurized to 5.0×10 −4 Pa, and first, NPD was heated and evaporated to a thickness of 50 nm, TcTa was heated and evaporated to a thickness of 15 nm, and mCP was heated and evaporated to a thickness of 15 nm to form a hole layer consisting of three layers. Next, compound (1-1) and 4Cz-IPN were heated simultaneously and evaporated to a thickness of 20 nm to form a light-emitting layer. The evaporation rate was adjusted so that the weight ratio of compound (1-1) and 4Cz-IPN was approximately 98:2. Next, TSPO1 was heated and evaporated to a thickness of 50 nm to form an electron transport layer. The evaporation rate of each layer was 0.01 to 1 nm/sec. Then, LiF was heated and evaporated to a thickness of 1 nm at an evaporation rate of 0.01 to 0.1 nm/sec. Next, aluminum was heated and evaporated at a deposition rate of 0.1 nm to 2 nm/sec to a thickness of 100 nm to form a cathode. In this way, the organic EL element of Example 1-1 was obtained.
また、化合物(1-1)を、化合物(1-101)、化合物(1-231)または比較例化合物(mCBP)に変えることで、実施例1-2、1-3および比較例1-1の有機EL素子を得た。 In addition, the organic EL elements of Examples 1-2, 1-3 and Comparative Example 1-1 were obtained by replacing compound (1-1) with compound (1-101), compound (1-231) or comparative compound (mCBP).
各素子から得られたEL特性を表2に示す。本願発明に係る化合物を用いた有機EL素子は、比較例化合物の素子と比較して、駆動電圧が低く、外部量子効率が高いことが確認できる。
<塗布型有機EL素子の評価>
次に、有機層を塗布形成して得られる有機EL素子について説明する。
<Evaluation of Coating-Type Organic EL Device>
Next, an organic EL element obtained by forming an organic layer by coating will be described.
<高分子ホスト化合物:SPH-101の合成>
国際公開第2015/008851号に記載の方法に従い、SPH-101を合成した。M1の隣にはM2またはM3が結合した共重合体が得られ、仕込み比より各ユニットは50:26:24(モル比)であると推測される。
SPH-101 was synthesized according to the method described in International Publication No. 2015/008851. A copolymer in which M2 or M3 was bonded next to M1 was obtained, and the ratio of each unit was estimated to be 50:26:24 (molar ratio) based on the feed ratio.
<高分子正孔輸送化合物:XLP-101の合成>
特開2018-61028号公報に記載の方法に従い、XLP-101を合成した。M4の隣にはM5またはM6が結合した共重合体が得られ、仕込み比より各ユニットは40:10:50(モル比)であると推測される。
XLP-101 was synthesized according to the method described in JP 2018-61028 A. A copolymer in which M5 or M6 was bonded next to M4 was obtained, and it is estimated from the feed ratio that each unit is 40:10:50 (molar ratio).
<実施例2-1~2-8>
各層を形成する材料の塗布用溶液を調製して塗布型有機EL素子を作製する。
<Examples 2-1 to 2-8>
A coating solution of the material for forming each layer is prepared to fabricate a coating type organic EL element.
<実施例2-1~2-3の有機EL素子の作製>
有機EL素子における、各層の材料構成を表3に示す。
Table 3 shows the material composition of each layer in the organic EL element.
表2における「ET1」の構造を以下に示す。
<発光層形成用組成物(1)の調製>
下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(1)を調製する。調製した発光層形成用組成物をガラス基板にスピンコートし、減圧下で加熱乾燥することによって、膜欠陥がなく平滑性に優れた塗布膜が得られる。
化合物(A) 0.04 重量%
SPH-101 1.96 重量%
キシレン 69.00 重量%
デカリン 29.00 重量%
<Preparation of Light-Emitting Layer-Forming Composition (1)>
The following components are stirred until a homogeneous solution is obtained to prepare a composition (1) for forming a light-emitting layer. The prepared composition for forming a light-emitting layer is spin-coated on a glass substrate and dried by heating under reduced pressure to obtain a coating film with no film defects and excellent smoothness.
Compound (A) 0.04% by weight
SPH-101 1.96 weight%
Xylene 69.00% by weight
Decalin 29.00% by weight
なお、化合物(A)は、上記一般式(1)で表される多環芳香族化合物、その多量体、当該多環芳香族化合物もしくはその多量体をモノマー(すなわち当該モノマーは反応性置換基を有する)として高分子化させた高分子化合物、当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体、主鎖型高分子に前記モノマーを置換させたペンダント型高分子化合物、または当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体である。高分子架橋体またはペンダント型高分子架橋体を得るための高分子化合物またはペンダント型高分子化合物は架橋性置換基を有する。 The compound (A) is a polycyclic aromatic compound represented by the above general formula (1), a multimer thereof, a polymer compound obtained by polymerizing the polycyclic aromatic compound or the multimer thereof as a monomer (i.e., the monomer has a reactive substituent), a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound, a pendant polymer compound obtained by substituting the monomer in a main chain polymer, or a pendant crosslinked polymer obtained by further crosslinking the pendant polymer compound. The polymer compound for obtaining the crosslinked polymer or the pendant crosslinked polymer or the pendant polymer compound has a crosslinkable substituent.
<PEDOT:PSS溶液>
市販のPEDOT:PSS溶液(Clevios(TM) P VP AI4083、PEDOT:PSSの水分散液、Heraeus Holdings社製)を用いる。
A commercially available PEDOT:PSS solution (Clevios™ P VP AI4083, an aqueous dispersion of PEDOT:PSS, manufactured by Heraeus Holdings) is used.
<OTPD溶液の調製>
OTPD(LT-N159、Luminescence Technology Corp社製)およびIK-2(光カチオン重合開始剤、サンアプロ社製)をトルエンに溶解させ、OTPD濃度0.7重量%、IK-2濃度0.007重量%のOTPD溶液を調製する。
OTPD (LT-N159, manufactured by Luminescence Technology Corp.) and IK-2 (a photocationic polymerization initiator, manufactured by San-Apro Co., Ltd.) are dissolved in toluene to prepare an OTPD solution having an OTPD concentration of 0.7% by weight and an IK-2 concentration of 0.007% by weight.
<XLP-101溶液の調製>
キシレンにXLP-101を0.6重量%の濃度で溶解させ、0.7重量%XLP-101溶液を調製する。
<Preparation of XLP-101 solution>
XLP-101 is dissolved in xylene to a concentration of 0.6% by weight to prepare a 0.7% by weight XLP-101 solution.
<PCz溶液の調製>
PCz(ポリビニルカルバゾール)をジクロロベンゼンに溶解させ、0.7重量%PCz溶液を調製する。
Polyvinylcarbazole (PCz) is dissolved in dichlorobenzene to prepare a 0.7 wt % PCz solution.
<実施例2-1>
ITOが150nmの厚さに蒸着されたガラス基板上に、PEDOT:PSS溶液をスピンコートし、200℃のホットプレート上で1時間焼成することで、膜厚40nmのPEDOT:PSS膜を成膜する(正孔注入層)。次いで、OTPD溶液をスピンコートし、80℃のホットプレート上で10分間乾燥した後、露光機で露光強度100mJ/cm2で露光し、100℃のホットプレート上で1時間焼成することで、溶液に不溶な膜厚30nmのOTPD膜を成膜する(正孔輸送層)。次いで、発光層形成用組成物(1)をスピンコートし、120℃のホットプレート上で1時間焼成することで、膜厚20nmの発光層を成膜する。
<Example 2-1>
A PEDOT:PSS solution is spin-coated on a glass substrate on which ITO has been evaporated to a thickness of 150 nm, and baked on a hot plate at 200 ° C. for 1 hour to form a PEDOT:PSS film with a thickness of 40 nm (hole injection layer). Next, an OTPD solution is spin-coated, dried on a hot plate at 80 ° C. for 10 minutes, exposed to an exposure intensity of 100 mJ/cm 2 with an exposure machine, and baked on a hot plate at 100 ° C. for 1 hour to form a solution-insoluble OTPD film with a thickness of 30 nm (hole transport layer). Next, a composition for forming an emitting layer (1) is spin-coated, and baked on a hot plate at 120 ° C. for 1 hour to form a emitting layer with a thickness of 20 nm.
作製した多層膜を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、ET1を入れたモリブデン製蒸着用ボート、LiFを入れたモリブデン製蒸着用ボート、アルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着する。真空槽を5×10-4Paまで減圧した後、ET1を加熱して膜厚30nmになるように蒸着して電子輸送層を形成する。電子輸送層を形成する際の蒸着速度は1nm/秒とする。その後、LiFを加熱して膜厚1nmになるように0.01~0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着する。次いで、アルミニウムを加熱して膜厚100nmになるように蒸着して陰極を形成する。このようにして有機EL素子を得る。 The prepared multilayer film is fixed to a substrate holder of a commercially available deposition apparatus (manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd.), and a molybdenum deposition boat containing ET1, a molybdenum deposition boat containing LiF, and a tungsten deposition boat containing aluminum are attached. After reducing the pressure of the vacuum chamber to 5×10 −4 Pa, ET1 is heated and deposited to a thickness of 30 nm to form an electron transport layer. The deposition rate when forming the electron transport layer is 1 nm/sec. Thereafter, LiF is heated and deposited at a deposition rate of 0.01 to 0.1 nm/sec to a thickness of 1 nm. Next, aluminum is heated and deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode. In this manner, an organic EL device is obtained.
<実施例2-2>
実施例2-1と同様の方法で有機EL素子を得る。なお、正孔輸送層は、XLP-101溶液をスピンコートし、200℃のホットプレート上で1時間焼成することで、膜厚30nmの膜を成膜する。
<Example 2-2>
An organic EL element is obtained in the same manner as in Example 2-1. The hole transport layer is formed by spin-coating an XLP-101 solution and baking it on a hot plate at 200° C. for 1 hour to form a film with a thickness of 30 nm.
<実施例2-3>
実施例2-1と同様の方法で有機EL素子を得る。なお、正孔輸送層は、PCz溶液をスピンコートし、120℃のホットプレート上で1時間焼成することで、膜厚30nmの膜を成膜する。
<Example 2-3>
An organic EL element is obtained in the same manner as in Example 2-1. The hole transport layer is formed by spin-coating a PCz solution and baking it on a hot plate at 120° C. for 1 hour to form a film with a thickness of 30 nm.
<実施例2-4~2-6の有機EL素子の作製>
有機EL素子における、各層の材料構成を表4に示す。
Table 4 shows the material composition of each layer in the organic EL element.
<発光層形成用組成物(2)~(4)の調製>
下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(2)を調製する。
化合物(A) 0.02 重量%
mCBP 1.98 重量%
トルエン 98.00 重量%
<Preparation of compositions (2) to (4) for forming light-emitting layer>
A composition for forming a light-emitting layer (2) is prepared by stirring the following components until a homogeneous solution is obtained.
Compound (A) 0.02% by weight
mCBP 1.98% by weight
Toluene 98.00% by weight
下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(3)を調製する。
化合物(A) 0.02 重量%
SPH-101 1.98 重量%
キシレン 98.00 重量%
A composition for forming a light-emitting layer (3) is prepared by stirring the following components until a homogeneous solution is obtained.
Compound (A) 0.02% by weight
SPH-101 1.98% by weight
Xylene 98.00% by weight
下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(4)を調製する。
化合物(A) 0.02 重量%
DOBNA 1.98 重量%
トルエン 98.00 重量%
A composition for forming a light-emitting layer (4) is prepared by stirring the following components until a homogeneous solution is obtained.
Compound (A) 0.02% by weight
DOBNA 1.98% by weight
Toluene 98.00% by weight
表4おいて、「mCBP」は3,3’-ビス(N-カルバゾリル)-1,1’-ビフェニルであり、「DOBNA」は3,11-ジ-o-トリル-5,9-ジオキサ-13b-ボラナフト[3,2,1-de]アントラセンであり、「TSPO1」はジフェニル[4-(トリフェニルシリル)フェニル]ホスフィンオキシドである。以下に化学構造を示す。
<実施例2-4>
ITOが45nmの厚さに成膜されたガラス基板上に、ND-3202(日産化学工業製)溶液をスピンコートした後、大気雰囲気下において、50℃、3分間加熱し、更に230℃、15分間加熱することで、膜厚50nmのND-3202膜を成膜する(正孔注入層)。次いで、XLP-101溶液をスピンコートし、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で200℃、30分間加熱させることで、膜厚20nmのXLP-101膜を成膜する(正孔輸送層)。次いで、発光層形成用組成物(2)をスピンコートし、窒素ガス雰囲気下において、130℃、10分間加熱させることで、20nmの発光層を成膜する。
<Example 2-4>
A glass substrate on which an ITO film is formed to a thickness of 45 nm is spin-coated with an ND-3202 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) solution, and then heated in an air atmosphere at 50° C. for 3 minutes, and then heated at 230° C. for 15 minutes to form an ND-3202 film with a thickness of 50 nm (hole injection layer). Next, an XLP-101 solution is spin-coated, and heated on a hot plate in a nitrogen gas atmosphere at 200° C. for 30 minutes to form an XLP-101 film with a thickness of 20 nm (hole transport layer). Next, a composition for forming an emitting layer (2) is spin-coated, and heated in a nitrogen gas atmosphere at 130° C. for 10 minutes to form a emitting layer with a thickness of 20 nm.
作製した多層膜を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、TSPO1を入れたモリブデン製蒸着用ボート、LiFを入れたモリブデン製蒸着用ボート、アルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着する。真空槽を5×10-4Paまで減圧した後、TSPO1を加熱して膜厚30nmになるように蒸着して電子輸送層を形成する。電子輸送層を形成する際の蒸着速度は1nm/秒とする。その後、LiFを加熱して膜厚1nmになるように0.01~0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着する。次いで、アルミニウムを加熱して膜厚100nmになるように蒸着して陰極を形成する。このようにして有機EL素子を得る。 The prepared multilayer film is fixed to a substrate holder of a commercially available deposition apparatus (manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd.), and a molybdenum deposition boat containing TSPO1, a molybdenum deposition boat containing LiF, and a tungsten deposition boat containing aluminum are attached. After reducing the pressure of the vacuum chamber to 5×10 −4 Pa, TSPO1 is heated and deposited to a thickness of 30 nm to form an electron transport layer. The deposition rate when forming the electron transport layer is 1 nm/sec. Thereafter, LiF is heated and deposited at a deposition rate of 0.01 to 0.1 nm/sec to a thickness of 1 nm. Next, aluminum is heated and deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode. In this manner, an organic EL device is obtained.
<実施例2-5および2-6>
発光層形成用組成物(3)または(4)を用いて、実施例2-4と同様の方法で有機EL素子を得る。
<Examples 2-5 and 2-6>
An organic EL element is obtained by using the composition for forming a light-emitting layer (3) or (4) in the same manner as in Example 2-4.
<実施例2-7~2-9の有機EL素子の作製>
有機EL素子における、各層の材料構成を表5に示す。
Table 5 shows the material composition of each layer in the organic EL element.
<発光層形成用組成物(5)~(7)の調製>
下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(5)を調製する。
化合物(A) 0.02 重量%
2PXZ-TAZ 0.18 重量%
mCBP 1.80 重量%
トルエン 98.00 重量%
<Preparation of compositions (5) to (7) for forming light-emitting layer>
A composition for forming a light-emitting layer (5) is prepared by stirring the following components until a homogeneous solution is obtained.
Compound (A) 0.02% by weight
2PXZ-TAZ 0.18 weight%
mCBP 1.80% by weight
Toluene 98.00% by weight
下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(6)を調製する。
化合物(A) 0.02 重量%
2PXZ-TAZ 0.18 重量%
SPH-101 1.80 重量%
キシレン 98.00 重量%
A composition for forming a light-emitting layer (6) is prepared by stirring the following components until a homogeneous solution is obtained.
Compound (A) 0.02% by weight
2PXZ-TAZ 0.18 weight%
SPH-101 1.80% by weight
Xylene 98.00% by weight
下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(7)を調製する。
化合物(A) 0.02 重量%
2PXZ-TAZ 0.18 重量%
DOBNA 1.80 重量%
トルエン 98.00 重量%
A composition for forming a light-emitting layer (7) is prepared by stirring the following components until a homogeneous solution is obtained.
Compound (A) 0.02% by weight
2PXZ-TAZ 0.18 weight%
DOBNA 1.80% by weight
Toluene 98.00% by weight
表5おいて、「2PXZ-TAZ」は10,10’-((4-フェニル-4H-1,2,4-トリアゾール-3,5-ジイル)ビス(4,1-フェニルの))ビス(10H-フェノキサジン)である。以下に化学構造を示す。
<実施例2-7>
ITOが45nmの厚さに成膜されたガラス基板上に、ND-3202(日産化学工業製)溶液をスピンコートした後、大気雰囲気下において、50℃、3分間加熱し、更に230℃、15分間加熱することで、膜厚50nmのND-3202膜を成膜する(正孔注入層)。次いで、XLP-101溶液をスピンコートし、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で200℃、30分間加熱させることで、膜厚20nmのXLP-101膜を成膜する(正孔輸送層)。次いで、発光層形成用組成物(5)をスピンコートし、窒素ガス雰囲気下において、130℃、10分間加熱させることで、20nmの発光層を成膜する。
<Example 2-7>
A glass substrate on which an ITO film is formed to a thickness of 45 nm is spin-coated with an ND-3202 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) solution, and then heated in an air atmosphere at 50° C. for 3 minutes, and then heated at 230° C. for 15 minutes to form a 50 nm thick ND-3202 film (hole injection layer). Next, an XLP-101 solution is spin-coated, and heated on a hot plate in a nitrogen gas atmosphere at 200° C. for 30 minutes to form a 20 nm thick XLP-101 film (hole transport layer). Next, a light-emitting layer forming composition (5) is spin-coated, and heated in a nitrogen gas atmosphere at 130° C. for 10 minutes to form a 20 nm thick light-emitting layer.
作製した多層膜を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、TSPO1を入れたモリブデン製蒸着用ボート、LiFを入れたモリブデン製蒸着用ボート、アルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着する。真空槽を5×10-4Paまで減圧した後、TSPO1を加熱して膜厚30nmになるように蒸着して電子輸送層を形成する。電子輸送層を形成する際の蒸着速度は1nm/秒とする。その後、LiFを加熱して膜厚1nmになるように0.01~0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着する。次いで、アルミニウムを加熱して膜厚100nmになるように蒸着して陰極を形成する。このようにして有機EL素子を得る。 The prepared multilayer film is fixed to a substrate holder of a commercially available deposition apparatus (manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd.), and a molybdenum deposition boat containing TSPO1, a molybdenum deposition boat containing LiF, and a tungsten deposition boat containing aluminum are attached. After reducing the pressure of the vacuum chamber to 5×10 −4 Pa, TSPO1 is heated and deposited to a thickness of 30 nm to form an electron transport layer. The deposition rate when forming the electron transport layer is 1 nm/sec. Thereafter, LiF is heated and deposited at a deposition rate of 0.01 to 0.1 nm/sec to a thickness of 1 nm. Next, aluminum is heated and deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode. In this manner, an organic EL device is obtained.
<実施例2-8および2-9>
発光層形成用組成物(6)または(7)を用いて、実施例2-7と同様の方法で有機EL素子を得る。
<Examples 2-8 and 2-9>
An organic EL element is obtained by using the composition for forming a light-emitting layer (6) or (7) in the same manner as in Example 2-7.
以上、本発明に係る化合物の一部について、有機EL素子用材料としての評価を行い、優れた材料であること示したが、評価を行っていない他の化合物も同じ基本骨格を有し、全体としても類似の構造を有する化合物であり、当業者においては同様に優れた有機EL素子用材料であることを理解できる。 As described above, some of the compounds according to the present invention have been evaluated as materials for organic EL devices and shown to be excellent materials, but other compounds that have not been evaluated also have the same basic skeleton and have a similar structure overall, and those skilled in the art will understand that they are similarly excellent materials for organic EL devices.
本発明の好ましい態様によれば、例えば有機EL素子用材料等の有機デバイス用材料として用いることができる、新規な構造を有する多環芳香族化合物を提供することができ、この多環芳香族化合物を用いることで優れた有機EL素子等の有機デバイスを提供することができる。 According to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to provide a polycyclic aromatic compound having a novel structure that can be used as a material for organic devices, such as a material for an organic electroluminescence (EL) element, and by using this polycyclic aromatic compound, it is possible to provide an excellent organic device, such as an organic electroluminescence (EL) element.
100 有機電界発光素子
101 基板
102 陽極
103 正孔注入層
104 正孔輸送層
105 発光層
106 電子輸送層
107 電子注入層
108 陰極
REFERENCE SIGNS
Claims (13)
R1~R11は、それぞれ独立して、水素、炭素数6~16のアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~10のアリール)、炭素数1~12のアルキル、または炭素数3~16のシクロアルキルであり、これらにおける少なくとも1つの水素は、炭素数6~10のアリール、炭素数1~5のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルで置換されていてもよく、また、R1~R11のうちの隣接する基同士が結合して、a環、b環、またはc環と共に、炭素数9~16のアリール環または炭素数6~15のヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、炭素数6~16のアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~10のアリール)、炭素数1~12のアルキル、または炭素数3~16のシクロアルキルで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素は、炭素数6~10のアリール、炭素数1~5のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルで置換されていてもよく、
Y1は、Bであり、
X1は、>O、>N-R、>S、または>Seであり、前記>N-RのRは、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、
式(2)におけるX 2 は、>Oまたは>N-Rであり、前記>N-RのRは、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、
式(2-M2)におけるX 2 はNであり、そして、
式(2)で表される化合物または式(2-M2)で表される多量体における少なくとも1つの水素は、ハロゲン、シアノ、または重水素で置換されていてもよい。 A polycyclic aromatic compound represented by the following general formula (2), or a multimer represented by the following general formula (2-M2) :
R 1 to R 11 are each independently a hydrogen atom, an aryl having 6 to 16 carbon atoms , a diarylamino (wherein aryl is an aryl having 6 to 10 carbon atoms) , an alkyl having 1 to 12 carbon atoms , or a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms , in which at least one hydrogen atom may be substituted with an aryl having 6 to 10 carbon atoms , an alkyl having 1 to 5 carbon atoms , or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms , and adjacent groups among R 1 to R 11 may be bonded to each other to form an aryl ring having 9 to 16 carbon atoms or a heteroaryl ring having 6 to 15 carbon atoms together with the a, b, or c ring, and at least one hydrogen atom in the formed ring is substituted with an aryl ring having 6 to 16 carbon atoms , a diarylamino (wherein aryl is an aryl having 6 to 10 carbon atoms), , an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms , or a cycloalkyl group having 3 to 16 carbon atoms , in which at least one hydrogen atom may be substituted by an aryl group having 6 to 10 carbon atoms , an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms , or a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms ;
Y1 is B ;
X1 is >O, >N-R, >S, or >Se , and R of the >N-R is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms;
In formula (2), X2 is >O or >N-R , and R in the >N-R is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms;
In formula (2-M2), X2 is N, and
At least one hydrogen atom in the compound represented by formula (2) or the multimer represented by formula (2-M2) may be substituted with halogen, cyano, or deuterium.
R 1 ~R 11 は、それぞれ独立して、水素、炭素数6~16のアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~10のアリール)、炭素数1~12のアルキル、または炭素数3~16のシクロアルキルであり、
Y1は、Bであり、
X1は、それぞれ独立して、>Oまたは>N-Rであり、前記>N-RのRは、炭素数6~10のアリール、炭素数1~5のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルであり、
式(2)におけるX2は、>Oまたは>N-Rであり、前記>N-RのRは、炭素数6~10のアリール、炭素数1~5のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルであり、そして、
式(2-M2)におけるX2はNである、
請求項1に記載する多環芳香族化合物またはその多量体。 In the above formula (2) and formula (2-M2),
R 1 to R 11 each independently represent a hydrogen atom, an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, a diarylamino group (wherein the aryl group has 6 to 10 carbon atoms), an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 16 carbon atoms;
Y1 is B;
Each X1 is independently >O or >N-R, and R in the >N-R is an aryl having 6 to 10 carbon atoms, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms;
In formula (2), X2 is >O or >N-R, and R of the >N-R is an aryl having 6 to 10 carbon atoms, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, and
In formula (2-M2) , X2 is N.
The polycyclic aromatic compound or a multimer thereof according to claim 1 .
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